Effects of Essential Oils of Thyme and Sweet Marjoram on Seed Germination and Growing of Some Weeds

Abstract

In order to find alternative methods to chemical control of weeds, essential oils with the doses of 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 and 32 μl/petri dish of thyme (Origanum syriacum L.) and sweet marjoram (O. majorana L.) were used for germination studies on Amaranthus retroflexus L. (redroot pigweed), Portulaca oleracea L. (common purslane), Physalis angulata L. (cutleaf groundcherry), Echinochloa colonum (L.) Link. (barnyard grass) and Solanum nigrum L. (black nightshade). In addition, the same essential oils with the dosages of (1%, 2%, 4%, 8% and 16% were applied for growing studies on the same weeds. As average, both plants’ essential oils inhibited the weed germination more than 50% and especially S. nigrum and P. angulata were inhibited in high ratios. Both P. oleracea and S. nigrum’s growth were inhibited more than 50% by the essential oils.

Keywords

• Thyme,sweet marjoram,essential oil,germination,growing inhibition

Dağ Kekiği (Origanum syriacum L.) ve Mercanköşk (Origanum majorana L.) Bitkilerinden Elde Edilen Uçucu Yağların Bazı Yabancı Ot Tohumlarının Çimlenmesine ve Bitki Gelişimine Etkileri

Abstract

Yabancı otların kontrolunda kimyasal mücadeleye alternatif yöntemler bulmak amacı ile dağ kekiği (Origanum syriacum) ve mercanköşk (Origanum majorana)’den elde edilen uçucu yağların (0.5, 1, 2, 4, 8, 16 ve 32 μl/petri dozlarda) Amaranthus retroflexus L. (kırmızı köklü tilki kuyruğu), Portulaca oleracea L. (semiz otu), Physalis angulata L. (fener otu), Echinochloa colonum (L.) Link. (benekli darıcan) ve Solanum nigrum L. (köpek üzümü) tohumlarının çimlenmesi ile (%1, %2, %4, %8 ve %16 dozlarda) bitki gelişimi üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Çimlenme çalışmalarında, her iki uçucu yağ uygulaması da çalışmada kullanılan tüm yabancı otların tohumlarının çimlenmelerini ortalama %50’nin üzerinde engellenmiş olup bu oran özellikle, S. nigrum ve P. angulata için çok yüksek oranda gerçekleşmiştir. Bitki büyüme çalışmalarında uygulanan uçucu yağlar P. oleracea ve S. nigrum’un bitki gelişimini %50’nin üzerinde engellemiştir. 

Keywords

• Dağ kekiği,mercanköşk,uçucu yağ,çimlenme,büyüme engelleyici

References

1. Arslan M., Üremiş İ., Uludağ A. (2005). Determining bio-herbicidal potential of rapeseed, radish and turnip extracts on germination inhibition of cutleaf ground-cherry (Physalis angulata L.) seeds. J. Agronomy, 4 (2): 134-137. Arslan M., Uremis I. (2015). Weed control with essential oils in organic farming. VI International Agricultural Symposium “Agrosym 2015” (15-18 October 2015, Jahorina-Bosnia and Herzegovina) Abstracts: 1194-1200.Atak M., Mavi K., Uremıs, I. (2016). Bio-herbicidal effects of oregano and rosmary essential oils on germination and seedling growth of bread wheat cultivars and weeds. Romanian Biotechnological Letters, 21 (1) 11149-11159.Aydın O. (2009). Bitkisel kökenli bazı uçucu yağların bazı yabancı ot tohumlarının çimlenme ve çıkışına olan fumigant etkilerinin araştırılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, 44 s. Kahramanmaraş. Azırak S. (2002). Bazı uçucu yağ bitkilerinin ve aromakimyasalların yabancı ot türlerinin çimlenmesi üzerine allelopatik etkisi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, 53 s. Kahramanmaraş. Bainard L.D., Isman M.B., Upadhyaya M.K. (2006). Phytotoxicity of clove oil and its primary constituent eugenol and the role of leaf epicuticular wax in the susceptibility to these essential oils. Weed Science, 54 (5) 833–837. Baltepe Ş., Mert H.H. (1973. Bazı Cucurbitaceae türlerinin hipokotil büyümesi üzerinde gibberellik asit ve indol asetik asitin etkileri, Tübitak IV. Bilim Kongresi Tebliği, Ankara. Barney J.N. Hay, A.G. Weston, L. (2005). Isolation and characterization of allelopathic volatiles from mugwort (Artemisa vulgaris L.). J. Chem. Ecol, 31: 247-235. Başer K.H.C. Özek T., Tümen G., Sezik E. (1993). Composition of the essential oils of Turkish origanum species with commercial importance. J. Essential Oil Res., 5: 619-623. Baydar H. (2005). Yayla kekiği (Origanum minutiflorum O. Schwarz et. P.H. Davis)'nde farklı toplama zamanlarının uçucu yağ içeriği ve uçucu yağ bileşenleri üzerine etkisi. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18: 175-178. Buhler D.D., Hoffman M.L. (1999). Andersen’s guide to practical methods of propagating weeds and other plants. Weed Science Society of America, 2nd edition, 248 s, Allen Press.Büyükkurt N., Uludağ A., Üremiş İ. (2016). “Türkiye’de allelopati çalışmalarına geçmişten geleceğe bir bakış. Uluslararası Katılımlı VI. Bitki Koruma Kongresi (5-8 Eylül 2016, Konya-Turkey) Bildiriler: 818.Cavalieri A., Caporali F. (2010). Effects of essential oils of cinnamon, lavender and peppermint on germination of Mediterranean weeds. Allelopathy Journal, 25 (2) 441-451. Çetintaş R., Tursun N., Karcı A., Almira M.H. Seyithanoğlu M. (2006). The bio-herbicidal effects of daphne (Laurus nobilis L.) and some of its important components on the germination of some weeds and agronomic crops. 2006 Annual International Research Conference on Methyl Bromide Alternatives and Emissions Reductions (6-9 November 2006, Orlando, Florida-USA), 52. Dudai N, Poljakoff-Mayber A., Lerner H.R., Putievsky, E. Ravid, U. Katzir, E. (1993). Inhibition of germination and growth bt volatiles of Micromeria fruticosa. Act. Hort., 344: 123-131. Duke S.O. (1985). Weed physiology, Herbicide physiology, I and II., CRC Pres Inc., Boca Raton, Florida. Erbaş S., Elkoyunu R., Baydar H. (2011). Bazı yabancı ot ve kültür bitkisi tohumlarının çimlenmesi ve fide gelişimi üzerine Salvia officinalis L. uçucu yağının allelopatik etkisi. Türkiye IX. Tarla Bitkileri Kongresi (12-15 Eylül 2011, Bursa) Bildiriler: Cilt II, 1344-1349. Flamini G., Cioni P.L. Morelli I., Macchia M., Ceccarini L. (2002). Main agronomic-productive characteristics of two ecotypes of Rosmarinus officinalis L. and chemical composition of their essential oils. J. Agric. Food Chem., 50: 3512 -3517. Hançerli L. (2017). Çukurova bölgesi mısır ekim alanlarında önemli yabancı ot türlerinin belirlenmesi ve bunların mücadelesinde kullanılabilecek örtücü bitki türlerinin araştırılması. Ç.Ü. Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, 102 s, Adana. Kadıoğlu İ., Yanar Y. (2004). Allelopathic effects of plant extracts against seed germination of some weeds. Asian J. Plant Sci., 3 (4) 472-475. Karabacak S. (2017). Çukurova bölgesi ayçiçeğinde sorun olan yabancı ot türlerinin ve yoğunluklarının belirlenmesi ile bunlardan canavar otlarının (Orobanche spp.) agroekolojik herbisitlerle mücadele olanaklarının araştırılması. Ç.Ü. Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, 128 s, Adana. Kaya K., Sertkaya E., Uremis I., Soylu, S. (2018). Determination of chemical composition and fumigant insecticidal activities of essential oils of some medicinal plants against the adults of cowpea weevil, Callosobruchus maculatus. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Tarım ve Doğa Dergisi, 21 (5) 708-714.Orel E. (1996). Çukurova bölgesi buğday ve mısır ekim alanlarında bazı ekolojik faktörlerin göstergesi olabilecek yabancı ot türlerinin saptanması. Ç.Ü. Fen Bil. Ens. Yüksek Lisans Tezi, 133 s., Adana. Önen H., Ozer Z. (2002). Study of allelopathic on several crops. influence of mugwort (Artemisia vulgaris L.) J. Plant Disease and Protection, Sonderheft XVlll, 339-347. Önen H. (2003. Bazı bitkisel uçucu yağların biyoherbisidal etkileri. Türkiye Herboloji Derg., 6 (1) 39-47. Patterson D.T. (1985). Comparative ecophysiology of weeds and crops. Weed Physiology I (ed., Duke, S.O.), Boca Raton, Florida: CRC Press, 101-129. Penuelans J., Ribas- Carbo M., Giles L. (1996), Effects of allelochemical on plant respiration and oxygen isotope fragrance industries. (Eds., Janick, J., Simon, J.E.), New Crops. Wiley, New York , pp. 620-627. Pinto E., Pina-Vaz C., Salgueiro L. Gonc M.J., Oliveira S. C., Cavaleiro C., Palmeira A., Rodrigues A., Oliveira J.M. (2006). Antifungal activity of the essential oil of Thymus pulegioides on Candida, Aspergillus and dermatophyte species. J. Medical Microbiology 55: 1367-1373. Soylu E.M., Soylu S., Kurt Ş. (2006). Antimicrobial activities of the essential oils of various plants against tomato late blight disease agent Phytophthora infestans. Mycopathologia, 161: 119-128. Telci İ. (2006). Uçucu yağlar ve allelopati. Allelopati Çalıştayı “Türkiye’de Allelopatinin Kullanımı: Dün, Bugün, Yarın” (13-15 Haziran 2006, Yalova) Bildiriler, 153-159. Uludağ A., Üremiş İ. (2000). A perspective on weed problems in cotton in Turkey. Proceedings: The Inter-Regional Cooperative Research Network on Cotton, A joint Workshop and Meeting of the All Working Groups (20-24 September 2000, Adana-Turkey), 194-199. Uludag A., Uremis I., Rusen M., Tursun N. (2017. Possible uses of allelopathy in weed control in organic farming in Turkey. Acta Herbologica, 26 (2) 87-93.Uremis I., Arslan M., Uludag A. (2008). Effect of essential oils on the germination of Solanum nigrum and Physalis angulata. 5th World Congress on Allelopathy “Growing Awareness of the Role of Allelopathy in Ecological, Agricultural, and Environmental Processes” (21-25 September 2008, New York-USA) Abstracts: 47-48.Uremis, I., Arslan, M., Sangun, M.K. (2009). Herbicidal potential of essential oils on the germination of some problem weeds. Asian J. Chem., 21 (4) 3199-3210. Uremis I., Soylu S., Uludag A. (2017). The effect of essential oil of Rosmarinus officinalis L. on several weed and crop species. The 26th Asian-Pasific Weed Science Society Conference (19-22 September 2017, Kyoto-Japan) Abstracts: 311.Üremiş İ., Arslan M., Yıldırım A.E., Soylu S. (2014). Bazı kekik uçucu yağlarının yabancı ot mücadelesinde toprak fumigantı olarak kullanılabilme olanaklarının belirlenmesi. Türkiye V. Bitki Koruma Kongresi (3-5 Şubat 2014, Antalya) Bildiriler: 380.Uygur F.N. (1985). Untersuchungen zu art und Bedeutung der Verunkrautung in der Cukurova unter Besonderer Berücksictigung von Cynodon dactylon (L.) Pers. und Sorghum halepense (L.) Pers. PLITS, 1985/3 (5) Josef Margraf, 169 s, Stuttgart, Germany. Uygur S. (1997). Çukurova bölgesi yabancı ot türleri, bu türlerin konukçuluk ettiği hastalık etmenleri ve dağılımları ile hastalık etmenlerinin biyolojik mücadelede kullanılma olanaklarının araştırılması. Ç.Ü. Fen Bil. Ens., Doktora Tezi, 148 s., Adana. Yazlık A., Arslan M., Efil F., Üremiş İ. Uludağ, A. (2013). Uçucu yağların Türkiye’de yabancıot mücadelesinde kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi. I. Bitki Koruma Ürünleri ve Tarım Makineleri Kongresi (2-5 Nisan 2013, Antalya), Bildiriler, 229-241.Yazlık A., Üremiş İ. (2015). Bazı uçucu yağ bileşiklerinin kanyaş [(Sorghum halepense (L.) Pers.] gelişimine etkinliğinin belirlenmesi. Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 2 (2) 93-99.Yıldırım B.K. (2007). Bazı bitkisel kökenli uçucu yağların bioherbisidal etkilerinin araştırılması. Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, 130 s, Samsun. Zambak Ş., Büyükkurt N., Uludağ A., Üremiş İ. (2016). Rosmarinus officinalis L. (biberiye), Origanum syriacum L. (Suriye kekiği) uçucu yağlarının geniş yapraklı bazı yabancıot tohumlarının çimlenmeleri üzerine etkisi. Uluslararası Katılımlı VI. Bitki Koruma Kongresi (5-8 Eylül 2016, Konya) Bildiriler: 819.Zar J.H. (1996). Biostatistical Analysis. 3rd ed., 662 s., Prentice Hall, New Jersey, U.S.A.