کاربرد مدل هیدروتایم در کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر پنیرک (Malva sylvestris L.) به پتانسیل آب

مقدمه جوانه‌زنی بذر یکی از فرآیندهای زیستی مهم است که تحت تأثیر عوامل ژنتیکی و محیطی قرارا می‌گیرد. دما و پتانسیل آب دو عامل اولیه مهم کنترل کننده جوانه‌زنی می‌باشند. پنیرک (Malva sylvestris L.) یکی از مهمترین علف‌های هرز مهاجم در جنوب غربی ایران بوده و همچنین به‌عنوان یک گیاه دارویی مهم شناخته شده است. پنیرک بومی اروپا، شمال آفریقا و جنوب غربی آسیا می‌باشد. این گیاه به‌ فراوانی در باغ‌ها؛ مزرعه‌ها، حاشیه جاده‌ها، حاشیه مزرعه‌ها، شهرها و مکان‌های جمع‌آوری زباله‌ها مشاهده می‌شود و ارتفاع آن از 60 تا 120 سانتی‌متر متغییر است. با استفاده از مدل‌ هیدروتایم می‌توان پاسخ جوانه‌زنی بذر به پتانسیل آب را کمی‌سازی کرد. در این پژوهش با استفاده از مدل هیدروتایم پاسخ جوانه‌زنی بذر پنیرک (Malva sylvestris L.) به سطوح مختلف پتانسیل آب در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها  این آزمایش در سال 1394 در آزمایشگاه بذر دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. میوه‌های پنیرک در سال 1393 از استان خوزستان، شهرستان شوشتر (32 درجه و 2 دقیقه و 47 ثانیه شرقی) جمع‌آوری شد. در ادامه بذرها از میوه‌ها خارج شدند و در تا زمان آزمایش در شرایط آزمایشگاه نگهداری شد. دمای محیط نگهداری در طی روز 30 درجه سانتی‌گراد و در طی شب 20 درجه سانتی‌گراد بود. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف خشکی (0، 0.2-، 0.4-، 0.6-، 0.8-، 1-، 1.2-، 1.4- و 1.6- مگاپاسکال) در دماهای 15، 20 و 30 درجه سانتی‌گراد بود. در ابتدا، پاسخ جوانه‌زنی تجمعی بذرها به سطوح مختلف پتانسیل‌ آب در دماهای مختلف با استفاده از مدل ویبول کمی‌سازی شد، سپس جهت محاسبه ضرایب هیدروتایم برای هر دما از مدل هیدروتایم با توزیع نرمال استفاده شد. تمامی اطلاعات با استفاده از نرم افزار SAS ver 9.2. آنالیز شدند. مدل هیدروتایم به داده‌های درصد جوانه‌زنی تجمعی برازش داده شد. برازش مناسب مدل هیدروتایم برای تمای داده‌ها توسط ضریب تبیین مدل (R2)، ارتباط بین درصد جوانه‌زنی واقعی و پیش‌بینی شده و پتانسیل پایه آب واقعی و پیش‌بینی شده بررسی شد. یافته‌ها نتایج نشان داد که دما و پتانسیل اسمزی علاوه بر درصد جوانه‌زنی بر سرعت جوانه‌زنی نیز اثر گذار بود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما، درصد و سرعت جوانه‌زنی افزایش یافت و با افزایش پتانسیل آب، درصد جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که مدل هیدروتایم برازش داده شده به داده‌ها دارای ضریب تبیین (R2) بالایی بود. بر طبق نتایج مدل هیدروتایم، ضریب هیدروتایم (θH) با افزایش درجه حرارت به‌طور معنی‌داری کاهش یافت به‌طوری که کمترین ضریب هیدروتایم (10.01 مگاپاسپال ساعت) مربوط به دمای 30 درجه سانتی‌گراد بود. پتانسیل پایه با افزایش درجه حرارت به‌طور معنی‌داری کاهش یافت و بیشترین پتانسیل پایه با میانگین 1.13- و 1.11- مگاپاسکال مربوط به دماهای 15 و 20 درجه سانتی‌گراد و کمترین میزان پتانسیل پایه (Ψb(50)) با میانگین 0.6 مگاپاسکال مربوط به دمای 30 درجه سانتی‌گراد بود. کمترین ضریب انحراف توزیع پتانسیل پایه در جمعیت (σ Ψb(50)) (0.31) مربوط به دمای 30 درجه سانتی‌گراد بود. نتیجه‌گیری استفاده از مدل هیدروتایم جهت کمی‌سازی پاسخ جوانه‌زنی بذر پنیرک به سطوح مختلف پتانسیل آب در دماهای مختلف دارای نتایج قابل قبولی بود. با استفاده از خروجی‌ مدل هیدروتایم در دماهای مختلف می‌توان درصد جوانه‌زنی را در پتانسیل‌های مختلف پیش‌بینی نمود.