تعیین دماهای بهینۀ جوانهزنی بذر گیاه دارویی خارخسک را توضیح دهید .

Question

حسین برخورداری · Answer

تعیین دماهای بهینۀ جوانهزنی بذر گیاه دارویی خارخسک را توضیح دهید .

گیاه خارخسک به رغم اینکه به عنوان یک علف هرز در زراعت های بهاره شناخته شده است، استفادۀ فراوانی در صنایع دارویی دارد که با شناخت مراحل مختلف نمو این گیاه می توان افزون بر مدیریت آن در زراعت ها از نظر دارویی نیز اقدام به تولید آن کرد .به منظور بررسی تأثیر دما روی جوانه ،10 ،5( زنی بذر خارخسک و تعیین دماهای بهینه آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی در سطوح دمایی ) انجام شد و ویژگی ۴0 ،۳5 ،۳0 ،25 ،20 ،15 های جوانه زنی (سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی و گیاهچۀ نرمال) در این دماها بررسی شد. نتایج نشان داد، سرعت جوانه درجۀ سلسیوس، درصد جوانه۳0 زنی در دمای درجۀ 25 و 20 زنی و گیاهچۀ نرمال در دمای سلسیوس به بیشترین میزان خود می رسند و پس ازآن کاهش می یابند. بهترین مدل برای پیش بینی دماهای بهینۀ جوانه زنی بذر خارخسک ،8مدل دندان مانند بود که در آن دماهای کمینه (پایه)، بهینۀ کم (مطلوب پایین) و بهینۀ بیش (مطلوب بالا) و بیشینه (سقف) به ترتیب درجۀ سلسیوس پیش ۳7 ،۳0/8 ،25 بینی شد

خارخسک ) گیاهی از خانوادة terrestris است. این گیاه به Zygophyllaceae عنوان یک گیاه با پراکنش جهانی شناخته شده است و در ایران هم در اقلیم های متفاوت پراکنده شده است، در ایران این گیاه به عنوان یک علف هرز زراعت های بهاره و یک گیاه دارویی شناخته شده است و در طب سنتی چین و هند پیشینه ای طولانی و کاربردهای درمانی بسیار Salehi Sormaghi ( دارد , .)قسمت مورد استفادة 2010 این گیاه میوه، دانه، برگ، ریشه و گاهی همۀ قسمت های گیاه است و اغلب، همۀ میوة آن استفاده می Sharifi ( شود ). گیاه خارخسک شامل et al., 2012 یک نوع آلکالوئید، میزان کمی اسانس روغن فرار، میزانی روغن ثابت رزین، تانن، استرول های گیاهی، مواد کانی شامل کلسیم، فسفر، آهن، سدیم، پتاسیم، نوع فلاونوئید (مانند 25 گوگرد، نیتروژن و کلر، گلوکز و ،) ساپونیتی (مانند دیوزژنین ،)کوئرستین Sharifi ( گالاکتوز و در دانۀ آن هرمین است et al., ) و در تولید داروهایی مانند پروستاتان، آفرودیت، 2012 سنکل، دیورتیک و انواع مواد نیروزا استفاده می شود. جوانه زنی بذر به عنوان یکی از حیاتی ترین دوره ها در چرخۀ زندگی گیاهان مدنظر می باشد .عامل های محیطی به طور مستقیم جوانه زنی بذر و در پی آن سبز شدن گیاهچه و استقرار پس ازآن را تعیین می کنند (Tabrizi .) دما یکی از مهم et al., 2004 ترین عامل های محیطی در جوانه زنی بذرها به شمار می آید و می تواند بر درصد و سرعت جوانه زنی تأثیر بگذارد (Brodford .) با توجه به اینکه دما تأثیر شایان , 2002 توجهی در آغاز، درصد و سرعت جوانه زنی دارد، همواره از مهم ترین عامل های تعیین کنندة موفقیت یا شکست استقرار گیاهچه به شمار می Jami Al ( رود -Ahmadi & Kafi, 2007.) به بهینه و بیشینه ، طورکلی سه دمای کمینه به عنوان دما C های مهم ( ardinal tempratures) شناخته می شوند که بذرهای هرگونۀ گیاهی در این دامنۀ دمایی جوانه می Pourreza ( زنند & Bahrani, ) .دمای کمینه یا پایه، دمایی است که سرعت 2012 جوانه ،) زنی در آن صفر است .دمای بهینه (مطلوب
دمایی است که جوانه زنی در آن بیشترین سرعت را داشته و دمای بیشینه، دمایی است که سرعت جوانه زنی بذر صفر است و پروتئین های ضروری برای جوانه زنی تجزیه می .)Alvarado & Bradford, 2002( شوند دماهای مهم برای ارائۀ مدل پیش بینی جوانه زنی بذرها در گونه Ramin ( های گیاهی مورد نیاز هستند , .) به 1997 عنوان یک قاعدة کلی بذرهای مناطق معتدله در مقایسه با بذرهای مناطق گرمسیری به دما های کمتری نیاز داشته و گونه های وحشی نیاز دمایی کمتری از گیاهان اهلی دارند. دمای مناسب جوانه درجۀ 30 و 15 زنی برای بیشتر بذرها بین سلسیوس است .بیشترین دما برای بیشتر گونه ها بین . درجۀ سلسیوس است 40 تا30
مواد و روش ها بذرهای خارخسک درون میوه های ناشکوفا که پوستۀ سختی دارند، قرار دارند و در هنگام برداشت خواب ماه در بذرهای خارج 6-12هستند، اما پس از شده از میوة پس رسی رخ می دهد. در این آزمایش میوه های ناشکوفا از مزرعۀ آموزشی پردیس منابع طبیعی و کشاورزی کرج گردآوری شد و پس از شش ماه بذرها با استفاده از کاردک تیز (اسکالپل) از درون میوه خارج و در )40 ،35 ،30 ،25 ،20 ،15 ،10 ،5هشت سطح دمایی ( بذری مورد 25 برحسب درجۀ سلسیوس در سه تکرار آزمون جوانه زنی قرار گرفتند. این آزمایش در آزمایشگاه کنترل و گواهی بذر پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران در قالب طرح کامل تصادفی اجرا شد. بذرهای خارخسک درون پتری دیش 10 های با قطر سانتی 5 متر روی دو لایه کاغذ صافی قرار داده شد و با میلی لیتر آب مقطر مرطوب شد .شمارش بذرهای جوانه زده به صورت هر روز و تا چهارده روز انجام شد. در پایان تجزیۀ واریانس درصد جوانه زنی، سرعت جوانه زنی و درصد گیاهچۀ نرمال در دماهای یادشده در قالب طرح کامل تصادفی و همچنین مقایسۀ میانگین با استفاده از درصد انجام شد. 5 روش دانکن در سطح.

نتایج و بحث
نتایج به دست آمده از تجزیۀ واریانس تأثیر معنی دار دما بر ویژگی های جوانه 1 زنی بذر خارخسک در سطح .)1 درصد را نشان داد (جدول ) می2بنابر نتایج مقایسۀ میانگین (جدول توان بیان درجۀ سلسیوس ویژگی 5کرد، در دمای های جوانه زنی 10 درجه به 5بذر خارخسک صفر بود و با افزایش دما از درجۀ سلسیوس جوانه زنی بهبود یافت به طوری که در درصد جوانه 14/66 درجه 10دمای زنی مشاهده شد، ولی سرعت جوانه زنی همچنان پایین بود و حتی درصد گیاهچۀ نرمال به دلیل دمای پایین صفر بود. حال با درجۀ سلسیوس درصد جوانه 15افزایش دما به زنی و سرعت جوانه افزایش 2/68 درصد و 52 زنی به ترتیب به درجه به 10 یافت و درصد گیاهچۀ نرمال از صفر در دمای درجه افزایش یافت. 15 درصد در دمای 29/3 درجۀ سلسیوس ویژگی 20با افزایش دما به های جوانه زنی همچنان در حال بهبود بود و با افزایش دما به درجۀ سلسیوس درصد جوانه 25 زنی به بیشترین حد درصد) و سرعت جوانه86/66( افزایش 4/15 زنی هم به یافت و شمار گیاهچه درصد رسید 76/5 های نرمال به به طوری که بیشترین درصد گیاهچه های نرمال در دو درجۀ سلسیوس به دست آمد.25 و 20دمای درجۀ سلسیوس سرعت 30با افزایش دما به جوانه ولی درصد ، زنی به بیشترین میزان رسید جوانه زنی نسبت به درصد جوانه 25 زنی در دمای درجۀ سلسیوس تفاوت معنی داری مشاهده نشد، اما شمار گیاهچه 25 درصد در دمای 76/5 های نرمال از درجۀ سلسیوس به طور معنی کاهش یافت، 58/6 دار به شاید بتوان گفت که کاهش شمار گیاهچه های نرمال در دماهای بالا و پایین به علت حساسیت رشد ) و در 35 و 30( گیاهچۀ خارخسک در دماهای بالا ) باشد که بازدارندة رشد نرمال 10 و 5دماهای پایین ( گیاهچه می شود

با افزایش دما به های جوانه زنی بذر خارخسک به طور معنی داری کاهش به،یافت طوری درجۀ سلسیوس 40 که با افزایش دما به درصد جوانه 5 زنی و گیاهچۀ نرمال همانند دمای درجۀ سلسیوس به صفر کاهش یافت. بنابراین بذر تا 10 خارخسک در دامنۀ به نسبت گستردة دمایی از درجۀ سلسیوس توانایی جوانه 35 زنی را دارد و می توان گفت که خارخسک به عنوان یک گیاه دارویی قابلیت کشت و سازگاری بالایی دارد. نتایج تحقیقی دیگری نیز کاهش درصد جوانه زنی گیاه دارویی اسفرزه را در دماهای بالا گزارش کرده Kebreab & ( اند .)به Murdoch, 1999 طورکلی ملاحظه شد که با افزایش دما از دامنۀ دمایی بهینۀ جوانه ، زنی ویژگی های جوانه زنی بذرها کاهش یافت و روند کاهش درصد گیاهچه های نرمال در نتیجۀ افزایش دما، بیشتر از کاهش درصد جوانه Nandula زنی بود. ( et al., جوانه ، )در نتایج بررسی خود گزارش کردند 2006 زنی Bidens بذر pilosa درجۀ سلسیوس 40در دمای بالا رخ می دهد. با افزایش دما تا حد معینی سرعت جوانه زنی افزایش می یابد و آنگاه در دماهای بالاتر با شدت بیشتری از سرعت جوانه زنی کاسته می Mwale شود ( )در این بررسی نیز چنین روندی مشاهده et al., 1994 می شود. در جوانه زنی بذر کاکوتی چندساله، سرعت جوانه زنی شاخص حساس تری نسبت به درصد جوانه زنی در تغییرپذیری های دمایی است (Kheirkhah ) که با نتایج این بررسی et al., 2011 همخوانی دارد.
جدول 2. مقایسۀ میانگین ویژگی های جوانه زنی بذر خارخسک در دماهای مختلف Table 2. Mean comparison of effect of different temperature on seed germination rate, percentage and normal seedling Temperature (°C) Normal seedling (%) Germination rate (d) Germination (%) 5 0 e 0 f 0 e 10 0 e 0.81f 14.66 d 15 29.3c 2.68 d 52 b 20 77a 3.85 c 84 a 25 76.5 a 4.15 b 86.66 a 30 58.6b 4.44 a 82.66 a 35 14.6d 1.97 e 28 c 40 0 e 0 f 0 e
محاسبۀ دماهای مهم سرعت جوانه زنی بذر گیاه خارخسک کمّی سازی واکنش جوانه زنی بذرهای خارخسک در دماهای مختلف با کمک مدل دو تکه ای، دندان مانند (جذر میانگین RMSE و بتا برازش داده شد .مقادیر R ،) مربعات خطا ،) (دمای کمینه Tb ،) (ضریب تبیین 2 To ،) (دمای بهینۀ پایین To1 TC (دمای بهینۀ بالا )و 2 (دمای سقف) مربوط به هر مدل در دماهای مختلف در نشان داده شد. در مدل دو تکه 3جدول ای دمای و دمای بیشینه 30/4، دمای مطلوب 6/34کمینه R درجۀ سلسیوس و میزان 36/34 RMSE و 2 به پیش 0/47 و 0/95 ترتیب بینی شد که نشان دهندة دقت مناسب این مدل در پیش بینی دماهای مهم جوانه زنی بذر خارخسک است. همان طور که در شکل مشاهده می1 شود سرعت جوانه 30 تا 5 زنی از دمای درجه افزایش و پس ازآن کاهش می یابد. جوانه زنی و استقرار این گیاه در طبیعت از اواسط اردیبهشت ماه آغاز شده و تا اواسط شهریور ادامه دارد که با دماهای مهم پیش بینی شده همخوانی دارد.

نشان می این مدل نسبت به مدل، دهد های پیشین در پیش بینی دماهای مهم بذر خارخسک چندان موفق آنچه برتری ، نیست. نتایج این تحقیق گویای آن است تابع دندان مانند بر دو تابع دیگر را مشخص می کند، RMSEبرخورداری از کمترین (مجذور میانگین مربعات خطا) و بالاترین ضریب همبستگی است. بر
همین پایه، این تابع به عنوان تابع برتر شناخته می Ganjeali . شود et al. ( از مدل ، 2006) های بتا، دو تکه ای و دندان مانند برای مدل سازی سبز شدن گیاه نخود در دماها و عمق های مختلف استفاده کردند و مدل دندان مانند را به عنوان مدل برتر در پیش بینی سبز شدن این گیاه را معرفی کرده اند.

دمای بهینه برای جوانه زنی بذر، به ژنتیک گیاه و شرایط اقلیمی که گیاه در آن رشد و نمو می کند، بستگی دارد. برای بذر بیشتر گونه های گیاهی، دمای بهینه بین Pourreza( درجۀ سلسیوس گزارش شده است30 تا 15 ). با تعیین دما& Bahrani, 2012 های بهینه، امکان ارزیابی محدودیت های جغرافیایی گونه ها و زمان کشت آن ها ممکن می .)Ramin, 1997( شود شاید بتوان گفت که دمای کمینه، بهینه و بیشینه برای پیش بینی مرحلههای مختلف رشد و نمو گیاهان زراعی شاخص های مناسبی هستند، هرچند که برای تأیید این فرضیه نیاز است که آزمایش های چندی صورت گیرد. دمای کمینۀ جوانه زنی برای گونه های دارویی شوید Foenic ( )، رازیانه Anethum graveolens( ulum ) به Trachyspermum ammi( ) و زنیان vulgare درجۀ سلسیوس گزارش شده 2/88 ،3/86 ،5ترتیب Boroumand Rezazadeh (است & Koocheki,
). از مدل دندان مانند برای تعیین دماهای بهینۀ 2006 دو بوم جور (اکوتیپ) آویشن در پاسخ جوانه زنی بذر به Tolyat سطوح مختلف دمایی استفاده شده است ( et al., 2014.)
نتیجه گیری کلی از دیدگاه بوم شناختی دما مهم ترین نقش را در تنظیم پدیدة جوانه زنی بذر دارد. بنابراین، به نظر می رسد بهره گیری از مدل بالا به تواند کارایی مدل های سبز شدن خارخسک را افزایش دهد و به پیرو با کاربرد می توان به عنوان ابزار کنترلی در مدیریت کشت خارخسک به عنوان گیاه دارویی کمک کند. نتایج نشان پنجرة محدودة دمایی خارخسک برای جوانه ،داد زنی درجۀ سلسیوس 35 تا 10 در دامنۀ گستردة دمایی از است که نشان می دهد خارخسک قابلیت کشت و سازگاری در مناطق گستردة جغرافیایی دارد.

منبع : علوم گیاهان زراعی ایران