ارزیابی ویژگی‌های جوانه‌زنی، رشد و رنگیزه‌های فتوسنتزی کلزا (Brassica napus L.) تحت اثر تیمارهای مختلف امواج فراصوت

تحقیقات بذر

دوره 11، شماره 40، آذر 1400، صفحه 22-33   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jsr.2022.1924875.1207

نویسندگان

زهرا حسنی¹؛ خدیجه احمدی²؛ حشمت امیدی^{* 2}

¹زراعت و اصلاح نباتات/دانشگاه شاهد

²دانشگاه شاهد

چکیده

به‌منظور بررسی اثر شدت (40 و 59 کیلو هرتز)، توان (60، 80 و 100 وات) و مدت زمان (2، 4، 6، 8 و 20 دقیقه) امواج فراصوت بر خصوصیات جوانه‌زنی، رشد و فیزیولوژیکی کلزا (رقم اکاپی)، آزمایشی بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در آزمایشگاه فناوری بذر دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد در سال 1397 انجام شد. درصد جوانه‌زنی، سرعت جوانه‌زنی، میانگین زمان لازم برای جوانه‌زنی، شاخص وزنی و طولی بنیه گیاهچه، طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه و برخی شاخص‌های فیزیولوژیک از جمله کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، محتوای کارتنوئید و محتوای نسبی آب اندازه‌گیری شد. اثر متقابل شدت، توان و مدت زمان کاربرد امواج فراصوت تمام صفات مورد مطالعه بجز ضریب سرعت جوانه‌زنی، وزن خشک گیاهچه و محتوای نسبی آب را تحت تاثیر قرار داد. بیشترین درصد جوانه‌زنی بذور کلزا در ترکیب تیماری مربوط به امواج 59 کیلوهرتز، قدرت 100 وات و 6 دقیقه با میانگین 33/88 درصد بود. محتوای کارتنوئید، کلروفیل کل، کلروفیلa و کلروفیلb به ترتیب با میانگین 57/22، 08/49، 62/22 و 47/26 میکروگرم بر گرم وزن تر در کاربرد امواج فراصوت 40 کیلوهرتز با قدرت 80 وات به مدت دو دقیقه مشاهده شد. بر طبق نتایج بدست آمده می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که کاربرد امواج فراصوت توانست تا حدود زیادی ویژگی‌های جوانه‌زنی، رشدی و فیزیولوژیک را در گیاه کلزا بهبود بخشد. با توجه به زمانبر بودن روش‌های متداول شکستن خواب بذر، استفاده از امواج فراصوت به‌عنوان یک فناوری نوین در شکستن خواب بذر به‌عنوان جایگزینی برای روش‌های قدیمی قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

امواج فراصوت؛ جوانه‌زنی؛ کلروفیل؛ کلزا؛ محتوای نسبی آب

مراجع

Alvandian, S., Vahedi, A. and Taghizadeh, R. 2013. Investigation of the effect of ultrasound and cooling waves on germination of seeds of the medicinal plant (Myrtus communis L.). Seed Research. 3: 21-31. (In Persian)

Azizi, M., Soltani, A. and Khavari Khorasani, S. 2008. Canola (physiology, agronomy, breeding and biotechnology). Jihad University of Mashhad Press. 230 p. (In Persian)

Bina, F., Rezaei, A. and Aghaeizadeh, M. 2008. Investigation of the effect of ultrasonic waves on the physiological and morphological process of seed germination. Proceedings of the First National Conference on Plant Biology. University of Guilan. Guilan. Iran. p 7. (In Persian)

Chen, B., Huang, J., Wang, J. and Huang, L. 2008. Ultrasound effects on the antioxidant defense systems of Prophyridium cruentum. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 16: 88-92.

Chen, G., Wanga, Q., Liu, Y., Li, Y., Cui, J., Liu, Y., Liu, H. and Zhang, Y. 2012. Modelling analysis for enhancing seed vigour of switchgrass (Panicum virgatum L.) using an ultrasonic technique. Biomass Bioenergy. 47: 426 -435.

Ebadi Sh., Gholipoor M. and Gholami A. 2013. The effect of ultrasonic waves and nitroxin biological fertilizer on growth, yield and yield components of cowpea (Vigna sinensis). Second National Conference on Sustainable Agricultural Development and Healthy Environmen. (In Persian).

Eisvand, H.R. and Latifinia, E. 2020. Effects of hydropriming and ultrasonic waves on seed leakage and germination of Artemisia (Artemisia aucheri L.). Iranian Journal of Seed Science and Research. 7: 179-190. (In Persian)

Elyasirad, S., Mousavi, S.Gh. and Sangari, Gh. 2016. Effects of hydro and osmopriming on germination and emergence of asafoetida (Ferula assa-foetida L.). Journal of Seed Ecophysiology. 1: 165-179. (In Persian)

Faryabi, A., Zaremansh, H. Keshvarii, M. and Abdali, N. 2008. The effect of ultrasonic waves on physiologic and morphologic processes of seed germination in capsicum pepper (Capsicum annuum) and radish (Rhaphanus sativus). The 1st National Conference on Iranian Seed Science and Technology. Gorgan. Iran. (In Persian)

Ghiyasi, M., Seyahjam, A. A., Tajbakhs, M., Amirnia, R. and Salehzade, H. 2008. Effect of osmopriming with polyethylene glycol (8000) on germination and seedling growth of wheat (Triticum aestivum L.) seeds under salt stress. Journal of Biological. Science. 3: 1249- 1251.

Goussous, S.J., Samarah, N.H., Alqudah, A.M. and Othman, M.O. 2010. Enhancing seed germination of four crops species using an ultrasonic technique. Experimental Agriculture. 46: 231-242.

International Seed Testing Association (ISTA). 2010. International Rules for Seed Testing, Bassersdorf, Switzerland.

Kanto, U., Jutamanee, K., Osotsapar, Y., Chai-arree, W. and Jattupornpong, S. 2015. Promotive effect of priming with 5-aminolevulinic acid on seed germination capacity, seedling growth and antioxidant enzyme activity in rice subjected to accelerated ageing treatment. Plant Production Science. 18: 443-454.

Kazemi Golozani, K. and Dalil, B. 2011. Germination and seed vigor tests. Mashahd University Publisher: Mashhad. (In Persian)

Machikowa, T., Kulrattanarak, T. and Wonprasaid, S. 2013. Effects of ultrasonic treatment on germination of synthetic sunflower seeds. International Journal of Biological, Agriculture and Food Engineering. 7: 11-18.

Malek, M., Ghaderi-Far, F., Torabi, B. and Sadeghipour, H.R. 2020. The effect of priming on seed viability of canola (Brassica napus) cultivars under different storage conditions. Iranian Journal of Seed Research. 6: 45-60. (In Persian)

Malek, M., Torabi, B., Ghaderi-Far, F. and Sadeghipour, H. 2019. The germination responses of primed canola seeds to varying temperatures. Journal of Plant Production Research. 26: 215-227. (In Persian)

Maleki-Farahani, S. and Fahiminejad, H. 2011. The effect of seed germination in common caraway (Carum L.) and cumin (Cuminum L.) before treatment with ultrasonic sources. 2nd Conference on Seeds. Mashhad: Ferdowsi University. Pp. 258-262. (In Persian)

Maleki Farahani, S., Reza Zade, A.R. and Aghili Shahrodi, M. 2015. The effect of magnetic field and ultrasound on the seed germination (Cuminum cyminum L.). Iranian Journal of Seed Reseach. 2: 110-118. (In Persian)

Marghaeizadeh, Gh., Gharineh M.H., Fathi, Gh., Abdali, A.R. and Farbod, M. 2014. Effect of ultrasound waves and magnetic field on germination, growth and yield of Carum copticum (L.) C. B. Clarke) in lab and field conditions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 30: 539-560.

Miano, A.C., Forti, V.A., Abud, H.F., Gomes-Junior, F.G., Cicero, S.M. and Augusto, P.E.D. 2015. Effect of ultrasound technology on barley seed germination and vigour. Seed Science Technology. 43: 297–302.

Moghbeli, H., Gholami, A., Amerian, M. and Abbasdokht, H. 2019. Evaluation of germination, physiological and morphological characteristics of sesame (Sesamum indicum L.) under different ultrasound treatment. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology). 32: 416-427. (In Persian)

Mokhberi, R., Rezaei, A. and Kordenaeej, A. 2016. The interaction effect of ultrasonic and salinity on growth and metabolite production in Dunaliella salina cells. Journal of Plant Process and Function. 17:171-191. (In Persian)

Nasiri Dehsorkhi, A., Makarian, H., Gholipoor, M. and Abbasdokht, H. 2017. Investigating the effect of ultrasonic waves and seed priming on emergence and growth of cowpea under soil-applied trifluralin. Journal of Plant Protection. 31: 40-51. (In Persian)

Parmoon, G., Ebadi, A., Jahanbakhsh Godahkahriz, S. and Davari, M. 2013. Effect of seed priming by salicylic acid on the physiological and biochemical traits of aging milk thistle (Silybum marianum) seeds. Europa Journal of Cancer Press. 7(4): 223-234. (In Persian)

Racuciu, M., Creanga, D. and Horga, I. 2008. Plant growth under static magnetic field influence. Romanian Journal of Physics. 53: 353-359.

Seyedifar, R., Asefi, N. and Maghsoudlou, Y. 2014. Effect of ultrasound waves pretreatment on quantity and antioxidant capacity of extracted beta-carotene from carrot residue. Food Hygiene. 4: 63-75. (In Persian).

Sobhani, B., Salahi, B. and Roshanli, M. 2017. Evaluation of rapeseed cultivation potential with analytical hierarchy process model and TOPSIS in Mazandaran Province, Iran. Agroecology Journal. 13:15-24. (In Persian)

Windauer, L., Altuna, A. and Benech Arnold, R. 2007. Hydrotime analysis of Lesquerella fendleri seed germination responses to priming treatments. Industrial Crop Production. 25: 70-74.

Yaldagard, M., Mortazavi, A. and Tabatabaie, F. 2008. Application of ultrasonic waves as a priming technique for accelerating and enhancing the germination of barely seed: optimization of method by the Taguchi approach. Journal of the Institute of Brewing. 3: 91-95.

Yaldagard, M., Mortazavi, S.A. and Tabatabaie, F. 2007. The effectiveness of ultrasound treatment on the germination stimulation of barley seed and its alpha-amylase activity. Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology. 1(10): 489-492.