Research on the germination biology of field bindweed (Convolvulus arvensis L.) and three-lobe morningglory (Ipomoea triloba L.)

Abstract

Germination biology of field bindweed (Convolvulus arvensis) and three-lobe morningglory (Ipomoea triloba) was investigated in this study. The effects of sulfuric acid (15, 30, 45, 60, 90 and 120 min), sodium hydroxide (5, 10, 20, 30 and 40 min), gibberellic acid (250, 500, 750, 1000 and 2000 ppm), microwave (10, 30, 60, 90, 120 and 150 s), hot water (10, 15, 30, 60 and 120 s), mechanical scarification and hot+cold water (5, 10 and 15 times) applications were investigated in order to break the dormancy of the seeds. According to the results, breaking dormancy studies in the applications examined C. arvensis for 90 and 120 min H₂SO₄; for I. triloba 15, 30, 45, 60, 90 and 120 min H₂SO₄ applications were found to be the best breaking dormancy application. Minimum, optimum and maximum temperatures were determined as 10, 20-30 and 40 ºC for C. arvensis; 15, 25-30 and 40 ºC for I. triloba.

Keywords

• Convolvulus arvensis,Ipomoea triloba,germination biology,seed,dormancy

Tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis L.) ve pembe çiçekli akşam sefası (Ipomoea triloba L.)’nın çimlenme biyolojisi üzerinde araştırmalar

Öz

Bu çalışmada, tarım alanlarında sorun olan tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis) ve pembe çiçekli akşam sefası (Ipomoea triloba)’nın çimlenme biyolojisi araştırılmıştır. Tohumlardaki dormansiyi kırmak için sülfirik asit (15, 30, 45, 60, 90 ve 120 dk.), sodyum hidroksit (5, 10, 20, 30 ve 40 dk.), giberelik asit (250, 500, 750, 1000 ve 2000 ppm), mikrodalga (10, 30, 60, 90, 120 ve 150 s), sıcak su (10, 15, 30, 60 ve 120 s), mekanik aşındırma ve sıcak+soğuk su (5, 10 ve 15 kez) uygulamalarının etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; C. arvensis için 90 ve 120 dk.’lık H₂SO₄; I. triloba için ise 15, 30, 45, 60, 90 ve 120 dk.’lık H₂SO₄ uygulamasının en iyi dormansi kırma uygulamaları olduğu tespit edilmiştir. Tohumların minimum, optimum ve maksimum çimlenme sıcaklıkları sırasıyla, C. arvensis için 10 ^ºC, 20-30 ^ºC ve 40 ^ºC; I. triloba için 15 ^ºC, 25-30 ^ºC ve 40 ^ºC olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Convolvulus arvensis,Ipomoea triloba,çimlenme biyolojisi,tohum,dormansi

References

1. Abacı O. Üremiş İ.. 2016. Yerfıstığı (Arachys hypogaea L.) Yetiştiriciliğinde Yabancı Ot Mücadelesinde Esas Alınacak Kritik Dönemin Belirlenmesi. MKÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 21 (1) 40-47.
2. Americanos P.G., 1994. Convolvulus arvensis L. Weed Management for Developing Countries (Eds.: Labrada, R., Caseley, J. and Parker, C.) FAO publications No: 120, 95-99, Rome-Italy.
3. Arıkan L., Kitiş Y.E., Uludağ A., Zengin H., 2015. Determination of Observation Frequency and Density of Weed Species in Citrus Orchards of Antalya Province. Turkish Journal of Weed Science, 18(2): 12-22.
4. Ateş E., 2017. Batman ve Şanlıurfa Buğday Alanlarında Bulunan Yabancı Otlar ile Yabani Hardal (Sinapis arvensis L.) ve Kısır Yabani Yulaf (Avena sterilis L.)’ın Bazı Biyolojik Özelliklerinin Belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 148 s., Hatay.
5. Austin D. F.,1987. The taxonomy, evolution and genetic diversity of sweet potatoes and related wild species. In Exploration, Maintenance and Utilization of Sweet Potato Genetic Resources (ed. Gregory P), International Potato Centre (CIP), Lima (PE). in: Proceedings of the First Planning Conference, 27–59.
6. Austin D.F., 1998. Convolvulaceae Morning Glory Family In: A New Flora of the Arizona- Nevada Academy of Sciences 30(2): 61-83
7. Austin, D.F., 2000. Bindweed (Convolvulus arvensis, Convolvulaceae) in North America: from medicine to menage. J. Torrey Bot. Soc. 127:172–177.
8. Brown E. O., Porter R. H., 1942. The viability and germination of seeds of Convolvulus arvensis L. and other perennial weeds. Agric. Exp. Sta., Iowa State College, Res. Bull. 294. 3t pp.

9. CABI, 2019a. Ipomoea triloba. https://www.cabi.org/isc/datasheet/28799 (Erişim Tarihi: 04.06.2019).
10. CABI, 2019b. Crop protection compendium online data sheet. Convolvulus arvensis (bindweed). CABI Publishing 2019. www.cabi.org/ISC. (Erişim Tarihi: 04.06.2019).Chauhan B. S., Abugho S. B., 2012. Three lobe morning glory (Ipomoea triloba) germination and response to herbicides. Weed Science 60, 199–204.
11. Gacutan A. T., 1979. Some factors affecting the germination of Ipomoea triloba L. Some factors affecting the germination of Ipomoea triloba L., https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19792326543 (Erişim Tarihi: 05.06.2019).
12. Güncan A., 1979. Tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis)’nın biyolojisi ve buğday içerisinde mücadele imkanları üzerinde araştırmalar. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 234, Araştırma Serisi No: 151, Erzurum.
13. Jayasuriya K.M.G., Baskin J. M., Baskin C.C., 2008. Dormancy, germination requirements and storage behaviour of seeds of Convolvulaceae (Solanales) and evolutionary considerations. Seed Science Research, 18 (4): 223-237.
14. Jayasuriya K. M. G. G., Baskin, J. M. , Geneve R. L., Baskin C. C., 2009. Phylogeny of seed dormancy in Convolvulaceae, subfamily Convolvuloideae (Solanales). Annals of Botany 103: 45–63.
15. Kadıoğlu İ., Uluğ E., Üremiş İ., 1993. Akdeniz Bölgesi Pamuk Ekim Alanlarında Görülen Yabancı Otlar Üzerinde Araştırmalar. Türkiye I. Herboloji Kongresi (3-5 Şubat 1993, Adana) pp. 151-156.
16. Kadıoğlu İ. ve Uluğ E., 1993. Akdeniz Bölgesi Meyve Fidanlıklarındaki Yabancı Otların Belirlenmesi Üzerinde Araştırmalar. Türkiye I. Herboloji Kongresi (3-5 Şubat 1993, Adana) 163-174.
17. Karabacak S., Uygur F.N., 2017. The Most Troublesome Weed Species Infesting Sunflower Fields and Their Abundance in Çukurova Region. Turkish Journal of Weed Science, 20(2):46-54.
18. Kordali, Ş., Zengin H., 2011. Bayburt Yöresinde Arpa Ekim Alanlarında Görülen Yabancı Otlar, Yoğunlukları, Yaygınlıkları ve Topluluk Oluşturma Durumları Üzerinde Çalışmalar. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 42 (2): 117-131.
19. Majd R., Aghaie P., Monfared E.K., Alebrahim M.T., 2013. Evaluating of Some Treatments on Breaking seed Dormancy in Mesquite. International Journal of Agronomy and Plant Production, 4 (7): 1433-1439. ISSN 2051-1914.VictorQuest Publications.
20. Mullin B. H., Anderson L. W. J, Ditomaso J. M., Eplee R. E., Getsinger K. D., 2000. Invasive plant species. Council for Agricultural Science and Technology. Ames, Iowa. 13:1-18.
21. Norris R. F., 1997. Weed Science Society of America Weed Biology Survey. Weed Science45 (3): 343-348.
22. Özkil M., Üremiş İ., 2019. Akdeniz Bölgesi Tarım Alanlarında Bulunan Ipomoea ile Convolvulus Türlerinin, Yaygınlıklarının ve Yoğunluklarının Belirlenmesi. 6. Uluslararası Multidisiplinler Kongresi, 202 s., 26-27 Nisan, Gaziantep.
23. Schroeder D, MiiUer-Schihr H, Stinson C. S. A., 1993. A European weed surveyin 10 major crop systems to identrfy targets for biological controL Weed Research, 33: 449-458.
24. Talaka A., Rajab Y. S., 2013. Weed Biology and Ecology: - A Key to Successful Weed Management and Control. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science (IOSR-JAVS) e-ISSN: 2319-2380, p-ISSN: 2319-2372. Volume 2, Issue 3, 11-14.
25. Uludağ A., Uremis İ., Arslan, M., 2018. Biological Weed Control, Non-Chemical Weed Control, (Eds.: Jabran, K, Chauhan BS, Academic Press, UK, pp 115-132.
26. Üremis İ., Uludag A, Ulger A.C, Cakir B., 2009. Determination of critical period for weed control in the second crop corn under Mediterranean conditions. African Journal of Biotechnology, 8 (18) 4475-4480.Üstüner 2016. Determination of weed density, frequency and general coverage areas in chickpea fields in Kahramanmaras. Turkish Journal of Weed Science, 19(2): 38-48.
27. Weaver S. E., Riley W. R., 1982. The Biology of Canadian Weeds. Convolvulus arvensis L., Can. J. Plant Science, 62: 461-472.
28. Yazlık A., Üremiş İ., Uludağ A., Uzun K., Şenol S. G., Keskin İ., 2014. A New Alien Plant Species in Turkey: Ipomoea triloba L. Conference: 8th International Conference on Biological Invasions 03-08 November 2014 Antalya, Turkey.
29. Yazlık, A., 2014. Kanyaş (Sorghum halepense (L.) Pers.)’ın Marmara Bölgesindeki Yaygınlığı, Yoğunluğu, Biyolojisi ve Alternatif Mücadele Olanaklarının Belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 157 s.
30. Yazlık A., Üremiş İ., Uludağ A., Uzun K., Şenol S. G., 2018. Ipomoea triloba: an alien plant threatening many habitats in Turkey. EPPO Bulletin, 48(3): 589-594.Yadav S., Atul H., Umekar M., 2018. Convolvulaceae: A Morning Glory Plant. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 51 (1):103-117.
31. Ziska L.H., 2003. Evaluation of the growth response of six invasive species to past, present and future atmospheric carbon dioxide. Journal of Experimental Botany, Volume 54, Issue 381, 395–404.