اثرات دگرآسیبی کهور پاکستانی بر بهبود صفات رویشی بذرهای مغیر ( Acacia oerfota (Forssk.) Schweinf) و گبر (Acacia tortilis (Forssk) Hayne) در شرایط آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان هرمزگان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران.

2 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران.

3 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی محیط‌زیست، گروه محیط‌زیست، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: دگرآسیبی، فعل و انفعالات بین گیاهان است که منجر به تحریک یا بازدارندگی رویش و جوانه‎زنی سایر گونه‎ها می‎شود. گونه غیربومی کهور پاکستانی (Prosopis juliflora (SW.) DC) به‎عنوان گونه‎ مهاجم و دارای اثرات دگرآسیبی شناخته شده است که می‎تواند با تولید ترکیبات آللوپاتیک از قبیل فنول‎ها و آلکالوئیدها در محیط، سبب بازدارندگی رشد گونه‎ها شود. دو گونه مهم گبر و مغیر از مهمترین گونه‎های بومی استان هرمزگان هستند که کهور پاکستانی اغلب همراه با این گونه‎ها دیده می‏شود. لذا، در جنگل‎کاری‎ها انتخاب صحیح گونه درختی بایستی با احتیاط صورت گیرد تا اثرات منفی بر روی گونه‎های بومی نداشته باشد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثرات دگرآسیبی اندام‎های مختلف کهور پاکستانی بر جوانه‎زنی، طول ریشه‎چه و ساقه‎چه دو گونه مغیر و گبر است.
مواد و روش‎ها: اندام‎های کهور پاکستانی جمع‎آوری و عصاره از اندام‎های مختلف با غلظت‎های 0، 2، 4، 6 و 8 درصد تهیه شد و بر روی بذرهای گبر و مغیر در شرایط اتاق رشد، اعمال شد و پس از ثبت جوانه‎زنی‎، در انتهای دوره 30 روزه طول ریشه‎چه و ساقه‎چه اندازه‎گیری شد. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت داده‎ها با استفاده از واریانس دو طرفه تجزیه و تحلیل شد.
یافته‎ها: نتایج نشان داد درصد جوانه‎زنی گونه گبر در اندام برگ در غلظت 8 درصد با مقدار 11/16 درصد، کمترین مقدار را داشت. طول ساقه‎چه در گبر و مغیر با مقادیر 73/1 و 9/3 سانتی‎متر در اندام برگ، به‎طور معنی‎داری کمتر از سایر اندام‎ها بود. طول ساقه‎چه دو گونه گبر و مغیر در تیمار شاهد به ترتیب با 58/3 و 5 سانتی‎متر به‎طور معنی‎داری بیشترین مقدار را داشت. اثرات متقابل اندام × غلظت بر طول ریشه‎چه و ساقه‎چه در گونه گبر و مغیر نیز از اختلاف معنی‎داری برخوردار بود. طول ریشه‎چه و ساقه‎چه گونه گبر و مغیر در اندام برگ با مقادیر 25/1 و 73/1 سانتی‎متر و 98/1 و 9/3 سانتی‎متر به‎طور معنی‎داری کمتر از پوست و ریشه بود.
نتیجه‎گیری: نتایج تحقیق حاکی از وجود اثر بازدارندگی عصاره آبی ریشه، پوست و برگ کهور پاکستانی بر درصد جوانه‎زنی، طول ریشه‎چه و ساقه‎چه دو گونه مغیر و گبر در شرایط آزمایشگاهی بود. در بین اندام‎های مورد بررسی، برگ بیشترین اثر بازدارندگی را در پی داشت که از طریق ریزش حجم بالای لاشریزه در زیر تاج این گونه در محیط و ورود ترکیبات سمی آن به خاک سطحی در اثر تجزیه، از رشد گونه جنگلی گبر و مغیر جلوگیری میکند. بر طبق نتایج، مشخص شد کهور پاکستانی، اثرات دگرآسیبی بر جوانه زنی و رشد رویشی گونه‎های بومی دارد. همچنین، ریشه کمترین اثر بازدارندگی را بر روی متغیرهای مورد بررسی داشت. بنابراین، توصیه می‎شود انتخاب گونه‎های غیربومی برای جنگل‎کاری دقت بیشتری شود و انتخاب گونه‎های بومی برای احیاء و توسعه جنگل‎ها گزینه مناسب‎تری در بوم‎سازگان حساس و شکننده جنوب کشور است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Allelopathic effects of Prosopis juliflora (SW.) DC on improving the vegetative traits of Acacia oerfota (Forssk.) Schweinf and Acacia tortilis (Forssk) Hayne seeds under laboratory conditions

نویسندگان [English]

  • Maryam Moslehi 1
  • Akram Ahmadi 2
  • Asghar Bizhani 3
1
2 Research Division of Natural Resources, Golestan. Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Gorgan, Iran
3 PhD student of Enviromental Science and Engineering. Department of Environment, Bandar Abbas, Islamic Azad University, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Allelopathy is the interaction between plants that stimulates or inhibits the growth and germination of other species. Non-native species of (Prosopis juliflora (SW.) DC) is one of the species known as invasive species with allelopathic effects that can inhibit the growth and growth of species by producing allopathic compounds such as phenols, alkaloids into the environment. Two important species of Hormoozgan province are Acacia oerfota and Acacia tortilis which P.juliflora was observed with them in the natural forests, Therefore, the correct selection of tree species in forest plantation should be done with caution in order to inhibit negative effects on native species. The aim of this study was to investigate the allelopathic effects of different organs of p. juliflora on germinatin, radicle and plumule length of Ac. tortilis and A. oerfota.

Materials and Methods: For this purpose, the organs (root, bark and leaf) of P.juliflora were collected and different extract concentration (0, 2, 4, 6 and 8%) were prepared were added on A.tortilis and A. oerfota (4 replications, n=60) in growth chamber, and after recording germination, the plumule and radicle length were meausered after 30 days. Factorial experiment was performed through completely randomized design and was analyzed by two-way variance analyses.
Results: Results showed that the lowest gemination percentage in A.tortilis was observed at 8% concentration with the amount of 16.11%. The plumule length of A. tortilis and A. oerfota in aquatic extraction of leaves (1.73 and 3.9 cm) was significantly lower than other organs. Also, the plumule length of A. tortilis (3.58 cm) and A. oerfota (5 cm) had the highest amounts in control. The interaction effects of organ × concentration showed that plumule and radicle length in A.tortilis and A. oerfota had the significant differences. The interactions of organ × concentration on radicle and plumule length in A.tortilis and A. oerfota species were also significantly different. The radicle and plumule length of A. tortilis and A. oerfota in leaf organ with values of 1.25, 1.73 cm and 1.98 and 3.9 cm were significantly less than bark and roots, respectively.
Conclusion: The results showed that there were inhibitory effects of aqueous extract of Prosopis juliflora root, bark and leaves on the germination percentage, root length and stem length of two important species of Acacia tortilis and Acacia oerfota in laboratory condition. Among the three studied organs, the leaf organ had the most inhibitory effects, which due to the high volume of litter under the canopy of this species in the environment and the entry of toxic compounds into the surface soil due to decomposition, prevents the growth of Acacia tortilis and Acacia oerfota that P. juliflora is seen with these species and overcome on them. Also, the root had the lowest inhibitory In according to the results, P.juliflora has allelopathic effects on native species. Therefore, it is recommended to choose non-native species for afforestation more carefully and using native species for reforestation and afforestation in the south fragile ecosystem of Iran is more suitable option.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Allelopathy
  • Germination
  • P.juliflora
  • native species
  • Laboratory condition

مراجع

1.Ahmad, R., and Shaikh, A.S. 2003. Common weeds of wheat and their control. Pakistan J. of Water Research.7: 6-73.
2.Al-Abdali, S., Al-Dhuhli, A., and Al-Reasi, H. 2019. Preliminary investigations of Allelopathic Effects and Herbicide-based Eradication of Mesquite (Prosopis juliflora), SQU J. for Science. 24: 1. 11-17.
3.Al-Humaid, A.I., and Warrag. M.O. 1998. Allelopathic effects of mesquite (Prosopis juliflora) foliage on seed germination and seedling growth of Bermudagrass (Cynodon dactylon). J. of Arid Environment. 38: 237-243.
4.Ashrafi, Z.Y., Mashhadi, H.R., and Sadeqhi, S. 2007. Allelopathic effect of barley (Hordeum vulgare) on germination and growth of wind barley (Hordeum spontoneum). Pakistan J. of Weed Science Research. 13: 99-112.
5.Asrat, G., and Seid, A. 2017. Allepathic effect of Mesquit (Prosopis juliflora) aqueous extracts on tropical crops tested under laboeratory conditions. Momona Ethiopian J. of Science. 9: 1. 32-42.
6.Bijani, A., Moslehi, M., and Parvaresh, H. 2020. The effect of native and non-native Prosopis species on some soil
chemical properties. Iranian Forest J.12: 1. 101-111. (In Farsi)
7.Callaway, R.M., Schaffner, U., Thelen, G., Khamraev, A., Juginisiov, T., and Maron, J. 2012. Impact of acroptilon repens on co-occurring native plants is greater in the invader’s non-native range. Biology Invasion. 14: 1143-55.
8.Duke, S.O. 2000. Natural products sources of herbicides, Current status and future trend. Weed Research. 40: 11. 99-111.
9.Einhellig, F.A. 2002. The physiology of allelochemicals action. Clues and views in allelopathy. In: Reigosa, M.J., Petrole N., editors. Molecules of ecosystem: Enfield New Hampshire, pp. 1-9.
10.Elbalola, A. 2020. Herbicidal effects of Prosopis juliflora leaf powder on seed germination and seedling growth of the weed species Tribulus terrestris L.J. of Agricultural and Crop Research.8: 8. 1-5.
11.El-Keblawy A., and Al-Rawai, A. 2007. Impacts of the invasive exotic Prosopis juliflora (Sw.) D.C. on the native flora and soils of the UAE. Plant Ecology, 190: 23-35.
12.El-Keblawy, A. 2012. Impacts of native and exotics Prosopis species on native plants in arid lands of the UAE. International Conference on Ecology, Agriculture and Chemical Engineering (ICEACS'2012) December 18-19, Phuket (Thailand), pp. 233-237.
13.Getachew, S., Demissew, S., and Woldemariam, T. 2012. Allelopathic effects of the invasive Prosopis juliflora (Sw.) DC. on selected native plant species in Middle Awash, Southern Afar Rift of Ethiopia. Management of Biological Invasions. 3: 2. 105-114.
14.Getachew, S. 2012. Allelopathic effects of the invasive Prosopis juliflora (SW.) DC. On selected native plant species at middle Awash. southern Afar Rift of Ethiopia. M.Sc. thesis, Addis Ababa University School of Graduate Studies, 69p.
15.Hoque, R., Ahmed, R., Uddin, M.B., and Hossain, M.K. 2003. Allelopathic Effect of Different Concentration of Water Extracts of Acacia auriculiformis Leaf on Some Initial Growth Parameters of Five Common Agricultural Crops. Pakistan J. of Agronomy. 2: 2. 92-100.
16.Jayasinghe, A.G.C.S., and Perera, G.A.D. 2012. Allelopathic Effect of Root Extract of Prosopis juliflora (Mesquite) on Seed Germination and Seedling Growth of Native Dry Forest Plant Species. International Symposium on Agriculture and Environment, University of Ruhuna Sri Lanka, pp. 178-181.
17.Jayasinghe, J.A.C.P., and Ratnayake, R.M.C.S. 2021. Allelopathic effects of Prosopis juliflora (Sw.) Dc. on selected crops and native plants. International Conference on Applied and Pure Sciences, 2021 Faculty of Science, University of Kelaniya, Sri Lanka.
18.Kaur, R., Gonzáles, W.L., Llambi, L.D., Soriano, P.J., Callaway, R.M., Rout, M.E., Gallaher, T.J., and Inderjit, T. 2012. Community Impacts of Prosopis juliflora Invasion: Biogeographic and Congeneric Comparisons. PLOS ONE. 7: 1-13.
19.Kheoufi, A., Mansouri, L., and Boukhatem, Z. 2017. Application and use of sulfuric acid pretreatment to improve seed germination of three acacia species. Reforesta. 3: 1-10.
20.Kil, B.S., and Yun, K.W. 1992. Allelopathic effects of water extracts of Artemisia princeps var.orientalis on selected plant species. J. of Chemical Ecology. 18: 39-51.
21.Macias, F.A., Galindo, J.C.G., and Massanet. G.M. 1992. Potential allelopathic activity of several sesquiterpene lactone models. Phytochemistry, 31: 1969-1977.
22.Mohammed Omer, H., and Mohammed Saeed, I. 2017. Allelopathic effects of mesquite (Prosopis juliflora) aqueous extracts on seeds germination and seedlings growth of alfalfa, sesame and sorghum. Cell Biology and Development. 1: 2. 51-54.
23.Munzbergova, Z., and Ward, D. 2002. Acacia trees as keystone species in Negev desert ecosystems. Journal of Vegetation Sciences. 13: 227-236.
24.Nakano, H., Fujii, Y., Yamada, K., Kosemura, S., Yamamura, S., Hasegawa, K., and Suzuki, T. 2002. Isolation and identification of plant growth inhibitors as candidate (s) for allelopathic substance (s), from aqueous leachate from mesquite (Prosopis juliflora (Sw.) DC.) leaves. Plant Growth Regulation. 37: 113-117.
25.Nakano, H., Nakajima, E., Fujii, Y., Yamada, K., Shigemori, H., and Hasegawa, K. 2003. Leaching of the allelopathic substance,-tryptophan from the foliage of mesquite (Prosopis juliflora (Sw.) DC.) plants by water spraying. Plant Growth Regulation.40: 49-52.
26.Nakano, H., Nakajima, E., Hiradate, S., Fujii, Y,. Yamada, K,. Shigemori, H., and Hasegawa, K. 2004. Growth inhibitory alkaloids from mesquite (Prosopis juliflora (Sw.) DC.). leaves Phytochemistry. 65: 587-591.
27.Nakano, H., Fujii, Y., Suzuki, T., Yamada, K., Kosemura, S., Yamamura, S., and Hasegawa, K. 2001. A growth-inhibitory substance exuded from freeze-dried mesquite (Prosopis juliflora (Sw.) D.C.). leaves Plant Growth Regul. 33: 165-168.
28.Noha, A., Nigatu, L., and Manikandan, R. 2021. Allelopathy effect of Prosopis juliflora on selected grass species (Cenchrus ciliaris, Paspalidium desertorum and Lintonia nutans). Journal of Phytology. 13: 75-78.
29.Noor, M., Salam, U., and Khan, M.A. 1995. Allelopathic effects of Prosopis juliflora Swartz. J. of Arid Environment. 31: 83-
30.Sen, D.N., and Chawan, D.D. 1970. Ecology of desert plant and observation on their seedlings: The influence of aqueous extracts of Prosopis juliflora DC on Euphorbia cardifolia Haines. Vegetation. 21: 277-298.
31.Shah, R.H., Baloch, M.S., Khan, A.A., Ijaz, M., and Zubair, M. 2018. Bioherbicidal assessment of aquous extracts of mesquite (Prosopis juliflora) on weed control and growth, tield and quality of Wheat. Planta Daninha.pp. 1-13.
32.Shiferaw, W, Demissew, S,Bekele, T,, and Aynekulu, E. 2022. Communityperceptions towards invasion of Prosopis juliflora, utilization, and its controloptions in Afar region, Northeast Ethiopia. PLOS ONE 17(1): e0261838. https://doi. org/10.1371/journal.pone.0261838.
33.Wacker, T.L., Safir, G.R., and Stephens, C.T. 1990. Effects of ferulic acid on Glomus faculatum and associated effects on phosphorous uptake and growth of asparagus (Asparagus officinalis). J. of Chemical Ecology. 16: 901-909.
پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل
دوره 29، شماره 1
فروردین 1401
صفحه 41-58

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار