اثر آللوپاتی عصاره و بقایای اندام‌های گندم (Triticum aestivum L.) بر جوانه‌زنی، رشد و تولید بذر تاج‌خروس ریشه‌قرمز(Amaranthus retroflexus)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد ملکان

3 دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

یکی از اجزای مدیریتی در سیستم­های کشاورزی پایدار استفاده از ظرفیت آللوپاتی گیاهان زراعی برای کنترل جمعیت علف­های هرز و توده­ی بذری در خاک است. با توجه به فراوانی و اهمیت کنترل علف­ هرز تاج­خروس در مزارع، این بررسی به منظور ارزیابی اثرات عصاره و بقایای حاصل از اندام‌‌های مختلف در مراحل رشدی و در مقادیر متفاوت گندم بر تاج­خروس به صورت آزمایش فاکتوریل در سه تکرار در مزارع و گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز در سال­های 1387-1388 اجرا گردید. فاکتورهای مورد بررسی شامل عصاره و بقایای حاصل از اندام­های مختلف گندم در پنج سطح از عصاره و بقایای حاصل از برگ، ساقه، ریشه و کل اندام­های گندم و شاهد، مقدار بقایای اضافه شده به خاک در پنج سطح شامل صفر(شاهد)، 50، 100، 150 و 200 گرم در مترمربع یا غلظت عصاره شامل صفر(شاهد)، 1 به 20، 1به 15، 1 به 10 و 1به 5 و بقایای مراحل مختلف گندم در سه سطح شامل مراحل رویشی، گلدهی، پر شدن دانه بودند. نتایج نشان داد که عصاره برگ حاصل از مراحل رویشی و گلدهی گندم، طول گیاهچه، درصد جوانه­زنی و نسبت ریشه­چه به ساقه­چه­ی تاج­خروس را نسبت به سـایر تیمـارها کاهش بیش­تـری داد. نتایج آزمایش­های گلخانه­ای و مزرعه­ای  نشان دادند که عصاره و بقایای حاصل از اندام­های مختلف گندم منجر به کاهش معنی­دار ارتفاع بوته، سطح برگ، وزن خشک ریشه، برگ، ساقه و اندام هوایی، وزن هزار دانه و تولید دانه تاج­خروس گردید. با افزایش میزان بقایای گندم در خاک محل رشد تاج­خروس، کلیه­ی صفات مورد بررسی این علف هرز کاهش بیش­تری یافتند. بیش­ترین کاهش سطح برگ، وزن خشک برگ و ساقه، وزن هزار دانه و تولید دانه­ی تاج­خروس با اضافه کردن 50 گرم بقایای گندم، به ترتیب معادل 31/25، 25/22، 13/51 و 03/28 درصد بود. این کاهش با افزایش بقایای گندم به 200 گرم به ترتیب به 08/53، 27/39، 68/89 و 38/67 درصـد رسیـد، بنــابراین وزن خشک سـاقه و تولیـد دانه­ی تاج­خروس حساسیت بیشتری در برابر میزان بقایای گندم نسبت به سایر صفات از خود نشان دادند. در اثر بقایای گندم، کاهش توده­ی بذری اضافه شده­ی تاج­خروس به خاک از حداقل 7 تا حداکثر 68 درصد بود. بقایای برگ گندم در مرحله­ی گلدهی بیش­ترین اثر کاهشی را بر اکثر صفات مورد بررسی و مخصوصاً میزان بذر اضافه شده به بانک بذر خاک داشت. بنابراین استفاده از ظرفیت آللوپاتی گندم، می­تواند منجر به کاهش جمعیت این علف هرز، مشکلات مصرف بیش از حد از علف­کش­ها و آلودگی­های زیست­محیطی ناشی از آن باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Allelophatic Effect of Wheat (Triticum aestivum L.) Extract and Residuals on Germination, Growth and Seed Production of Redroot Pigweed (Amaranthus Retroflexus)

نویسندگان [English]

  • M Yarnia 1
  • E Farajzadeh Memari Tabrizi 2
  • V Ahmadzadeh 3
چکیده [English]

One of the sustainable agriculture management components is the allelopathic potential of crops in weed and soil seed bank control. Because of prevalence and importance redroot pigweed in most fields, a factorial experiment with three replicates was conducted to evaluate the effect of wheat extract and residual of different parts in growth stages and different level of wheat on pigweed in field and greenhouse of Agricultural Faculty of Islamic Azad Uniersity, Tabriz branch during 2008-2009. The examined factors were extract and residual of different parts of wheat in 5 levels (residual as 0, 50, 100, 150 and 200 g.m-2 or extract as 1:20, 1:15, 1:10 and 1:5) and residual of different growth stages of wheat in three levels including vegetative, inflorescence and seed filling. Results showed that leaf extract in vegetative and inflorescence stages had the most reduction effect on seedling length, germination percent and root/shoot ratio. Field and greenhouse results indicate that the effect of extract and residual of different parts of wheat decreased significantly plant height, leaf area, root, leaf, stem and shoot dry weight, 1000 kernel weight and seed yield of pigweed. Increasing wheat residuals in soil decreased all characters of pigweed. Decreasing in leaf area, leaf and stem dry weight, 1000 kernel weight and seed yield of pigweed by adding 50 g.m-2 were 25.31, 22.25, 51.13 and 28.03% respectively, comparing with control. Increasing wheat residuals to 200 g per m2 increased these reductions to 53.08, 39.27, 89.68 and 67.38%, respectively. So, stem dry weight and seed yield of pigweed were the most susceptible attributes of pigweed. Seed bank of pigweed decreased from 7 to 68%. as a result of wheat residuals. Residuals of wheat leaf in inflorescence stage had the highest reduction effect on most attributes and especially on soil seed bank. Therefore the wheat allelopathic potential can reduced pigweed population in fields, herbicides over application and environment pollution. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Allelopathy
  • Extract
  • Pigweed
  • Residuals
  • Seed bank
  • Wheat

مراجع

Adair EC, 1999. Allelopathic inhibition of the nitrogen cycle by monoterpens. ColoradoStateUniversity, Fort collins. Colorado.
Alam SM, Ala SA, AzmiAR, Khan MA and Ansari R, 2001. Allelopathy and its role in agriculture. Journal of Biological Science 1(5): 308-315.
Bogatek R, Gniazdowka A, Stepien J, and Kupidlowska E, 2005. Sunflower allelochemicals mode of action in germinating mustard seeds. Pp. 127-129. Proceedings of the 4th World Congress on Allelopathy, 11-14 August, Wagga Wagga, Australia.
Bond W, and Turner R, 2006. The biology and non-chemical control of common amaranth (Amarantus retroflexus L.). New York. John Wiley and Sons, INC.
Calado JMG, Basch G, and de Carvalho M, 2010. Weed management in no-till winter wheat (Triticum aestivum L.). Crop Protection 29: 1–6.
Chon SU, Jang HG, Kim DK, Kim YM, Boo HO and Kim YJ, 2005. Aellopathic potential in Convulvulus arvensis L. plants. Scientia Horticulture 106: 309-317.
 
Colpas FT, Ohno EO, Rodrigues JD, and Pass JDDS, 2003. Effects of some phenolic compounds on soybean seed germination and on seed-borne fungi. Brazilian Journal of Biology and Technology 46(2): 248-254.
De Neergard A, and Porter J, 2000. Allelopathy. Department of Plant Pathology, Physiology and Weed Science. Available at http ://www .kursus.kvl.dk /shares /ea.
Dias LS, 2003. Allelopathic next term activity of decomposing straw of previous term wheat next term and oat and associated soil on some crop species. Soil and  Tillage Research 21(1-2): 113-120.
DunfordNT, and Edwards J, 2010. Nutritional bioactive components of wheat straw as affected by genotype and environment. Bio Resource Technology 101: 422–425.
El-Khatib AA, HegazyAK, and Gala HK, 2004. Does allelopathy have a role in the ecology of Chenopodium murale? Annual Botany Fennici  41: 37-45.
El-Khawas SA, and Shehala MM, 2005. The allelopathic potentialities of Acacia nilotica and Eucalyptus prostrate on monocot (Zea mays L.) and dicot (Phaseolus vulgaris L.) plants. Biotechnology 4(1): 23-34.
Gupta OP, 2002. Water in relation to soils and plant. New Delhi Academic Press.
James W, Steinsiek A, Lawrence B, Oliver R, and Fred Collings C, 2005. Allelopathic potential of wheat (Triticum aestivum) straw on selected weed species. Weed Science 70(3):213-218.
Inderjit WJ, and Nilson ET, 2003. Biossays and field studies for allelopathy in terrestrial plants: Progress and problems. Chemical Reviews in Plant Sciences 22(3): 221-238.
Kobayashi K, 2004. Factors affecting phytotoxic activity of allelochemical in soil. Weed Biology and Management 4(1): 1-8.
Kohli RK, and Singh HP, and Batish DR, 2001. Allelopathy in agroecosystem. Journal of Crop Production. 4(2): 105-111.
Labbafy MR, Maighany F, Hejazy A, Khalaj H, Baghestany AM, Allahdady I,and Mehrafarin A, 2009. Study of allelopathic interaction of wheat (Triticum aestivum L.) and rye (Secale cereal L.) using equal-compartment-cgar method. Asian Journal of Agricultural Sciences 1(2): 25-28.
Lamacchia C, Baiano A, Lamparelli S, Notte EL, Luccia AD, 2010. Changes in durum wheat kernel and pasta proteins induced by toasting and drying processes. Food Chemistry 118: 191–198.
Maharjan S, Shrestha BB, and Jha PK, 2007. Allelopathic effects of aqueous extract of leaves of Parthenium hysterophorus on seed germination and seedling growth of some cultivated and wild herbaceous species. Scientific World 5(5): 33-39.
MC Collum S, 2002. Allelopathy: A review. Shiloh MC Collum. ColoradoStateUniversity.
Oueslati O, 2003. Allelopathy in two durum wheat (Triticum durum L.) varieties. Agriculture, Ecosystems and Environment 96: 161–163.
Reigosa JM, Pedrol N, and Gonzalez L, 2006. Allelopathy: A physiological process with ecological implication. Springer.
Subramanyam S, Sardesai N, Puthoff DP, Meyer JM, Nemacheck JA, Gonzalo M, and Williams CE, 2006. Expression of two wheat defense-response genes, Hfr-1 and Wci-1, under biotic and abiotic stresses. Plant Science 170: 90–103.
Takikawa H, Hirooka M, and Sasaki M, 2003. The first synthesis of (±)-brevione B, an allelopathic agent isolated from Penicillium sp. Tetrahedron Letters 44: 5235–5238.
TurkMA, and Tawaha AM, 2003. Allelopathic effect of black mustard (Brassica nigra L.) on germination and growth of wild oat (Avena fatua L.). Crop Protection 22: 673–677.
Wu H, 2005. Molecular approaches in improving wheat allelopathy. Pp324-328. Proceedings of the 4th World Congress on Allelopathy, 11-14 August, Wagga Wagga, Australia.
Wu H, Pratley J, Lemerle D, and Haig T, 2001. Allelopathy in wheat (Triticum aestivum). Annual Applied Biology 139: 1-9.
Xuan TD, Shinkichi T, Khanh TD, and Min CI, 2005. Biological control of weeds and plant pathogens in wheat by exploiting plant allelopathy: An overview. Crop Protection 24: 197–206.
Yang CM, Lee CN, and Chou CH, 2002 (a). The biology of Canadian weeds. 130. Amaranthus retroflexus L., A. powelli. Swatsonand Ahybridus L. Canadian Journal Plant Science 84: 631-668.
Yang CM, Lee CN, and Chou CH, 2002 (b). Effect of three allelopathic phenolics on chlorphyll accumulation of rice (Oryza sativa) seedling: I. Inhibition of supply orientation. Institute of Botany. Academic Sinica, Nankang, Taipei, Taiwan.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار