اثرات اللوپاتی اسانس اکالیپتوس و سرو خمره ا ی روی جوانه زنی بذر علف هرز گاوپنبه

[سایه سار]

اثرات اللوپاتی اسانس اکالیپتوس (Eucalyptus globulus ) وسرو خمره ا ی


( Thuja orientalis)روی جوانه زنی بذر علف هرز گاوپنبه ( Abutilon theophrasti )​

چکیده :

یکی از ابزارهای کاهش مصرف سموم علفکش، استفاده از خاصیت اللوپاتی موجود در برخی گونه های گیاهی می باشد. استفاده از فیتوتوکسین های طبیعی در گیاهان عالی به خصوص گیاهان تولید کننده اسانس ، معطر و سمی می تواند در مدیریت علف های هرز به صورت مستقیم یا غیر مستقیم به کار گرفته شود. به این منظور آزمایشی جهت بررسی اثرات بازدارندگی اسانس برگ درخت اکالیپتوس و سرو خمره ای روی درصد جوانه زنی بذر علف هرز گاو پنبه انجام گرفت. این آزمایش در قالب دو طرح کاملاً تصادفی به صورت جداگانه با 5 تیمار و 3 تکرار انجام گردید. تیمارهای آزمایش ، غلظت های مختلف اسانس دو گیاه شامل 10 میکرو لیتر، 20 میکرولیتر، 30 و40 میکرولیتر در 100 سی سی الکل1% و تیمار شاهد(آب مقطر) بود. اسانس این دو گیاه با استفاده از دستگاه کلونجر بدست آمد و چون اسانس قابل حل در آب نبود با استفاده از الکل 1 درصد رقیق گردید. در طی این آزمایش درصد جوانه زنی بذر علف هرز گاو پنبه تحت تاثیر تیمارهای مورد نظر اندازه گیری و به صورت مقایسه ای بررسی شد. نتایج نشان داد که بین تیمارهای مختلف دو آزمایش تفاوت معنی داری وجود دارد به طوریکه جوانه زنی در تیمارهای مختلف اسانس اکالیپتوس از 92% در تیمار شاهد به ترتیب تیمارها(10،20،30،40 میکرولیتر) به 73% ، 60% ،23% و 20% رسید و همین طور درصد جوانه زنی در تیمارهای مختلف اسانس سرو خمره ای از 93% در تیمار شاهد به ترتیب تیمارها به 70% ،57%،45%،18% رسید.به این ترتیب مشخص شد که ذر این تیمارها با افزایش غلظت اسانس روند رو به کاهشی در جوانه زنی بذر گاو پنبه ایجاد شد

 

[سایه سار]

مقدمه :

*بخش اول
اللوپاتی از دیرباز توسط زارعین شناخته شده و مشاهده گردیده که بسیاری از گونه های گیاهی دارای اثرات بیوشیمیایی بر روی خود و سایر گونه های گیاهی می باشند .واژه اللوپاتی برای اولین بار توسط مولیچ در سال 1937 مطرح شد. وی اللوپاتی را به اثرات زیان بخش اعمال شده از طرف گیاهان عالی یک نمونه بر جوانه زنی، رشد و یا نمو گیاهان گونه دیگر تعریف کرد (8) مطالعه در زمینه آللوپاتی در دهه های اخیر از توجهات ویژه ای برخوردار است که به خاطر چندین هدف است شامل : کاربرد اللوپاتی جهت اطلاع و افزایش عملکرد گیاهان زراعی، حفظ تنوع گونه ای، مدیریت علف های هرز، حفاظت از محیط زیست از طریق استفاده از آلکوکمیکال های سازگار با محیط زیست جهت کنترل علف های هرز، آفات و بیماری های گیاهی می باشد (7). از میان روش های مختلفی که جهت کنترل جمعیت علف های هرز وجود دارد ( مکانیکی ، اکولوژیکی ، شیمیائی ، IVM [1] و ... ) استفاده از خاصیت اللوپاتیکی گیاهان داروئی جهت کنترل جمعیت برخی از گونه های علف های هرز در سال های اخیر مورد توجه و بررسی خاص قرار گرفته است (7) .در حقیقت با استفاده از مواد بیوشیمیائی آزاد شده توسط برگ ها، گل ها، بذور، ساقه ها و ریشه های زنده یا مواد تجزیه شده گیاه از جمله فنول ، الکالوئیدها و فلاونوئیدها که خاصیت اللوپاتیکی دارند می توان علف های هرز را کنترل نمود (2) .از جمله گیاهانی که در این زمینه مورد بررسی قرار گرفتند اکالیپتوس و سرو خمره ای می باشند.
*بخش دوم
اکالیپتوس Eucalyptus globulus درختی است دائمی و همیشه سبز ازتیره مورد Myrtaceae و بومی استرالیا می باشد. با کاشتن این درخت در مناطق باتلاقی الجزیره و نواحی مختلف مدیترانه موفق به خشکانیدن باتلاق ها و مرداب ها گردیده و از تکثیر پشه آنوفل و میکروب های مولد بیماری که پیوسته در این نواحی ایجاد بیماری نمایند جلوگیری بعمل آوردند.از مشخصات این درخت مرتفع آنست که چوب سخت و با دوام آن پوسیدگی حاصل نمی کندپوست ساقه آن رنگ قهوه ای مایل به زرد داردو به سهولت از ساقه جدا می گردد.برگ این درخت بر حسب آنکه متعلق به گیاه جوان و یاشاخه های جوان یا مسن باشد دارای اشکال مختلف است. اگر برگ ها در روشنایی و در مقابل نور خورشید قرار گیرندنقاط متعددی در آن ها تشخیص داده می شود که محل کیسه های ترشحی است. قسمت مورد استفاده آن برگ های درخت مخصوصاً برگ های مسن است. برگ تازه اکالیپتوس دارای 3تا5 درصد اسانس ،یک ماده تلخ ،روتین ،تانن ،مواد رزینی مختلف ،اسید اوکالیپتیک و.... است .این اسانس از برگ های تازه و غنچه های گل به وسیله تقطیر با بخار آب در استرالیا و فرانسه تهیه می گردد. اسانس آن در گرمای 15 درجه وزن مخصوص 91/.و 93/. دارد.ماده موثر اصلی آن جز گروه روغن های فرار اکسیدی می باشد که مهم ترین ترکیب آن اکالیپتول یا سینئول به میزان (70 تا 85 درصد ) می باشد. اوکالیپتول مایعی است بسیار سیال، بی رنگ با تحرک زیاد که بویی شبیه مخلوط کافور و نعنا دارد. در چین و ژاپن اسانس برگ آن به عنوان تب بر، کرم کش و آنتی بیوتیک مصرف میشود . برگ اوکالیپتوس که قسمت مورد استفاده گیاه از نظر درمانی است اثر قابض ،تب بر و ضد عفونی کننده دارد(4،6 و10). آل موساوی و النایب (1975) علت کاهش گیاهان علفی زیر اشکوب ها جنگل های اکالیپتوس را به دلیل اثر بازدارندگی آن بر جوانه زنی و رشد نهال گیاهان علفی می دانند. این دو دانشمند 3 ترکیب فرار آلفاپنین و 5 ترکیب محلولی دیگر را در برگ های اکالیپتوس شناسائی کردند (2)
آزمایش های دیگری نیز در جنوب چین توسط کائوپانرونگ ( 1996 ) بر روی اوکالیپتوس انجام شده است. که نشان می دهد عصاره های مختلف برگه ، تنه و ریشه بر روی رشد و جوانه زنی گیاهان اثر بازدارنده دارد (11).
*بخش سوم
سرو خمره ای Thuja orientalisنیز درختچه ای است کوچک و متراکم از تیره سروCupresaceae و بومی نواحی معتدله آسیا می باشدولی امروزه در نواحی مختلف مانند ایران ،چین، کره و ژاپن می روید.این درختچه دارای شاخه های راست،برگ های بسیار کوچک و فلس مانند و مخروط هایی به اندازه 2تا 5/2سانتیمتر دارد.از نظر ترکیبات شیمیائی برگ و شاخه های آن دارای اسانسی به مقدار 12/0 درصد مرکب از پینن و حتی کاریو فیلن و رزین است ولی ریشه های آن دارای 5/2 درصد اسانس با ترکیب شیمیایی نا مشخص است وبرگ ها دارای ترکیبات دیگری نظیر پیکرین، کوئرسیترین و توجین هستند. و خواص آن مقوی معده ، قابض و خنک کننده است. جوشانده برگ ها و یا عصاره تازه برگ های آن برای قطع هر نوع خونریزی مفید است(5و9). جانسون (1974) گزارش کرد که درخت سرو از رشد برخی از گیاهان جلوگیری می کند (2).
*بخش چهارم
از میان گیاهان شناخته شده حدود 200گونه از آن ها به عنوان علف های هرز مشکلاتی را ایجاد می کنند.این گیاهان به طور خودرو و نا خواسته خارج از مکان اصلی خود و به خصوص سریع تر از نباتات و گیاهان مورد نظر رشد کرده و به دلیل قدرت تولید بذر فراوان ،تثبیت سریع جمعیت ،وجود دوره خواب در بذر،ایجاد ناخالصی در بذر،حفظ قوه نامیه به مدت طولانی و داشتن اندام های رویشی تکثیر شونده توانایی اشغال مکان های مختلف را دارند و با اثرات رقابتی که با گیاهان زراعی دیگر دارند باعث کاهش کم و کیفی محصول ،افزایش هزینه تولید و....می شود.
در این میان علف هرزگاوپنبه Abutilon theophrasti))گیاهی است از تیره ختمی ( Malvaceae )یکساله با ساقه افراشته و پوشیده از کرک های نرم ،دارای برگ های پهن و قلبی شکل با دمبرگ های طویل که به صورت متناوب روی ساقه قرار گرفتنداین علف هرز آب و هوای گرم،زمین های مرطوب و خاک های شنی لومی را ترجیح می دهد. دوره جوانه زنی آن اوایل بهار می باشد و در تابستان به گل می رود که گل ها به رنگ زرد و میوه به صورت کپسول می باشد.همچنین تعداد بذوری که گیاه تولید می کند در حدود 100 الی200 دانه به فرم قلوه ای به رنگ خاکستری تیره می باشد.قدرت جوانه زنی بذر گاوپنبه برای مدت طولانی در خاک حفظ می شودو به همین دلیل ریشه کنی آن مشکل است و جز علف های هرز اختصاصی و مهم مزارع بسیاری از محصولات زراعی مانند پنبه، چغندرقند و سویا می باشد (3و1).
هدف از این آزمایش پی بردن به اثرات بازدارندگی موجود در ترکیب اسانس برگ دو گیاه اکالیپتوس و سرو خمره ای روی جوانه زنی علف هرز گاو پنبه می باشد در ضمن تاثیرات اسانس این دو گیاه روی جوانه زنی به صورت مقایسه ای نیز بررسی گشت، تا بتوان در تحقیقات بعدی از آن به عنوان راهکاری برای کنترل این علف هرز به صورت یک عامل بیولوژیک کمک گرفت.

[1] - مدیریت تلفیقی علف های هرز

 

[سایه سار]

ادامه

ادامه

*بخش پنجم
مواد و روش ها :

این آزمایش در قالب دو طرح کاملاً تصادفی با 5 تیمار و 3 تکرار در شرائط آزمایشگاهی در پاییز 1387 انجام گردید. ابتدا برگ های درخت اکالیپتوس و سرو خمره ای از محوطه مرکز آموزش امام جمع آوری و بعد از خرد کردن به صورت تازه با استفاده از روش تقطیربا بخار آب( دستگاه کلونجر)اسانس گیری شدند. دراین آزمایش، تیمارهای مورد نظر اسانس که شامل شاهد و غلظت های 10،20،30و40 میکرو لیتر برای هر کدام از اسانس ها ( اسانس سرو و اکالیپتوس به صورت جداگانه ) بود تهیه گردید. و چون اندازه گیری این مقادیر نیاز به وسایل دقیق در حد میکرولیتر داشت ،اندازه گیری این غلظت ها توسط دستگاه میکروپیپت انجام شد. و برای رقیق کردن آن ها چون اسانس در آب قابل حل نبود در الکل 1 درصد ( به میزان cc 100 ) رقیق گردید.این اسانس ها تا زمان آماده کردن بذر علف هرز گاو پنبه در یخچال در ظروف شیشه ای در بسته نگه داری شدند.

غلظت اسانس​

تیمار​

اسانس اکالبپتوس​

اسانس سرو خمره ای​

شاهد​

A'​

A​

10 میکرولیتر​

B'​

B​

20 میکرولیتر​

C'​

C​

30میکرولیتر​

D'​

D​

40 میکرولیتر​

E'​

E​

قبل از اعمال تیمارها جوانه زنی بذر علف هرز گاو پنبه به صورت آزمایشی اندازه گیری شد.برای این منظور بذرها ابتدا با آب ژاول ( هیپوکلریت سدیم ) 2 درصد به مدت 10 دقیقه ضد عفونی شده و با آب مقطر کاملاً شستشو داده شدند تا عاری از هر گونه قارچ شود.سپش بذر ها را به مدت 8 روز در دمای 4-1 درجه سانتیگراد در یخچال قرار داده شدند تا تیمار سرمادهی روی آنها انجام و خواب بذر ها شکسته شود و سپس در ژرمیناتور قرار داده شدند. نتایج این آزمایش اولیه نشان داد که جوانه زنی بذر ها در حدود 95-90 درصد انجام شد. با توجه به این درصد جوانه زنی بدست آمده معلوم شد که بذرها از درصد جوانه زنی مطلوبی برخوردار بوده اند . بعد از این مرحله ، مرحله انجام آزمایش اصلی که همان اعمال تیمارها و کشت در ژرمیناتور بود شروع شد. در این مرحله تعداد بذوری که احتیاج داشته را بعد از اعمال تیمار سرمادهی و ضدعفونی با استفاده از هیپوکلریت سدیم آماده کشت کردیم. به این صورت که تعداد 15عدد پتری دیش برای هر آزمایش انتخاب ( جمعاً30عدد) نموده و آن ها را با الکل ضدعفونی و با کاغذ صافی شماره 1 پوشاندیم و به تعداد 20 عدد بذر علف هرز گاو پنبه درون هر پتری دیش قرار داده شده تا از 30 پتری دیش موجود برای دو آزمایش در 15 عدد آن تیمار اسانس اکالیپتوس و 15 عدد دیگر تیمار اسانس سرو را اعمال کنیم.و برای اینکه هنگام آبیاری دچار سردرگمی نشویم،روی پتری دیش ها با استفاده از برچسب هایی اسم تیمار و تکرار مشخص شده و در ژرمیناتور با رطوبت نسبی 90 درصد ،دمای 22 درجه سانتیگراد و دوره روشنایی8- 16قرار دادیم.
سپس بذور مربوطه در هر دو آزمایش هر 2 روز یکبار به میزان ml 3 از غلظت های مختلف اسانس دو گیاه(تیمار های مورد نظر) آبیاری گردید. از تعداد بذور جوانه زده شده شاهد و تیمار ها یادداشت برداری شد .در انتها با توجه به اینکه شاخص جوانه زدن بذر علف هرز رشد کولئوپتیل در حدود mm 1 بود شمارش بذور جوانه زده هنگامی که در 2 بار شمارش متوالی تغییری مشاهده نشد خاتمه یافت و درصد جوانه زنی تیمارهای مختلف دو اسانس به صورت جداگانه ثبت گردید.
.

- درصد جوانه زنی بذر علف هرز گاو پنبه در تیمارهای مختلف اسانس اکالیپتوس

تیمار​

A'​

B'​

C'​

D'​

E'​

تکرار​

1​

95%​

70%​

60%​

30%​

20%​

2​

90%​

75%​

65%​

15%​

25%​

3​

95%​

75%​

55%​

25%​

15%​

- درصد جوانه زنی بذر علف هرز گاو پنبه در تیمارهای مختلف اسانس سرو خمره ای

تیمار​

A​

B​

C​

D​

E​

تکرار​

1​

95%​

70%​

65%​

40%​

15%​

2​

90%​

75%​

55%​

45%​

20%​

3​

95%​

65%​

50%​

50%​

20%​

تجزیه و تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS انجام و برای رسم نمودار از نرم افزار Excel و برای مقایسه میانگین داده ها از آزمون LSD ( اسانس اکالیپتوس) و HSD ( اسانس سرو خمره ای ) استفاده شد.







-نتایج

*بررسي ميانگين اسانس اكاليپتوس

- میانگین درصد جوانه زنی بذر گاوپنبه در تيمارهای اسانس اكاليپتوس برابراست با:






جدول شماره 1: جدول تجزیه واریانسsov) )تیمار اسانس اکالیپتوس
فرض برابري ميانگين ها با آماره رد مي شود و به احتمال 99درصد بین تیمارها اختلاف معنی دار وجود دارد.
جهت رسيدن به تيمارهايي كه با تيمار شاهد () با توجه به اينكه واريانس تيمارهاي با يكديگر برابرند، آزمون LSDبه كار گرفته شده است .

نمودارشماره 1- ميانگين تيمارها​

جدول 2: مقایسه میانگین اسانس اکالیپتوس ( آزمون LSD)​

طبق این آزمون تیمار کلیه گروهها با تیمار شاهددر سطح 5 درصد تفاوت معنی داری نشان داده است.






نمودارشماره2-نمودار ستوني ميانگين ها ( غلظت اسانس اکالیپتوس )
بررسی در مورد درصد جوانه زنی علف هرز گاو پنبه در تاثیر اسانس اکالیپتوس همانطور که در نمودار ستونی مقایسه میانگین(شماره 2) مشخص شد نشان داد که با افزایش غلظت اسانس درصد جوانه زنی به طور معنی داری تنزل یافت به طوری که در غلظت های 30 و 40 میکرولیتر اسانس ( تیمار D' و E' ) درصد جوانه زنی به صورت خیلی متفاوتی نسبت به شاهد کاهش یافت .
*بررسي ميانگين اسانس سرو خمره اي

- میانگین درصد جوانه زنی علف هرز گاوپنبه درتيمار اسانس سرو خمره اي برابراست با:





جدول شماره3-جدول تجزيه واريانس((sov تیمار اسانس سرو خمره ای
فرض برابري ميانگين ها با آماره رد مي شود و به احتمال 99درصد بین تیمار ها اختلاف معنی داری وجود دارد.
با توجه به برابري واريانس گروهها جهت يافتن تيمارهايي كه با يكديگر متفاوتند از آزمون Tukyبهره برده ايم .

نمودار شماره 3-نمودار ميانگين تيمار ها​

جدول شماره 4: مقایسه میانگین اسانس سرو خمره ای (آزمون HSD(توکی))​

نتايج حاصل از این آزمون عبارتند از:
1. تيمار Aبا همه تيمارهاي B,C,D,Eمتفاوت است.
2. تيمار Bبه جز تيمار Cبا ساير تيمار ها متفاوت است.
3. تيمار Cتنها با تيمار هاي A,Eمتفاوت است.
4. تيمارDبا ساير تيمار ها تفاوت دارد.
5. تيمار Eبا ساير تيمارها متفاوت است.

نمودار شماره 4-نمودار ستوني ميانگين تيمار ها غلظت اسانس سرو خمره ای​

در بررسی درصد جوانه زنی علف هرز گاو پنبه در مورد تاثیر غلظت های مختلف اسانس سرو خمره ای همانطور که در نمودار ستونی مقایسه میانگین (شماره 4) مشخص شد با افزایش غلظت اسانس در تیمار های مختلف درصد جوانه زنی کاهش ،به طوریکه در تیمار Eبا غلظت اسانس 40 میکرولیتردرصد جوانه زنی نسبت به شاهد و تیمار های دیگر به صورت متفاوتی کاهش یافت.

بحث و پیشنهاد :

با توجه به نتایج بدست آمده و روند رو به کاهش درصد جوانه زنی بذرعلف هرز گاو پنبه در پی افزایش غلظت اسانس دو گیاه می توان گفت که اگر غلظت دو اسانس را از 40 میکرولیتر نیز بالاتر می گرفتیم کاهش بیشتری در تعداد بذور جوانه زده علف هرز ایجاد می شد. در ضمن خاصیت بازدارندگی این اسانس ها با توجه به ترکیبات موجود آنها باید در شرایط مزرعه نیز به صورت کاربردی بررسی شود و از آنجا که اللوپاتی قادر نخواهد بود به تنهایی جایگزین سایر سیستم های مدیریتی کنترل علف های هرز گردد بتوانیم از این گونه مواد در برنامه های مدیریت تلفیقی علف های هرز ( IVM ) در کشاورزی ارگانیک استفاده نموده و تولید محصولات زراعی و باغی دارای ارزش اقتصادی بالا را افزایش داد .





منابع :

1- اصغری ، ج 10، محمودی ، 1378 ، علف های هرز مهم مزارع و مراتع ایران . دانشگاه گیلان
2- حجازی، 1 .1379 آللوپاتی ( خودمسمومی و دگر مسمومی ) دانشگاه تهران
3- رضائی نژاد ، ع . 1379 . علف های هرز مزارع چغندر قند ، نشر کارنگ
4- زرگری، ع . 1375 . گیاهان دارویی ( جلد دوم) دانشگاه تهران
5- زرگری، ع . 1383 . گیاهان داروئی ( جلد پنجم ) دانشگاه تهران
6- شریعت ، ص.1386. گیاهان دارویی .نشر چهار باغ
7- حمدانی، ب . م .باغستانی . 1384 . اثرات اللوپاتیک گونه های مختلف درمنه روی جوانه زنی بذور و رشد گیاهچه یولاف وحشی . پژوهش و سازندگی ، شماره 68 .
8- عبات دخت ، ح . م ، چائی چی ، 1382 . پتانسیل اثر آللوپاتیک کا ه وکلش ارقام نخود سیاه بر جوانه زنی و رشد سورگوم ، لوبیا و افتابگردان . مجله علوم کشاورزی ایران ، جلد 34 ، شماره 3
9- میرحیدر، ح ، 1383 ، معارف گیاهی (ج سوم ) دفتر نشر فرهنگ اسلامی.
10- میر حیدر . ح . 1382 . معارف گیاهی ( ج ششم ) دفتر نشر فرهنگ اسلامی .
11)cao panrong -1996- studies on the allelopathy of Eucalyptus eitriodor Hook - journal of south china Agricul ture university , Dept of Agronomy