تاثیر سایبان مصنوعی بر جوانه‌زنی بذر، رشد و زنده‌مانی نهال‌های یکساله Paulownia fortunei (Seem.) Heml

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 استادیار، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

3 دانشیار پژوهشی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، ساری، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: پالونیا فورتونی از درختان تند رشد صنعتی و چند منظوره وارداتی است که باتوجه به صفات رویشی و تولیدی مناسب، زراعت چوب، کشت تلفیقی و تولید نهال آن در شمال ایران، به‌ویژه در استان گلستان مورد توجه قرار گرفته است. شناخت عوامل موثر بر جوانه‌زنی و رشد اولیه این گونه امکان بالابردن کیفیت نهال‌های تولید شده در نهالستان‌های جنگلی را فراهم نموده و بدین‌ترتیب شانس موفقیت عملیات کاشت این گونه را افزایش می‌دهد. بنابراین، به‌لحاظ اهمیت مطالعه عکس‌العمل پالونیا فورتونی در برابر تیمارهای مختلف کنترل شدت نور تحقیق حاضر سعی دارد نحوه اثرگذاری سایبان مصنوعی بر عملکرد این گیاه در مراحل جوانه‌زنی و نهالی را مورد بررسی قرار دهد.
مواد و روش‌ها: باتوجه به تفاوت‌های ذاتی نیازها و پاسخ‌های گیاه در مراحل جوانه‌زنی و رشد اولیه، در این مطالعه جهت دستیابی به اهداف تحقیق دو آزمایش مستقل طراحی و اجرا گردید. در آزمایش اول با استفاده از طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار، صفات جوانه‌زنی بذر تحت تاثیر سه تیمار سایه (25، 50 و 75 درصد) و یک تیمار شاهد (بدون سایه) در شرایط آزمایشگاه (ژرمیناتور با دمای 25 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70 درصد) بررسی شد. در این آزمایش به‌مدت سه هفته جوانه‌زنی بذور ثبت و در انتهای دوره صفات رویشی نونهالهای سبز شده مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس اطلاعات حاصل صفات جوانه‌زنی بذر شامل درصد، سرعت، انرژی، نقطه اوج، میانگین روزانه و ارزش جوانه‌زنی و همچنین شاخص بنیه بذر و طول ساقه‌چه و ریشه‌چه نونهال‌ها اندازه‌گیری شد. در آزمایش دوم رشد و زنده‌مانی نهال‌های پالونیا فورتونی با استفاده از چهار تیمار سایبان مصنوعی (شامل سایبان های صفر (شاهد)، 25، 50 و 75 درصد) صفات رویشی و زنده‌مانی 44 نهال گلدانی این گونه به‌مدت 5 ماه، ازابتدای تیر تا انتهای آبان، مورد بررسی قرار گرفت. در انتهای فصل رویش تمامی نهالها از گلدان خارج و پس از جداسازی اندام هوایی و ریشه طول، قطر و وزن خشک ساقه، سطح برگ و همچنین طول، وزن خشک ریشه‌های اصلی و فرعی اندازه‌گیری گردید و در نهایت کلیه داده‌ها با استفاده از روش تجزیه واریانس یکطرفه و آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد مورد مقایسه آماری قرار گرفتند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد درصد، سرعت و میانگین روزانه جوانه‌زنی و همچنین شاخص بنیه بذر تحت تاثیر تیمارهای سایبان قرار نگرفت، اما این عامل، به‌ویژه در سطوح سایبان 50 و 75 درصد، اثرات منفی معنی‌داری بر شاخص‌های ارزش و نقطه اوج جوانه‌زنی بذور داشته است. سایبان مصنوعی اثر معنی‌داری بر زنده‌مانی سال اول نهال‌ها نداشت و تمامی نهال‌ها در تیمارهای مختلف زنده‌مانی کامل داشتند. همچنین نتایج نشان داد تحت سایبان 50 و 75 درصد، طول، قطر ساقه و وزن خشک ساقه در مقایسه با تیمار شاهد و سایبان 25% بالاتر بود و تحت سایبان 50 درصد وزن خشک ریشه فرعی و وزن خشک کل نهال‌ها، سطح برگ نهال‌ها به‌طور معنی‌داری بالاتر از سایر تیمارها بود.
نتیجه‌گیری: جوانه‌زنی بذر و زنده‌مانی سال اول نهال‌های پالونیا فورتونی نسبت به تغییرات شدت نور چندان حساس نیست، اما کنترل شدت نور با استفاده از سایبان مصنوعی، ویژگی‌های کیفی نهال‌های این گونه را بهبود می‌بخشد. طوری‌که استفاده از تیمار سایبان 50 درصد پس از مراحل اولیه جوانه‌زنی بذر و استقرار گیاهچه در نهالستان قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of light intensity on seed germination, survival and growth of one year old seedlings of paulownia fortunei (Seem.) Hemsl

نویسندگان [English]

  • Hajar Sheikh 1
  • Alireza Aliarab 2
  • Seyed ehsan Sadati 3
1 MSc graduated student of faculty of forest science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2 Assist. professor, Faculty of forest sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
3 Associated research professor, Center of Agricultural and Natural Resources Research of Mazandaran, Sari, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Paulownia fortunei is from industrial and multipurpose introduced tree species that has been considered for wood farming, agroforestry practices and seedling production in northern Iran, especially in Golestan province, due to its suitable growth properties and productive traits. Knowing the factors affecting the germination and early growth of this species can provide the possibility of improving the quality of seedlings produced in forest nurseries and thus increases the feasibility of success in planting practices of this species. Therefore, in terms of the importance of studying the reaction of P fortune against different light intensity control treatments, the present study tries to investigate the effect of artificial shading on the performance of this plant in the germination and seedling stages.
Materials and Methods: Thanks to the inherent differences in plant needs and responses in the stages of germination and early growth, in this study, two independent experiments were designed and performed to achieve the research objectives. Aimed to investigate the effects of artificial shading treatments on performance of this plant, two independent experiments were conducted at germination and seedling stages. In the first experiment, using a completely randomized design, seed germination features were studied under three shading (25%, 50% and 75%) and one control (without shade) treatments in the laboratory (Temperature of 25 °C and 70% relative humidity in a Germinator) conditions. In this experiment, seed germination was recorded for 3 weeks and at the end of the period, the growth traits of the sprouted seedlings were examined. Based on the information obtained, seed germination traits including germination speed (GS), germination energy (GE), peak value (PV), mean daily germination (MDG) and germination value (GV) as well as seed vigor index (VI) and length of shoot and root of sprouted seedlings were measured. In the second experiment, the growth and survival of 44 potted p fortunei seedlings under four treatments (including control, 25%, 50% and 75% shading) were studied in the first growing season for 5 months, from the beginning of July to the end of November. At the end of the growing season, all seedlings were taken out of the pot and length, diameter and dry weight of stem, leaf area and length, dry weight of main and secondary roots were measured after separating the shoot and root. One-way analysis of variance and Duncan's test were used for statistical comparing of treatments at 5% probability level.
Results: The results showed that GP, GS, MDG, and VI did not affected by shading treatments, However, the negative effects of shading treatments, especially in 50% and 75% shading levels on GV and PV were significant. Artificial shading did not affect first year seedling survival, so that all of seedlings were survived under all treatments. Also, the results showed that under 50% and 75% shading treatments, stem length, stem diameter, stem dry weight, number and area of leaves were significantly higher than control and 25% treatments. Additionally, under 50% shading treatment, secondary root dry weight and total dry weight of seedlings were significantly upper than other treatments.
Conclusion: Seed germination and first year survival of P. fortunei did not so sensitive to light intensity, but controlling light intensity using artificial shading improve seedling quality traits of this species. Hence, use of 50% shading treatments can be proposed in nurseries of this species after initial stages of germination and seedling establishment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • light intensity
  • seedling quality
  • Fast growing trees
  • Forest nurseries
1.Alivand, R., Tavakkol Afshari, R., and Sharifzadeh, F. 2013. Germination response and estimation of seed deterioration of Brassica napus under various storage conditions. Iranian J. of Crop Science, 44: 1. 69-83. (In Persian)
2.Ardakani, M. 2001. Ecology. Tehran Univ. Press, 340p. (In Persian)
3.Chaudhry, A.K. 2001. Effect of shade on growth performance of four tree species: Nursery stage. Pakistan J. of Agricultural Sciences, 38: 3-4. 41-43.
4.Chen, F., Liu, L., Chen, F., and Jia, G. 2012. The ecological characteristics
of seed germination and seedling establishment of Manglietia patungensis: implication for species conservation. American J. of Plant Sciences.3: 1455-1461.
5.Fasehun, F.E. 1975. Effect of light intensity on growth, photosynthesis, and nitrate reductase in hybrid poplars. Ph.D. Dissertation, IOWA state Univ. Press, 88p.
6.Grime, J.P., Mason, G., Curtis, A.V., Rodman, J., and Band, S.R. 1981. A comparative study of germination characteristics in a local flora. The J. of Ecology. 69: 3. 1017-1059.
7.Hosseini, S.M., Aliarab, A.R., Rasouli Akredi, Y., Akbarinia, M., Jalali, G., Tabari Kouchaksaraei, M., and Elmi, M.R. 2007. Effect of shading treatments on height growth and mortality of Cupressus arizonica seedlings. J. of Environmental Studies. 43: 3. 61-72.(In Persian)
8.Jahanpour, F., Fattahi, M., and Karamian, R. 2011. Studying the influence of light on surviving pistachio saplings in Lorestan province. Iranian J. of Forest.3: 2. 91-98. (In Persian)
9.Kyereh, B., Swaine, M.D., and Thompson, J. 1999. Effect of light on the germination of forest trees in Ghana. J. of Ecology. 87: 772-783.
10.Lamhamedi, M.S., and Gagnon, J. 2003. New forest seedling production technologies in Quebec and their integration in reforestation programs in developing countries. Ressources naturelles, faune et parcs, Forest research branch. XII World Forestry Congress Québec, Canada. pp. 1-10.
11.Lavender, D.P. 1984. Plant physiology and nursery environment: interactions affecting seedling growth. In Forestry Nursery Manual: Production of Bareroot Seedlings. Springer, Dordrecht. pp. 133-141.
12.Logan, K.T. 1965. Growth of tree seedlings as affected by light intensity: White birch, yellow birch, sugar maple, and silver maple. Department of forestry publication, 16p.
13.Longbrake, A.C.W. 2001. Ecology and invasive potential of paulownia tomentosa (Scrulariaceae) in a hardwood forest landscape.Doctoral Dissertation, College of Arts and Sciences, Ohio Univ, 174p.
14.Osareh, M.H., and Shariat, A. 2009. Salinity resistance in germination stage and growth stage in some eucalyptus species. J. of agricultural sciences and natural resources. 15: 6. 145-175.(In Persian)
15.Panwar, P. and Bhardwaj, S.D. 2005. Handbook of practical forestry. Agrobios Publications, 203p.
16.Pilevar, B., Kakavand, M., Akbari, H., Esmaili, A., Soosani, J., and Mirazadi, Z. 2012. Growth and morphological responses of Manna oak (Quercus brantii) seedlings to different light levels at nursery in the first growing year. Iranian j. of Forest and Poplar Research. 20: 1. 74-83. (In Persian)
17.Teymourzadeh, A., Akbarinia, M., Hoseini, M., and Tabari, M. 2004. Effect of shade house on survival and growth of Quercus macranthera seedlings.J. of Research and Construction in Agriculture and Horticulture,16: 4. 12-17. (In Persian)
18.Varamesh, S., and Tabari, M. 2010. Establishment and growth of direct-seeding of Quercus castaneifolia affected by light intensity and weed competition. Iranian J. of Forest and Poplar Research, 18: 1. 107-115. (In Persian)
19.Zhu, Z.H., Chao, C.J., Lu, X.Y. and Xiong, Y.G. 1986. Paulownia in China: cultivation and utilization. Chinese Academy of Forestry Staffs, Asian Network for Biological Sciences, 65p.