ارزيابي اثر تنش شوري و خشكي بر ويژگي‌هاي جوانه‌زني بذر علف‌هرز كاتوس (Cynanchum acutum)

مقدمه: كاتوس (علف خرس)، علف‌هرزي چندساله با نام علمي Cynanchum acutum L. مي‌باشد. كاتوس از طريق توليد مثل زايشي و تكثير رويشي بقاي خود را حفظ مي‌كند. اين علف‌هرز عمل برداشت را در بسياري از محصولات كشاورزي از جمله پنبه، ذرت، چغندرقند و گندم با مشكلاتي روبرو مي‌كند. در سال‌هاي اخير اين علف‌هرز در مزارع نيشكر باعث خسارت فراواني شده است. اهميت شرايط محيطي و نقش آن در كنترل علف‌هاي هرز مي‌تواند مهم باشد، لذا هدف از انجام اين پژوهش بررسي تاثيرات تنش‌هاي خشكي و شوري بر ويژگي‌هاي جوانه‌زني بذر اين علف‌هرز مي‌باشد. مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسي اثر تنش شوري و خشكي بر بذر علف‌هرز كاتوس دو آزمايش جداگانه در قالب طرح كاملاً تصادفي با چهار تكرار در سال 1394 - 1393 در آزمايشگاه بخش مطالعات كاربردي كشت و صنعت نيشكر حكيم فارابي خوزستان انجام گرفت. اين آزمايش روي بذر علف‌هرز كاتوس جهت تعيين آستانه تحمل به تنش شوري و خشكي و شناخت بهتر اكولوژي بذر علف‌هرز كاتوس اجرا گرديد. تيمارهاي آزمايش اول شامل سطوح مختلف تنش شوري (صفر، 5/2، 5/4، 5/6، 5/8، 5/12، 5/16 و 5/20 دسي زيمنس بر متر) و آزمايش دوم شامل 7 سطح تنش خشكي (پتانسيل اسمزي) (صفر، 1-، 3-، 6-، 9-، 12- و 15- بار) بودند. يافته‌ها: نتايج آزمايش شوري نشان داد كه با افزايش تنش شوري از صفر به 5/20 دسي زيمنس بر متر صفات درصد جوانه‌زني، طول ريشه‌چه، طول‌ساقه‌چه و وزن گياهچه كاتوس به‌ترتيب 61، 80، 91 و 99 درصد نسبت به شاهد كاهش يافت. نتايج آزمايش خشكي نشان داد كه با افزايش تنش خشكي از صفر به 15- بار كليه صفات مورد مطالعه (درصد جوانه‌زني، طول ريشه‌چه، طول‌ساقه‌چه و وزن گياهچه) كاتوس 100 درصد نسبت به شاهد كاهش يافت و جوانه‌زني مشاهده نشد. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه در كليه صفات، بين سطوح شوري و خشكي مختلف اختلاف معني‌داري در سطح خطاي يك درصد وجود داشت. در اين آزمايش در تنش شوري در اكثر صفات به‌خصوص طول ريشه‌چه از مقدار سطح شوري از 5/8 دسي زيمنس بر متر به بعد و در تنش خشكي از سطح خشكي 3- بار به بعد روند كاهشي سريع‌تري داشتند. نتيجه‌گيري: در نهايت به نظر مي‌رسد كه شناخت كافي در خصوص اين علف‌هرز در جهت اتخاذ بهترين شيوه صحيح مبارزه مديريتي و همچنين ارزيابي تاثير تنش‌هاي محيطي بخصوص پاسخ به شوري و خشكي بذر اين علف‌هرز مي‌تواند ما را در يافتن روش‌هاي كنترل جديد ياري نمايد. اين مي‌تواند به عنوان يك رهيافت اكولوژيكي مناسب و دوست دار محيط زيست در راستاي كاهش مواد شيميايي در كشاورزي پايدار استفاده شود. همچنين با توجه به تحمل كم اين علف هرز به شوري و خشكي (بخصوص خشكي)، مي‌تواند در برنامه‌هاي مديريت علف هرز استفاده شود. به طور كلي با توجه به نتايج اين تحقيق مي‌توان اظهار داشت كه در اكثر صفات آستانه تحمل اين علف‌هرز به شوري بذر و خشكي به ترتيب 5/12 دسي زيمنس بر متر و 6- بار به دست آمد. با تبديل واحد شوري به خشكي، مي‌توان نتيجه گرفت حساسيت اين علف‌هرز به شوري بيشتر از تنش خشكي است.

Introduction: Strangle wort (Cynanchum acutum) is a perennial weed that could be propagated by seeds and vegetative organs. This brings about harvesting problems for some crops such as cotton, sugar beet, wheat and maize. In recent years, this weed has caused huge losses in sugar cane fields. The role of environmental conditions in weed management is highly important. Given this, the present study seeks to investigate the effects of environmental conditions (salinity and drought stress) on germination characteristics of strangle wort weed. Materials and Methods: In order to investe the effect of different salinity and drought levels on strangle wort (Cynanchum acutum), two seperate experiments were conducted at Hakim Farabi Khuzestan Sugar Cane Research Institute in 2014-2015. The experimental design was completely randomized, with four replications. The treatments were different salinity levels at 8 levels (0, 2.5, 4.5, 6.5, 8.5, 12.5, 16.5 and 20.5ds/m) and the second experiment involved different drought stresses (osmotic potential) at 7 levels (0, -1, -3, -6, -9, -12 and -15 bar). Results: The results of salinity stress experiment showed that with increases in salinity levels from 0 to 20.5 ds/m, germination, radicle length, plumule length and seedling weight decreased by 61, 80, 91 and 99%, respectively. The results of drought stress experiment showed that with increases in salinity levels from 0 to - 15 bar, all studied traits, i.e., germination, radicle length, plumule length and seedling weight all decreased by 100%. The analysis of variance results showed that in all the traits, there were significant differences between salinity and drought stress in 1% probability level. In this research, in the salinity experiment, in most of traits, especially radicle length quickly decreased after 8.5 ds/m salinity to higher levels and in drought stress experiment, after -3 bar to higher levels. Conclusion: On the whole, it seems that sufficient information about this weed is vital for the adoption of the best control method, and gaining insights into how strangle wort responds to environmental stress, especially salinity stress, could help us to come up with new control approaches for this invasive weed. This can present a proper ecological approach that could be adopted in sustainable agriculture programs, which is environmentally sound as it decreases the use of chemical inputs. In addition, in order to lower the tolerance of this weed to salinity and especially drought stress, it is suggested that it be used for weed management programs. According to the results of this study, soil salinity higher than 8.5 ds/m and drought tension above than -3 bar can cause sizeable reduction in most traits (growth parameters) especially in root length. In most of the traits scrutinized, the tolerance of the weed to salinity and drought stress was 12.5 ds/m and -6 bar, respectively.