Determination of Emergence Depth and Germination Rates of Ipomoea triloba L. and Convolvulus arvensis L. Seeds Buried at Different Depths in the Soil

Year 2023, Volume: 20 Issue: 4, 811 - 820, 25.12.2023

Mine Özkil , İlhan Üremiş

https://doi.org/10.33462/jotaf.1187279

Abstract

The aim of the study is to determine the change in the viability rates of seeds by time and to determine the depth of emergence for the control of Ipomoea triloba (IPOTR) and Convolvulus arvensis (CONAR), which are important weed species in the agricultural areas of the Mediterranean region. In order to determine the optimum emergence depth of CONAR and IPOTR seeds in the study, 25 weed seeds were placed at 2, 5, 10, 15 and 20 cm depths in pots with soil + peat + sand mixture in a climate chamber adjusted at 30 °C. For the evaluation, the seedlings that emerged to the soil surface on the 7th, 14th, 21st and 28th days were counted, the emergenced seeds were taken out and the emergence rate percentage was calculated. In the study carried out to determine the life span of CONAR and IPOTR species in the soil; 10 and 20 cm deep pits were prepared for both weed species. 0.25 kg of sterilized soil and 300 pieces of seeds were placed in each bag to be buried in the ground. Seeds buried at 10 and 20 cm depths of the soil were used to conduct germination experiments to determine the viability of the seeds at 6, 12, 18, 24 and 30 months following the burial date. It was determined that the best emergence in the seeds of both species occurred at a depth of 2 cm and the emergence rate was 84.0% for CONAR and 96.8% for IPOTR. The longevity of CONAR seeds at 10 and 20 cm depths of the soil were determined as 90.10%and 87.5% at the 6th month, and 15.40% and 9.50% at the 30th month. The longevity of IPOTR seeds at 10 and 20 cm depths of the soil were 93.90% and 85.20% at the 6th month, while it was determined as 10.10% and 7.60% at the 30th month, respectively. According to our study results, it is thought that seed germination can be reduced by deep tillage to control CONAR and IPOTR, and thus the density can also be reduced and new seed formation can be prevented. It is thought that among the methods of control CONAR and IPOTR, which are seen in many regions of our country and cause economic damage, it will be beneficial for the producers to determine the application method in this direction, where tillage can be used.

Keywords

Ipomoea triloba, Convolvulus arvensis, Emergence depth, Emergence rate, Weed

Project Number

TAGEM/BSAD/A/19/A2/P1/865

Toprakta Farklı Derinliklerde Gömülü Ipomoea triloba L. ve Convolvulus arvensis L. Tohumlarının Çıkış Derinliği ve Çimlenme Oranlarının Belirlenmesi

Abstract

Akdeniz Bölgesi tarım alanlarındaki önemli yabancı ot türlerinden olan Ipomoea triloba L. (IPOTR) ve Convolvulus arvensis L. (CONAR)ˈin mücadelesine yönelik olarak tohumların canlılık oranlarının zaman içerisindeki değişiminin belirlenmesi ve çıkış derinliklerinin saptanması çalışmanın amaçlarını oluşturmaktadır. Çalışmada CONAR ve IPOTR tohumlarının optimum çıkış derinliğinin belirlenmesi için, yabancı ot tohumları 30 °Cˈye ayarlı iklim odasında, toprak+ torf+ kum karışımı bulunan saksılar içerisine 2, 5, 10, 15 ve 20 cm derinliklerine 25ˈşer adet konulmuştur. Değerlendirme için 7, 14, 21 ve 28. günlerde toprak yüzeyine çıkan bitkiler sayılmış, çıkış yapan tohumlar dışarı alınmış ve çıkış yüzdesi hesaplanmıştır. CONAR ve IPOTR türlerinin topraktaki yaşam sürelerinin belirlenmesi amacıyla yapılan çalışmada; her iki yabancı ot türü için 10 ve 20 cm derinlikte çukurlar hazırlanmıştır. Toprağa gömülen her torba içerisine 0.25 kg sterilize edilmiş toprağa 300ˈer adet tohum konulmuştur. Toprağın 10 ve 20 cm derinliğine gömülü tohumlar gömülme tarihini takip eden 6, 12, 18, 24, 30. aylarda tohumların canlılıklarının belirlenmesine yönelik çimlenme denemeleri yapmak üzere tohumlar kullanılmıştır. Her iki türün tohumlarında en iyi çıkışın 2 cm derinlikte gerçekleştiği ve çıkış oranının CONAR için %84.00, IPOTR için %96.80 oranında olduğu belirlenmiştir. CONAR tohumlarının topraktaki yaşam süreleri, toprağın 10 ve 20 cm derinliklerinde, sırasıyla 6. ayda %90.10 ve %87.50 olarak belirlenirken, 30. ayda %15.40 ve %9.50; IPOTR’de ise 6. ayda %93.90 ve %85.20; 30. ayda %10.10 ve %7.60 olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre CONAR ve IPOTR ile mücadelede derin toprak işlemesi yapılarak tohum çimlenmesinin/çıkışının azaltılabileceği ve bu sayede yoğunluğun azaltılıp yeni tohum oluşumunun engellenebileceği değerlendirilmektedir. Ülkemizin pek çok bölgesinde görülen ve ekonomik zarara sebep olan CONAR ve IPOTR ile mücadele yöntemleri içerisinde, toprak işlemenin kullanılabileceği ve üreticilere fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

Ipomoea triloba L., Convolvulus arvensis L., Çıkış derinliği, Çıkış oranı, Yabancı ot

Supporting Institution

Tarım ve Orman Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü

Project Number

TAGEM/BSAD/A/19/A2/P1/865

Thanks

Bu çalışma Tarım ve Orman Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü tarafından TAGEM/BSAD/A/19/A2/P1/865 Nolu Araştırma Projesi olarak desteklenmiştir.

References

• Americanos, P. G. (1994). Convolvulus arvensis L. Weed Management for Developing Countries. Eds.: Labrada, R., Caseley, J. ve Parker, C. FAO publications No: 120: 95-99, Rome-Italy.
• Asgharipour, M. R. (2011). Effects of planting depth on germination and the emergence of field bindweed (Convolvulus arvensis L.). Asian Journal of Agricultural Sciences, 3(6): 459-461.
• Austin, D. F. (2000). Bindweed (Convolvulus arvensis, Convolvulaceae) in North America: from medicine to menage. Journal of the Torrey Botanical Society, 127: 172-177.
• Bayat, A., Üremiş, İ., Ulubilir, A. ve Yarpuz, N. (1996). 2000'li Yıllara Girerken Pestisit Uygulama Yöntemlerindeki Gelişmeler. II. Ulusal Zirai Mücadele İlaçları Simpozyumu, 18-20 Kasım, 273-283. Ankara, Türkiye.
• Black, I. D., Matic, R. and Dyson, C. B. (1994). Competitive effects of field bindweed (Convolvulus arvensis L.) in wheat, barley and field peas. Plant Protection Quarterly, 9(1): 12-14.
• Burnside, O. C., Wilson, R. G., Weisberg, S. and Hubbard, K. G. (1996). Seed longevity of 41 weed species buried 17 years in eastern and western Nebraska. Weed Science, 44(1): 74-86.
• Cavers, P. B. (1983). Seed demography. Canadian Journal of Botany, 61: 3578-3590.
• Chauhan, B. S. and Abugho, S. B. (2012). Three lobe morning glory (Ipomoea triloba) germination and response to herbicides. Weed Science, 60(2): 199-204.
• Cook, R. (1980). The biology of seeds in the soil. demography and natural selection. Demography and evolution in plant populations. Botanical Monographs 15 (Ed.: Solbrig, O.T.), pp. 107-129.
• Davis, P. H. (1978). Flora of Turkey and The East Aegean Islands. Edinburg University Press, Edinburg, UK. Demir, A., Tepe, I. ve Erman, M. (2001). Güneydoğu Anadolu Bölgesi nohut ekiliş alanlarında saptanan yabancı otlar, yaygınlıkları ve yoğunlukları. Bitki Koruma Bülteni, 41(1-2): 25-37.
• Gaungoo, A., Seeruttun, S. and Barbe, C. (2010). Interactions between seed depth, thickness of trash blanket and herbicide treatments on emergence of vine weeds in sugarcane. In International Society of Sugar Cane Technologists: Proceedings of the XXVIIth Congress. March 7-March 11, Veracruz, Mexico.
• Güncan, A. (1979). Tarla Sarmaşığı (Convolvulus arvensis)ˈnın Biyolojisi ve Buğday İçerisinde Mücadele İmkanları Üzerinde Araştırmalar. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No: 234, Araştırma Serisi No: 151, Erzurum.
• Güncan, A. (2016). Yabancı Otlar ve Mücadele Prensipleri. (Güncelleştirilmiş ve İlaveli Altıncı Baskı), Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Konya, 311s.
• Güner, A., Aslan, S., Ekim, T., Vural, M. ve Babaç, M. T. (2012). Türkiye Bitkileri Listesi Damarlı Bitkiler, Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi Botanik Bahçesi ve Flora Araştırmaları Derneği Yayını, Flora Dizisi 1, İstanbul. Harper, J. L. (1977). Population Biology of Plants. London, Academic Press.
• Haselwood, E. and Motter, G. (1966). Handbook of Hawaiian Weeds. Hawaii: Experiment Station of the Hawaiian Sugar Planters' Association.
• Jacobs, J. (2007). Ecology and Management of field bindweed [Convolvulus arvensis L.]. NRCS−Montana−Technical Note−Invasive Species-MT9.
• Joel, D. M. and Liston, A. (1986). New adventive weeds in Israel. Journal of Botany, 35(3-4): 215-223.
• Kaya, İ., Tunçtürk, M., Özkan, O. U. ve Anaç, E. (2010). Patates üretim alanlarında topraktaki yabancı ot tohum populasyonu ile yabancı ot florası arasındaki ilişkilerin belirlenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, 7(2), 151-158.
• Lanini, W. T. and Miyao, E. M. (1987). Responce of processing tomatoes to different durations of field bindweed. Proceedings of the Western Society of Weed Science, 40: 148.
• Mabberley, D. J. (1997). The Plant-Book. A Portable Dictionary of the Vascular Plants (2nd edition). Cambridge, Cambridge University Press.
• Martins, J. N. and Silva, P. (1994). Lupinus mutabilis evaluation and selection: morphology, productivity and seed quality. In: (Beirão da Costa, M.L. and Neves-Martins, J.M., Eds.) Advances in Lupin Research, Evora, pp. 77-83.
• Masin, R., Zuin, M.C, Otto, S., Zanin, G. (2006). Seed longevity and dormancy of four summer annual grass weeds in turf. Weed Research, 46: 362–370.
• Mennan, H., Ngouajio, M., Isik, D. and Kaya, E. (2006). Effects of alternative management systems on weed populations in hazelnut (Corylus avellana L.). Crop Protection, 25: 835–841.
• Nakamura, I. and Hossain, M. A. (2009). Factors affecting the seed germination and seedling emergence of redflower ragleaf (Crassocephalum crepidioides). Weed Biology and. Managament, 9(4): 315-322.
• Oerke, E. C., Dehwe, H. W., Schonbeck, F. and Weber, A. (1994). Crop Production and Crop Protection, Elsevier, 808 p., Amsterdam.
• Özer, Z., Kadıoğlu, I., Önen, H. ve Tursun, N. (1998). Herboloji Yabancı Ot Bilimi, Genişletilmiş 3. Baskı, GO. Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları No:20; Kitaplar Serisi. No:10, 404s, Tokat.
• Özkil, M. and Üremiş, İ. (2020). The situation of morningglory (Ipomoea spp.) and field bindweed (Convolvulus spp.) species and their frequency and density in the agricultural areas of the Mediterranean Region (In Turkish with English Abstract). Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 57(2):229-237.
• Özkil, M. ve Üremiş, İ. (2019). Tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis L.) ve pembe çiçekli akşam sefası (Ipomoea triloba L.)’nın çimlenme biyolojisi üzerinde araştırmalar. Bitki Koruma Bülteni, 59(4): 3-10.
• Özkil, M., Serim, A. T., Torun, H. and Üremiş, İ. (2019). Determination of weed species, distributions and frequency in cotton (Gossypium hirsutum L.) fields of Antalya province. Turkish Journal of Weed Science, 22(2): 185-191.
• Peters, N. C. B, Atkins, H. A. and Brain, P. (2000). Evidence of differences in seed dormancy among populations of Bromus sterilis. Weed Research, 40(5): 457-78.
• Schroeder, D., Mueller-Schihr, H. and Stinson, C. S. A. (1993). A European weed survey in 10 major crop systems to identify targets for biological control. Weed Research, 33: 449-458.
• Shuab, R., Lone, R., Naidu, J., Sharma, V., Imtiyaz, S. and Koul, K. K. (2014). Benefits of inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and development of onion (Allium cepa) Plant. American-Eurasian Journal of Agriculture & Environmental Sciences, 14(6): 527-535.
• Siahmarguee, A., Gorgani, M., Ghaderi-Far, F. and Asgarpour, R. (2020). Germination ecology of ivy-leaved morning-glory: an invasive weed in soybean fields, Iran. Planta Daninha, 38: 1-11.
• Staples, G. W. and Yang, S. Z. (1998). Convolvulaceae. In: Editorial Committee of the Flora of Taiwan (Editors), Flora of Taiwan (2nd Edition), 4: 341-384. Department of Botany, National Taiwan University, Taipei, Taiwan.
• Talaka, A. and Rajab, Y. S. (2013). Weed biology and ecology: A key to successful weed management and control. Journal of Agriculture and Veterinary Science, 2(3): 11-14.
• Tanveer, A., Sibtain, M., Javaid, M. M. and Ali, H. H. (2014). Germination ecology of wild onion: a rainfed crop weed. Planta Daninha, 32(1): 69-80.
• Tepe, I. (2014). Yabancı Otlarla Mücadele. Sidas Medya Ziraat Yayın No:031, İzmir, 292 s.
• Üremiş, İ. ve Kuru, H. H. (2021). Çukurova Bölgesiˈnde mısır tarlalarında çakal kavunu (Cucumis melo var. agrestis Naudin) ve tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis L.)ˈnın mücadelesi. Mustafa Kemal Üniversitesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 26(3): 554-564.
• Üremiş, İ. ve Uygur, F. N. (1999). Çukurova bölgesindeki önemli bazı yabancı ot tohumlarının minimum, optimum ve maksimum çimlenme sıcaklıkları. Türkiye Herboloji Dergisi, 2(2): 1-12.
• Üremiş, İ. ve Uygur, F. N. (2002). Toprak içerisinde farklı derinlikte bulundurulan bazı yabancı ot tohumlarının canlılık oranlarının zaman içerisinde değişimi. Türkiye Herboloji Dergisi, 5(1): 23-34.
• Üremiş, İ. ve Uygur, F. N. (2004). Toprak Farklı Derinliklerinde Gömülü Bazı Yabancı Ot Tohumlarının 7 Yıl Sonraki Canlılık Oranları. Türkiye I. Bitki Koruma Kongresi, 8-10 Eylül, 233, Samsun, Türkiye.
• Üremiş, İ., Soylu, S., Kurt, Ş., Soylu, E. M. ve Sertkaya, E. (2020). Hatay ili havuç ekim alanlarında bulunan yabancı ot türleri, yaygınlıkları, yoğunlukları ve durumlarının değerlendirilmesi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(2): 211-228.
• Üstüner, T. (2002). Niğde ve yöresi patates tarlalarında sorun olan yabancı ot türlerinin önemi, çimlenme biyolojileri ve mücadele olanakları üzerine araştırmalar. (Doktora Tezi) Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı, Konya, Türkiye.
• Ustuner, T. and Cakır, S. (2018). Dormancy Breaking Studies of Dodder (Cuscuta spp.) was Problem in Greenhouse Tomato. (ICRES) International Conference on Research in Education and Science. April 28- May 1, 2, 167-178. Marmaris- Türkiye.
• Uygur, F. N., Koch, W. ve Walter, H. (1984). Yabancı Ot Bilimine Giriş. PLITS, 1984/2(1), Verlag J. Margraf, Stuttgart, Germany, 114s.
• Uygur, F. N., Werner, K. ve Helmut, W. (1986). Çukurova Bölgesi Buğday Pamuk ekim sistemindeki önemli yabancı otların tanımı. Stuttgart: Josef Margraf-Stuttgart-Almanya.
• Vleeshouwers, L. M. (1997). Modelling weed emergence patterns. (PhD Thesis) Wageningen Agricultural University, Wageningen, The Netherlands.
• Vogelgsang, S. (1998). Pre-emergence elficacy of phomopsis C. arvensis ormeno to control field bindweed (C. arvensis L.). (PhD. Thesis) Department of Plant Science, Macdondd Campus of McGU University Montreal. QC. Canada.
• Voll, A., Gazziero, D. L. P. and Karam, D. (1996). Dinamica de populacoes de Brachiaria plantaginea (Link) Hitchc. sob manejos de solo e de herbicidas 2. emergencia. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, Brasilia, 31(1): 27-35.
• Yadav, S., Atul, H. and Umekar, M. (2018). Convolvulaceae: A morning glory plant. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research, 51(1): 103-117.
• Yazlık, A., Çöpoğlu, E., Özçelik, A., Tembelo, B., Yiğit, M., Albayrak, B., Baykuş, M. A. ve Aydınlı, V. (2019). Yabancı ot türleri ve etkileri: Düzce’de meyve fidanlık alanı örneği. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 16(3): 389-401.
• 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.
• Yazlık, A., Üremiş, İ., Uludağ, A., Uzun, K., Şenol, S. G., Keskin, İ. (2014). A New Alien Plant Species in Turkey: Ipomoea triloba L. 8th International Conference on Biological Invasions, 03-08 November, 174. Antalya, Turkey.