Abstract

Aims: The aim of this study is to determine the most appropriate dormancy breaking method and germination temperature in some weed seeds (hoary cress or whitetop (Cardaria draba (L.) Desv.), annual nettle (Urtica urens L.) and black henbane (Hyoscyamus niger L.)).

Methods and Results: The most appropriate germination conditions of whitetop, annual nettle and black henbane weeds were determined by applying different dormancy breaking methods (acid-base (sulfuric acid (1, 2, 15, 30, 60 and 90 min), hydrochloric acid (5, 15, 30 and 60 min), sodium hydroxide (50%, 40%, 30% and 20% concentrations 5 , 10, 15 and 20 min) and sodium hypochlorite (5, 10, 15 and 30 min), hormone (gibberellic acid (250, 500, 750 and 1000 ppm)), alcohol (ethanol (5, 15, 30, 60, 90 and 120 min)) and high-low temperature (microwave (10, 30, 45, 90 and 180 sec), and cold storage (0 day control, 1 day -86°C, 2 days -86°C, 4 days -86°C and 7 days -86°C) and cold soaking + hot water (0 days 90°C, 1 day -86 / 90°C, 2 days -86/90°C, 4 days -86/90°C and 7 days -86/90°C) and then the most suitable dormancy breaking method and germination temperatures were determined in the seeds of these weeds.

Conclusions: According to the results obtained, the most effective dormancy breaking treatments in seeds of whitetop, annual nettle and black henbane were determined as gibberellic acid 500 and 2000 ppm, gibberellic acid 250 ppm and 30% sodium hydroxide 20 minutes respectively. The most suitable germination rates of weeds were found to be 20°C in whitetop and black henbane and 25°C in annual nettle.

Significance and Impact of the Study: It is expected that the results obtained will provide an infrastructure for the studies of these weeds in agriculture and non-agriculture.

Kır teresi (Cardaria draba (L.) Desv.), küçük ısırgan (Urtica urens L.) ve kara banotu (Hyoscyamus niger L.) tohumlarının çimlenme biyolojilerinin araştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı, bazı yabancı ot (kır teresi (Cardaria draba (L.) Desv.), küçük ısırgan (Urtica urens L.) ve kara banotu (Hyoscyamus niger L.)) tohumlarında en uygun dormansi kırma yönteminin ve en uygun çimlenme sıcaklığının belirlenmesidir. 

Yöntem ve Bulgular: Değişik dormansi kırma yöntemleri uygulanarak (asit-baz (sülfürik asit (1, 2, 15, 30, 60 ve 90 dk), hidroklorik asit (5, 15, 30 ve 60 dk), sodyum hidroksit (%50, %40, %30 ve %20 konsantrasyonlarda 5, 10, 15 ve 20 dk) ve sodyum hipoklorit (5,10, 15 ve 30 dk)), hormon (giberellik asit (250, 500, 750 ve 1000 ppm)), alkol (etanol (5, 15, 30, 60, 90 ve 120 dk)) ve yüksek-düşük sıcaklık (mikrodalga (10, 30, 45, 90 ve 180 sn), ve soğukta bekletme (0 gün kontrol, 1 gün -86°C, 2 gün -86°C, 4 gün -86°C ve 7 gün -8°C) ve soğukta bekletme + sıcak su (0 gün 90°C, 1 gün -86/90°C, 2 gün -86/90°C, 4 gün -86/90°C ve 7 gün -86/90°C)) uygulamaları yapılmıştır. Kır teresi, küçük ısırgan ve kara banotu yabancı otlarının en uygun çimlenme özellikleri ortaya konulmuş daha sonra bu yabancı otların tohumlarında en uygun dormansi kırma yöntemi ve çimlenme sıcaklıkları belirlenmiştir. 

Genel Yorum: Elde edilen sonuçlara göre en uygun dormansi kırma yöntemi olarak: kır teresi için giberellik asitin 500 ile 2000 ppm dozları, küçük ısırgan için 250 ppm giberellik asit belirlenirken, kara banotu tohumlarında ise %30 sodyum hidroksit içerisinde 20 dk tohumların bekletilmesidir. Yabancı otların en uygun çimlenme oranları ise, kır teresi ve kara banotunda 20°C, küçük ısırganda ise 25°C olarak bulunmuştur. 

Çalışmanın Önemi ve Etkisi: Elde edilen sonuçların bu yabancı otların tarım içi ve dışı alanlarındaki çalışmalara bir alt yapı sağlayacağı beklenmektedir.

Keywords

• Kır teresi (Cardaria draba (L.) Desv)
• küçük ısırgan (Urtica urens L.)
• kara banotu (Hyoscyamus niger L.)
• dormansi kırma
• çimlenme sıcaklığı

References

1. Al Taweel, S. K., Cheyed, S. H., Al Amrani, H. A. (2018). Effect of electric shock on germination and seedling growth in henbane species. Acad. J. Med. Plants 6(5): 071-078.
2. Andersen, R.N. (1968). Germination and establishment of weeds for experimental purposes. Urbana, USA: Weed Sci. Soc. of America.
3. Anonim, (2019a). https://www.tarimdanhaber.com/tarim-ve-ziraat-bilgi-bankasi/tarla-bitkilerinde-yabanci-ot-hastalik-ve-zararlilarla-mucadele-h3264.html. (Erişim tarihi: 01/04/2020)
4. Anonim, (2019b). http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:HKVOxudl8yQJ: www.wildflowers-and-weeds.com/weedsinfo/ Cardaria_spp.htm+&cd=1&hl=tr&ct= clnk&gl=tr. Erişim tarihi: 11.12.2019
5. 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.
6. Baes, P. O., Marta, L. V., Silvia, S. (2002). Germination in Prosopis ferox seeds: effects of mechanical, chemical and biological scarificators. ) Arid Environ. 1 : 185-189
7. Baytop, T., (1963). Türkiye'nin Tıbbi ve Zehirli Bitkileri. İsmail Akgün Matbaası, İstanbul.
8. Bellue, M. K. (1946). Weed seed handbook. Series VI. Calif. Dep. Agr. Bull. 22:288.

9. Bozdoğan, O., Karaman, Y., Uyar F., Evli, S., Akkaya, F., Tursun, N. (2018). Rumex crispus L. (Kıvırcık labada) Tohumlarındaki Dormansinin Kırılmasında Farklı Uygulama Yöntemlerinin Etkileri. Journal of Agricultural Faculty of Mustafa Kemal University. ISSN:1300-9362. 23(2):188-196.
10. Bozdoğan, O., Uyar, F., Karaman, Y., Demirtaş, Ç., Uçar, K., Tursun, N. (2019a). Myagrum perfoliatum L. (Gönül Hardalı) Tohumlarında Dormansi Kırma Üzerine Araştırmalar. Turkish Journal of Weed Science 22(1):2019: 45-52.
11. Bozdoğan, O., Karaman, Y., Tursun, N. (2019b). Farklı Sıcaklık ve Karbondioksit Değerlerinin Bazı Yabancı Otların Çimlenme Oranlarına ve Sürelerine Etkisi. Turkish Journal of Weed Science 22(2):2019:175-184.
12. CABI, (2019B). https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache: iou2SqFArTUJ: https://www.cabi.org/isc/datasheet/28251+&cd=6&hl=tr&ct=clnk&gl=tr. Erişim tarihi:09.12.2019.
13. Coleman, M., Kristiansen, P., Sindel, B., Fyfe, C. (2018). Dwarf Nettle (Urtica urens): Weed management guide for Australian vegetable production. School of Environmental and Rural Science, University of New England, Armidale.
14. Çalışkaner, Z., Karaayvaz, M., Ozturk, S. (2004). Misuse of a herb: stinging nettle (Urtica urens) induced severe tongue oedema. Complementary Therapies in Medicine, 12, 57 58,
15. Çırak, C., Kevseroğlu, K., Sağlam, B. (2004). Physical and Physiological Dormancy in Black Henbane (Hyoscyamus niger L.) Seeds. Journal of Plant Bio., 47(4) : 391-395.
16. Demirci, B., Özhatay, N. (2012). An Ethnobotanical study in Kahramanmaraş (Turkey); wild plants used for medicinal purpose in Andırın, Kahramanmaraş. Turkish Journal Of Phar. Sci., 9(1), 75-92.
17. Ghahreman, A. (2009). Basic botany. Tehran. Tehran University Press, 504.
18. Gülçin, G., Ezer, N. (2004). Halk Arasında Hemeroid Tedavisinde Kullanılan Bitkiler. Hacettepe Üniv. Ecz. Fak. Dergisi, 24, 37-55,
19. Güncan, A. (2016). Yabancı otlar ve mücadele prensipleri. Selçuk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, 311 s. Konya.
20. Hartmann, K., Krobb, C., Mollwo, A. (1997). Phytochromemediated photocontrol of the germination of the Scentless Mayweed, Matricaria inodora L., and its sensitization by nitrate and temperature. J Photochem Photobiol B: Biology 40:240-252
21. Hermansen, A., Brodal, G., Balvoll, G. (1999). Hot water treatments of carrot seeds: effects on seed-borne fungi, germination, emergence and yield. Seed Sci Tech 27: 599-613
22. Hilhorst, H. W. M., Karssen, C. M., (1992). Seed dormancy and germination: the role of abscisic acid and gibberellins and the importance of hormone mutants. Plant Growth Reg 11 : 225-238
23. Hocking, G.M. (1947). Henbane-healing herb of Hercules and of Apollo. Eco Bot 1:306-316
24. Holm, L., Doll, J., Holm, E., Pancho, J., Herberger, J. (1997). World Weeds. Natural Histories and Distribution. New York, USA: John Wiley and Sons, Inc.
25. Honda, G., Yesilada, E., Tabata, M., Sezik, E., Fujita, T., Takeda, Y., Takaishi, Y., Tanaka, T. (1996). Traditional Medicine in Turkey VI. Folk medicine in west Anatolia: Afyon, Kütahya, Denizli, Muğla, Aydın provinces. Journal of Ethnopharmacology, 53, 75-87.
26. Horowitz, M., Taylarson, R. B. (1985). Behaviour of hard and permeable seeds of abutilon theophrasti medic. Weed Res 25:363-372
27. Hosseini, M., Mojab, M., Zamani, G. R. (2017). Cardinal temperatures for seed germination of wild barley, barley grass and hoary cress. Archives of Agronomy and Soil Science, 63:3, 352-361, DOI: 10.1080/03650340.2016.1213385
28. Iglesias, R. G., Babiano, M. J. (1997). Endogenous abscisic acid during the germination of chickpea seed. Physiol Plant 100:500-504
29. Karakurt, H., Aslantaş, R., Eşitken, A. (2010). Tohum Çimlenmesi ve Bitki Büyümesi Üzerinde Etkili Olan Çevresel Faktörler ve Bazı Ön Uygulamalar. U. Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi, 2010, Cilt 24, Sayı 2, 115-128.
30. Kaya, İ., İncekara, N., Nemli, Y. (2004). Ege Bölgesi’ nde sebze olarak tüketilen yabani kuşkonmaz, sirken, yabani hindiba, rezene, gelincik, çoban değneği ve ebegümecinin bazı kimyasal analizleri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Bilimleri Dergisi, 14 (1) : 1 – 6.
31. Keller, M., Kollmann, J. (1999). Effects of seed provenance on germination of herbs for agriculturel compensation sites. Agricul Ecosys Environ 72:87-99 Koç, H. (2002). Bitkilerle Sağlıklı Yaşama. G.O.P. Üniversitesi. Tokat. Ümit Ofset Basımevi Ankara, 388,
32. 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.
33. Obalı, A. (2009). Adi soda otu (Salsola kali subsp. ruthenica (Iljin) Soo.) tohumlarının çimlenme biyolojisi üzerinde araştırmalar. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Konya.
34. Polat, R., Satıl, F.(2012). An ethnobotanical survey of medicinal plants in Edremit Gulf (Balıkesir – Turkey). Journal of Ethnopharmacology, 139, 626- 641. Pudersell, K., Vardja, R., Vardja, T., Raal, A., Arak, E. (2003). Plant nutritional elements and tropane alkaloid production in the roots of henbane (Hyoscyamus niger). Pharmaceutical Biol 41 : 226-230
35. Radosevich, S., Holt, J., Ghersa, C. (1997). Weed Ecology Implications for Management, Wiley, New York
36. Solak, H. (2007). Konya yöresinde yaygın bazı yabancı ot tohumlarının çimlenme özellikleri üzerine araştırmalar. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Konya.
37. Şimşek, I., Aytekin, F., Yeşilada, E., Yıldırımlı, S. (2004). An ethnobotanical study of the Beypazarı, Ayas, and Gudul district towns of Ankara province (Turkey), Economic Botany, 58, 705-720,
38. Tabata, M., Sezik, E., Honda, G., Yeşilada, E., Fukui, H., Goto, K., Ikeshiro, Y. (1994).Traditional Medicine in Turkey III. Folk Medicine in East Anatolia, Van and Bitlis Provinces. International Journal of Pharmacognosy, 32(1), 3-12.
39. Tiryaki, İ., Topu, M. (2014). A Novel Method to Overcome Coat-Imposed Seed Dormancy in Lupinus albus L. and Trifolium pratense L.. Journal of Botany, 1:6-6. Tomer, R., Maguire, J. D. (1989). Hard seed studies in alfalfa. Seed Res 1 7:29-31
40. Tursun, N., Tursun, Ö.A., Kaçan, K. (2003). Kahramanmaraş ili ve ilçelerinde şekerpancarı ekim alanlarında sorun olan yabancı otların belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen ve Mühendislik Dergisi, 6 (2): 166 -173.
41. Tuzlacı, E., Aymaz, P.E. (2001). Turkish Folk Medicinal Plants. Part IV, Gönen, Fitoterapia, 72 (4), 323-43,
42. Yesilada, E., Sezik, E., Honda, G., Takaishi, Y., Takeda, Y., Tanaka, T. (1999). Traditional medicine in Turkey IX: folk medicine in north-west Anatolia. Journal of Ethnopharmacology, 64(3), 195-210.