فهرست مطالب

پژوهش های بذر ایران - سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1398)
  • سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • حبیب نژاد قره باغی، اسفندیار فاتح*، امیر آینه بند صفحات 1-17
    مقدمه

    کاتوس (علف خرس)، علف هرزی چندساله با نام علمی Cynanchum acutum L. می باشد. کاتوس از طریق تولید مثل زایشی و تکثیر رویشی بقای خود را حفظ می کند. این علف هرز عمل برداشت را در بسیاری از محصولات کشاورزی از جمله پنبه، ذرت، چغندرقند و گندم با مشکلاتی روبرو می کند. در سال های اخیر این علف هرز در مزارع نیشکر باعث خسارت فراوانی شده است. اهمیت شرایط محیطی و نقش آن در کنترل علف های هرز می تواند مهم باشد، لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیرات تنش های خشکی و شوری بر ویژگی های جوانه زنی بذر این علف هرز می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر تنش شوری و خشکی بر بذر علف هرز کاتوس دو آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در سال 1394 - 1393 در آزمایشگاه بخش مطالعات کاربردی کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی خوزستان انجام گرفت. این آزمایش روی بذر علف هرز کاتوس جهت تعیین آستانه تحمل به تنش شوری و خشکی و شناخت بهتر اکولوژی بذر علف هرز کاتوس اجرا گردید. تیمارهای آزمایش اول شامل سطوح مختلف تنش شوری (صفر، 5/2، 5/4، 5/6، 5/8، 5/12، 5/16 و 5/20 دسی زیمنس بر متر) و آزمایش دوم شامل 7 سطح تنش خشکی (پتانسیل اسمزی) (صفر، 1-، 3-، 6-، 9-، 12- و 15- بار) بودند.

    یافته ها

    نتایج آزمایش شوری نشان داد که با افزایش تنش شوری از صفر به 5/20 دسی زیمنس بر متر صفات درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه و وزن گیاهچه کاتوس به ترتیب 61، 80، 91 و 99 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت. نتایج آزمایش خشکی نشان داد که با افزایش تنش خشکی از صفر به 15- بار کلیه صفات مورد مطالعه (درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه و وزن گیاهچه) کاتوس 100 درصد نسبت به شاهد کاهش یافت و جوانه زنی مشاهده نشد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در کلیه صفات، بین سطوح شوری و خشکی مختلف اختلاف معنی داری در سطح خطای یک درصد وجود داشت. در این آزمایش در تنش شوری در اکثر صفات به خصوص طول ریشه چه از مقدار سطح شوری از 5/8 دسی زیمنس بر متر به بعد و در تنش خشکی از سطح خشکی 3- بار به بعد روند کاهشی سریع تری داشتند.

    نتیجه گیری

    در نهایت به نظر می رسد که شناخت کافی در خصوص این علف هرز در جهت اتخاذ بهترین شیوه صحیح مبارزه مدیریتی و همچنین ارزیابی تاثیر تنش های محیطی بخصوص پاسخ به شوری و خشکی بذر این علف هرز می تواند ما را در یافتن روش های کنترل جدید یاری نماید. این می تواند به عنوان یک رهیافت اکولوژیکی مناسب و دوست دار محیط زیست در راستای کاهش مواد شیمیایی در کشاورزی پایدار استفاده شود. همچنین با توجه به تحمل کم این علف هرز به شوری و خشکی (بخصوص خشکی)، می تواند در برنامه های مدیریت علف هرز استفاده شود. به طور کلی با توجه به نتایج این تحقیق می توان اظهار داشت که در اکثر صفات آستانه تحمل این علف هرز به شوری بذر و خشکی به ترتیب 5/12 دسی زیمنس بر متر و 6- بار به دست آمد. با تبدیل واحد شوری به خشکی، می توان نتیجه گرفت حساسیت این علف هرز به شوری بیشتر از تنش خشکی است.

    جنبه های نوآوری

    1-بررسی خصوصیات جوانه زنی علف هرز کاتوس تحت تنش شوری و خشکی 2-تعیین آستانه تحمل جوانه زنی بذر گیاه کاتوس به شوری و خشکی

    کلیدواژگان: پتانسیل اسمزی، علف هرز علف خرس، تنش های محیطی، جوانه زنی
  • مهسا ناظر، سید محمدرضا احتشامی*، معصومه صالحی، علی کافی قاسمی صفحات 19-32
    مقدمه

    گوار (Cyamopsis tetragonolob) از تیره پراوانه واران، خانواده لگوم و گیاهی خودگرده افشان، بومی هند و پاکستان است. این گیاه برای رشد در مناطق خشک، کم آب و خاک های شنی سازگار می باشد و می تواند خاک های شور و نسبتا قلیائی را تحمل کند. تعیین بهترین زمان برداشت بذر و هم زمانی آن با حداکثر کیفیت یکی از موضوعات مهم در حوزه مدیریت تولید بذر است. تغییرات کیفیت فیزیولوژیک بذر در دوره نمو تا رسیدگی بذر ایجاد می شود. استفاده از بذرهای با کیفیت بالا نقش مهمی در عملکرد نهایی محصولات زراعی دارد. هدف از اجرای این پژوهش تعیین مناسب ترین زمان برداشت بذر است، زیرا میزان رطوبت بذر در زمان برداشت یکی از مهم ترین عوامل موثر بر کیفیت بذر می باشد.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در تیرماه سال 1396 در ایستگاه تحقیقات عراقی محله در استان گلستان شهرستان گرگان به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 4 تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل زمان برداشت بذر از پایه مادری در 6 مرحله (با رطوبت های متفاوت) و مکان های برداشت (غلاف بالا، وسط و پایین) بود به طوری که با شروع غلاف دهی به فاصله هر 7 روز یکبار بذرها از پایه مادری برداشت شدند و صفاتی مانند سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی، قدرت گیاهچه، بنیه گیاهچه، میزان رطوبت بذر و میزان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز بذر محاسبه گردید. در این تحقیق برای بررسی روند تغییرات درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، شاخص قدرت گیاهچه و شاخص بنیه در طول رسیدگی بذر روی گیاه گوار از مدل لجستیک استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج تحقیق حاضر نشان داد که این فرضیه مبنی بر این که بذرها در زمان پایان دوره پر شدن بذر به حداکثر کیفیت خود می رسند، صحیح است و می توان بیان کرد که بذرهای گوار در رطوبت 30 و 14 درصد، اواخر دوره پر شدن بذر بیشترین کیفیت را دارا بودند. به طور کلی، نتایج حاصل از تحقیق حاضر تایید می کند که مراحل نمو و رسیدگی بذر گوار روی پایه مادری، کیفیت آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در مراحل اولیه رشد (رطوبت 85، 80 و 62 درصد) به دلیل نارس بودن و عدم تشکیل ساختارهای ضروری بذر، مقدار صفات کیفی درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، قدرت گیاهچه و شاخص بنیه پایین بود و با تکامل ساختارهای ضروری و کاهش رطوبت بذر (58، 30 و 14 درصد) مقدار صفات کیفی ذکر شده افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    در کل می توان نتیجه گرفت که بهترین تاریخ برداشت بذرهای گوار در استان گلستان با بیشترین کیفیت، زمان رسیدن رطوبت بذری به 14 درصد یا 100 روز پس از کاشت است و بهترین مکان برای غلاف گیری با بیشترین کیفیت، غلاف های تشکیل شده در پائین بوته است.

    جنبه های نوآوری

    1- بررسی صفات کیفی بذر گوار روی بوته مادری طی دوره پرشدن دانه  2- تعیین بهترین زمان برداشت و انطباق آن با بیشترین کیفیت بذر گوار

    کلیدواژگان: آلفا آمیلاز، بنیه بذر، پایه مادری، جوانه زنی، رسیدگی بذر، قدرت گیاهچه
  • الهه سادات حسین بور عسکریان، علی عباسی سورکی*، عبدالرزاق دانش شهرکی صفحات 33-49
    مقدمه

    بذر گیاه موسیر علاوه بر خواب دارای استقرار ضعیفی در مرحله جوانه زنی می باشد. از جمله روش های بهبود کارایی و استقرار بذر می توان به انواع پرایمینگ با مواد مغذی اشاره کرد. وجود عناصر ریزمغذی یکی از عواملی است که ممکن است کارایی بذرها را تحت تاثیر قرار دهد. لذا این پژوهش با هدف بررسی اثر پرایمینگ با مواد مغذی بر بهینه سازی شکست خواب، جوانه زنی، ارتقا کارایی بذر و استقرار گیاه دارویی-مرتعی موسیر جهت برنامه های حفاظتی، احیا و اهلی سازی این گیاه اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی اثر مواد مغذی بر جوانه زنی و بهبود استقرار موسیر، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شهرکرد در سال 1394 اجرا گردید. دو تیمار شکست خواب (اسید سولفوریک و اسید سولفوریک + اسید جیبرلیک) به عنوان فاکتور اول و نه سطح مواد مغذی شامل سولفات روی 5، 10، 50 و 100 میلی مولار و سولفات آهن 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد درمقایسه با شاهد به عنوان فاکتور دوم روی بذرهای موسیر مورد مقایسه قرار گرفتند.

    یافته ها

    تجزیه واریانس نشان داد تیمارهای شکست خواب، پرایمینگ با مواد مغذی و اثرمتقابل آن ها درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، زمان رسیدن به 10 و 50 درصد جوانه زنی، یکنواختی جوانه زنی، طول گیاهچه و شاخص بنیه І بذرهای موسیر را در سطح احتمال یک درصد تحت تاثیر قرار دادند. کاربرد اسید سولفوریک در کنار سولفات آهن 1 درصد سبب افزایش جوانه زنی نسبت به شاهد گردید. همینطور در صفات مختلف اسید جیبرلیک اثر آهن را تقویت کرد در حالی که درکنار روی سبب تفاوت چشم گیری نسبت به عدم کاربرد آن نگردید. سولفات روی 5 میلی مولار نسبت به شاهد موجب افزایش سرعت جوانه زنی گردید که با افزایش غلظت روند کاهشی داشت. اسید جیبرلیک سبب تغییر محسوس سرعت جوانه زنی نگردید. زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی نیز تحت تاثیر غلظت های 5/0 و 1 درصد سولفات آهن و سطوح پایین سولفات روی کاهش یافت. استفاده از اسید جیبرلیک تاثیر معنی داری بر کاهش زمان جوانه زنی نسبت به شاهد نشان نداد و در غلظت های بالاتر T50 را بیشتر کرد. اگرچه صفات جوانه زنی کمتر تحت تاثیر اسید جیبرلیک قرار گرفت، اما طول گیاهچه و شاخص ویگور از آن تاثیر مثبتی پذیرفت و بالاترین طول گیاهچه در غلظت های 5/0 و 1 درصد آهن همراه با اسید جیبرلیک به دست آمد.

    نتیجه گیری

    پرایمینگ بذر موسیر با مواد مغذی سبب بهبود شاخص های جوانه زنی و بنیه گیاه گردید. غلظت های مختلف آهن و روی اثرات متفاوتی بر بذر موسیر نشان دادند که با روش های شکست خواب آن اثرمتقابل داشت. استفاده از اسید جیبرلیک اگرچه تاثیری بر افزایش سرعت جوانه زنی و کاهش زمان رسیدن به 10 و 50 درصد جوانه زنی نداشت اما طول گیاهچه و شاخص بنیه І را تقویت کرد که در مورد سولفات آهن این اثر مشهودتر بود.

     جنبه های نوآوری

    افزودن سولفات آهن و سولفات روی به بذرهای موسیر که از اسید سولفوریک برای شکست خواب آنها  استفاده شد سبب افزایش 54/25 درصدی جوانه زنی نسبت به شاهد گردید. اضافه شدن جیبرلین در تیمار شکست خواب اثر روی در جوانه زنی را مرتفع ساخت و توانست جایگزین روی گردد، اما برای سولفات آهن اندکی اثر افزایشی داشت. اگرچه اضافه شدن جیبرلین در تیمار شکست خواب صفات جوانه زنی را کمتر تحت تاثیر قرار داد، اما طول گیاهچه و شاخص ویگور از اسید جیبرلیک تاثیر مثبتی پذیرفت.

    کلیدواژگان: مواد مغذی، استقرار، اسید جیبرلیک، شاخص بنیه، اسید سولفوریک
  • اشرف عالی زاده امرایی*، عبدالله جوانمرد، حمداله اسکندری صفحات 51-63
    مقدمه

    حبوبات، گروهی از گیاهان زراعی هستند که از نظر تغذیه انسان و همچنین پایداری سامانه های زراعی و سودمندی اقتصادی نقش مهمی ایفا می کنند. با توجه به تراکم مطلوب ماش (400 هزار بوته در هکتار) در کل کشور برای کشت ماش به بیش از 700 تن بذر گواهی شده نیاز است. این موضوع اهمیت تولید بذر با کیفیت بالا در ماش را نشان می دهد. کیفیت تولید بذر ممکن است تحت شرایط مختلف محیطی قرار بگیرد. از جمله این شرایط، کاهش دسترسی گیاهان به آب می باشد. این فرضیه که تولید بذر می تواند از کشت مخلوط منتفع شود در مطالعات قبلی مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که اطلاعات کمی در مورد جوانه زنی و وزن بذر ماش در مراحل مختلف پر شدن دانه در پاسخ به آبیاری جزئی ریشه و کشت مخلوط وجود دارد، در پژوهش حاضر کوشش شده است تا ضمن بررسی اثر آبیاری جزئی ریشه و کشت مخلوط بر برخی خصوصیات کیفی بذر ماش، بهترین زمان برداشت بذر برای تولید بذر با کیفیت بالا نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. عامل اول الگوی کاشت (شامل کشت خالص ماش، کشت مخلوط ماش با ذرت روی ردیف های جداگانه و کشت مخلوط ماش با ذرت روی یک ردیف)، عامل دوم روش آبیاری (آبیاری جزئی و کامل سامانه ریشه ای) و عامل سوم زمان برداشت بذر از پایه مادری (در 5 مرحله به فاصله هر پنج روز یک بار) بود. تیمار روش آبیاری بعد از استقرار گیاهچه ها اعمال گردید. از 10 روز بعد از تشکیل بذر و به فاصله هر پنج روز یک بار، بوته ها از سطحی معادل یک متر مربع در هر کرت برداشت شدند و صفات وزن هزار دانه، درصد جوانه زنی، طول ریشه چه، طول ساقه چه و وزن خشک گیاهچه حاصل از بذرهای برداشت شده تعیین شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که برهمکنش الگوی کاشت و زمان برداشت و الگوی کاشت و آبیاری و زمان برداشت بر صفات مورد بررسی اثر معنی داری نداشت ولی برهمکنش آبیاری و زمان برداشت بر درصد جوانه زنی، طول ریشه چه و وزن خشک گیاهچه معنی دار (P≤0.01) بود. در هر دو سیستم آبیاری، با افزایش نمو و رسیدگی بذر، درصد جوانه زنی نیز بیشتر شد. درصد جوانه زنی بذر ماش با اعمال آبیاری جزئی ریشه کاهش یافت. اثر آبیاری جزئی ریشه بر درصد جوانه زنی با افزایش رسیدگی بذر بیشتر بود. آبیاری جزئی ریشه منجر به کاهش طول ریشه چه، وزن خشک گیاهچه، وزن هزار دانه و طول ساقه چه گردید. در هر دو سیستم آبیاری (آبیاری کامل و آبیاری جزئی ریشه)، وزن خشک گیاهچه حاصل از جوانه زنی بذر ماش با افزایش نمو و رسیدگی بذر بیشتر شد.

    نتیجه گیری

    کشت مخلوط بر کیفیت بذر ماش اثر معنی داری نداشت. با این حال، آبیاری محدود باعث کاهش کیفیت بذر ماش شد. برای برداشت بذر با کیفیت بالا در ماش، نیاز است از تحمیل تنش خشکی بر گیاه جلوگیری شود. زمان رسیدن به حداکثر کیفیت بذر در ماش منطبق بر زمان پایان پر شدن دانه بود که تاییدی بر فرضیه هارینگتون می باشد.

    جنبه های نوآوری

    1- ارزیابی کیفیت بذر ماش در طول نمو و رسیدگی دانه. 2- بررسی اثر آبیاری محدود ناشی از آبیاری جزئی ریشه بر کیفیت بذر ماش 3- بررسی اثر الگوی کاشت گیاه مادری بر کیفیت بذر تولیدی

    کلیدواژگان: آبیاری ریشه، حبوبات، کشت مخلوط، کیفیت بذر
  • سامان شیدائی*، آیدین حمیدی، حسین صادقی، بیتا اسکویی، لیلا زارع صفحات 65-76
    مقدمه

    دانستن و درک خصوصیات پیچیده ای که طول عمر بذر را کنترل می کنند، دارای اهمیت اکولوژیکی، زارعی و اقتصادی است. شرایط نگهداری نامناسب پس از برداشت، بخش بزرگی از عملکرد سالیانه را در انبار از بین می برد که قسمتی از آن به دلیل فعالیت های میکروبی در انبارها می باشد. خسارت ناشی از کپک های انباری بر اساس شرایط آب و هوایی، محصول و امکانات انبارداری متغیر است. مطالعه حاضر با هدف بررسی تاثیر شرایط نگهداری و رطوبت اولیه بذر بر رشد قارچ های انباری و ارتباط بین میزان آلودگی به قارچ ها با کیفیت و تغییرات بیوشیمیایی بذر انجام شد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تاثیر قارچ های انباری بر زوال بذر سویا در شرایط مختلف انبارداری پژوهشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل سه میزان رطوبت اولیه بذر شامل رطوبت پایین (10%)، رطوبت متوسط (12%) و رطوبت بالا (14%) به عنوان فاکتور اول و دو شرایط انبارکردن شامل انبار مورد استفاده برای نگهداری بذر در مغان و انبار کنترل شده نگهداری بذر در موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال به عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شد. بذرهای سویا رقم ویلیامز پس از 6 ماه نگهداری در شرایط کنترل شده و شرایط متداول نگهداری بذر از نظر آلودگی به قارچ های Aspergillus niger, Aspergillus flavus, Fusarium spp, Penicillium spp و همچنین صفات کیفی و بیوشیمیایی بذر شامل درصد جوانه زنی، شاخص بنیه گیاهچه، میزان قندهای محلول و پروتئین بذر مورد مطالعه قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج این آزمایش نشان داد که با افزایش رطوبت بذر به 14 درصد به طور معنی داری از کیفیت بذر کاسته شد. همچنین آلودگی به قارچ های انباری رابطه مستقیمی با میزان رطوبت بذر داشته و بذرهای با رطوبت بالا به سرعت مورد هجوم قارچ های انباری قرار گرفته و این آلودگی ها سبب کاهش کیفیت بذر و کاهش قابلیت حیات گردید. همچنین در بذرهای با رطوبت 14 درصد در انبار مغان نسبت به انبار کنترل شده آلودگی به قارچ آسپرژیلوس نیگر از 5/27 به 75/43 درصد افزایش و درصد جوانه زنی از 5/52 به 23 درصد کاهش نشان داد. این بررسی نشان داد که با افزایش درصد قارچ های انباری، زوال بذر سویا به طور معنی داری افزایش یافت. بررسی تغییرات بیوشیمیایی بذرهای زوال یافته در طی انبارکردن نشان داد که با افزایش پیری بذرها میزان قندهای محلول و درصد پروتئین کاهش یافت، به طوری که در بذرهای نگهداری شده در شرایط نامناسب، میزان قندهای محلول و پروتئین بذر به طور معنی داری پایین تر بود. همچنین با افزایش رطوبت بذر که افزایش زوال بذر را در پی داشت از محتوای قندهای محلول و پروتئین به طور معنی داری کاسته شد.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج به دست آمده، رطوبت اولیه بذر و شرایط نگهداری دو عامل مهم و تعیین کننده میزان هجوم بیماری ها در طی انبارداری بودند و این موضوع با تاثیر بر محتوای قندهای محلول و پروتئین محلول باعث زوال بذر و کاهش بنیه بذر و قابلیت حیات بذر گردید. همچنین می توان نتیجه گیری کرد که رطوبت بذر 12 درصد که رطوبت استاندارد تولید بذر سویا در ایران است، رطوبت مناسبی برای نگهداری بذر می باشد.

    جنبه های نوآوری

    معرفی شرایط مناسب انبارداری و رطوبت اولیه بذر به منظور کاهش آسیب قارچ ها و زوال بذر سویا. تعیین آسیب های قارچ های مختلف در طی انبارداری بذر سویا. تعیین ارتباط بین میزان آلودگی بذر سویا به قارچ های انباری با کیفیت، میزان پروتئین و قندهای محلول بذر

    کلیدواژگان: پروتئین بذر، درصد جوانه زنی، قندهای محلول، کپک های انباری
  • نرجس حجتی فهیم*، محمد صدقی، مهرداد چایچی، رئوف سید شریفی صفحات 77-93
    مقدمه

    کشور ایران در زمره مناطق خشک و نیمه خشک جهان قرار دارد که حدود 63 درصد از سطح زیر کشت گندم در آن بصورت دیم می باشد. استفاده از کودهای آلی و زیستی به عنوان یکی از مولفه های اصلی مدیریت مواد غذایی گیاه در کشاورزی پایدار می تواند نقش بسزایی در حل مشکلات ناشی از کودهای شیمیایی ایفا نماید. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پیش تیمار بذرهای ارقام گندم دیم با کودهای زیستی و آلی بر شاخص های مرتبط با جوانه زنی و رشد هتروتروفیکی گیاهچه انجام پذیرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار درآزمایشگاه کنترل وگواهی بذر و نهال مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان انجام شد. تیمارهای تلقیح بذر شامل کودهای آلی و زیستی: سی فول، روت، بیوهلث، تریکودرمین و شاهد بدون تیمار، روی هشت رقم گندم دیم شامل آذر 2، هشترود، باران، رصد، اوحدی، سرداری، تکاب و هما بود. بذرهای ضدعفونی شده با کودهای آلی و زیستی با غلظت های مشخص پیش تیمار شده و درون ژرمیناتور در دمای 20 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. اولین روز شمارش و آخرین روز شمارش، بذرهای جوانه زده برای گیاه گندم به ترتیب روز چهارم و روز هشتم پس از شروع آزمایش بود. بذرهای جوانه زده در هر تیمار شمارش و شاخص های جوانه زنی از قبیل سرعت جوانه زنی، متوسط جوانه زنی روزانه، ضریب سرعت جوانه زنی، شاخص طولی و وزنی بنیه گیاهچه، وزن تر ریشه چه، ساقه چه و گیاهچه، استفاده از ذخایر بذر، کارآیی ذخایر بذر و کسر استفاده از ذخایر بذر محاسبه گردید.

    یافته ها

    با کاربرد سطوح مختلف کودی سرعت جوانه زنی در تیمار هما×بیوهلث (155 درصد)، متوسط جوانه زنی روزانه تیمار هشترود×بیوهلث (69 درصد)، ضریب سرعت جوانه زنی تیمار اوحدی×روت (60 درصد)، شاخص طولی گیاهچه تیمار اوحدی×بیوهلث (108 درصد) و وزنی بنیه گیاهچه تیمار هما×بیوهلث (64 درصد)، وزن تر ریشه چه تیمار هشترود×روت (106 درصد)، وزن تر ساقه چه تیمار هشترود×سی فول (23 درصد) و وزن تر گیاهچه تیمار هما×بیوهلث (42 درصد)، نسبت طول ریشه چه به طول ساقه چه تیمار اوحدی×تریکودرمین (75 درصد)، استفاده از ذخایر بذر تیمار هما×بیوهلث (118 درصد) و کسر استفاده از ذخایر بذر تیمار هما×بیوهلث (119 درصد) نسبت به شاهد افزایش یافت. ضمن اینکه کود بیوهلث و رقم هشترود در اکثر صفات مورد بررسی بیشترین میانگین ها را به خود اختصاص دادند.

    نتیجه گیری

    نتایج بررسی سطوح مختلف کودی نشان داد پیش تیمار با کود بیوهلث در اکثر شاخص های مرتبط با جوانه زنی و رشد هتروتروفیکی گیاهچه دارای اختلاف معنی دار با سایر سطوح کودی بود.

    جنبه های نوآوری

    1-بررسی صفات جوانه زنی ارقام نوین گندم دیم اصلاح و معرفی شده توسط موسسه تحقیقات دیم کشور 2-بررسی و مقایسه اثر کودهای دارای ترکیب متنوع چند عاملی زیستی (قارچ و باکتری) و آلی با یکدیگر 3-تحقیق کاربردی روی ترکیبات تجاری و نیز مقایسه ترکیب های زیستی زنده و مواد آلی غیرزنده در یک آزمایش

    کلیدواژگان: پیش تیمار، سرعت جوانه زنی، شاخص بنیه گیاهچه، کارایی استفاده از ذخایر بذر
  • علی اشرف مهرابی*، سمیه حاجی نیا صفحات 95-113
    مقدمه

    گون سفید (Astraglus gossypinus Fisher.) از جمله گیاهان با ارزش مولد صمغ کتیرا می باشد که اهمیت زیادی در حفاظت خاک و اقتصاد کشور دارد. تکثیر این گیاه از طریق بذر صورت می گیرد؛ که بذرهای آن در شرایط طبیعی دارای خواب می باشند. بنابراین، شناخت عوامل موثر بر خواب و ایجاد شرایط بهینه برای جوانه زنی بذرهای این گیاه برای کشت، اصلاح و احیاء مراتع لازم می باشد، این مطالعه با هدف تعیین بهترین تیمار جهت شکستن خواب و بهبود صفات جوانه زنی بذر گون سفید تحت تاثیر تیمارهای مختلف شیمیایی و فیزیکی اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه بانک ژن غلات و حبوبات دانشگاه ایلام در سال 1396، اجرا شد. فاکتورها شامل خراش دهی شیمیایی در دو سطح (بدون خراشدهی و خراش دهی با استفاده از اسید سولفوریک 98 درصد به مدت 10 دقیقه)، سرمادهی در سه سطح (بدون سرما، سرمادهی مرطوب در دمای چهار درجه سانتی گراد به مدت دو هفته و سرمادهی خشک در دمای 20- درجه سانتی گراد به مدت دو هفته)، پیش تیمار با محلول نیترات پتاسیم در دو سطح (صفر و محلول یک درصد نیترات پتاسیم) و با اسید جیبرلیک در دو سطح (صفر و 5 میلی گرم در لیتر اسید جیبرلیک) بودند. شاخص های جوانه زنی مانند درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی، طول گیاهچه و ریشه چه، شاخص بنیه بذر و وزن تر گیاهچه مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    ارزیابی اولیه شاخص های حیاتی بذر مانند جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه نشان داد که کاربرد همزمان تیمار خراش دهی بذر با اسید سولفوریک و سرمادهی مرطوب بیشترین تاثیر مثبت را بر شکست خواب بذر و افزایش درصد جوانه زنی بذر دارند. بیشترین سرعت جوانه زنی در تیمار سرمادهی مرطوب مشاهده شد که 19/32 درصد در مقایسه با تیمار بدون سرمادهی، بیشتر بود. خراش دهی با اسید سولفوریک متوسط زمان جوانه زنی بذر را در تیمار سرمادهی مرطوب کاهش داد. خراش دهی با اسید سولفوریک وزن تر گیاهچه را به میزان 25/55 درصد نسبت به تیمار بدون خراش دهی با اسید افزایش داد. پیش تیمار با نیترات پتاسیم موجب افزایش وزن تر گیاهچه گون سفید در شرایط بدون سرمادهی، سرمادهی مرطوب و خشک به ترتیب به میزان 66/52، 94/30 و 18/17 درصد شد. کاربرد نیترات پتاسیم باعث افزایش طول ریشه چه به میزان 60/7 درصد در مقایسه با تیمار بدون پرایم گردید. بیشترین طول ریشه چه (71/78 میلی متر) در تیمار خراش دهی با اسیدسولفوریک توام با سرمادهی مرطوب در دمای 4 درجه سانتی گراد به مدت دو هفته به دست آمد که در مقایسه با تیمار شاهد حدود 77/30 درصد بیشتر بود. بیشترین طول گیاهچه (88/84 میلی متر) در تیمار خراش دهی با اسید سولفوریک، سرمادهی مرطوب و پیش تیمار با نیترات پتاسیم و اسید جیبرلیک به دست آمد. بیشترین شاخص بنیه بذر (85/61) در تیمار خراش دهی با اسید سولفوریک تحت تاثیر سرمادهی مرطوب و با پیش تیمار با اسید جیبرلیک و نتیرات پتاسیم مشاهده گردید.

    نتیجه گیری

    در مجموع می توان نتیجه گرفت که بذر گون سفید دارای خواب از نوع فیزیکی و فیزیولوژیکی است و بهترین روش شکست خواب بذر و تحریک جوانه زنی آن تیمار سرمادهی مرطوب به مدت دو هفته و خراش دهی با اسید سولفوریک به مدت 10 دقیقه می باشد.

     جنبه های نوآوری

    تعیین مناسب ترین روش های شکست خواب بذر گونه گون سفید به منظور افزایش درصد جوانه زنی بذرها. مقایسه کارایی روش های متنوع شکست خواب بذر. تاثیر ترکیبی خراش دهی با اسید سولفوریک، سرمادهی و پیش تیمار با اسید جیبرلیک و نیترات پتاسیم بر شاخص های جوانه زنی

    کلیدواژگان: اسید جیبرلیک، اسید سولفوریک، جوانه زنی، سرمادهی، گون، نیترات پتاسیم
  • حسین سارانی، ابراهیم ایزدی دربندی*، علی قنبری، علی راحمی کاریزکی صفحات 115-127
    مقدمه

    درسال های اخیر در برخی از مناطق تحت کشت سویا در استان گلستان علف هرز نیلوفرپیچ (Ipomoea nill Roth) به عنوان یک علف هرز نوظهور یکساله با تیپ رویشی رونده و از تیره پیچک مطرح شده است. جوانه زنی اولین و مهم ترین مرحله استقرار و متعاقب آن رقابت موفقیت آمیز به شمار می رود که متاثر از عوامل ژنتیکی و محیطی است. در بین عوامل محیطی موثر بر جوانه زنی دما و نور مهم ترین عوامل محیطی هستند. رابطه بین دما و سرعت جوانه زنی با استفاده از مدل های گوناگونی مانند دندانه ای، خطوط متقاطع، بتا و درجه دوم بررسی شده است. هدف از این پژوهش تعیین دماهای کاردینال در گیاه مهاجم نیلوفر پیچ و بررسی نقش دما و نور بر برخی ویژگی های جوانه زنی آن می باشد.

    مواد و روش ها

    به منظور بررسی تاثیر دما و نور بر جوانه زنی بذر علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ دو آزمایش انجام شد. آزمایش اول در قالب طرح کاملا تصادفی با 7 سطح دمای ثابت (10، 15، 20، 25، 30، 35، 40 درجه سانتی گراد) و چهار تکرار انجام شد. آزمایش دوم شامل تیمار دماهای متناوب روزانه/شبانه در 6 سطح (10/15، 20/30، 25/30، 25/35، 30/40، 35/45 درجه سانتی گراد) و تیمار نور در شرایط روشنایی (14 ساعت روشنایی 250 میکرومول بر مترمربع در ثانیه) و تاریکی در چهار تکرار انجام شد. تعداد بذرهای جوانه زده در هر روز تا 4 روز بعد از توقف جوانه زنی یادداشت برداری شد. درصد و سرعت جوانه زنی و مدت زمان رسیدن به 50 درصد جوانه زنی محاسبه شد. برای تعیین دمای کاردینال از سه مدل رگرسیونی خطوط متقاطع و دندانه ای و بتا بین درجه حرارت و سرعت جوانه زنی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که دمای متناوب 30/20 درجه سانتی گراد دارای بیشترین درصد (95 درصد) و سرعت جوانه زنی (8/19 بذر در روز) بود. کمترین درصد جوانه زنی با 33/83 درصد در دماهای متناوب 25/35 درجه سانتی گراد، کمترین سرعت جوانه زنی در دمای متناوب 20/10 درجه سانتی گراد با مقدار 10/15 بذر در روز مشاهده شد. نتایج نشان داد که از میان مدل های رگرسیون غیرخطی استفاده شده، مدل دندانه ای نسبت به مدل خطوط متقاطع و بتا از دقت بیشتری در توصیف سرعت جوانه زنی نیلوفرپیچ نسبت به دما برخوردار بود. نور تاثیر معنی داری بر جوانه زنی نداشت به طوری که هم در شرایط نور و هم در شرایط تاریکی جوانه زنی یکسانی مشاهده شد. با توجه به نتایج حاصل از این آزمایش، علف هرز نیلوفر پیچ در دامنه وسیعی از دماهای ثابت و متناوب قادر به جوانه زنی می باشد، با این وجود در دماهای بالاتر از 30 درجه سانتی گراد جوانه زنی سریعتری دارد. از طرف دیگر، عدم نیاز نوری برای جوانه زنی هم از مزیت های دیگر است که جوانه زنی، رقابت و گسترش در محیط های زراعی را افزایش می دهد.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج این مطالعه، بیشترین درصد و سرعت جوانه زنی در دمای متناوب 30/20 درجه سانتی گراد بود. مقادیر دماهای کاردینال برای علف هرز مهاجم نیلوفرپیچ براساس مدل رگرسیونی دندانه ای برازش داده شده دماهای کمینه (Tb)، بهینه اول (To1)، بهینه دوم (To2)، و بیشینه (Tc) بترتیب 90/10، 30/22، 78/29 و 92/39 درجه سانتی گراد به دست آمد. به نظر می رسد که این علف هرز در دماهای گرمتر جوانه زنی بهتری دارد. احتمالا از اواسط بهار بعد از گرمی هوا و همچنین فراهمی آب زمان مناسبی برای جوانه زنی و رقابت این علف هرز ایجاد می شود. همچنین مشخص شد نور تاثیری بر جوانه زنی این علف هرز ندارد (بذر غیر فتوبلاستیک).

    جنبه های نوآوری

    غیر فتوبلاستیک بودن بذرهای نیلوفر پیچ. برتری مدل دندانه ای جهت پیش بینی جوانه زنی بذر نیلوفر پیچ

    کلیدواژگان: دمای متناوب، عدم نیاز نوری، مدل دندانه ای، مدل خطوط متقاطع
  • ابراهیم غلامعلی پور علمداری*، رشید پور نمازی، عباس بیابانی، فاختک طلیعی صفحات 129-143
    مقدمه

    تداخل شامل رقابت برای توان بالقوه محیطی و دگرآسیبی است. علف های هرز دگرآسیب با آزادسازی ترکیبات شیمیایی اصولا از نوع متابولیت های ثانویه از راه های مختلف نظیر ترشحات ریشه، تجزیه بقایا، آبشویی و تبخیر ممکن است موجب ایجاد اثرات مثبت، منفی و یا حتی خنثی بر محصولات زراعی شوند؛ بنابراین هدف از این آزمایش، ارزیابی توان بالقوه دگرآسیبی علف های هرز قیاق، خرفه و گل گندم بر خصوصیات جوانه زنی و میزان رنگیزه های فتوسنتزی شاهی در شرایط آزمایشگاهی بود.

    مواد و روش ها

    برای آزمایش های زیست سنجی، غلظت های مختلف 0، 20، 40، 60، 80 و 100 درصد (عصاره 10 درصد وزن به حجم) از علف های هرز از قبیل قیاق، خرفه و گل گندم با کمک آب مقطر تهیه شد و سپس روی 50 عدد بذر گواهی شده شاهی به طور جداگانه اعمال گردید. در این آزمایش، صفاتی نظیر سرعت و درصد جوانه زنی و میزان رنگیزه های کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئیدها بر اساس روش استون سرد اندازه گیری شد.

    یافته ها

    برازش مدل رگرسیونی نشان داد که سرعت و درصد جوانه زنی شاهی تنها در غلظت های فراتر از 80 درصد عصاره آبی قیاق به طور معنی داری کاهش نشان داد. به ازای هر واحد افزایش درصد غلظت عصاره قیاق، طول ریشه چه، بنیه بذر، میزان کلروفیل کل و کاروتنوئیدهای شاهی به ترتیب به میزان 08/0 سانتی متر، 68/8، 007/0 و 007/0 میلی گرم بر گرم کاهش نشان داد. مطابق نتایج، بین غلظت های مختلف عصاره خرفه با صفات جوانه زنی و رنگیزه های فتوسنتزی شاهی یک رابطه نمایی برقرار بود. به طوری که در بیشتر موارد این صفات تا غلظت 40 درصد از شیب کاهشی ملایم برخوردار بودند، اما در فراتر از این غلظت با شیب تندی کاهش نشان دادند. در مورد گل گندم، درصد و سرعت جوانه زنی به علاوه طول ساقه چه شاهی تنها در غلظت 100 درصد به ترتیب معادل 67/14، 67/14 و 81/29 درصد کاهش نشان دادند، اما طول ریشه چه و بنیه بذر شاهی با افزایش غلظت های عصاره آبی گل گندم کاهش نشان دادند. بیشترین اثر کاهشی مربوط به تیمار 100 درصد به ترتیب به میزان 38/52 و 44/55 درصد بود. میزان کلروفیل کل شاهی در غلظت های 60، 80 و 100 درصد از عصاره گل گندم در مقایسه با شاهد به ترتیب معادل 37/14، 59/27 و 29/25 درصد کاهش نشان داد، اما اثر غلظت های 20 و 40 درصد عصاره گل گندم بر رنگیزه مورد بررسی معنی دار نبود. نتایج در مورد میزان کاروتنوئیدها مشابه نتایج کلروفیل کل بود.

    نتیجه گیری

    مطابق نتایج، علف های مورد بررسی به ویژه خرفه در غلظت های بالا دارای اثر دگرآسیبی شدیدی بر ویژگی های جوانه زنی و رنگیزه های فتوسنتزی شاهی بودند. این امر نیازمند تحقیقات بیشتر در محیط طبیعی که گیاهان هدف در نزدیک هم می رویند، می باشد.

    جنبه های نوآوری

    1- ترکیبات دگرآسیب حاصل از علف هرز خرفه به ویژه در غلظت های بالا، جوانه زنی بذر و رنگدانه های فتوسنتزی گیاه شاهی را نسبت به قیاق و گل گندم به شدت کاهش می دهد. 2- با توجه به اثبات اثر دگرآسیبی عصاره آبی حاصل از علف های هرز مورد بررسی، می تواند کاندیدی برای تولید علف کش های زیستی باشد.

    کلیدواژگان: خرفه، رنگیزه کلروفیل، زیست سنجی، قیاق، گل گندم
  • فروغ حاجیوند قاسم آبادی، حمیدرضا عیسوند*، ناصر اکبری، امیدعلی اکبرپور صفحات 145-158
    مقدمه

    کشاورزی جهان به وسیله تنش های غیر زیستی مختلفی همچون دما، خشکی و شوری تحت تاثیر قرار گرفته است که تقریبا 50 درصد عملکرد گیاهان زراعی را کاهش می دهند. در بسیاری از گیاهان علوفه ای جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه از حساس ترین مراحل رشدی آن ها به تنش های محیطی محسوب می شوند. پژوهش حاضر برای بررسی تاثیرات تنش های ایزو اسمزی خشکی و شوری بر شاخص های جوانه زنی و شاخص های رشد سه گونه شبدر ایرانی، لاکی و مصری اجرا شد.

    مواد و روش ها

    دو آزمایش جداگانه خشکی و شوری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل سه گونه شبدر شامل شبدر ایرانی، مصری و لاکی و سطوح مختلف پتانسیل های خشکی و شوری (صفر، 2-، 4-، 6-، 8-، 10- و 12- بار) به ترتیب ناشی از پلی اتیلن گلایکول 6000 و کلرید سدیم بود. از ظروف پتری یکبار مصرف سترون با قطر 10 سانتی متر برای این کار استفاده شد که درون هر کدام از آن ها 27 عدد بذر به روش روی کاغذ صافی کشت شدند و سپس از محلول های ایزو اسمز به میزان 5 میلی لیتر به هر کدام از آن ها اضافه شد و سپس ظروف پتری به ژرمیناتور با دمای 20 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 75 درصد قرار داده شدند. پس از پایان مدت زمان آزمایش (حدود 14 روز) شاخص های جوانه زنی آن ها شامل درصد و سرعت جوانه زنی، تعداد ریشه های جانبی، زمان تا 50 درصد جوانه زنی، نسبت طولی ریشه چه به ساقه چه و تعداد گیاهچه های غیر عادی ثبت شدند.

     یافته ها

    تمام شاخص های جوانه زنی تحت تاثیر اثرات بازدارنده خشکی و شوری قرار گرفتند. درصد و سرعت جوانه زنی، طول ریشه چه و ساقه چه با افزایش سطوح تنش کاهش یافتند در حالی که زمان تا 50 درصد جوانه زنی با افزایش سطوح تنش افزایش یافت. تحت هر دو تنش خشکی و شوری تمام شاخص های جوانه زنی شبدر ایرانی از دو گونه دیگر بیشتر بود. درصد جوانه زنی شبدر لاکی در پتانسیل 12- بار خشکی صفر درصد بود، اما درصد جوانه زنی شبدر ایرانی و مصری در این سطح از تنش به ترتیب 33/70 و 33/7درصد بود. تحت تنش شوری تمام بذرهای هر سه گونه در پتانسیل 12- بار جوانه زدند. نسبت طولی ریشه چه به ساقه چه در هر دو تنش با افزایش شدت تنش افزایش و در سطوح تنش شدید کاهش یافت که کاهش آن به ترتیب در خشکی و شوری 61/58 و 100 درصد بود. تعداد انشعابات ریشه در هر دو تنش با افزایش شدت تنش افزایش و بیشترین میزان آن در شبدر مصری به ترتیب در خشکی و شوری 42/5 و 1 بود. تعداد گیاهچه های غیر عادی با افزایش شدت تنش شوری افزایش یافت در حالی که تحت تنش خشکی گیاهچه غیر عادی تشکیل نشد.

    نتیجه گیری

    مقایسه اثرات کلرید سدیم و پلی اتیلن گلایکول نشان داد که کلرید سدیم به دلیل اثرات سمی یا اسمزی شاخص جوانه زنی را بیشتر از محلول پلی اتیلن گلایکول کاهش داد. به نظر می رسد که شبدر ایرانی در هر دو تنش های خشکی و شوری بهترین عملکرد را دارا بود و پس از آن، در شرایط خشکی شبدر مصری و در تنش شوری شبدر لاکی بهترین عملکرد را دارا بودند.

    جنبه های نوآوری

    بررسی شاخص های جوانه زنی گونه های شبدر در شرایط ایزواسمزی خشکی و شوری. معرفی گونه های شبدرمصری و لاکی به ترتیب با تحمل بیشتر به شرایط خشکی و شوری در مرحله جوانه زنی

    کلیدواژگان: تنش اسمزی، درصد جوانه زنی، شبدر، ضریب آلومتری
  • مریم مختاری، سینا فلاح* صفحات 159-172
    مقدمه

    به منظور استفاده بیشتر از فصل رشد بهاری سازوکار‎های بهبود دهنده جوانه‏زنی گیاهان بهاره در دمای پایین تر از دمای مناسب اهمیت زیادی دارد. از آنجا که یکی از راه های کاهش خسارت دمای پایین ارتقا سیستم آنتی اکسیدانی گیاهچه است، لذا در این آزمایش اثر اسید سالیسیلیک و جیبرلین بر جوانه‎زنی و سیستم آنتی اکسیدانی بذر گیاه کدوی پوست کاغذی تحت دماهای پایین مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش‎ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل شامل چهار غلظت جیبرلین (صفر، 250، 350 و 450 میلی‏گرم در لیتر) و چهار غلظت اسید سالیسیلیک (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی مولار) و سه سطح دما (8، 11 و 14 درجه سانتی گراد) در قالب طرح کاملا تصادفی در شرایط کنترل شده و در شش تکرار در دانشگاه شهرکرد در سال 1396 اجرا شد. بذرها پس از ضدعفونی در ظروف حاوی محلول های با غلظت صفر، 250، 350 و 450 میلی‏گرم در لیتر جیبرلین و محلول های با غلظت صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی مولار اسید سالیسیلیک قرار گرفتند و به مدت 24 ساعت در شرایط تاریکی و در دمای 15 درجه سانتی گراد در اتاقک رشد قرار داده شدند. سپس شستشوی بذرها انجام شده و در دماهای مورد نظر قرار داده شدند، جوانه زنی هر 24 ساعت بر مبنای خروج ریشه چه به اندازه 2 میلی متر ثبت گردید. در پایان روز هشتم پس از جداسازی گیاهچه های طبیعی و غیرطبیعی تعداد 20 گیاهچه طبیعی از هر پتری انتخاب و سپس پارامترهای سرعت و درصد جوانه زنی، پروتئین محلول، میزان مالون دی آلدئید، فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز، آنزیم گایاکول پرکسیداز و آنزیم کاتالاز اندازه‎گیری شد. برای مقایسه میانگین‎‎ها از آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در دمای 8 درجه سانتی گراد هیچ یک از تیمارهای به کار برده شده نتوانست به جوانه زنی گیاه کمک کند و به همین علت از آزمایش حذف شدند، در دمای 11 درجه سانتی گراد استفاده از تیمار سالیسلیک اسید یک میلی مولار و در دمای 14 درجه سانتی گراد 350 میلی‏گرم در لیتر جیبرلین بیشترین افزایش سرعت و درصد جوانه‎زنی را نسبت به شاهد نشان داد. در دمای 11 درجه سانتی گراد فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی بیشتر تحت تاثیر هورمون جیبرلین قرار گرفت به طوری که بیشترین میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز در تیمار 350 میلی‏گرم در لیتر و بیشترین میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز و کمترین میزان پروتئین محلول در تیمار 250 میلی‏گرم در لیتر جیبرلین مشاهده شد. در دمای 14 درجه سانتی گراد هورمون اسید سالیسیلیک موفق تر بود و اسید سالیسیلیک 5/1 میلی مولار میزان فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز، اسید سالیسیلیک 5/0 میلی مولار میزان فعالیت آنزیم کاتالاز و اسید سالیسیلیک 1 میلی مولار میزان فعالیت آنزیم گایاکول پراکسیداز را افزایش داد، همچنین این هورمون در راستای کاهش میزان پروتئین محلول نیز موفق بود.

    نتیجه‎ گیری

    در این آزمایش تحمل گیاهچه به دماهای پایین توسط پیش تیمارهای جیبرلین و اسید سالیسیلیک به اثبات رسید. به طورکلی نتیجه‎گیری می‎شود که کاربرد جیبرلین و اسید سالیسیلیک باعث افزایش فعالیت آنزیم‎های آنتی اکسیدان و درنتیجه تحمل گیاهچه کدوی پوست کاغذی به تنش دمای پایین می شود و بنابراین با استفاده از این ماده می‎توان اثر سرماهای احتمالی در ابتدای فصل رشد این محصول را تعدیل نمود.

    جنبه های نوآوری

    1- گیاهچه کدوی پوست کاغذی توسط پیش تیمارهای جیبرلین و اسید سالیسیلیک به دماهای پایین متحمل می‎شود. 2- کاربرد جیبرلین و اسید سالیسیلیک باعث افزایش فعالیت آنزیم‎های آنتی اکسیدان می شود. 3- با استفاده از جیبرلین و اسید سالیسیلیک می‎توان اثر سرماهای احتمالی در ابتدای فصل رشد این محصول را تعدیل نمود.

    کلیدواژگان: دمای پایین، تنظیم کننده رشد، آنزیم های آنتی اکسیدانی، گیاهچه
  • وحید سیدنا، بابک پیله ور*، کامبیز ابراری واجاری، مهرداد زرافشار، حمید رضا عیسوند صفحات 173-184
    مقدمه

    تولید نانوذرات و کاربرد آنها در جنبه های مختلف علوم گیاهی در حال افزایش است و علی رغم تولید روزافزون آنها، بررسی های محدودی در خصوص اثر مواد مختلف نانو بر زیست شناسی گیاه وجود داد. در این تحقیق سعی شد از پتانسیل نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در ارتقاء صفات جوانه زنی گونه بارانک لرستانی استفاده گردد، لذا اثرات متعاقب آنها بر رشد و تولید زیست توده گیاهچه های تولیدی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    در ابتدا بذر گونه بارانک لرستانی از توده های طبیعی آن جمع آوری شد. در همین راستا بذرهای این گونه با غلظت های صفر، 75، 150، 250، 350 و 500 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم به مدت 24 ساعت پرایم شدند. سپس بذرها ابتدا به مدت 2 هفته در دمای اتاق و سپس به مدت 3 ماه در ماسه مرطوب و در سرما قرار گرفتند. آزمایش در قالب یک طرح آماری کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. بذرهای لایه گذاری شده بعد از گذشت سه ماه به درون ژرمیناتور منتقل و با شروع جوانه زنی، اطلاعات روزانه در یک دوره 22 روزه ثبت شد. در انتهای آزمایش صفات درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی محاسبه شد. همچنین در ادامه صفات رویشی گیاهچه ها از قبیل تعداد برگ، طول گیاهچه و زیست توده تر و خشک اندام های ساقه و برگ و ریشه نیز اندازه گیری گردید. همچنین از میکروسکوپ الکترونی نیز برای بررسی حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح خارجی بذرها استفاده شد.

    یافته ها

    بر اساس نتایج، تمامی صفات جوانه زنی شامل درصد، سرعت و میانگین زمان جوانه زنی تحت تاثیر تیمارهای نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بهبود یافت، ولی در این میان تیمار 500 میلی گرم در لیتر بطور قابل ملاحظه ای صفات جوانه زنی را افزایش داد. عدم حضور و در مقابل حضور و چسبندگی نانوذرات روی پوسته بذر توسط میکروگراف های حاصل از میکروسکوپ الکترونی مشاهده و تایید شد. در ادامه نتایج آنالیز واریانس یکطرفه نشان داد که تیمار 75 میلی گرم در لیتر از بالاترین موفقیت و در مقابل تیمار 500 میلی گرم در لیتر از کم ترین درصد موفقیت در بهبود رشد (طول ساقه چه) و تولید زیست توده برخوردار بود.

     نتیجه گیری

    درنهایت می توان اذعان داشت که تاثیر پرایمینگ بذر بارانک لرستانی سبب ارتقاء صفات جوانه زنی و رشد گیاهچه های این گونه شد ولی روند تاثیرات در دو مرحله متفاوت بود بطوریکه در مرحله جوانه زنی بالاترین غلظت و در مرحله رشد، تیمارهای کم تا متوسط موفق تر بودند. ضمنا با توجه به اینکه تیمار 150 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم هم در بهبود جوانه زنی و هم در ارتقاء صفات رشد گیاهچه ها موفقیت قابل قبولی کسب کرده و از سوی دیگر با توجه به غلظت متوسط آن از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد، لذا به عنوان یک تیمار موفق در رفع خواب بذر و تولید نهال های بارانک لرستانی قابل توصیه می باشد.

    جنبه های نوآوری

    مطالعه جوانه زنی بذر گونه بارانک لرستانی برای اولین بار استفاده از فناوری نانو مواد و پتانسیل قابل توجه این مواد در شکست خواب و بهبود صفات جوانه زنی بارانک لرستانی استفاده از میکروسکوپ الکترونی (SEM) به منظور مطالعه حضور و چسبندگی نانوذرات در سطح پوسته بذر

    کلیدواژگان: لایه گذاری سرد، پرایم، خواب بذر، زیست توده، بارانک لرستانی
|
  • Habib Nejadgharebaghi, Esfandiar Fateh*, Amir Aynehband Pages 1-17
    Introduction

    Strangle wort (Cynanchum acutum) is a perennial weed that could be propagated by seeds and vegetative organs. This brings about harvesting problems for some crops such as cotton, sugar beet, wheat and maize. In recent years, this weed has caused huge losses in sugar cane fields. The role of environmental conditions in weed management is highly important. Given this, the present study seeks to investigate the effects of environmental conditions (salinity and drought stress) on germination characteristics of strangle wort weed.

    Materials and Methods

    In order to investe the effect of different salinity and drought levels on strangle wort (Cynanchum acutum), two seperate experiments were conducted at Hakim Farabi Khuzestan Sugar Cane Research Institute in 2014-2015. The experimental design was completely randomized, with four replications. The treatments were different salinity levels at 8 levels (0, 2.5, 4.5, 6.5, 8.5, 12.5, 16.5 and 20.5ds/m) and the second experiment involved different drought stresses (osmotic potential) at 7 levels (0, -1, -3, -6, -9, -12 and -15 bar).

    Results

    The results of salinity stress experiment showed that with increases in salinity levels from 0 to 20.5 ds/m, germination, radicle length, plumule length and seedling weight decreased by 61, 80, 91 and 99%, respectively. The results of drought stress experiment showed that with increases in salinity levels from 0 to -15 bar, all studied traits, i.e., germination, radicle length, plumule length and seedling weight all decreased by 100%. The analysis of variance results showed that in all the traits, there were significant differences between salinity and drought stress in 1% probability level. In this research, in the salinity experiment, in most of traits, especially radicle length quickly decreased after 8.5 ds/m salinity to higher levels and in drought stress experiment, after -3 bar to higher levels.

    Conclusion

    On the whole, it seems that sufficient information about this weed is vital for the adoption of the best control method, and gaining insights into how strangle wort responds to environmental stress, especially salinity stress, could help us to come up with new control approaches for this invasive weed. This can present a proper ecological approach that could be adopted in sustainable agriculture programs, which is environmentally sound as it decreases the use of chemical inputs. In addition, in order to lower the tolerance of this weed to salinity and especially drought stress, it is suggested that it be used for weed management programs. According to the results of this study, soil salinity higher than 8.5 ds/m and drought tension above than -3 bar can cause sizeable reduction in most traits (growth parameters) especially in root length. In most of the traits scrutinized, the tolerance of the weed to salinity and drought stress was 12.5 ds/m and -6 bar, respectively.

     Highlights:

    Evaluation of germination characteristics of strangles wort under salinity and drought stress conditions. Determination of tolerance threshold of strangles wort germination seed to salinity and drought stress.

    Keywords: Osmotic potential, Weed, Strangle wort, Environmental stresses, Germination
  • Mahsa Nazer, Seyed Mohammadreza Ehteshami*, Masoumeh Salehi, Ali Kafighasemi Pages 19-32
    Introduction

    Guar (Cyamopsis tetragonolob) which belongs to fabaceae and leguminosae families is self-pollinating and is indigenous to India and Pakistan. This plant is suitable for growth in dry, damp and sandy soils, and can tolerate saline and relatively alkaline soils. Determining the best time for harvesting seeds and its timing with maximum quality is one of the important issues in the field of seed production management. The changes in the physiological quality of seeds occur during development until seed treatment. The use of high-quality seeds plays an important role in the final yield of crops. The purpose of this study was to determine the most suitable time for harvesting seeds because seed moisture content at harvest time is one of the most important factors affecting seed quality.

    Materials and Methods

    This research was carried out in July 2013 at Iraqi Research Station in Gorgan, Golestan, Iran in a split-plot design with four replications. The treatments consisted of the time of harvesting the seeds from the mother's base in six stages (with different moisture content) and harvesting places (upper, middle, and bottom pods) so that, starting from the podding, every 7 days, the seeds were removed from the base. The mother was harvested and such traits as germination rate, germination percentage, seedling vigor, seed moisture content, and alpha-amylase activity were calculated. In this research, a logistic model was used to study the changes in germination percentage, germination rate, seedling vigor index and straw index during seed dressing on Guar.

    Results

    The results of this study showed that the hypothesis that seed reaches its maximum quality at the end of the period of seed filling is confirmed, suggesting that with a moisture content of 30 and 14% in late seed filling period, Guar seeds have the highest quality. In general, the results of the present study confirm that the stages of development and management of Guar seeds on maternal basis have an impact on its quality. In the early stages of growth (humidity 85, 80 and 62 percent), due to prematurity and lack of essential seed structures, the qualitative traits of germination percentage, germination rate, seedling vigor, and strawberry index were low, and with the evolution of essential structures and reduced seed moisture content (58, 30 and 14%), the quality traits increased.

    Conclusions

    In general, it can be concluded that the best timing for harvesting Guar seeds with the highest quality in Golestan province is when seed moisture reaches 14% or 100 days after planting, and the pods formed at the bottom are the ones with the highest quality.

    Highlights:

    To investigate the qualitative indices of Guar seed on the mother plant during seed filling period .To determine the best harvest time and its adaptation with the highest quality of Guar seed

    Keywords: Alpha-amylase, Germination, Maternal stock, Seed maturity, Seed vigor, Seedling vigor
  • Elahe Hoseinpur Askarian, Ali Abbasi Surki*, Abdolrazagh Danesh Shahraki Pages 33-49
    Introduction

    In addition to dormancy, seeds of Allium hirtifolium have a weak emergence in the field. Among methods for improving the efficiency and emergence of seeds, nutritional priming can be considered for its performance on weak seeds. The presence of micronutrients is one of the factors that may affect the efficiency of the seeds. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of priming with nutrients on optimization of dormancy status, germination, and enhancement of shallot seeds for its conservational, restoration and domestication programs.

    Materials and Methods

    In order to study effects of nutrients on germination and emergence of Allium hirtifolium, a CRD factorial experiment was conducted with four replications at Seed Science and Technology Lab of Shahrekord University in 2015. Two dormancy breaking treatments (sulfuric acid and sulfuric acid + gibberellic acid) as the first factor and nine nutrition treatments including four levels of ZnSO4 (5, 10, 50 and 100 mM) and four levels of FeSO4 (0.5, 1, 1.5 and 2%) versus control were compared on shallot seeds.

    Results

    The results showed that dormancy breaking treatments, nutrient pretreatment of seeds and their interaction had significant effects on germination percentage, germination rate, time to reach l0% and 50% germination, germination uniformity, seedling length and vigor index I at 1% probability level. Sulfuric acid and FeSO41% increased germination versus control. Application of gibberellic acid affected the behavior of iron but did not indicate significant effects for zinc. The concentration of 5 mM ZnSO4 increased the rate of germination, compared with the control but decreased with higher concentrations. The gibberellic acid did not show any sharp effects on germination rate. Time to reach 50% germination was also affected by FeSO4 0.5% and 1% and lower levels of zinc. Application of gibberellic acid did not show any significant impact on the germination time reduction, compared with control and increased T50 in higher concentrations. Although germination traits were rarely affected by gibberellic acid, seedling length and vigor index were positively influenced with GA, and the highest seedling length was achieved at 0.5 and 1% of iron and gibberellic acid.

    Conclusion

    Seed priming with nutrients can improve germination and plant vigur indices. Different concentrations of iron and zinc showed different impacts on the seeds, which showed interaction with dormancy breaking methods. Although application of gibberellic acid did not have an effective role in increasing germination rate and reducing the time to reach 10% and 50% of germination, it enhanced seedling length and vigor index I, especially for iron.

    Highlights

    Addition of iron and zinc sulfate to shallot seeds whose dormancy was broken with sulfuric acid caused higher germination rate of  25.54%, compared with the control. Gibberellin compensated for zinc effect in germination and was able to replace it, but had a slight synergic effect with iron sulfate. Although gibberellin application did not affect germination traits, the seedling length and vigor index showed a positive response to it.

    Keywords: Nutrients, Emergence, Gibberellic acid, Vigor Index, Sulfuric acid
  • Ashraf Alizadeh Amraie*, Abdollah Javanmard, Hamdollah Eskandari Pages 51-63
    Introduction

    Pulses are a group of crops which are important in human nutrition and also sustainability of agronomical systems and economic advantage. Regarding optimum planting density of mung beans (40 plant m-2), more than 700 tons of certified seeds of mung bean seeds are needed all over the country, confirming the importance of the production of high quality seeds. Seed quality may be affected by different environmental conditions such as water deficit. Since intercropping can alleviate the negative effects of drought on crop growth, the hypothesis that crops can benefit from intercropping has been formulated in previous studies. Since there is no sufficient information on germination performance and seed weight of mung bean during seed growth and development in response to partial root zone irrigation and intercropping, the current experiment was aimed to evaluate the effect of partial root zone irrigation and intercropping on some quality traits of mung bean and to determine the best time of harvesting to produce high quality seeds in mung bean.

    Materials and Methods

    The experiment was conducted as factorial (3× 2× 5) based on RCBD with three replications. The first factor was planting pattern (including sole mung bean, inter-row maize-mung bean intercropping and within-row maize-mung bean intercropping). The second factor was irrigation method (partial root zone irrigation and conventional irrigation) and the third factor was harvest time (5-day intervals in 5 stages). Germination percentage, 1000-grain weight, root length, shoot length and seedling dry weight were determined for evaluation of seed quality.

    Results

    The results indicated that the interaction of cropping pattern× harvest time and cropping pattern× irrigation× harvest time had no significant effect on traits. However, the interaction of irrigation× harvest time on germination percentage, root length and seedling dry weight was significant (P≤0.01). With increasing growth and maturation of seed, germination percentage increased in both irrigation methods. Germination percentage of mung bean was reduced by partial root zone irrigation. The effect of partial root zone irrigation on germination percentage was higher at the end of seed filling period. Partial root zone irrigation resulted in the reduction of root length. The differences between conventional and partial root zone irrigation for root length at different harvest times were 4, 9, 9, 18 and 15 percent, respectively. In both irrigation methods (i.e., conventional and partial root zone irrigation) seedling dry weight increased with increasing the seed growth and maturation. However, deficit of irrigation had negative effects on seedling dry weight of mung bean. With reduced water availability, 1000-grain weight and shoot length were also reduced. 1000-grain and shoot length of mung bean in conventional irrigation were 11 and 10 percent higher than those of partial root zone irrigation, respectively.

    Conclusion

    Intercropping had no significant effect on seed quality of mung bean. However, deficit of irrigation reduced its seed quality. For harvesting high quality seeds in mung bean, there is a need for plants that experience no drought stress. That the time of reaching the maximum seed quality coincided with the ending of the seed filling period confirms the Harington’s hypothesis.

    Highlights

    Seed quality of mung bean during seed growth and development was evaluated. Effect of deficient irrigation induced by partial root zone irrigation on seed quality of mung bean was determined. The effect of planting pattern of mother plants on seed quality was investigated.

    Keywords: Intercropping, Irrigation, Pulses, Seed quality
  • Saman Sheidaei*, Aidin Hamidi, Hossein Sadeghi, Bita Oskouei, Leila Zare Pages 65-76
    Introduction

    Understanding the complex characteristics that control the life span of the seed has ecological, agricultural and economic importance. Inappropriate storage conditions after harvesting destroy a large part of annual yield partly due to microbial activity in the storage. Damage from storage fungi varies based on the climatic conditions, crops and storage facilities. This study was carried out to investigate the effect of storage conditions and initial seed moisture content on the growth of storage fungi and also the relationship between the degree of contamination with fungi and the quality and biochemical changes of the seeds.

    Materials and Methods

    The present study was carried out as a factorial experiment based on a completely randomized design to assess the impact of storage fungi on soybean seed deterioration at different storage conditions. The treatment included three degrees of initial seed moisture content including low moisture content (10%), medium moisture content (12%) and high moisture content (14%) as the first factor. Moreover, two storage conditions including the seed storage in Moghan and controlled seed storage in Seed and Plant Certification and Registration Institute were considered as the second factor. Soybean seeds of Williams's cultivar were investigated for the infection of Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Fusarium and Penicillium fungi and also related biochemical traits and seed quality such as germination percent, seedling vigor index, soluble sugar and total protein.

    Results

    The results of this experiment showed that the increase of the seed moisture content by 14% can significantly decrease the seed quality. Therefore, the seed moisture content of 14% was identified as unsuitable moisture for the storage of soybean seeds. In addition, the infection with storage fungi has a direct relationship with the degree of seed moisture and seeds with high moisture content are rapidly attacked by the storage fungi which can decrease seed quality and viability. Moreover, the Aspergillus niger infection increased from 27.5 to 43.75 and the germination percent decreased from 52.5 to 23 percent in seeds with a moisture content of 14% in Moghan storage, as compared with the controlled storage. Furthermore, this study showed that when the percentage of storage fungi increases, the soybean seed deterioration increases. Studying the biochemical changes of deteriorated seeds during the storage showed that as the aging of the seeds increases, soluble sugars and protein percentage decrease. The amounts of soluble sugars and total protein of the seed were significantly lower in seeds maintained under unsuitable conditions. Furthermore, the content of soluble sugars and total protein decreased significantly by the increase of the seed moisture, which resulted in the increase in seed deterioration.

    Conclusions

    Based on the obtained results, initial seed moisture and storage conditions are two important determinants of fungi infestation during storage, which can affect the content of soluble sugars and total protein causing seed deterioration, seed vigor and viability. It can be concluded that the soybean seed moisture content of 12%, which is the standard moisture content of soybean seed production in Iran, is regarded as suitable moisture for seed storage.

    Highlights

    Introduction of proper storage conditions and initial seed moisture in order to decrease fungal damage and soybean seed deterioration. Determination of different fungal damages during the storage of soybean seeds. Determination of relationship between the degree of soybean seed infection of storage fungi and the seed’s quality, its amount of protein and soluble sugars.

    Keywords: Germination percent, Seed protein, Soluble sugar, Storage fungi
  • Narjes Hojati Fahim*, Mohammad Sedghi, Mehrdad Chaeichi, Rraouf Seyed Sharifi Pages 77-93
    Introduction

    Iran is located in the arid and semi-arid regions of the world with an average rainfall of 240 mm per year, which requires rethinking of the adoption of methods. One of the alternative ways is to use organic and biological fertilizers. Biological fertilizers are considered as the main and the most important factor in the integrated management of plant foods for sustainable agriculture as they play an important role in product improvement and efficiency. Therefore, this research was carried out with the aim of investigating the effect of seed pre-treatment with some organic and biological fertilizers in rainfed wheat.

    Materials and Methods

    A factorial experiment with three replications was conducted at the Laboratory of Seed and Plant Certification and Registration of the Center of Agriculture and Natural Resources Research located in Hamedan. Seed inoculation was considered in 5 levels (Seafull, Disper Root Gs., Bio-Health, Trichodermin and control) on 8 different rainfed wheat cultivars (Azar-2, Hashtrood, Baran, Rasad, Owhadi, Sardari, Takab and Homa). First, the seeds were disinfected with sodium hypochlorite, and were then cultured in special containers and were placed in the germinator at 20 ° C. After 4 and 8 days, the number of germinated seeds was counted. Germination seeds were counted in each treatment and germination indices such as germination rate, average daily germination, coefficient germination rate, longitudinal vigor index, weight vigor index, seedling fresh weight, root length/shoot ratio, shoot fresh weight, root fresh weight, seed reserve utilization rate, seed reserve utilization efficiency, fraction utilization seed reserve, seed dry weight were calculated.

    Results

    With application of different levels of fertilizer, the rate of germination treatment Homa×Bio-Health (155%), average daily germination treatment Hashtrood×Bio-Health (69%), coefficient germination rate treatment Owhadi×Disper Root Gs (60%), longitudinal vigor index treatment Owhadi×Bio-Health (108%), weight vigor index treatment Homa×Bio-Health (64%), root fresh weight treatment Hashtrood×Disper Root Gs (106%), shoot fresh weight treatment Hashtrood×Seafull (23%), seedling fresh weight treatment Homa×Bio-Health (42%), root length/shoot ratio treatment Owhadi×Trichodermin (75%), seed reserve utilization rate treatment Homa×Bio-Health (118%), and fraction utilization seed reserve treatment Homa×Bio-Health (119%) increased, compared with the control. In addition, the application of Bio-Health fertilizer and Hashtrood cultivar had the highest amount in almost all the mentioned attributes

    Conclusion

    Investigation of the different levels of fertilization showed that in most of the indices related to germination and heterotrophic growth of seedling, pretreatment with Bio-Health biofertilizer had a significant difference with other fertilizer levels.

     Highlights

    Evaluation of germination indices for recent cultivars of rainfed wheat, released by rainfed Research Institute of Iran. Investigating and comparing fertilizers with various multifactorial compounds (fungi and bacteria) and with each other. Conducting research on commercial compounds and comparison of live biochemical and non-organic matters in a single experiment.

    Keywords: Germination rate, Pre-treatment, Vigor index, Seed Reserve Utilization Efficiency, Seedling fresh weight
  • Ali Asharf Mehrabi*, Somayeh Hajinia Pages 95-113
    Introduction

    White Astragalus (Astragalus gossypinus Fisherr.) is one of the valuable plants for producing gum, which is of critical importance in soil conservation and the economy of the country. This plant is propagated by seed; its seeds are in the natural state of dormancy. Therefore, recognizing the factors affecting dormancy and creating optimal conditions for seed germination of this plant is necessary for the cultivation and reclamation of rangelands. This study was conducted with the aim of finding the best treatment for breaking the dormancy and improving seed germination under various chemical and physical treatments.

    Materials and Methods

    The experiment was carried out as a factorial based on a completely randomized design with four replications at the gene bank of cereal and legume Lab of Ilam University, 2017. The factors included two levels of scarification chemical (with and without sulfuric acid (H2SO4) for 10 minutes), three levels of stratification (control, moist chilling at +4 °C and dry chilling -20 °C), potassium nitrate in two levels (zero and 1% KNO3) and gibberellic acid in two levels (zero and 5 ppm GA3). Germination indices including germination percentage, germination rate, seedling and radicle length, seedling fresh weight and vigor index were measured.

    Results

    Initial assessment of vital indices in seed such as germination and primary growth showed that the simultaneous application of scarification by sulfuric acid and moist chilling at +4 °C has the most impact on removing dormancy and increasing germination percentage. The highest germination rate was observed in moist chilling at +4 °C, which was 32.19 percent more than that of the control treatment. Scarification by sulfuric acid reduced the mean germination time in moist chilling at +4 °C. Scarification by sulfuric acid increased the fresh weight of the seedling by 55.25 percent, compared with the control. Pre-treatments with potassium nitrate undre control conditions, moist chilling at +4 °C and dry chilling at -20 °C increased the fresh weight of seedlings, at 52.66, 30.94 and 17.18 percent, respectively. Application of potassium nitrate increased root length by about 60.7 percent, compared with control. The highest radicle length (78.71 mm) was obtained when the seed was treated with sulphuric acid with wet chilling at 4 ° C for two weeks, which was 30 percent higher than control. The highest seedling length (84.88 mm) was obtained in scarification with sulfuric acid, wet chilling, and potassium nitrate and gibberellic acid. The highest seed vigor index (61.85 %) was observed in the treatment of scarification with sulfuric acid under moist chilling, and pre-treatments of gibberellic acid and potassium nitrate.

    Conclusions

    In general, it can be concluded that seed dormancy of Astraglus gossypinus involves both physical and physiological dormancy. The best treatment for removing the dormancy of this species seems to be scarification with sulfuric acid for 10 minutes puls concentrated stratification in moist chilling at +4 °C for two weeks.

    Highlights

    Determination of the optimal seed dormancy techniques of white Astragalus for the purpose of increasing seed germination percentage.. Comparison of the efficiency of different dormancy breaking techniques.. The combined effect of sulfuric acid, chilling and priming with gibberellic acid and potassium nitrate on germination indices.

    Keywords: Germination, Chiling, Gibberellic acid, Gum, Potassium nitrate, Sulfuric acid
  • Hosein Sarani, Ebrahim Izadi*, Ali Ghanbari, Ali Rahemi Pages 115-127
    Introduction

    In recent years, Japanese morning glory has been recognized as a new weed in some soybean cultivation areas in the Province of Golestan. Japanese morning glory, an annual herbaceous plant, belongs to Convolvulaceae family. Germination is the first step in the competitiveness of a weed in an ecological niche. Among the factors influencing seed germination, temperature and light are the most important environmental factors. The relationship between temperature and germination rate is mainly determined by nonlinear regression, and various models such as dent-like, segmented, beta, and second-order major models are used for this purpose. In this study, we examined the aspects of germination biology of this weed under the influence of temperature and light.

    Materials and Methods

    In order to investigate the effect of temperature and light on germination of Japanese morning glory, two separate experiments were conducted. Treatments included constant temperature at 7 levels (10, 15, 20, 25, 30, 35, 40) in the first experiment and alternating temperature at 6 levels (30/25, 10/15, 30/20, 35/25, 40/30, 45/35) and light conditions (14 hours of brightness 250 μmoles/m-2-sec-1) and darkness in the second experiment based on a completely randomized design with four replications. The number of germinated seeds was taken up to 4 days after stopping germination every day. Percentage and speed of germination and time reaching 50% germination were calculated. Three models of dent-like, segmented lines and beta were used to determine the cardinal temperature between the temperature and germination rate.

    Results

    The results showed that temperature had a significant effect on percentage, speed and time taken to reach 50% (D50) of germination of Japanese morning glory. The highest percentage of germination (95%) and germination rate (19.80 seeds per day) were observed in the alternating temperature of 20/30 ° C treatment, respectively. The lowest percentage of germination (83.33%) was observed at alternating temperatures 25/35 °C, and the lowest germination rate (15.10 seeds per day) was observed at 10-20 °C. The segmented lines, dent-like and beta were best fit based on the highest R2adj 0.95, 0.96 and 0.95, respectively. Light had no significant effect on germination, so that germination occurred under both light and dark conditions. According to the results, Japanese morning glory is able to germinate at a wide range of constant and alternating temperatures, although germination is faster at warmer temperatures. On the other hand, the lack of light for germination is another advantage that increases germination, competition, and expansion in agronomic environments.

    Conclusion

    The findings of the present study suggest that the highest percentage of germination and rate of germination were observed in alternating temperatures of 20/30 °C respectively. Among the nonlinear regression models, the dent-like model represented the best model for describing the germination rate against the temperature in Japanese morning glory. It seems that this weed has better germination at warmer temperatures. Probably from mid-spring following warmer weather, and upon the availability of water, this weed is in a good situation to germinate and compete. It was also found that light had no significant effect on the germination of this weed.

    Highlights

    Non-photoblastic seeds. Superiority of dent-like model for predicting germination of Japanese morning glory

    Keywords: alternating temperature, Intersected-lines model, lack of light requirement, the dent-like model
  • Ebrahim Gholamalipour Alamdari*, Rashid Poornamazi, Abbas Biabani, Fakhtak Taliey Pages 129-143
    Introduction

    Interference includes competition for environmental potentials and allelopathy. By releasing chemical compounds, usually of secondary metabolites, in various ways such as root exudation, decomposition, leaching and volatilization, allelopathic weeds may have positive, negative or even neutral effects on crops. Therefore, the purpose of this experiment was to evaluate the hetrotoxic potential of Sorghum halepense, Portulaca oleracea and Centurea depressa in characteristics of germination, chlorophyll content and carotenoid pigments of cress under laboratory conditions.

    Materials and methods

    For bioassay experiments, various concentrations of 0, 20, 40, 60, 80 and 100% of the weeds such as S. halepense, P. oleracea and C. depressa were prepared with the help of distilled water and were subsequently separately applied on 50 certified seeds of cress. In this experiment, characteristics such as rate and germination percentage, content of chlorophyll a, b, total chlorophyll content and carotenoids were measured based on the chilled acetone method.

    Results

    Regression model showed that rate and germination percentage of cress significantly decreased at concentrations higher than 80% of S.halepense only. For every unit increase in the concentration, radicle length, seed vigor, content of total chlorophyll and carotenoids of cress decreased about 0.08 cm, 8.68, 0.007 mg/g and 0.007 mg/g, respectively. According to the results, there was an exponential relationship between different concentrations of the P. leracea extract with germination characteristics and photosynthesis pigments of cress so that in most cases, these characteristics up to concentration of 40% had moderate decline, but beyond this concentration, they showed a steep decline. In case of C. depressa, rate and germination percentage, as well as the shoot length of cress decreased about 14.67, 14.67 and 29.81% respectively, using only a concentration of 100%. However, radicle length and seed vigor of cress decreased with increased concentrations of aqueous extract of C. depressa. The most reductive effects were obtained in the treatment of 100%, which were about 52.38 and 55.44% respectively. Amount of total chlorophyll of cress decreased about 14.37, 27.59 and 25.29% respectively in concentrations of 60, 80 and 100% of C. depressa extract, as compared with the control. On the other hand, concentrations of 20 and 40% of C. depressa had no significant effect on the pigment studied. The result of carotenoids content was the same as total chlorophyll.

    Conclusions

    Based on the results, the weeds studied, especially P. oleracea, with high concentrations, had strong hetrotoxic effect on germination characteristics and photosynthesis pigments. This requires further investigation in a natural environment where targeted plants grow in close proximity.

    Highlights

    Hetrotoxic compounds of Portulaca oleracea, especially in high concentrations significantly decrease seed germination and photosynthetic pigments of cress as compared with Sorghum halepense and Centurea depressa. Given the evidence for the hetrotoxic effect of aqueous extract of the weeds studied, they could be introduced as candidates for production of bio-herbicides.

    Keywords: Bioassay, Chlorophyll pigment, Portulaca oleracea, Sorghum halepens, Centurea depressa
  • Forough Hajivand Ghasemabadi, Hamid Reza Eisvand*, Naser Akbari, Omid Ali Akbarpour Pages 145-158
    Introduction

    Agriculture has been influenced by different abiotic stresses such as temperature, drought and salinity, which reduces roughly half of the yield of crops. In many forage plants, germination and early seedling growth are the most sensitive stages of their growth in the face of environmental stresses. Current research was conducted to study the effects of drought and salinity iso-osmosis stresses on germination indices and growth parameters of three clover species, including Trifolium resupinatum, T. alexandrinum and T. incarnatum.

    Material and Methods

    Two separate experiments (drought and salinity) were conducted as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. The test factors included clover species with three levels, including T. resupinatum, T. alexandrinum and T. incarnatum and different levels of drought and salinity potentials (0, -2, -4, -6, -8, -10 and -12 bar) due to polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) and sodium chloride (NaCl), respectively. Sterile disposable petri dishes with a diameter of 10 cm were used, in each of which, 27 seeds were placed on filter paper and then 5 ml of the desired treatment solution was added to each. Petri dishes were then placed in a germinator at 20°C and relative humidity of 75%. After the end of the desired time germination (About 14 days), from each petri, germination percentage and rate, number of secondary roots, time to get 50% germination (D50), root to shoot ratio and the number of abnormal seedlings were recorded.

    Results

    Inhibitory effects of salinity and drought stresses affected all germination indices. Germination percentage, rate of germination, root and shoot length all decreased with increasing stress levels, while time to get 50% germination (D50) increased with the increase in stress levels. Under both drought and salinity, all growth parameters of Trifolium resupinatum were higher than the other two species. Germination percentage of T. incarnatum was 0% at -12 bar of drought, but germination of T. resupinatum and T. alexandrinum was 70.33% and 7.33% at -12 bar of these stresses, respectively. Under salinity conditions, all the seeds of the three species germinated at -12 bar. Root to shoot ratio increased with increasing stress levels and at high stress levels, it decreased. The decreases were 41.39% and 0% in drought and salinity, respectively. The number of secondary roots increased with increasing stress levels and the maximum number was observed in Trifolium alexandrinum which was 5.42 and 1 in drought and salinity, respectively. The number of abnormal seedling increased with increasing salinity levels, while under drought conditions there was no abnormal seedling.

    Conclusion

    Comparison of the effects of sodium chloride and polyethylene glycol showed that sodium chloride reduced germination index due to toxic effects or osmotic effects more than polyethylene glycol solution. It seems that Trifolium resupinatum has the best yield in both drought and salinity stresses, and that in drought condition, Trifolium alexandrinum, and in salinity stress, Trifolium incarnatum have the best performance.                                                                                                                       

    Highlights

    Introduction of clover species with more tolerance to drought and salinity in germination stage. Evaluation of germination indices of clover species under drought and salinity iso-osmotic conditions.

    Keywords: Allometric coefficient, Clover, Germination percentage, Osmotic stress
  • Maryam Mokhtari, Sina Fallah* Pages 159-172
    Introduction

    In order to take more advantage of the spring growing season, the mechanisms of germination of spring plants are of great importance at temperatures lower than the optimum temperature. Since one of the ways to reduce damage due to low temperature is enhancing the seedling antioxidant system, in this study the effects of salicylic acid and gibberellin on germination and antioxidant system of pumpkin (Cucurbita pepo) seeds were investigated under low temperatures.

    Materials and Methods

    A factorial experiment including four concentrations of gibberellin (0, 250, 350 and 450 mg/L), four concentrations of salicylic acid (0, 0.5, 1 and 1.5 mM) and three temperature levels (8, 11 and 14 °C) was performed with a completely randomized design within controlled conditions and six replications at Shahrekord University in 2017. The seeds were immersed in containers containing solutions of 0, 250, 350 and 450 mg/L of gibberellin and solutions with 0, 0.5, 1, and 1.5 mM salicylic acid, were placed in a growth chamber for 24 h under dark conditions at 15 °C. Then the seeds were washed at the desired temperatures, and the germination was recorded every 24 hours based on the 2 mm of radicle length. At the end of the eighth day, after the separation of normal and abnormal seedlings, 20 normal seedlings were selected from each petri dish. Following that, the germination rate, germination percentage, soluble protein, malondialdehyde, superoxide dismutase, guiacol peroxide enzyme, and catalase enzyme were measured. Comparison of means was conducted by the least significant difference test at the 0.05 probability level.

    Results

    The results showed that none of the treatments used at 8 °C helped germination of the plant and, therefore, 8 °C treatment was removed from the experiment. At the temperature of 11 ° C, the use of salicylic acid 1 mM and at 14 °C, the use of gibberellin 350 mg/L showed the maximum germination rate and germination percentage, compared with the control. At 11 °C, the activity of antioxidant enzymes was more affected by gibberellin hormone so that the highest activity of superoxide dismutase enzyme was observed in 350 mg/L and the highest activity of catalase and guaiacol peroxidase enzymes and the lowest amount of soluble protein were observed in gibberellin 250 mg/L. The salicylic acid hormone was more successful at 14 ° C. The salicylic acid 1.5 mM increased the activity of superoxide dismutase enzyme; and salicylic acid 0.5 mM increased the activity of catalase and salicylic acid 1 mM improved the activity of guiacol peroxidase. This hormone also succeeded in reducing the amount of soluble protein.

    Conclusion

    In this experiment, seedling tolerance at low temperatures was confirmed by gibberellin and salicylic acid treatments. It is generally concluded that the use of gibberellin and salicylic acid increases the activity of antioxidant enzymes and, as a result, makes pumpkin (Cucurbita pepo) seedlings tolerant to low-temperature stress, and thus, can ameliorate the effect of possible chilling on growth of this crop at the beginning of the season.

    Highlights

    Gibberellin and salicylic acid treatments make pumpkin seedling tolerant to low temperatures. Application of gibberellin and salicylic acid increases the activity of antioxidant enzymes. By using gibberellin and salicylic acid, the effect of possible chilling can be reduced at the beginning of the growing season.

    Keywords: Low temperature, growth regulator, antioxidant enzymes, seedling
  • Vahid Sayedena, Babak Pilehvar*, Kambiz Abrari Vajari, Mehrdad Zarafshar, Hamid Reza Eisvand Pages 173-184
    Introduction

    Production of nanoparticles and their use are on the rise in different areas of plant science. However, in spite of their increasing production, there is limited information about their effects on plant biology. In the current study, the potential of TiO2 nanoparticles was investigated for the purpose of improving seed germination of Sorbus luristanica and then subsequent effects of nanoparticles on the growth and biomass of the plants were determined.

    Materials and Methods

    Seeds of S. luristanica were collected from its natural stands. The seeds were primed with different concentrations of 0, 75, 150, 250, 350 and 500 TiO2 nanoparticles miligeram per liter for 24 h. The treated seeds were placed in wet sand at room temperature for 2 weeks and then in cold for 3 months. The expriment was set as a completely randimized design with 4 replications. Aftre 3 months of stratification in moistened sand, the stratified seeds were put in the germinator and with the appearance of seed germination signs, germination data were recorded daily during 22 days. At the end of the seed germination experiment, some germination parameters such as seed germination percentage, seed vigority and mean time to germination were calculated. Moreover, some growth and biomass parameters including leaf number, plant height and dry and fresh biomass of leaf, stem as well as roots were measured. In addition, scaning electron microscopic (SEM) was used for observation of presence and adhesiveness of TiO2 nanoparticles on the seed coat.

    Results

    Based on the results, all the germination parametres including seed germination percentage, seed vigoroty and mean germination time were improved by the TiO2 nanoparticles treatments. In addition, 500 mg.L-1 treatment considerably improved seed germination characteristics. The peresence of TiO2 nanoparticles on the treated seeds and lack of the nanomatreials on the conrtol seeds were obsereved by scaning electron microscopic pictures. The One-way ANOVA showed that 75 mg.L-1 treatment was more succesful for improving the grwoth (such as shoot length) and biomass production (fresh and dry biomass of leaf, stem and root and total biomass as well).  

    Conclusion

    It can be concluded that priming of the seeds of this species with different concentrations of TiO2 nanoparticles leads to improvement of seed germination and growth and biomass parameters. However, the patterns of effects were different in each phase. Therefore, the objectives should be formulated first and then the best concentration should be chosen. It seems that with appropriate concentrations, nanoparticles can be useful for breaking seed dormancy and production of the species. Given the promising resutls of 150 mg.L-1 treatment, it can represent a successful treatment for breaking seed dormancy and seedling production of S. luristanica.
    Highlights

    1- Study of seed germination of Sorbus luristanica for the first time 2- Using Nano-materials and their potentials in breaking seed dormancy and improving the species germination 3- Using SEM in order to study presence and adhesiveness of nanoparticles on the seed coat

    Keywords: Cold stratification, Priming, seed dormancy, Biomass, Seedling, Sorbus luristanica