Determination of some biological properties of the seeds of the Johnson grass (Sorghum halepense (L.) Pers.)

Abstract

Dormancy is an important factor affecting seed germination and the emergence of weeds. In this study, the intensity of dormancy in freshly collected seeds of Sorghum halepense (L.) Pers. was determined, and various methods to break this dormancy were evaluated. These methods included sulfuric acid application, sanding, soaking in distilled water, folding method application, and gibberellic acid application. Additionally, the study aimed to determine the optimal, maximum, and minimum germination temperatures and assess seed germination at different burial depths. According to the experimental results, the most effective method for breaking dormancy was the application of 62.5% sulfuric acid for 30 minutes. The ideal germination temperature was found to be 30°C, with a germination rate of 87%. The minimum temperature for germination was 15°C (6% germination), and the maximum temperature was 40°C (48% germination). In terms of sowing depth, the highest germination rate was observed at a depth of 3 cm, where 50% of seeds germinated. It was also noted that the germination rate gradually decreased with increasing burial depth. The results of these experiments provide valuable information on effective methods for breaking seed dormancy in Sorghum halepense and offer insights into the optimal conditions for seed germination.

Keywords

• Johnson grass
• dormnacy
• seed
• seedling
• depth

Kanyaş (Sorghum halepense (L.) Pers.) bitkisinin tohumlarının bazı biyolojik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Dormans, tohum çimlenmesini ve yabani otların ortaya çıkmasını etkileyen önemli bir faktördür. Bu çalışmada, taze toplanan Sorghum halepense (L.) Pers. tohumlarının dormans yoğunluğu belirlenmiş ve bu dormansı kırmak için çeşitli yöntemlerin etkinliği değerlendirilmiştir. Bu yöntemler arasında sülfürik asit uygulaması, zımparalama, distile suya batırma, katlama yöntemi uygulaması ve gibberellik asit uygulaması yer almaktadır. Ayrıca, tohum biyolojisi ve çimlenme çalışmaları açısından optimal, maksimum ve minimum çimlenme sıcaklıkları ile farklı ekim derinliklerinde tohum çimlenmesi belirlenmiştir. Deneme sonuçlarına göre, dormansı kırmak için en etkili yöntem %62.5 sülfürik asit uygulaması ve 30 dakika bekletme olmuştur. İdeal çimlenme sıcaklığı 30°C olarak bulunmuş ve bu sıcaklıkta çimlenme oranı %87'ye ulaşmıştır. Minimum çimlenme sıcaklığı 15°C (çimlenme oranı %6) ve maksimum çimlenme sıcaklığı 40°C (çimlenme oranı %48) olarak belirlenmiştir. Derinlikle ilgili yapılan çalışmalarda ise en yüksek çimlenme oranı 3 cm derinlikte elde edilmiş ve bu derinlikte %50 çimlenme gözlemlenmiştir. Ayrıca, tohum çimlenme oranının derinlik arttıkça giderek azaldığı gözlemlenmiştir.

Keywords

• Kanyaş
• dormansi
• tohum
• çimlenme
• derinlik

References

1. Saric, T. (1991). Korovi i njihovo uništavanje herbicidima. Zadrugar, Sarajevo.
2. Janjic, V., Vrbnicanin, S., Jovanovic, L. J., Jovanovic, V. (2003). Osnovne karakteristike semena korovskih biljaka. Acta Herbologica, 12(1-2), 1-16.
3. Baskin, J.M., Baskin, C.C. (2004). A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 14(1), 1-16. Doi: 10.1079/SSR2003150
4. Özer, Z., Önen, H., Tursun, N., Uygur, F.N. (1999). Türkiye’nin Bazı Önemli Yabancı Otları (Tanımları ve Kimyasal Savaşımları). Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Tokat.
5. Holm, L.G., Plucknett, D.L., Pancho, J.V., Herberger, J.P. (1997). Sorghum halepense L. Pers. In: The world’s worst weeds, distribution and biology (pp. 54–61). The University Press of Hawaii, Honolulu.
6. Chirita, R., Grozea, I., Sarpe, N., Lauer, K.F. (2007). Control of Sorghum halepense (L.) species in western part of Romania. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 73(4), 959–964.
7. Henderson, L. (2001). Alien weeds and invasive plants. Plant Protection Research Institute Handbook No. 12. Agricultural Research Council, Pretoria, South Africa.
8. Nóbrega Jr, J., Riet-Correa, F., Medeiros, R.M., Dantas, A.F. (2006). Intoxicação por Sorhgum halepense (Poaceae) em bovinos no semi-árido. Pesquisa Veterinária Brasileira, 26(4), 201-204.

9. Čmelik, Z., Perica, S. (2007). Dormantnost sjemena voćaka. Sjemenarstvo, 24(1), 51-58.
10. Dalley, C.D., Richard, E.P. (2008). Control of rhizome Johnsongrass (Sorghum halepense) in sugarcane with trifloxysulfuron and asulam. Weed Technolgy, 22(3), 397–401.
11. Johnson, D.B., Norsworthy, J.K. (2014). Johnsongrass (Sorghum halepense) management as influenced by herbicide selection and application timing. Weed Technolgy, 28(1), 142–150.
12. Uygur, F.N., Koch, W. (1990). Cynodon dactylon L. Pers. ve Sorghum halepense (L.) Pers.’nin tohumlarının çimlenmesini ve rizom boğumlarının sürmesini etkileyen faktörlerin araştırılması. Doğa-Turkish Journal of Agricultural and Forestry, 14, 192-201.
13. Üremiş, İ., Uygur, F.N. (1999). Çukurova Bölgesindeki önemli bazı yabancı ot tohumlarının minimum, optimum ve maksimum çimlenme sıcaklıkları. Türkiye Herboloji Dergisi, 2(2), 1-12.
14. Kadıoğlu, İ. (1997). Akdeniz Bölgesi pamuk ekim alanlarında görülen bazı yabancı ot tohumlarının çimlenme biyolojileri ve çıkış derinlikleri üzerinde araştırmalar. Türkiye 2. Herboloji Kongresi (1-4), İzmir, s. 205-217
15. Şin, B., Kadıoğlu, İ. (2021). A study on germination biology of wild mustard (Sinapis arvensis L.). Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 9(4), 728-732.
16. Horowitz, M. (1972). Effects of frequent clipping on three perennial weeds, Cynodon dactylon (L.) Pers., Sorghum halepense (L.) Pers. and Cyperus rotundus L. Experimental Agriculture, 8(3), 225-234.
17. Yazlık, A., Üremiş, İ., Kanyaş, İ. (2015). Sorghum halepense (L.) Pers.'ın tohum ve rizom biyolojisine yönelik çalışmalar. Derim, 32(1), 11-30.
18. Huang, W.Z., Hsiao, A.I. (1987). Factors affecting seed dormancy and germination of Johnson grass, Sorghum halepense (L.) Pers. Weed Research, 27(1), 1–12.
19. Monaghan, N. (1979). The biology of Johnsongrass (Sorghum halepense). Weed Research, 19(4), 261–267.
20. Warwick, S.I., Black, L.D. (1983). The biology of Canadian weeds 61. Sorghum halepense (L.) Pers. Canadian Journal of Plant Science, 63(4), 997-1014.
21. Mojab, M., Hosseini, M., Karimian Klishadrokhi, M. (2017). Germination Ecology of Johnsongrass Seeds (Sorghum halepense (L.) PERS.). Journal of Iranian Plant Protection Research, 31(3), 433-444. doi:10.22067/jpp.v31i3.55442
22. Podrug, A., Gadžo, D., Grahić, J., Srebrović, E., Đikić, M. (2014). Dormancy and germination of Johnsongrass seed (Sorghum halepense (L.) Pers.). Herbologia, 14(2), 1–10.
23. Tóth, V., Lehoczky, E. (2006). Investigations on the germination depth of Johnson grass (Sorghum halepense [L.] pers). Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 71(3 Pt A), 803-808.
24. Shou-hui, W., Chaoxian, Z., Chunhua, L. (2008). Seed germination behavior of a worst exotic weed species of Johnsongrass (Sorghum halepense). Scientia Agricultura Sinica, 41(1), 116–121.
25. Peerzada, A.M., Ali, H.H., Hanif, Z., Bajwa, A.A., Kebaso, L., Frimpong, D., Iqbal, N., Namubiru, H., Hashim, S., Rasool, G., Manalil, S., van der Meulen, A., Chauhan, B.S. (2023). Eco-biology, impact, and management of Sorghum halepense (L.) Pers.. Biological Invasions, 25, 955–973. https://doi.org/10.1007/s10530-017-1410-8
26. Krenchinski, F.H., Albrecht, A.J.P., Albrecht, L.P., Villetti, H.L., Orso, G., Barroso, A.A.M., Victoria Filho, R. (2015). Germination and dormancy in seeds of Sorghum halepense and Sorghum arundinaceum. Planta Daninha, 33(2), 223–230.