Investigation of Allelopatic Potential of Brassica elongata Ehrhart (Elongated mustard) Water Extracts on Some Weeds

Year 2023, Volume: 26 Issue: 3, 295 - 307, 31.12.2023

Murat Karaca , Eren Bilge Eren

Abstract

In this study, allelopathic effects of Brassica elongata Ehrh. (Elongated mustard) water extracts obtained from all parts, against 5 weed species, Aegilops cylindrica L. (Jointed goatgrass), Amaranthus retroflexus L. (Redroot pigweed), Avena fatua L. (Spring wild oat), Secale cereale L. (Feral rye) and Sinapis arvensis L. (Charlock) seeds and seedlings were investigated. The experiments were conducted under laboratory and greenhouse conditions. In petri studies, 2, 4, 8 and 16% of water extracts were tested on weed seeds. In pot trials, 16% of water extracts were applied to seedlings of 2-4 leaf weeds. In petri studies, it was observed that the bioherbicidal effect on seed germination rate, root and shoot length increased with increasing dose. As a result, it was determined that the water extracts obtained from B. elongata plants inhibited germination, root and shoot lengths and seedling growth of 5 weed seeds that were tested and inhibition increased due to dose increase. In petri studies, water extract applications, all doses gave the most successful results in inhibiting the germination rate and root length in species other than A. cylindrica. Considering the herbicidal effects of the extracts against weed seedlings in pot studies, the most successful result was on S. cereale seedlings with a rate of 89.17% after 48 hours. When the results obtained were evaluated together, it was determined that B. elongata water extracts had allelopathic potential.

Keywords

Allelopathy, Weed, Brassica elongata Ehrh., Water Extract

Brassica elongata Ehrhart (Uzun şalgam) Özütlerinin Bazı Yabancı Otlar Üzerinde Allelopatik Potansiyellerinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Brassica elongata Ehrh. (Uzun şalgam) bitkisinin tüm aksamından elde edilen özütler (su ekstraktı) için Aegilops cylindrica L. (Sakal otu), Amaranthus retroflexus L. (Kırmızı köklü tilki kuyruğu), Avena fatua L. (Yabani yulaf), Secale cereale L. (Yabani çavdar) ve Sinapis arvensis L. (Yabani hardal) olmak üzere belirlenen 5 yabancı ot türünün tohumlarına ve fidelerine karşı oluşturduğu allelopatik etkileri incelenmiştir. Denemeler, laboratuvar ve sera koşullarında yürütülmüştür. Petri çalışmalarında özütlerin % 2, 4, 8 ve 16’ lık dozları yabancı ot tohumlarına denenmiştir. Saksı çalışmalarında ise, özütlerin % 16’ lık dozları 2-4 yapraklı yabancı otların fidelerine uygulanmıştır. Petri çalışmalarında, uygulanan doz miktarı arttıkça tohum çimlenme oranı, kök ve sürgün uzunluğu üzerine biyoherbisidal etkinin arttığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak B. elongata bitkisinden elde edilen özütlerin denemeye alınan 5 yabancı ot türü tohumlarının çimlenmesine, kök ile sürgün boyu uzunluğuna etkisi olduğu, ayrıca doz artışına bağlı olarak fide gelişimini baskıladığı ve inhibisyonunu arttırdığı saptanmıştır. Petri çalışmalarında özüt uygulamalarında bütün dozlar A. cylindrica dışındaki türlerde çimlenme oranı ve kök uzunluğunu inhibe eden en başarılı sonuçları vermiştir. Saksı çalışmalarında özütlerin yabancı ot fidelerine karşı gösterdikleri herbisidal etkilere bakıldığında en başarılı sonuç 48 saat sonunda %89,17 oranı ile S. cereale fidelerinde olmuştur. Elde edilen sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde B. elongata özütlerinin allelopatik potansiyele sahip olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Allelopati, Yabancı ot, Brassica elongata Ehrh., Özüt

References

• Ateş, E., Üremiş, İ. (2018). Sinapis arvensis L. (yabani hardal) ve Avena sterilis L. (kısır yabani yulaf) tohumlarının çimlenme sıcaklıklarının belirlenmesi, Uluslararası Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, E-ISSN:2651-3617, 1(2): 154-159.
• 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.
• Boydston, R., Al-Khatib, K. (1994). Brassica gren manure crops suppress weeds, Proceedings of Western Society of Weed Science, 47:24-27.
• Buggy, R.L. (1995). Cover crop biology: A mini-review, SAREP’s sustainable agriculture-technical reviews, Vol.7:4.
• Cunedioğlu, T., Üremiş İ. (2018). Biberiye (Rosmarinus officinalis L.) ve Sütçüler Kekiği (Origanum minutiflorum O. Schwarz & P.H. Davis) Uçucu Yağlarının Bazı Yabancı Ot Tohumlarının Çimlenmelerine Etkileri. Mustafa Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 23(1), 24-32.
• Dakshini, K. M. M., Foy C. L. (1999). Allelopathy: One component in a multifaceted approach to ecology. In: Inderjit, C L, Foy, K M M, Dakshini (eds.): Principles and Practices in Plant Ecology, Allelochemical Interactions, CRC Press, 3-14.
• Dudai, N, Poljakoff-Mayber, A., Mayer, A.M., Putievsky, E., Lerner, H.R. (1999). Essential oils, as allelochemicals and their potential use as bioherbicides. J. Chem. Ecol., 25:1079-1089.
• Duke, S.O., Dayan, F.E., Romagni, J.G., Rimando, A.M. (2000). Natural products as sources of herbicides: current status and future trends. Weed Research, 40: 99-111.
• Efil, F. (2012). Mercanköşk (Origanum majorana L.) ve dağ kekiği (Origanum syriacum L.) uçucu yağ ve hidrosollerinin yabancı otlara karşı biyo-herbisidal potansiyellerinin belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Antakya/Hatay, s.114.
• Erkin, E., Kişmir, A. (1996). Dünya’da ve Türkiye’de tarım ilaçlarının kullanım, II. Ulusal Zirai Mücadele İlaçları Sempozyumu, 18-20 Kasım, Ankara, s.3-11.
• Foy, C.L., Inderjit. (2001). Understanding the role of allelopathy in weed interference and declining plant diversity, Weed Technology, 15:873-878.
• Gönen, O., Uygur, F.N., Üremiş, İ. (1996). Çukurova’da herbisit kullanımın boyutları ve geleceğe yönelik görüşler, II. Ulusal Zirai Mücadele İlaçları Sempozyumu, 18-20 Kasım, Ankara, s.91-100.
• İskenderoğlu, S.N. (1995). Bitki ekstraktları ve atıklarının yabancı ot türlerinin gelişmesine olan biyoherbisit etkisinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, s.120.
• Jassbi, A. R., Zamanizadehnajari, S., Baldwin, L. (2010). Phytotoxic volatiles in the roots and shoots of Artemisia tridentata as detected by headspace solid-phase microextraction and gas chromatographic-mass spectrometry analysis. Journal of Chemical Ecology. (36): 1398-407.
• Karaca, M., Güncan, A. (2009). Yabani Çavdar (Secale Cereale L.)‟ın Bazı Biyolojik Özellikleri ve Konya İlinde Buğday Ürününe Karışma Oranının Belirlenmesi, Türkiye III. Bitki Koruma Kongresi Bildirileri, 15-18 Temmuz 2009, Van, s.268.
• Karaca M., Yurttaş Kılınç C. (2023). Bazı Bitki Özütlerinin Secale cereale L. ve Avena fatua L. Tohumlarının Çimlenmesi Üzerine Allelopatik Etkisi. Turk J Weed Sci, 26(1):38-48.
• Kocaçalışkan, İ., 2007). Biyolojik mücadelede alternatif bir yol bitkisel silah allelopati, Bilim ve Teknik Kulübü Dergisi, s.30-31.
• Koch, W. (1970). Temperatuansprüche unkarutern bei der keimung, saatgut wirtschaft, 22. 85 hohenheim, Almanya.
• Kordali, S., Cakir, A., Sutay, S. (2007). Inhibitory Effects of monoterpenes on seed germinnation and seedling Growth. Z. Naturforsch. C 62c, s.207-214.
• Kordali, S., Cakir, A., Akcin, T. A., Mete, E., Akcin, A., Aydin, T. and Kilic, H. (2009). Antifungal and Herbicidal Properties of Essential Oils and n-hexane Extracts of Achillea gypsicola Hub-Mor. and Achillea biebersteinii Afan. (Asteraceae). Industrial Crops and Products, 29 (2-3), p. 562–570.
• Oerke, E.C., Dehne, H.W., Schonbeck, F., Weber, A. (1994). Crop Production and Crop Protection: Estimated Losses in Major Food and Cash Crops, Elsevier Science B.V., Amsterdam, 1994. 808 pp.
• Özdemir, Ş. (2007). Brassicaceae familyasından bazı bitkilere ait ekstraktların yabancı otlarla mücadelede biyo-herbisit olarak kullanılabilme olanaklarının araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Antakya, s.88.
• Özdemir, B. (2023). Çukurova Fenerotu (Physalis angulata L.) ve Meksika Fenerotu (Physalis philadelphica Lam. var. immaculata Waterfall)’nun Tohum Biyolojilerinin ve Tohum Çimlenmeleri Üzerine Bazı Bitki Uçucu Yağ ve Özütlerinin Allelopatik Etkilerinin Belirlenmesi (Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü).
• Peterson, J., Belz, R., Walker, F., Hurle, K. (2001). Weed suppression by release of ısothiocyanates from turnip-rape mulch., Agronomy Journal, 93(1), s.37-43.
• Rice, E.L. (1984). Allelopathy, 2nd Ed. N.Y. Academic Press.
• Taştan, B. Yıldırım, A., Erciş, A. (1993). Sakalotunun (Aegilops cylindrica Host.) çimlenme biyolojisi ve çıkışı üzerinde araştırmalar. Türkiye I. Herboloji Kongresi. 3-5 Şubat 1993, Adana. s. 61-66.
• Turk, M.A.,Tawaha, A.M. (2002). Allelopathic effect of black mustard (Brassica nigra L.) on germination and growth of wild oat (Avena fatua L.), Crop Protection, 222: 673-677.
• Uludag, A., Uremis, I., Arslan., M. (2018). Biological weed control, Non-chemical weed control, (Eds.: Jabran, K.and Chauhan, B.S.) Academic Press, 115-132.
• Uygur, F.N., 1985. Untersuchungen zu art und Bedeutung der Verunkrautung in der Cukurova unter Besonderer Berücksictigung von Cynadon dactylon (L.) Pers. und Sorghum halepense (L.) Pers. PLITS, 1985/3 (5) Stutgart, Germany, s.169.
• Uygur, F.N., Koch, W., Walter, H. (1986). Çukurova Bölgesi Buğday-Pamuk Ekim Sistemindeki Önemli Yabancı Otların Tanımı. PLTS 4(1). Josef Margraf, Aichtal.
• Weston, L.A. (1996). Utilization of allelopathy for weed management in agrocoecosystems, Argon J., 88: 860-866.
• Vyvan, J. R. (2002). Allelochemicals as leads dor new herbicides and agrochemicals, Tetrahedro, 58:1631-1646.
• Yılmaz, Ö. (2019). Beyaz lahana (Brassica oleracea L.) fidelerinin bitki ekstraktlarının bazı yabancı ot ve kültür bitkisi tohumlarının çimlenmesi üzerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, s.41.