Allelopathic Effects of Common Vetch (Vicia sativa L.) on Seed Germination and Development of Some Weed Species

Öz

Common vetch (Vicia sativa L.) is a legume forage crop which is widely grown both in our country and the world. Besides, it is one of the most preferred plants as living mulch crop for weed control. It has important advantages in terms of weed competition because of fast growing, very good covering of the soil surface and getting the opportunistic manner of the media sources. It is considered that another feature of common vetch to control weeds is having allelopathic potential. In this context, the effects of V. sativa on seed germination and growth of some problematic weed species in our country were investigated. Therefore, water-extracts and sap of V. sativa leaves in different concentrations were applied on seeds of 8 different weeds and 2 different test plants species. In the experiment, sap of common vetch at the rate of 25%, 50% and 100% and water-extracts that were kept waiting in water at 1, 3 and 7 days were applied. Experiment was set up with four replicates and replicated two times. On the other hand, pot experiments were set up to determine the effects of common vetch root secretion on weed growth. The secretion of vetch root was collected via an assembly is named ladder system and applied at equal amount on four different weed species at 2-4 leaf stages. Pot trials were carried out with 4 replicates for the first year and 6 replicates for the second years. As a result, water-extracts and sap of V. sativa leaves inhibited seed germination of the most weed species which used in the experiment. But, root exudates of vetch have not suppressive effects on weed growth. At the end of the study, it is concluded that, common vetch has allelopathic potential on seed germination and through this way it suppresses weeds. In this context, common vetch could be used to reduce weed populations both as cover crop and as rotation plant.

Anahtar Kelimeler

• Allelopathy; bio-herbicide; common vetch; germination; weed

Adi Fiğin (Vicia sativa L.) Bazı Yabancı Ot Tohumlarının Çimlenmesi ve Gelişmesi Üzerine Allelopatik Etkileri

Öz

Adi fiğ (Vicia sativa L.) gerek ülkemizde, gerekse dünyada yaygın olarak yetiştirilen bir baklagil yem bitkisi olmasının yanı sıra, yabancı ot mücadelesinde canlı malç olarak en çok tercih edilen bitkilerden biridir. Hızlı gelişmesi, toprak yüzeyini çok iyi örtmesi ve ortam kaynaklarından fırsatçı bir şekilde yararlanması nedeniyle yabancı ot rekabetinde önemli avantajlara sahiptir. Adi fiğin yabancı otları baskı altına almasında etkili diğer bir özelliğin sahip olduğu allelopatik potansiyel olduğu düşünülmektedir. Bu bağlamda V. sativa’nın ülkemizde sorun olan bazı yabancı ot türlerinin tohum çimlenmesi ve gelişimi üzerine allelopatik etkisi araştırılmıştır. Bunun için 8 farklı yabancı ot türü ile 2 farklı test bitkisine ait tohumlara, V. sativa’nın farklı konsantrasyondaki yaprak özsuyu ve su ekstraktı uygulanmıştır. Denemede adi fiğin %25, % 50 ve %100’lük öz suyu ile 1, 3 ve 7 gün suda bekletilen su ekstraktları uygulanmıştır. Petri denemeleri 4 tekerrürlü olarak kurulmuş ve iki kez tekrarlanmıştır. Diğer taraftan adi fiğ köklerinden çıkan salgıların yabancı ot gelişimi üzerine etkisini belirlemek amacıyla saksı denemeleri kurulmuştur. Bunun için merdiven sistemi adı verilen bir düzenek yardımıyla fiğ köklerinden çıkan salgılar toplanmış ve denemeye alınan 2-4 yapraklı dönemdeki dört farklı yabancı ot türüne eşit miktarda uygulanmıştır. Saksı denemeleri ilk yıl 4, ikinci yıl 6 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Sonuç olarak, adi fiğ yapraklarından elde edilen özsu ve su ekstraktının denemede kullanılan yabancı ot türlerinin birçoğunun tohum çimlenmesini önemli ölçüde azalttığı, ancak fiğ kök salgılarının yabancı ot gelişimini baskı altına almada çok etkili olmadığı görülmüştür. Çalışma sonunda adi fiğin yabancı otları baskı altına almasında tohum çimlenmesi üzerine sahip olduğu allelopatik potansiyelin etkili olduğu anlaşılmıştır. Bu bağlamda yabancı ot yoğunluğunun azaltılmasında adi fiğin gerek örtücü bitki, gerekse münavebe bitkisi olarak kullanılmasının etkili olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Adi fiğ; allelopati; biyoherbisit; çimlenme; yabancı ot

Kaynakça

1. Fuji Y., 2001. Screening and future exploitation of allelopathic plants alternative herbicides with special reference to hairy vetch. J. Crop Prod. 4, 257-275
2. Fuji Y., Furubayashi A. and Hiradate S., 2005. Rhizosphere soil method: a new bioassay to evaluate allelopathy in the field. Proceeding of the 4th World Congress on Allelopathy. New South Wales, Australia, pp:490-492
3. Gülcan H. ve Anlarsal, A.E., 2001. Yem Bitkileri II (Baklagil Yem Bitkileri). Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Genel Yayın No: 5, Ders Kitapları Yayın No: A-3, 95 s. Adana
4. Hoffman M. L., Regnier E. E. and Cardina J., 1993. Weed and corn (Zea mays) responses to a hairy vetch (Vicia villosa) cover crop. Weed Technol. 7, 594-599
5. Kitiş Y.E., 2009. Çukurova Bölgesi turunçgil bahçelerinde canlı ve cansız malç uygulamalarının entegre yabancı ot kontrolü açısından değerlendirilmesi. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (Basılmamış) Adana
6. Kitiş Y.E., Kolören O. and Uygur F.N., 2011. Evaluation of common vetch (Vicia sativa L.) as living mulch for ecological weed control in citrus orchards. African Journal of Agricultural Research. 6(5), 1257-1264
7. Kolören O., 2004. Turunçgil bahçelerinde yabancı otlar ile mücadelede örtücü bitkilerin kullanılma olanaklarının araştırılması. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, (Basılmamış) Adana
8. Kunz C., Sturm D.J., Varnholt D., Walker F. and Gerhards R., 2016. Allelopathic effects and weed suppressive ability of cover crops. Plant Soil Environ., 62(2): 60-66

9. Medeiros A.R.M., Luccehesi A.A., 1993. Allelopathic effects of common vetch (Vicia sativa L.) on lettuce in laboratory tests. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 28(1): 9-14
10. Mohammadi G.R., 2010. Weed control in corn (Zea mays L.) by hairy vetch (Vicia villosa L.) interseeded at different rates and times. Weed Biology and Management 10, 25-32
11. Mohammadi, G.R., 2012. Weed Control, Chapter 4; Living mulch as a tool to control weeds in agroecosystems: A review. Editor; Price, A.J., Published by InTech, Croatia, 264 p. ISBN: 978-953-51-0159-8
12. Oliver L.R., Klingaman T.E. and Eldridge I. L, 1992. Influence of hairy vetch on weed control and soybean yield. Arkansas Farm Res. Arkansas Exp. Stn 41, 8-9
13. Palada M.C., Ganser S., Hofstetter R., Volak B. and Culik M., 1982. Association of interseeded cover crops and annual row crops in year-round cropping systems. In, (ed. By Lockeretz W.). The Fourth IFOAM Conference, Cambridge, MA, USA, pp:193–213
14. Recourt K., Schripsema J., Kijne J.W., Van Brussel A.A.N. and Lugtenberg B.J.J., 1991. Inoculation of Vicia sativa subsp. nigra roots with Rhizobium leguminosarum biovar vicia results in realese of nod gene activating flavanones and chalcones. Plant Molecular Biology 16: 841-852
15. Reddy K.N. and Koger C.H. 2004. Live and killed hairy vetch cover crop effects on weeds and yield in glyphosate-resistant corn. Weed Technology 18:835-840
16. Soya H., Avcıoğlu R. ve Geren, H., 1997. Yem Bitkileri. Hasad Yayıncılık Ltd. Şti.,223 s. İstanbul
17. Van Brussel, A.A.N., Zaat S.A.J., Canter Cremers H.C.J., Wijffelman C.A., Pees E., Tak T. and Lugtenberg, B.J.J., 1986. Role of plant root exudate and Sym plasmid-localized nodulation genes in the synthesis by Rhizobium leguminosarum of Tsr factor which causes thick and short roots on common vetch. J Bact 165:517-522
18. Zaat S.A.J., Schripsema J., Wijffelman C.A., Van Brussel A.A.N. and Lugtenberg B.J.J., 1989. Analysis of the major inducers of the Rhizobium nodA promoter from Vicia sativa root exudate and their activity with different nodD genes. Plant Molecular Biology 13:175-188
19. Zohaib A., Ehsanullah Tabassum T., Abbas T. and Rasool T., 2014a. Influence of water soluble phenolics of Vicia sativa L. on germination and seedling growth of pulse crops. Sci. Agri. 8 (3):148-151
20. Zohaib A., Tanver A., Khaliq A. and Safdar M E., 2014b. Phytotoxic effect of water soluble phenolics from five leguminous weeds on germination and seedling growth of rice. Pak. J. Weed Sci. Res., 20(4):417-429