این تحقیق در سال ۱۳۸۸، در شهر همدان و در شرایط گلخانهای (گلخانه گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه بو علی سینا)، انجام شد. مختصات محل آزمایش به شرح زیر است:
طول جغرافیایی: ۲۸/۴۸ درجه
عرض جغرافیایی: ۴۸/۳۴ درجه
ارتفاع از سطح دریا: ۱۸۲۱ متر
۲-۱- مواد گیاهی مورد استفاده در آزمایش استحصال دود گیاهی
در این تحقیق، گیاه دارویی خاکشی (Sisymbrium irio) در آزمایش تولید دود، مورد استفاده قرار گرفت و به این منظور مخلوطی از اندامهای هوایی تازه و خشک (ساقه، برگ و گل) این گیاه از رویشگاههای خودروی محوطه اطراف دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلیسینای همدان جمع آوری گردید. به منظور سوزاندن و استحصال دود از این گیاه دارویی، اندام های هوایی جمع آوری شده این گیاه، در دمای محیط خشک گردید.
بذور ۳ گونه گیاه دارویی شامل توت روباهی، سرخارگل و بابونه از شرکت پاکان بذر اصفهان تهیه گردید. برای برطرف کردن نیاز احتمالی بذور به سرمادهی جهت بهاره سازی، قبل از هر آزمایشی ۹ روز در دمای ۵- ۰ درجه سانتیگراد پیش سرمادهی شدند.
۲-۲- روش اجرای آزمایش
۲-۲-۱- آزمایش عصاره دودی
در این روش، دود حاصل از سوختن ۵۰۰ گرم از گیاه مربوطه از یک مخزن حاوی آب مقطر عبور داده شد. به طوریکه دود در آب مقطر به صورت یک محلول دود-آب (smoke-water) در آمد و این محلول دود-آب که به رنگ زرد می باشد، طی یک فرایند شیمیایی با بهره گرفتن از اتر (برای جداسازی مواد موثره دود)، محلول مولار جوش شیرین (برای حذف اسیدهای قوی) و محلول مولار سود (برای حذف اسیدهای ضعیف)، برای استخراج عصاره دودی، مورد استفاده قرار گرفت (اسپارگ و همکاران، ۲۰۰۶). پس از استحصال عصاره دود، این عصاره با آب مقطر در غلظت های مختلف ۱، ۲/۰، ۱/۰، ۰۱/۰ و ۰۰۲/۰ رقیق گشته و در ظرفهایی جداگانه نگهداری شد.
آزمایش مطالعه اثر تیمار عصاره دودی، درقالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با ۳ تکرار و ۶ تیمار غلظت عصاره دودی (۰، ۱، ۲/۰، ۱/۰، ۰۱/۰ و ۰۰۲/۰) برای هر گونه گیاهی، بهطور جداگانه انجام گرفت.
۲-۲-۱-۱- روش اجرای مراحل جوانهزنی:
قوه نامیه بذور قبل از شروع آزمایش تعیین شد. به این منظور، پتریدیشها قبل از استفاده به مدت ۲۴ ساعت با هیپوکلریت سدیم ضدعفونی شدند. برای هر یک از گیاهان مورد مطالعه، تعداد شش پتریدیش که هرکدام تقریباً حاوی ۱۰۰ بذر بود، در نظر گرفته شد. پتریدیشها هرکدام توسط یک غلظت از عصاره دودی به مدت یک ساعت تیمار شدند. لازم به ذکر است که در تیمار شاهد به جای عصاره دود از آب مقطر استفاده شد.
پس از اتمام مدت زمان تعیین شده، بذور از پتری دیشها خارج و با آب مقطرشسته شدند. بذرها با هیپوکلریت سدیم۱۰ درصد ضدعفونی شدند و سپس به طور تصادفی، تعداد۲۰ عدد بذر از هر گروه، جداگانه در سه پتری دیش جدید (واحد آزمایشی) روی دو لایه کاغذ صافی واتمن قرار داده شدند و این بار cc5 آب مقطر به هر پتری دیش اضافه گردید. برای جلوگیری از بیماریهای قارچی، ضدعفونی بذور با بهره گرفتن از قارچکش بنومیل دو در هزار انجام گرفت و سپس پتریدیشها جهت جوانهزنی به اتاقک رشد منتقل شدند. شرایط اتاقک رشد به صورت ۱۶ ساعت روشنایی، ۸ ساعت تاریکی، دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۷۰ درصد تنظیم شد. شمارش بذور از آغاز جوانهزنی به مدت ۷ روز انجام شد و معیار جوانهزنی یک بذر، خروج ریشهچه به میزان یک میلیمتر، در نظر گرفته شد. پس از پایان دوره جوانهزنی، صفاتی همچون طول ساقهچه، طول ریشهچه و وزن گیاهچه بذور جوانهزده اندازه گیری شد.
۲-۲-۱-۲- روش اجرای مراحل اندازه گیری صفات رشدی
برای ارزیابی صفات رشدی گیاهان مورد نظر، تمام مراحل تیمار بذرها عیناً مانند مرحله قبل (۲-۳-۱-۱) تکرار شد. پس از شستشوی بذرها از عصاره دودی، بذرها به گلدانهایی با قطر ۲۵ و ارتفاع ۳۰ سانتیمتر منتقل شدند. در هر گلدان ۱۰ عدد بذر کشت گردید و از هر تیمار سه تکرار در نظر گرفته شد. پس از سبز شدن گیاهچهها در مرحله چهار برگی، اقدام به تنک کردن گلدانها گردید و در همه گلدانها تعداد ۵ بوته جهت نمونهگیریهای بعدی نگهداری شد.
به منظور مبارزه با آفت شته در بابونه به توصیه کارشناسان از سم متاسیستوکس به میزان دو در هزار و نیز برای مبارزه با سفیدک سطحی در گیاه توتروباه از سم بنومیل به میزان دو در هزار استفاده شد.
۲-۲-۲- آزمایش دود آئروسل
اندام های هوایی تازه و خشک گیاه خاکشی جمع آوری شده در یک مخزن فلزی سوزانده شد و دود حاصل از آن توسط لولهای که در طرف دیگر آن یک فن دمنده قرار داشت به یک محفظه برزنتی مکعبی به ابعاد ۸۰*۸۰*۸۰ سانتیمتر هدایت گردید. در داخل این محفظه، بذرهایی که به منظور جذب بهتر دود به مدت ۵ دقیقه در آب مقطر خیسانده شده بودند، روی طبقهایی توری مانند فلزی، قرار دادهشدند. به منظور حذف اثر گرما بر بذرها، لوله هادی دود از میان محفظهای پر از آب، عبور داده شد و بدین وسیله دود تولید شده خنک گردید. حدود ۳۰ بذر از هر سه گیاه مورد نظر پس از تعیین قوه نامیه در پتریدیشهایی که به مدت ۲۴ ساعت با هیپرکلریت سدیم ضدعفونی شده بودند، قرار داده شد و به مدت ۲۰ دقیقه در معرض دود آئروسل قرار گرفتند. سپس ۲۰ بذر از هرکدام جهت کشت در اتاقک رشد و انجام آزمایش و اندازهگیریهای مراحل جوانهزنی، در پتری دیشهای حاوی ۲ لایه کاغذ صافی واتمن قرار داده شدند (لازم به ذکر است بذوری از هر سه گیاه مورد آزمایش که فقط ۵ دقیقه در آب مقطر خیسانده شده بودند، به عنوان شاهد در نظر گرفته شدند). تعداد ۱۰ بذر باقیمانده از هر پتریدیش جهت کشت و اندازه گیری صفات رشدی، به گلدانهای کشت منتقل گردیدند. در هر گلدان ۱۰ عدد بذر کشت گردید و از هر تیمار سه تکرار در نظر گرفته شد. پس از سبز شدن گیاهچهها در مرحله چهار برگی اقدام به تنک کردن گلدانها گردید و در همه گلدانها تعداد ۵ بوته جهت نمونهگیریهای بعدی نگهداری شد. پس از پایان دوره جوانهزنی، مانند آزمایش عصاره دودی صفاتی همچون طول ساقهچه، طول ریشهچه و وزن گیاهچه بذور جوانهزده اندازه گیری شد. آزمایش استفاده از دود مستقیم (آئروسل)، در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با ۳ تکرار برای مقایسه خصوصیات جوانه زنی بذور ۳ گونه گیاهی انجام شد.
۲-۳- نمونه برداریها و صفات مورد مطالعه
صفات مورد مطالعه در این آزمایش شامل دو بخش صفات مربوط به جوانهزنی و شاخصهای رشدی بود.
۲-۳-۱- صفات مربوط به جوانهزنی
از زمان شروع جوانهزنی به مدت ۷ روز (جوانه زنی ۱۰۰ درصد اولین واحد آزمایشی)، هر روز بذور جوانهزده شمارش گردید و با بهره گرفتن از روابط ۲-۱ و ۲-۲ به ترتیب سرعت و درصد جوانهزنی تعیین گردید.
رابطه (۲-۱) n i / Σ ni di Σ = سرعت جوانهزنی
رابطه (۲-۲)ni / N×۱۰۰ Σ = درصد جوانهزنی
ni : بذور جوانهزده در شمارش iام di: روز جوانهزنی در شمارش iام N: تعداد بذور کشت شده
در روز هفتم آزمایش، طول ساقهچه، طول ریشهچه و وزن خشک گیاهچهها اندازه گیری شد و با بهره گرفتن از روابط ۲-۳ و ۲-۴ به ترتیب ویگور و نسبت ریشه به ساقه تعیین گردید.
رابطه (۲-۳) درصد جوانهزنیVI = (sl + rl) ×
رابطه (۲-۴) = rl /sl نسبت ریشه به ساقه
VI: شاخص بنیه گیاهچه، sl طول ساقهچه و rl طول ریشهچه.
۲-۳-۲- صفات مربوط به شاخصهای رشدی
برای مطالعه روند رشد و نمو گیاهان موردنظر طی دوره آزمایش، پنج بار، هر ۳۰ روز یک بار به صورت تصادفی، ۱ بوته انتخاب گردید. برای به دست آوردن شاخصهای رشدی، طول ریشه، ارتفاع گیاه، تعداد شاخه های جانبی، تعداد برگ در بوته مقدار وزن خشک اندام هوایی، اندازه سطح برگ گیاه در هر مرحله، نمونه برداری مورد نیاز بود. ابتدا سطح برگ نمونه های برداشت شده توسط نرمافزار فتوشاپ، به دقت اندازه گیری و پس از خشک کردن نمونه ها (به مدت ۴۸ ساعت در آون ۷۰ درجه سانتیگراد) وزن خشک اندام هوایی محاسبه گردید. در مواردی که گیاه وارد مرحله زایشی و گلدهی گردید (بابونه)، صفاتی مانند: طول دوره کاشت تا گلدهی، تعداد گل در بوته، قطر گل و وزن خشک گل نیز اندازه گیری شد. به منظور تجزیه و تحلیل رشد گیاه نیز پس از گرفتن لگاریتم طبیعی از داده های TDM و LAI، از روابط ۲-۵ و ۲-۶ استفاده شد.
رابطه (۲-۵) | = Exp (a+bx+cx2) TDM | |
رابطه (۲-۶) | ) x2 +b’ x+c’ LAI = Exp (a’ | |
TDM: تجمع ماده خشک کل | LAI: شاخص سطح برگ | |