مدلسازی پاسخ جوانه‌زنی بذر علف‌های‌هرز جودره (Hordeum spontaneum) و علف قناری (Phalaris minor) به دما

چکیده مقاله

مدل‌های گوناگونی برای پیش‌بینی پاسخ جوانه‌زنی بذر به دما ارایه شده‌اند که مهمترین و پرکاربردترین آنها مدل زمان گرمایی (یکای گرمایی) است. این مدل اگرچه دارای ویژگی‌های زیست‌شناختی مناسبی برای جوانه‌زنی است ولی بر پایه پیش‌‌فرض‌هایی است که در برخی گونه‌ها (بویژه علف‌های‌هرز) دیده نمی‌شود که برآیند آن پیش‌بینی نادرست جوانه‌زنی است. در این مقاله مدلی بر پایه توزیع آماری ویبول پیشنهاد می‌گردد که نه تنها از نظر زیست‌شناختی بر مدل مرسوم برتری دارد بلکه پیش‌بینی بسیار مناسبی از الگوی جوانه‌زنی نیز فراهم می‌آورد. در پژوهشی آزمایشگاهی جوانه‌زنی بذرهای علف‌های هرز جودره (Hordeum spontaneum) و علف‌قناری (Phalaris minor) در دماهای 8، 12، 16، 20،‌ 24 و 28 درجه سانتی‌گراد آزمون شد و پاسخ جوانه‌زنی آنها توسط هر دو مدل توصیف گردید. مدل مرسوم برازش نامناسبی به داده‌های جوانه‌زنی دو گونه و بویژه علف‌قناری داشت (9 تا 12% خطا). حال آنکه خطای مدل پیشنهادی در این مقاله تنها 4% بود و پیشرفت جوانه‌زنی در طی زمان نیز به خوبی توسط مدل پیش‌بینی شد. مدل پیشنهادی همچنین به خوبی توانست سه پدیده زمان درنگ (زمان تا آغاز جوانه‌زنی)، ‌سرعت جوانه‌زنی و درصد جوانه‌زنی پایانی را در هر دو گونه برآورد نماید. جداسازی تاثیر دما بر سرعت جوانه‌زنی و جوانه‌زنی پایانی از ویژگی‌های مهم این مدل است که به اهمیت بوم‌شناختی آن می‌افزاید. برای نمونه،‌ دمای بهینه برای سرعت جوانه‌زنی در هر دو گونه (در جودره 8/21 و در علف‌قناری 5/23 درجه سانتی گراد) بالاتر از گستره دمایی بهینه بر حسب درصد جوانه‌زنی پایانی بود (در جودره بین 5/7 تا 20 و در علف‌قناری بین 5/7 تا 16 درجه سانتی‌گراد). این ویژگی سازش‌پذیری بسیار بالایی به هر دو گونه برای جوانه‌زنی در دامنه گسترده‌ای از دماهای محیطی می‌دهد.