Determination of Allelopathic Effects of Alfalfa (Medicago sativa L.) Extract on Wild Oat (Avena fatua L.)

Abstract

This research was carried out at Sakarya University of Applied Sciences in 2024, in order to determine the allelopathic effects of extracts obtained from the seeds and vegetative parts of alfalfa on wild oats. The research was conducted in a randomized parcel trial design with four replications. Seeds and plant extracts obtained from Nimet clover variety (Medicago sativa L.) were used in the experiment. Obtained extracts; It was applied to wild oat (Avena fatua) plants, and the germination rate, root length, shoot length, fresh and dry weight of the plants were observed. According to the results obtained from the research; It has been determined that extracts obtained from alfalfa have an allelopathic effect on wild oat plant. Among the traits examined, 10% dose of water extract from alfalfa seed, 5% dose of plant ethanol extract, 5% dose of seed ethanol extract, and 10% dose of plant and seed ethanol extract prevented germination in oat plants. While a 5% dose of water extract of alfalfa seed reduced germination in oats to 35%, a 10% dose of methanol extract from the plant reduced it to 55%. Similarly, 5% dose of seed water extract had the lowest root length value in wild oats.

Keywords

• Alfalfa
• Wild oat
• Allelopathy
• Weed

Yonca (Medicago sativa L.) Ekstraktının Yulaf (Avena fatua L.) Bitkisi Üzerindeki Allelopatik Etkilerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu araştırma, yoncanın tohum ve bitkisel aksamlarından elde edilen ekstraktların yabani yulaf üzerindeki allelopatik etkilerini belirlemek amacıyla, 2024 yılında, Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'nde gerçekleştirilmiştir. Araştırma tesadüf parselleri deneme deseninde dört tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Denemede Nimet yonca çeşidinden (Medicago sativa L.) elde edilen tohum ve bitki ekstratları kullanılmıştır. Elde edilen ekstratlar; yabani yulaf (Avena fatua) bitkilerine uygulanmış, bitkilerin çimlenme oranı, kök uzunlukları, sürgün uzunlukları, yaş ve kuru ağırlıkları gözlemlenmiştir. Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre; yoncadan elde edilen ekstratların yabani yulaf bitkisi üzerine allelopatik etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. İncelenen özelliklerden yonca tohumundan su ekstraktının %10’luk dozu, bitki etanol ekstraktının %5’lik dozu, tohum etanol ekstraktının %5’lik dozu, bitki ve tohum etanol ekstraktının %10’luk dozları yulaf bitkisinde çimlenmeyi önlemiştir. Yonca tohumunun su ekstraktının %5’lik dozu yulafta çimlenmeyi %35’e düşürürken, bitkiden metanol ekstraktının %10’luk dozu %55’e düşürmüştür. Benzer şekilde tohum su ekstraktının %5’lik dozu yulafta en düşük kök uzunluğu değerine sahip olmuştur.

Keywords

• Yonca
• Yabani yulaf
• Allelopati
• Yabancı ot

References

1. [1] Akman, N., Aksoy, F., Şahin, O., Kaya Ç.Y., Erdoğdu, G. (2007). Cumhuriyetimizin 100. Yılında Türkiye’nin Hayvansal Üretimi. Türkiye Damızlık Sığır Yetiştiriciliği Birliği Yayınları No: 4, 116 s.
2. [2] Soya, H., Avcıoğlu, R. ve Geren, H. (2004). Yem Bitkileri. Hasad Yayıncılık, 223 s.
3. [3] Serin, Y. ve Tan, M. (2001). Yem Bitkileri Kültürüne Giriş. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 206, 217s.
4. [4] Hanson A.A., Barnes D.K., Hill R.R.Jr. (1988). Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomy, Madison, Wisconsin, USA, No: 29, 1110 s.
5. [5] Açıkgöz, E., (2001). Yembitkileri (Yenilenmiş 3. Baskı). Uludağ Üniversitesi Güçlendirme Vakfı Yayın No: 182, Vipaş A. Ş. Yayın No: 58, İstanbul, 584 s.
6. [6] Avcıoğlu, R., Geren, H., Tamkoç, A., Karadağ, Y. (2009). Baklagil Yembitkileri. İçinde: Yembitkileri Cilt II (s. 290-316). Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Yayınları, s. 277-545.
7. [7] Mishustin, E.N., Naumova, A.N. (1955). Secretion of toxic substances by alfalfa and their effect on cotton and soil microflora. Akademia Nauk USSR Izvestija Ser Biol., 6, 3-9.
8. [8] Molisch, I.T. (1937). Der Einfluss Finer Pflanze aud die Andere Allelopathie. Fischer, Jena.

9. [9] Rice, E.L. (1984). Allelopathy. Academy Press Inc. Ltd., London
10. [10] Alam, S.M. (1990). Effect of Wild Plant Extracts on the Germination and Seedling Growth of Wheat. Rachis, 9(2), 12-35. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19916776706
11. [11] Narwal, S.S. Jain, S.K. (1994). Hans Molisch (1856-1937): The Father of Allelopathy. Allelopathy Journal, 1(1), 1-5.
12. [12]Duke, J. (2002). Handbook of Medicinal Herbs. Boca Raton: CRC Press, https://doi.org/10.1201/9781420040463
13. [13] Soltys, D., Krasuska, U., Bogatek, R., Gniazdowska, A., (2013). Allelochemicals as Bioherbicides — Present and Perspectives. Herbicides- Current Research and Case Studies in Use. doi: 10.5772/56185
14. [14] Tursun, N. (2012). Buğday Ekim Alanlarında Görülen Kısır Yabani Yulaf (Avena sterilis L.)’ın Fenoxapropp-ethyl Etkili Maddeli Herbisitlere Karşı Dayanıklılığının Hızlı Test Yöntemi ile Belirlenmesine Yönelik Araştırmalar. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 5(2), 161-166.
15. [15] Hussain, S., Hassan, F., Rasheed, M., Ali, S., Ahmed, M. (2014). Effects of allelopathic crop water extracts and their combinations on weeds and yield of rainfed wheat. Journal of Food, Agriculture & Environment, 12(3-4), 161-167.
16. [16] Başaran, M.S., Serim, A.T. (2010). Herbisitlerin toprakta parçalanması. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 24(2), 54-61.
17. [17] McDaniel, P.A., Regan, M.P., Brooks, E., Boll, J., Barndt, S., Falen, A., Young, S.K., Hammel, J.E. (2008). Linking fragipans, perched water tables, and catchment-scale hydrological processes. Catena, 73(2), 166-173.
18. [18] Bond, W., Grundy, A.C. (2001). Non‐chemical weed management in organic farming systems. Weed Research, 41(5), 383-405.
19. [19] Uygur, F.N., Koch, W., Walter, H. (1984). Yabancı Ot Bilimine Giriş. PLITS, 1984/2(1), Verlag J. Margraf, Stuttgart, Germany.
20. [20] Gökalp, Ö. Üremiş, İ. (2015). Mardin buğday ekim alanlarında bulunan yabancı ot türlerinin, yaygınlıklarının ve yoğunluklarının belirlenmesi. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(1), 13-22.
21. [21] Holm, L.G., Plucknett, D.L., Pancho, J.V., Herberger, J.P. (1977). The World’s Worst Weeds. Distribution and biology. Honolulu, University of Hawaii.
22. [22] Banting, J. D. (1962). The dormancy behaviour of Avena fatua L. in cultivated soil. Can. J. Plant Sci, 42, 22-39.
23. [23] Namsi, A., Ben Maachia S., Chaieb, I., Jemni, M., Berri, I. (2018). In vitro antifungal activity of medicinal plant against Neofusicoccum mangiferae. Journal of new sciences, Agriculture and Biotechnology, 51(2), 3148-3153
24. [24] Tanrıkulu, G.İ., Ertürk, Ö., Yavuz, C., Can, Z., Çakır, H.E. (2017). Chemical Compositions, Antioxidant and Antimicrobial Activities of the Essential Oil and Extracts of Lamiaceae Family (Ocimum basilicum and Thymbra spicata) from Turkey. International Journal of Secondary Metabolite, 4(3), 340–348.
25. [25] Baltepe, Ş., Mert, H.H. (1972). Indol-3-Asetik Asit, Gibberellik Asit ve Absissik Asit’in Kromatografik Seperasyon ve Biyolojik Determinasyonları Hakkında Metodolojik Bir Çalışma, Ege Üniversitesi Fen Fakültesi İlmi Raporlar Serisi, No:147, Bornova, İzmir.
26. [26] Şin, B., Kadıoğlu, İ., Onaran, A. (2017). Parazit bitkilerden (Orobanche ramosa L. Cuscuta campestris Yunck. ve Viscum album L.) elde edilen ekstratların bazı bitki patojeni funguslara karşı antifungal etkileri. Türk Ot Bilimi Dergisi, 20(1), 61-69.
27. [27] Sözeri, S. (2003). Kontrollü koşullarda yonca (Medicago sativa)'nın yaprak ve kök-su ekstraktları ile bitki materyalinin kekre (Acroptilon repens (L.) DC.) tohumlarının çimlenmesine, kök gözlerinin gelişimine allelopatik etkileri. Türkiye Herboloji Dergisi, 6(2), 21-31.
28. [28] Önen, H. (1999). Pelin (Artemisia vulgaris L.)'in bazı biyolojik özellikleri ile savaşım olanakları üzerinde araştırmalar (Basılmamış Doktora Tezi). Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Tokat.
29. [29] Kocaçalışkan, İ., Öğütçü, H. (1999). Bazı bitki tohumlarının çimlenmesi ve fide büyümesi üzerine Yonca Özütlerinin allelopatik etkileri. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, (001), 39-49.