Manuscript ID : 140212151104622 Visit : 8 Page: 71 - 81

Article Type: Original Research

Breaking the seed dormancy of Panicum antidotale and the effect of salinity stress on seed germination

Subject Areas :

معصومه صالحی ^{1
*} , Sayyaed Afshin Mosavat ² , Ali Akbar Zaki Zadeh ³ , فرهاد دهقانی ^{4
*}

1 - مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی- یزد- ایران.
2 - Agronomy and Horticultural Crops Research Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Gorgan, Iran.
3 - National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran.
4 - مرکز ملی تحقیقات شوری

Received: 2024-03-05 Accepted : 2025-02-06 Published : 2024-02-29

Keywords: Grass, seed dormancy, sulfuric acid, pre-cold,

Abstract :

Antidote millet (Panicum antidotale) is a perennial tropical grass with rhizomes that tolerates salt stress. One of the problems of growing this plant in the saline lands is low seeds viability and lack of proper seedling establishment. For this reason, the seeds pre-treatments including: control, 28 days ago cold treatment with KNO3 and normal water, 14 days ago cold treatment with KNO3 and water, sulfuric acid pre-treatment and salinity levels including distilled water, 10, 20 and 30 dS/m was conducted in factorial basis based on a completely randomized design with three replications. In order to determine the germination percentage in the soil conditions, the best pretreatments were cultivated at salinity levels (6 and 12 dS/m). The results showed that the effect of salinity stress and seed pretreatment and the mutual effect of salinity stress and seed pretreatment on all germination traits were significant. The average comparison results showed that the best seed pretreatment was sulfuric acid in all salinity levels, but in non-saline conditions, there was no significant difference with the cold pretreatment with potassium nitrate. In the salinity treatment of 30 dS/m, the percentage of germination reached zero in all pretreatments except the pretreatment with sulfuric acid. Based on the results of the fitted linear equation, the changes of Panicum germination to salinity showed that the germination threshold in sulfuric acid treatment was 8.71 dS/m of saturated soil extract and the slope of the line was 2.6%. According to the results, panicum seed dormancy is physical type.

References:

Ahmad, M.S.A., Ashraf, M. and Ali, Q. 2010. Soil salinity as a selection pressure is a key determinant for the evolution of salt tolerance in Blue Panicgrass (Panicum antidotale Retz.). Flora-Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants 205: 37-45.
Ashraf, M. 2003. Relationships between leaf gas exchange characteristics and growth of differently adapted populations of Blue panicgrass ( Panicum antidotale Retz.) under salinity or waterlogging. Plant Science 165: 69-75.
Bokhari, U., Alyaeesh, F. and Al-Nori, M. 1987. Adaptive strategies of desert grasses in Saudi Arabia. Journal of Range Management: 19-22.
Boroujerdnia, M. and Hasanzade, Khankahdani, H. 2022. The Effect of Different Pretreatments on Seed Dormancy Elimination and Seed Germination Improvement of Guava (Psidium guajava). Iranian Journal of Seed Research 8: 175-184. doi:10.52547/yujs.8.2.175.
Golmohammadzadeh, S., Zaefarian, F. and Rezvani, M. 2015. Effects of some chemical factors, prechilling treatments and interactions on the seed dormancy-breaking of two Papaver species. Weed Biology and Management 15: 11-19. doi:https://doi.org/10.1111/wbm.12056.
Kheloufi, A., Mansouri, L.M. and Boukhatem, F.Z. 2017. Application and use of sulphuric acid pretreatment to improve seed germination of three acacia species. Reforesta: 1-10.
Kimura, E., Fransen, S.C., Collins, H.P. Guy, S.O. and Johnston, W.J. 2015. Breaking seed dormancy of switchgrass (Panicum virgatum L.): a review. Biomass and Bioenergy 80: 94-101.
Knapp, A.D. 2000. An Overview of Seed Dormancy in Native Warm-Season Grasses. Native Warm‐Season Grasses: Research Trends and Issues. p. 107-122.
Nisar, M.F., Mumtaz, A.S., Ashraf, M., Majeed, A., Hussain, K. and Nawaz, K. 2010. Evaluating the Agro-morphological Variation in Panicum antidotale in Cholistan Desert, Pakistan. International Journal of Agriculture and Biology 12: 416-420.
Pasandideh, H., Seyed Sharifi, R. Hamidi, A., Mobasser, S. and Sedghi, M. 2014. Relationship of seed germination and vigour indices of commercial soybean [Glycine max (L.) Merr.] cultivars with seedling emergence in field. Iranian Journal of Seed Sciences and Research 1: 29-50.
Shahbaz, M., Iqbal, M. and Ashraf, M. 2011. Response of differently adapted populations of blue panic grass (Panicum antidotale Retz.) to water deficit conditions. Journal of Applied Botany and Food Quality 84: 134 - 141.
Steppuhn, H., Van Genuchten, M.T. and Grieve, C.M. 2005. Root-zone salinity. II. Indices for tolerance in agricultural crops. Crop Science 45: 221-232.
Xu, N., Lu, B. Wang, Y. Yu, X. Yao, N. Lin, Q.. 2023. Effects of salt stress on seed germination and respiratory metabolism in different Flueggea suffruticosa genotypes. PeerJ 11: e15668. doi:10.7717/peerj.15668.

Full-Text:

Breaking the seed dormancy of Panicum antidotale and the effect of

salinity stress on seed germination

Masoumeh Salehi1*, Seyed Afshin Musavat2, Ali Akbar Zakizadeh3,

Farhad Dehghani4

1 Associate Professor, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Yazd, Iran, Email: salehimasomeh@gmail.com

2 PhD, Crop and Horticulture Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Gorgan, Iran.

3 Master's Degree, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Yazd, Iran.

4 Assistant Professor, National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Yazd, Iran.

Article Info

ABSTRACT

Article type:

Research Full Paper

Article history:

Received: 2024-7-31

Accepted: 2025-2-6

Keywords:

Grass

seed dormancy

sulfuric acid

pre-cold

Cite this article: Salehi, M., Musavat, S.A., Zakizadeh, A.A., Dehghani, F. (2024). The Breaking the seed dormancy of Panicum antidotale and the effect of salinity stress on seed germination. Seed Research, 13 (4), 71-81.

$Description: C:\Users\Asus\Desktop\CC-BY.png$

©The author(s) Publisher: Islamic Azad University, Gorgan branch

Doi:

شکستن رکود بذر گیاه ارزن پادزهری (Panicum antidotale) و تاثیر

تنش شوری بر جوانهزنی بذر

معصومه صالحی1*، سیدافشین مساوات2، علی‌اکبر زکی‌زاده3، فرهاد دهقانی4

1دانشیار، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران، رايانامه: salehimasomeh@gmail.com

2دکتری، بخش زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران.

3 کارشناسی ارشد، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران.

4 استادیار، مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران.

اطلاعات مقاله		چکیده
نوع مقاله: مقاله کامل علمي تاریخ دریافت: 10/5/1403 تاریخ پذیرش: 18/11/140 واژه‌های کلیدی: گراس خواب بذر اسید سولفوریک پیش سرما		ارزن پادزهری با نام علمی (Panicum antidotale) از گراسهای گرمسیری چندساله ریزوم دار متحمل به تنش شوری میباشد. یکی از مشکلات کشت این گیاه در اراضی شور قوه نامیه پایین بذور و عدم استقرار مناسب بویژه در اراضی شور میباشد. به همین دلیل بذور با پیش تیمارهای شامل: تیمارهای بذری شامل بدون تیمار، 28 روز پیش تیمار سرما با KNO3 و با آب معمولی، 14 روز پیش تیمار سرما با KNO3 و آب، پیش تیمار اسید سولفوریک و سطوح شوری شامل آب مقطر، 10، 20 و 30 دسی زیمنس بر متر بصورت فاکتوریل بر مبنای طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. به منظور تعیین درصد سبز شدن در خاک پیش تیمارهای برتر در سطوح شوری (dS/m 12و6) کشت شدند. نتایج نشان داد که تاثیر تنش شوری و پیش تیمار بذری و اثر متقابل تنش شوری و پیش تیمار بذری بر کلیه صفات جوانهزنی معنیدار بود. نتایج مقایسه میانگین نشان داد که بهترین پیش تیمار بذری در کلیه سطوح شوری اسید سولفوریک بود ولی در شرایط غیر شور اختلاف معنیداری با پیش تیمار سرما با نیترات پتاسیم نداشت. در تیمار شوری dS/m 30 در کلیه پیش تیمارها بجز پیش تیمار با اسید سولفوریک درصد جوانهزنی به صفر رسید. بر اساس نتایج معادله خطی برازش شده، تغییرات جوانهزنی پانیکوم به شوری نشان داد که آستانه جوانهزنی در تیمار اسید سولفوریک dS/m 71/8 عصاره اشباع خاک و شیب خط 6/2 درصد بود. با توجه به نتایج رکود بذر پانیکوم از نوع فیزیکی میباشد.
استناد: صالحی، معصومه؛ مساوات، سیدافشین؛ زکی‌زاده، علی‌اکبر؛ دهقانی، فرهاد. (۱۴۰2). شکستن رکود بذر گیاه ارزن پادزهری (Panicum antidotale) و تاثیر تنش شوری بر جوانه‌زنی بذر. تحقيقات بذر، 13(4)، 81-71.
$Description: C:\Users\Asus\Desktop\CC-BY.png$	ناشر: دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان © نویسندگان.		Doi:

مقدمه

پانیکوم با نام علمی Panicum antidotale در دامنه وسیعی از شرایط آب و هوایی رشد میکند این گیاه بیشتر در نواحی خشک ونیمه خشک مشاهده میشود و میتواند تا حدود 150 تا 180 تن در هکتار وزن تر تولید کند. که دارای 18-15 درصد پروتئین است (Bokhari, Alyaeesh, et al., 1987). این گیاه قادر است تنشهای مختلف شوری و خشکی و آتش را بخوبی تحمل کند. و همچنین سازگاری خوبی به شرایط تنش غرقاب، قلیائیت خاک و خشکی دارد که موجب میشود این گیاه به دامنه وسیعی از شرایط سازگاری داشته باشد (Ashraf, 2003). انتخاب جمعیتهایی که دارای تحمل به شوری بالایی هستند این فرصت را برای کشاورزان ایجاد میکند که با کشت آنها در اراضی شور موجب بهره وری اقتصادی از این گیاه شوند. اشرف (Ashraf, 2003) تودههای مختلف ارزن پادزهری را از اراضی مختلف با شوریهای مختلف جمع آوری کرد و بیان کرد که تودههایی که از اراضی شور جمع آوری شدهاند دارای تحمل به شوری بالایی هستند. راهکار این گیاه در مقابله با تنش تجمع اسمولیتها مانند پرولین و گلیسین بتائین است (Ahmad, Ashraf, et al., 2010). تجمع بالای اسمولیتها از آب کشیدگی جلوگیری میکند.

گلهای ارزن پادزهری هرمافردویت هستند (دارای گلهای نر و ماده) دگرگرده افشانی در آن توسط باد صورت میگیرد. تکثیر ارزن پادزهری از طریق بذر یا ریزوم صورت میگیرد. این گیاه برای تثبیت شنهای روان در شرایط خشک و نیمه خشک مناسب میباشد (Shahbaz, Iqbal, et al., 2011). این گیاه تا شوری 15000 میلی گرم در لیتر را تحمل میکند و تا 50 درصد آب کمتری نسبت به یونجه مصرف میکند.(Bokhari, Alyaeesh, et al., 1987)

این گیاه تحمل بالایی به شرایط قلیائیت حاصل از سدیم و منیزیم دارد نسبت به شرایط کلرایدی (Ryan, Miyamoto & Stroehlein, 1975). این گیاه بیشتر در شرایط شور خاکهای لومی رسی رشد میکند. نیصر و همکاران (Nisar, Mumtaz, et al., 2010) تنوع مورفولوژیکی این گیاه را در اراضی شور پاکستان بررسی کردند و بیان کردند که تعداد پنجه و ارتفاع گیاه صفات مناسبی برای انتخاب این گیاه در اراضی شور می باشد. گیاه پانیکوم با ریزوم به راحتی تکثیر میشود ولی استقرار اولیه با بذر بسیار ضعیف است. رکود بذر موجب عدم جوانه زنی بذر حتی در شرایط نرمال میشود. رکود بذر شامل رکود بر اثر پوسته بذر و یا در اثر جنین میباشد. رکود در اثر پوسته بذر در اثر تداخل در جذب آب یا تبادلات گازی میباشد. نگهداری بذور در دمای 5 درجه به مدت 14 روز موجب شکستن رکود بذر در گیاه Switchgrass گردید و همچنین در این گیاه از بین بردن پوسته بذر موجب بهبود جوانهزنی میشود (Kimura, Fransen, et al., 2015). به منظور بهبود سبز شدن گیاه لازم هست پیش تیمارهای بذری متعدد که شامل شکستن رکود ناشی از پوسته و جنین است، بررسی گردد.

مواد و روش‌ها

آزمایش 1: بذر کینوا از مزرعه چاه افضل در تاریخ 10/3/1399 برداشت شد و تیمارهای بذری شامل بدون تیمار (T1)، 28 روز پیش تیمار سرما با KNO3 (T2)، پیش تیمار سرما با آب معمولی 28 روز (T3)، 14 روز پیش تیمار سرما با KNO3 (T4)، پیش تیمار سرما با آب 14 روز (T5)، پیش تیمار اسید سولفوریک (T6). سطوح شوری شامل آب مقطر، 10، 20 و 30 دسی زیمنس بر متر بود. طرح بصورت فاکتوریل بر مبنای طرح کاملا تصادفی با سه تکرار اجرا شد. ابتدا بذور پانیکوم در آب و محلول KNO3، 2/0 درصد به مدت 24 ساعت خیس شده و سپس بذور خارج می شوند و به مدت 14 و 28 روز در یخچال دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری میشوند. بعد از سپری شدن مدت مورد نظر بذور هوا خشک شدند. برای تیمار اسید بذور در اسید سولفوریک غلیظ (مارک مجللی) به مدت 5 دقیقه قرار داده شده و سپس با آب شسته و هوا خشک شدند. 25 عدد بذر با روش روی کاغذ صافی (واتمن شماره 42) در پتری دیش های 125 میلی متری در دمای 22 درجه سانتی گراد در انکوباتور تاریک با چهار تکرار قرار داده شدند. جوانه زنی بذور بر حسب 2 میلی متر خروج ریشه چه به مدت 8 روز ثبت شد. برای جلوگیری از بخار آب از پتری دیش ها، داخل ظروفی که با پارچه مرطوب در کف آن پوشیده شده بود قرار گرفتند و ظروف با پلاستیک پوشانیده شدند.

محاسبات مربوط به شاخصهای جوانهزنی شامل روز تا شروع جوانهزنی (D10)، روز تا 50، 90 و 95 درصد جوانهزنی و یکنواختی با برنامه Germin تعیین شد. شاخص بنیه طولی درصد بذور جوانه زده به طول گیاهچه بر حسب میلیمتر میباشد. میانگین زمان جوانهزنی با استفاده از فرمول زیر محاسبه گردید.

میانگین زمان جوانه زنی (MGT) با روش زیر محاسبه شد Roberts, 1980) and Ellis).

MGT=

میانگین زمان جوانه زنی (MGT)، f بذوری که در هر روز جوانه می زند و x روز شمارش

سرعت جوانهزنی بذور : 1/MGT

به منظور بررسی واکنش جوانهزنی به شوری جوانه‌زنی نسبی (Gr) که در آن G جوانهزنی در شرایط شور و Gm جوانهزنی در شرایط غیر شور و یا شوری کم است (معادله 1).

معادله 1)

Gr به عنوان تابع شوری با استفاده از معادله 2 محاسبه شد که در آن C هدایت الکتریکی بر حسب dS/m ، C50 میزانی از شوری که جوانهزنی نسبی 5/0 باشد و s شیب کاهش منحنی است (Steppuhn, Van Genuchten, et al., 2005).

معادله 2)

به منظور محاسبه شیب خط و آستانه تحمل به تنش شوری از معادله دو تکهای استفاده شد (معادله 4).

معادله 3)

Gr به عنوان تابع شوری عصاره اشباع خاک با استفاده از معادله 2 محاسبه شد که در آن ec هدایت الکتریکی بر حسب dS/m ، a0 آستانه و l شیب کاهش است. ضرایب معادلات با استفاده از نرم افزار SAS با استفاده از رویه NLIN و REG برآورد شد. مقایسه میانگین با استفاده از روش LSD با برنامه SASv9 انجام شد.

آزمایش 2: به منظور بررسی سبز شدن بذور تیمار شده (بدون تیمار، 28 روز پیش تیمار سرما با KNO3 ، 14 روز پیش تیمار سرما با KNO3 ، پیش تیمار اسید سولفوریک) با آب شور (dS/m 12و 6)، خاک شنی لومی با نسبت 1 به 2 با ماسه مخلوط شد و سپس خاک با آب شوری مورد نظر به ظرفیت زراعی رسانده شد. سپس 20 عدد بذر در ظرف درب دار در عمق 1 سانتیمتری کشت گردید. به منظور جلوگیری از تعریق داخل ظرف و اضافه شده آب به روی بذرها یک کاغذ حوله ای زیر در ظرف گذاشته و در ظروف بسته شد و شمارش بذور سبز شده روزانه انجام گردید.

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده نشان داد که اثر شوری و پیش تیمار بذری و اثر متقابل شوری و پیش تیمار بذری بر کلیه صفات اندازهگیری شده معنیدار است (جدول 1).

نتایج مقایسه میانگین نشان داد که در شرایط غیرشور 42 درصد بذور تیمار نشده جوانه زدند و با پیش تیمار بذور با اسید سولفوریک 52 درصد افزایش یافت و به 94 درصد رسید. پیش تیمار مرطوب با نیترات پتاسیم 84 درصد و با آب 76 درصد بذور جوانه زدند. افزایش زمان پیش تیمار مرطوب موجب کاهش درصد بذور جوانه زده گردید. در شرایط غیر شور بین تیمار اسید سولفوریک و پیش تیمار سرمادهی با نیترات پتاسیم اختلاف معنیداری وجود نداشت. با افزایش شوری اختلاف بین جوانهزنی پیش تیمارها افزایش یافت. در شوری 20 دسی زیمنس بر متر جوانهنی بذور تیمار شده با اسید سولفوریک 72 درصد و در سایر تیمارها کمتر از 10 درصد بود. پیش تیمار مرطوب موجب تغییر شکل تجهیزات آنزیمی یا در متابولیسم اسید نوکلئیک و یا در ساختارکلوئیدی بذر با افزایش آبدوستی، کاهش یا حذف بازدارندههای جوانهزنی بذر میگردد (Golmohammadzadeh, Zaefarian, et al., 2015). ولی با افزایش شوری تاثیر پیش تیمار سرما کاهش یافت. به نظر میرسد تاثیر بهبود جوانهزنی با پیش سرمادهی بر اثر افزایش کلوئیدی بذر و آبدوستی و کمک به جذب آب بود که در شرایط شور با افزایش پتانسیل اسمزی تاثیر آن کاهش مییابد و همچنین تنش شوری موجب تاخیر در جذب آب توسط بذر میشود (Xu, Lu, et al., 2023). این نتایج نشان میدهد که رکود بذر پانیکوم میتواند ناشی از رکود فیزیکی (ممانعت از جذب آب توسط پوسته بذر) باشد.

جوانهزنی بذور گاوپنبه (Boroujerdnia and Hasanzade khankahdani, 2022)، اکاسیا (Kheloufi, Mansouri, et al., 2017) با اسید سولفوریک بهبود یافت. بررسی رکود بذر گونههای گراس گرمسیری نشان داده است که سن و انبارمانی بذر، پیش سرمادهی، پیش تیمار با هیپوکلرید سدیم، حذف لما و پالئا، اسید سولفوریک، اسید جبیریک و رقم موجب بهبود جوانهزنی در گراسها میشود و به نظر میرسد چندین مکانیسم هستند دخیل در رکود بذر آنها میگردد (Knapp, 2000).

بر اساس نتایج معادله خطی برازش شده تغییرات جوانهزنی پانیکوم به شوری نشان داد که آستانه جوانهزنی در تیمار اسید سولفوریک dS/m 71/8 عصاره اشباع خاک و شیب خط 6/2 درصد بود (جدول 2، شکل2). تابع کاهشی تغییر یافته برای ارزیابی تاثیر تنش شوری بر جوانهزنی پانیکوم استفاده شد. رگرسیون برازش شده با معادله 4 دارای ضریب تبیین 99/0 بود (جدول 2، شکل 2). بر مبنای این معادله 50% کاهش جوانهزنی در شوری dS/m 27 گزارش شده است و عدد p آن 4/3 مشاهده شد.

شکل 1: اثر متقابل شوری و پیش تیمار بذری بر درصد جوانهزنی

شکل 2: تاثیر هدایت الکتریکی (دسی زیمنس بر متر) برجوانه زنی نسبی دانه (درصد) پانیکوم با استفاده از تابع دو تکهای و منحنی کاهش تغییر یافته. (حروف مشابه نشاندهنده عدم اختلاف معنیداری بین پیش تیمارهای بذر در هر سطح شوری میباشد).

جدول 2: ضریب تبیین (R2)، میانگین مربعات (MSER) و 95% حدود اطمینان (CI 95%) و C50 (برحسب dS/m)، p حاصل exp(C50×s)، s شیب خط در تابع کاهشی تغییر یافته، l آستانه و a0 شیب خط تابع دو تکهای برای جوانهزنی نسبی پانیکوم در مقابل هدایت الکتریکی آب

ضریب	تخمین	انحراف معیار	حدود اطمینان 95%		ضریب تبیین	MSER
l	60/2	32/0	19/1	00/4	**8/99	3/23
a0	71/8	74/1	19/1	24/16		3/23
C50	49/27	88/0	21/16	76/38	**9/99	4/10
p	41/3	48/0	71/2-	56/9		4/10

** معنیداری در سطح 1 درصد

در تیمار اسید درصد جوانهزنی در تیمار dS/m 20 از 90 درصد به 70 درصد کاهش یافت و میانگین زمان جوانهزنی از یک روز به یک ونیم روز افزایش یافت. همزمان با کاهش جوانهزنی میانگین زمان جوانهزنی افزایش یافت. در تیمار dS/m 30 درصد جوانهزنی به 40 درصد کاهش یافت و زمان تا جوانهزنی به 3/2 روز افزایش یافت

شکل 3: تاثیر تنش شوری بر جوانهزنی (درصد) و میانگین زمان جوانهزنی (روز) بذور تیمار شده با اسید پانیکوم

شکل 4: اثر متقابل شوری و پیش تیمار بذری پانیکوم بر شاخص بنیه طولی. (حروف مشابه

نشاندهنده عدم اختلاف معنیداری بین پیش تیمارهای بذر در هر سطح شوری میباشد).

شاخص بنیه طولی در واقع نشان دهنده استقرار بذر در شرایط مزرعه میباشد. شاخص بنیه طولی در همه سطوح شوری در تیمار اسید بطور معنیداری بالاتر بود (شکل 4). در واقع نشان میدهد که در شرایط شور و غیر شور تیمار با اسید موجب استقرار بهتر گیاهچه میگردد. معمولا بذور با جوانهزنی اولیه بالاتر دارای شاخص بنیه طولی بیشتری هستند (Pasandideh, Seyed Sharifi, et al., 2014). نتایج جدول 3 نشان میدهد که زمان تا 10 درصد جوانهزنی در تیمار اسید کمتر از سایر تیمارها بود.

در شرایط غیر شور سرعت جوانهزنی بذور تیمار شده با اسید بطور معنیداری بیشتر از سایر تیمارها بود و در تیمار شاهد 70 درصد کمتر از تیمار اسید بود. این اختلاف در سطح شوری 10 و dS/m 30، 60، 44 درصد بود. یکنواختی جوانهزنی اختلاف بین زمان تا 10 درصد جوانهزنی تا زمان تا 90 درصد جوانهزنی میباشد. اختلاف بین سرعت جوانهزنی بذور پیش تیمار شده با سرما معنیدار نبود. یکنواختی جوانهزنی در شرایط غیر شور در تیمار اسید دو برابر شاهد بود. این اختلاف با افزایش شوری افزایش یافت. افزایش شوری تاثیر بیشتری بر غیریکنواختی جوانهزنی در تیمار شاهد نسبت به تیمار اسید داشت. در شرایط غیر شور در تیمار شاهد نسبت به اسید 55 درصد زمان بیشتری تا 10 درصد جوانهزنی نیاز بود. کمترین زمان تا شروع جوانهزنی در بین پیش تیمارهای سرمادهی مربوط به تیمار 28 روز پیش تیمار بود.

جدول 3: اثر متقابل شوری و پیش تیمار بذر بر شاخصهای جوانهزنی پانیکوم

تیمار	سرعت جوانه زنی (1/روز)	یکنواختی جوانه زنی	زمان تا 10 درصد جوانه زنی (ساعت)	زمان تا 50 درصد جوانه زنی (ساعت)	زمان تا 90 درصد جوانه زنی (ساعت)	زمان تا 95 درصد جوانه زنی (ساعت)
غیر شور
شاهد	27/0c	31/0a	23/0a	32/0a	40/0a	41/0a
KNO3+28	47/0b	30/0a	170/0e	23/0cd	35/0b	36/0a
H2O+28	34/0c	33/0a	177/0d	29/0ab	38/0a	39/0a
KNO3+14	36/0bc	26/0a	21/0b	28/0ab	34/0b	37/0a
H2O+14	38/0bc	31/0a	19/0c	26/0bc	37/0ab	37/0a
H2SO4	91/0a	15/0b	16/0f	19/0 d	22/0c	23/0b
10 dS/m
شاهد	36/0b	27/0b	21/0a	29/0ab	35/0ab	36/0a
KNO3+28	32/0b	33/0a	19/0ab	29/0 ab	38/0a	39/0a
H2O+28	44/0b	26/0b	19/0 ab	26/0b	33/0 b	34/0a
KNO3+14	34/0b	32/0ab	18/0ab	29/0 ab	37/0ab	39/0a
H2O+14	32/0b	32/0ab	20/0ab	31/0 a	37/0 ab	38/0a
H2SO4	91/0a	15/0c	16/0b	19/0c	22/0c	25/0b
20 dS/m
شاهد	82/0a	08/0b	09/0d	10/0c	13/0a	13/0d
KNO3+28	26/0d	21/0a	28/0a	32/0 a	35/0a	36/0a
H2O+28	0/00e	13/0a	0e	0 d	0/0e	00/0e
KNO3+14	53/0c	17/0a	17/0b	18/0 b	22/0c	22/0c
H2O+14	55/0c	11/0a	16/0c	18/0 b	2/0c	21/0c
H2SO4	66/0 b	22/0a	17/0b	21/0 b	28/0b	29/0b
30 dS/m
شاهد	00/0b	00/0c	00/0b	00/0b	00/0b	00/0b
KNO3+28	00/0b	16/0b	00/0b	00/0b	00/0b	00/0b
H2O+28	00/0b	16/0b	00/0b	00/0b	00/0b	00/0b
KNO3+14	00/0b	16/0b	00/0b	00/0b	00/0b	00/0b
H2O+14	00/0b	00/0c	00/0b	00/0b	00/0b	00/0b
H2SO4	44/0a	31/0a	17/0a	23/0a	36/0a	37/0a

(حروف مشابه نشاندهنده عدم اختلاف معنیداری بین پیش تیمارهای بذر در هر سطح شوری میباشد).

تاثیر تنش شوری بر درصد سبز شدن در خاک با آب شور نشان داد در شوری dS/m6 درصد سبز شدن بذور 82 درصد میباشد با دو برابر شدن شوری آب درصد سبز 30درصد کاهش یافت. مشابه روند جوانه‌زنی با افزایش شوری تنها تیمار اسید بود که موجب 50 درصد جوانهزنی گردید و در سایر تیمارها درصد جوانهزنی 80 درصد کاهش یافت و در تیمار شاهد به صفر رسید. نتایج ارزیابی در خاک شور با نتایج شاخص بنیه طولی همخوانی دارد.

شکل 5: اثر متقابل شوری و پیش تیمار بذری بر درصد سبز شدن بذور پانیکوم

(حروف مشابه نشاندهنده عدم اختلاف معنیداری بین پیش تیمارهای بذر در هر سطح شوری میباشد).

نتیجه‌گیری کلی

پیش تیمار بذور پانیکوم با اسید سولفوریک غلیظ به مدت 5 دقیقه موجب بهبود جوانهزنی و سبز شدن در شرایط شور میشود. با توجه به نتایج رکود بذر پانیکوم از نوع فیزیکی میباشد. اثر اقلیم و گزینش کلونها امکان دارد موجب کاهش رکود بذور تولیدی گردد.

References

Ahmad, M.S.A., Ashraf, M. and Ali, Q. 2010. Soil salinity as a selection pressure is a key determinant for the evolution of salt tolerance in Blue Panicgrass (Panicum antidotale Retz.). Flora-Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants 205: 37-45.

Ashraf, M. 2003. Relationships between leaf gas exchange characteristics and growth of differently adapted populations of Blue panicgrass ( Panicum antidotale Retz.) under salinity or waterlogging. Plant Science 165: 69-75.

Bokhari, U., Alyaeesh, F. and Al-Nori, M. 1987. Adaptive strategies of desert grasses in Saudi Arabia. Journal of Range Management: 19-22.

Boroujerdnia, M. and Hasanzade, Khankahdani, H. 2022. The Effect of Different Pretreatments on Seed Dormancy Elimination and Seed Germination Improvement of Guava (Psidium guajava). Iranian Journal of Seed Research 8: 175-184. doi:10.52547/yujs.8.2.175.

Golmohammadzadeh, S., Zaefarian, F. and Rezvani, M. 2015. Effects of some chemical factors, prechilling treatments and interactions on the seed dormancy-breaking of two Papaver species. Weed Biology and Management 15: 11-19. doi:https://doi.org/10.1111/wbm.12056.

Kheloufi, A., Mansouri, L.M. and Boukhatem, F.Z. 2017. Application and use of sulphuric acid pretreatment to improve seed germination of three acacia species. Reforesta: 1-10.

Kimura, E., Fransen, S.C., Collins, H.P. Guy, S.O. and Johnston, W.J. 2015. Breaking seed dormancy of switchgrass (Panicum virgatum L.): a review. Biomass and Bioenergy 80: 94-101.

Knapp, A.D. 2000. An Overview of Seed Dormancy in Native Warm-Season Grasses. Native Warm‐Season Grasses: Research Trends and Issues. p. 107-122.

Nisar, M.F., Mumtaz, A.S., Ashraf, M., Majeed, A., Hussain, K. and Nawaz, K. 2010. Evaluating the Agro-morphological Variation in Panicum antidotale in Cholistan Desert, Pakistan. International Journal of Agriculture and Biology 12: 416-420.

Pasandideh, H., Seyed Sharifi, R. Hamidi, A., Mobasser, S. and Sedghi, M. 2014. Relationship of seed germination and vigour indices of commercial soybean [Glycine max (L.) Merr.] cultivars with seedling emergence in field. Iranian Journal of Seed Sciences and Research 1: 29-50.

Shahbaz, M., Iqbal, M. and Ashraf, M. 2011. Response of differently adapted populations of blue panic grass (Panicum antidotale Retz.) to water deficit conditions. Journal of Applied Botany and Food Quality 84: 134 - 141.

Steppuhn, H., Van Genuchten, M.T. and Grieve, C.M. 2005. Root-zone salinity. II. Indices for tolerance in agricultural crops. Crop Science 45: 221-232.

Xu, N., Lu, B. Wang, Y. Yu, X. Yao, N. Lin, Q.. 2023. Effects of salt stress on seed germination and respiratory metabolism in different Flueggea suffruticosa genotypes. PeerJ 11: e15668. doi:10.7717/peerj.15668.

Print Date : 2020-11-21
Print Date : 2017-12-26
Print Date : 2017-09-08
Print Date : 2017-12-18
Print Date : 2018-01-21
Print Date : 2017-12-22

Share To

Article Url

Breaking the seed dormancy of Panicum antidotale and the effect of salinity stress on seed germination