Effect of Water Deficit Stress on Seed Composition, Seed Germination and Seedling Growth in German Chamomile

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

In order to evaluate germination, seedling growth and seed composition of German chamomile produced at different irrigation regimes (Irrigation at 30, 60, 90, and 120mm evaporation from pan class A) a randomized complete block design with six replications was conducted in 2009-2010 at the Research Station of Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia-Iran. Results showed that the significant effect of irrigation on percentage, rate and index of germination, and however nitrogen and phosphorus content,  and percent and yield of seed protein, but non significant effect of irrigation on time to 50% germination, root length, shoot length, seedling length, root/shoot length ratio, potassium content and seed yield. The highest germination percent (90%), rate (8.2% d-1) and index (8.5) belonged to irrigation after 60 mm evaporation from pan and the lowest germination percent (48%), rate (4.4% d-1) and index (4.8) belonged to irrigation after 120 mm evaporation. However the highest (3.43 and 21.44%) and lowest (3 and 18.74%) nitrogen and protein content were obtained from irrigation after 120 and 30 mm evaporation, respectively. The changes in protein yield were the same with protein percentage because of non significant effect of irrigation on seed yield. Thus the strongest water stress was the optimum regime for producing seed yield because of minimum water use. Concerning with phosphorus, the highest (8.08%) and lowest (6.56%) amounts were occurred at irrigation after 60 and 120 mm evaporation from pan. The binomial regression between irrigation and germination percent, rate, and index, nitrogen, phosphorus and protein percentage emphasized to results of ANOVA. Non significant correlations between content of phosphorus and germination, and potassium and germination, and however between seedling growth and nitrogen, phosphorus and potassium reserve of seed emphasized to independence of germination and seedling growth from these reserves. However, correlation between nitrogen content of seeds and germination was significant and negative.

Keywords

References

ابهری ع و گالشی س، 1386. اثر تنش خشکی انتهایی بر بنیه بذر ژنوتیپ های گندم (Triticum aestivum)، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 4:  صفحات 20-11.
امامی ع، 1375. روشهای تجزیۀ گیاه، نشریۀ شمارۀ 928، مؤسسۀ تحقیقات خاک و آب.
امیدبیگی ر، 1374. رهیافتهای تولید و فرآوری گیاهان دارویی، جلد اول، انتشارات فکرروز، تهران.
امیدبیگی ر، 1379. تولید و فرآوری گیاهان دارویی، جلد سوم، انتشارات آستان قدس رضوی.
امین­پور ر و موسوی ف، 1385. اثر رژیم های آبیاری و اندازه پیاز مادری بر خصوصیات کمی و کیفی بذر پیاز (رقم تگزاس ارلی گرانو 502). مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره  13، صفحات 9-1.
امین­پور ر، یحیی آبادی م و جعفری ا، 1386. بررسی اثر مقدار و زمان مصرف کود نیتروژن و پتاسیم بر عملکرد، درصد و سرعت جوانه زنی بذر پیاز رقم تگزاس ارلی گرانو 502. پژوهش و سازندگی، شماره 74، صفحات
192-185.
برادران فیروزآبادی م، حمزهئئ ج و اسفندیاری ع، 1389. تاثیر مدیریت تغذیه نیتروژن و تنش خشکی بر ذخایر کربوهیدرات و نیتروژن بذر و قدرت گیاهچه حاصل از آن در جو (Hordeum vulgare L.). مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، شماره 3، صفحات 14-1.
پیرزاد ع، 1386. اثرات آبیاری و تراکم بوته روی برخی ویژگی های فیزیولوژیک و مواد مؤثره بابونه آلمانی. رساله دکتری، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز. 
تاجبخش م و قیاسی م، 1387. اکولوژی بذر، انتشارات جهاد دانشگاهی آذربایجان غربی.
خدابنده ن و جلیلیان ع، 1376. بررسی اثر تنش خشکی در مراحل رشد زایشی بر جوانه زنی و قدرت بذر سویا. مجله علوم کشاورزی ایران، شماره 28، صفحات 11-7.
سلیمانی م ر، کافی م، ضیایی س م، شباهنگ ج و داوری ک، 1387. تاثیر کم آبیاری بر خصوصیات کمی و کیفی بذر دو توده بومی گیاه شورزیست کوشیا (Kochia scoparia L. Schrad) در شرایط آبیاری با آب شور. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 15، صفحات 156-148.  
کوچکی ع و سرمدنیا غ، 1379. فیزیولوژی گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
مشتطی ع، حجازی ا، کیان مهر م ح، سادات نوری س ا و قرینه م ح، 1388. اثر وزن بذر بر جوانه زنی و رشد گیاهچه گندم رقم پیشتاز. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی، شماره  2، صفحات 144-137.
نورمحمدی ق، سیادت ع و کاشانی ع، 1380. زراعت، جلد اول (غلات). انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
هاشمی دزفولی ا، کوچکی ع و بنایان اول م، 1374. افزایش عملکرد گیاهان زراعی (ترجمه)، انتشارات جهاد دانشگاهی، دانشگاه مشهد.
یزدی صمدی ب و پوستینی ک، 1373. اصول تولید گیاهان زراعی (ترجمه)، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی.
Ayala G, 1996. Effect of fertilization in onion seed production. II. Physiological quality and storage conditions. 16 congress de fitiogenetica. Texcoco. Mexico.
Chapman HD and Pratt PF, 1961. Methods of analysis for soils, plants and waters, University of California, Division of Agricultural Science.
Copland LD and Mc Donald MB, 1995. Seed science and technology. Chapman and Hall, New York.
Dornbos DL, Mullen RE and Shibles RM, 1989. Drought stress effects during seed fill on soybean seed germination and vigor. Crop Science 29: 476-480.
Ellis RA and Roberts EH, 1981. The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Science and Technology 9: 373-409.
Fougereux JA, Dore T, Ladonne F, and Fleury A, 1997. Water stress during reproductive stages affects seed quality and yield of pea (Pisum sativum L.). Crop Science 37: 1247 – 1252.
Franke R and Schilcher H, 2005. Chamomile, industrial profile. CRC Press LLC.
Ghassemi Golozani K, Soltani A, and Atar Bashi A, 1997. The effect of water limitation in the field on seed quality of maize and sorghum. Seed Science and Technology 25: 321-323. 
Hornok L, 1992. Cultivation and processing of medicinal plants, Budapest, Academic Pub., Hungary.
Ilin Z, 1992. Onion seed quality in relation to fertilization. Savremena Poljoprivreda. Yugoslavia 40: 51-54.
Jorge MHA and Ray DT, 2004. Germination characterization of Guayule (Parthenium argentatum) seed by morphology mass and X-ray and analysis. Industrial Crops and Production 23: 59-63.
Khan ML, 2003. Effects of seed mass on seedling success in Artocarpus heterophyllus L. a tropical tree species of north-east India. Acta Oecologia 25: 103-110.
Letchamo W, 1993. Nitrogen application affects yield and content of the active substances in chamomile genotypes. Pp. 636-639. In: Janick J and Simon JE (eds). New Crops, Wiley, New York, USA.
Lopez Castaneda C, Richards RA and Farquhar DG, 1995. Variation in early vigour between wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.). Crop Science 35: 472-479.
Maguire JD, 1962. Speed of germination aid in selection and evaluation for seed vigour. Crop Science 2: 176-177.
Mann C and Staba EJ, 1992. The chemistry, pharmacology and commercial formulations of chamomile. Pp. 235-280. In: Craker LE and Simon JE (eds). Herbs, Spices and Medicinal plants, Recent Advances in Botany, Horticulture and  Pharmacology , Vol. I. Food Product  Press, New York , U.S.A.
Palta JA, Kobata, T, Turner NC and Fillery  IR,  1994. Remobilization of carbon and nitrogen in wheat as influenced by post anthesis water deficits. Crop Science 34: 118-124.
Perkin E, 1982. Analytical methods for atomic absorbtion spectrophotometry. Norwalk, Connecticut, U.S.A.
Pirzad A, Alyari H, Shakiba MR, Zehtab-Salmasi S and Mohammadi A, 2006. Essential oil content and composition of German chamomile (Matricaria chamomilla L.) at different irrigation regimes. Journal of Agronomy 5(3): 451-455.
Salamon I, 1992. Chamomile a medicinal plant. The Herb, Spice and Medicinal Plant Digest 10(1): 1-4.
Saleh M, 1972. Effect of light upon quality of Matricaria chamomilla L. oil. Pharmazic, Part II (9): 608.
Schippmann U, Leaman DJ and Cunningham IB, 2002. Impact of cultivation and gathering of medicinal plants on biodiversity: Global Trends and   Issues, 21p.
Singh A, 1982. Cultivation of Matricaria  chamomilla. Pp. 653-657. In: Singh A, Atal CK and Kapur BM (eds). Cultivation and utilization of aromatic plants, R. R. L. Jammu-Tawi.
Vieira RD, Tekrony DM and Egli DB, 1992. Effect of drought and defoliation stress in the field of soybean seed germination and vigor. Crop Science 32: 471-475.
Yang QH, Wei X, Zeng XL, Ye WH, Yin XJ, Zhang-Ming W and Jiang YS, 2008. Seed biology and germination ecophysiology of Camellia Nitidissima. Forest Ecology and Management 255: 113 – 118.
Yang J, Zhang J, Huang Z, Zhu Q and Wang L, 2000. Remobilization of carbon reserved is improved by controlled soil drying during grain filling of wheat. Crop Science 40: 1645-1655.
Waling I, Van Vark W, Houba VJG and Van der Lee JJ, 1989. Soil and plant analysis, a series of syllabi, Part 7, Plant Analysis Procedures, Wageningen, Agriculture University.

Files

Share

How to cite

Statistics