کاربرد مفهوم هیدروتایم جهت پیش‌بینی ظاهر شدن گیاهچه ارقام جو بهاره در مزرعه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان

چکیده

هیدروتایم روشی برای توصیف روابط بین پتانسیل آب و سرعت و درصد جوانه‌زنی است. در تجزیه هیدروتایم سرعت جوانه‌زنی (θH)، تحمل جوانه‌زنی به تنش آب (Ψb) و یکنواختی جوانه‌زنی (σb) یک نمونه بذری که از شاخص‌های مهم بنیه بذر هستند، کمی‌سازی می‌شود. به­منظور بررسی امکان کاربرد مدل هیدروتایم (مبتنی بر توزیع نرمال-معکوس) جهت پیش‌بینی ظاهر شدن گیاهچه ارقام جو در مزرعه، آزمایشی بر روی هفت رقم جو بهاره (کارون، زهک، نیمروز، لخت، جنوب، ریحانه و به­رخ) در آزمایشگاه تکنولوژی بذر و مزرعه پژوهشی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان انجام شد. برای این منظور، اثر کاهش پتانسیل آب بر درصد جوانه‌زنی بذر ارقام جو با استفاده از مدل هیدروتایم توصیف و همبستگی میان آماره‌های خروجی و درصد ظاهر شدن گیاهچه در مزرعه بررسی شد. نتایج نشان داد که میان ارقام جو از نظر درصد جوانه­ز‌نی استاندارد اختلاف معنی‌داری وجود نداشت (0.2719=P)، اما درصد ظاهر شدن گیاهچه در مزرعه به­طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع رقم قرار گرفت (P<.0001). همبستگی منفی و معنی‌داری بین ظاهر شدن گیاهچه ارقام جو در مزرعه و آماره پراکنش (σ؛ با ضریب همبستگی 5709/0-) و نیز میانگین (با ضریب همبستگی 8768/0-)، میانه (Ψb(50)؛ با ضریب همبستگی 8769/0-) و مد (با ضریب همبستگی 7039/0-) توزیع پتانسیل آب پایه (Ψb(g)) وجود داشت (P<0.01). بر اساس نتایج به­دست آمده، ظاهر شدن گیاهچه ارقام جو در مزرعه با یکنواختی بیشتر جوانه‌زنی در سطوح تنش اسمزی و نیز بیشتر بودن دامنه تحمل جوانه‌زنی ارقام به این تنش افزایش یافت. بنابراین، این مدل به­عنوان یکی از آزمون‌های بنیه بذر جهت تفکیک ارقام قوی و ضعیف جو پیشنهاد می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of hydrotime concept to predict seedling emergence of spring barley varieties in field

نویسندگان [English]

  • Abolfazl Derakhshan
  • Mohammad Hosein Gharineh
چکیده [English]

Hydrotime is a method to describe the relationship between water potential and seed germination rates and percentages. Hydrotime analysis quantifies the germination rate (θH), germination tolerance to water stress (Ψb) and uniformity of germination (σb) in a seed sample which are major indicators for seed vigor. In order to investigate the possibility of hydrotime model application (based on Inverse-normal distribution) to predict the seedling emergence of barley in field, experiments were conducted on seven spring barley (Karoon, Zahak, Nimrooz, Hull-less, Jonoob, Reyhaneh and Behrokh) in seed technology laboratory and research farm of Ramin Agriculture and Natural Resources of Khuzestan. For this, the effect of reduced water potential on seed germination of barley varieties was described using the hydrotime model. Then, correlations among the output parameters of the hydrotime model and seedling emergence of barley varieties in field were investigated. Results showed that there were no significant differences among varieties in terms of standard germination percentage (P=0.2719), but seedling emergence percent in field significantly affect by variety type (P<.0001). There were significant negative correlation between field emergences of barley varieties with scale (σ; with a correlation coefficient of -0.5709), mean (with a correlation coefficient of -0.8768), median (Ψb(50); with a correlation coefficient of -0.8769) and mode (with a correlation coefficient of -0.7039) of basic water potential (Ψb(g)) distribution (P<0.01). According to the results, the seedling emergences of barley varieties in field increased with more germination uniformity in osmotic stress levels and higher tolerance of varieties to this stress. Therefore, this model is recommended as one of the seed vigor tests to distinguish strong and weak varieties of barley.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Base water potential
  • Correlation coefficient
  • Hydrotime constant
  • Inverse-normal distribution
Bakhshandeh, E., Ghadiryan, R., Ghaderi-Far, F., Jamali, M. and Kameli, A.M. 2012. Laboratory tests for predicting seedling emergence of sesame (Sesamum indicum L.) cultivars in field. Journal of Plant Production, 19: 145-154. (Journal)

Baskin, C.C. and Baskin, J.M. 1998. Seeds: Ecology, Biogeography, and Evaluation of Dormancy and Germination. Academic Press, San Diego, CA, USA. (Book)

Bradford, K.J. 1990. A water relations analysis of seed germination rates. Plant Physiology, 94: 840–849. (Journal)

Bradford, K.J. 2002. Applications of hydrothermal time to quantifying and modeling seed germination and dormancy. Weed Science, 50: 248–260. (Journal)

Bradford, K.J. and Somasco, O.A. 1994. Water relations of lettuce seed thermoinhibition. I. Priming and endosperm effects on base water potential. Seed Science Research, 4: 1–10. (Journal)

Bradford, K.J. and Still, D.W. 2004. Applications of hydrotime analysis in seed testing. Seed Technology, 26: 75–85. (Journal)

Dahal, P. and Bradford, K.J. 1990. Effects of priming and endosperm integrity on seed germination rates of tomato genotypes. II. Germination at reduced water potential. Journal of Experimental Botany, 41: 1441–1453. (Journal)

Daws, M.I., Crabtree, L.M., Dalling, J.W., Mullins, C.E. and Burslem, D.R.P. 2008. Germination responses to water potential in neotropical pioneers suggest large-seeded species take more risks. Annals of Botany, 102: 945–951. (Journal)

Derakhshan, A., Akbari, H. and Gherekhloo, J. 2014. Hydrotime modeling of Phalaris minor, Amaranthus retroflexus and A. blitoides seed germination. Iranian Journal of Seed Sciences and Research, 1: 82-95. (In Persian) (Journal)

Ghaderi far, F. and Soltani, A. 2009. Seed testing and control. Jahad Daneshgahi Mashhad Press, Mashhad, Iran. (Book)

Gummerson, R.J. 1986. The effect of constant temperatures and osmotic potentials on the germination of sugar beet. Journal of Experimental Botany, 37: 729–741. (Journal)

International Seed Testing Association (ISTA). 2009. Handbook of Vigor Test Methods. 3rd Edn., International Seed Testing Association, Zurich, Switzerland. (Book)

Mesgaran, M.B., Mashhadi, H.R., Alizadeh, H., Hunt J., Young, K.R. and Cousens, R.D. 2013. Importance of distribution function selection for hydrothermal time models of seed germination. Weed Research, 53: 89-101. (Journal)

Michel, B.E. 1983. Evaluation of the water potentials of solutions of polyethylene glycol 8000 both in the absence and presence of other solutes. Plant Physiology, 72: 66–70. (Journal)

Rabbani Mohamadieh, R., Ghaderi-Far, F., Soltani, A. and Sadeghipour H.R. 2014. Application of hydrotime model to predict seed lots emergence of wheat. Electronic Journal Crop Production, 7: 1-16. (In Persian) (Journal)

Soltani, E. and Farzaneh, S. 2014.  Hydrotime analysis for determination of seed vigour in cotton. Seed Science and Technology, 42: 260-273. (Journal)

Watt, M.S., Xu, V. and Bloomberg, M. 2010. Development of a hydrothermal time seed germination model which uses the Weibull distribution to describe base water potential. Ecological Modelling, 221: 1267–1272. (Journal)

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