Vējauzas sēklu miera perioda dziļuma mainība atkarībā no populācijas un ievākšanas gada

Abstract

Vējauza Avena fatua L. ir plaši izplatīta nezāle lauksaimniecības platībās, kuras noturību augsnes sēklu bankā lielā mērā veicina organiskais miera periods. Vides un ģenētisko faktoru mainības dēļ atšķiras dažādos gados nogatavojušos un dažādās populācijās ievākto sēklu dīgtspēja. Šī darba mērķis bija noteikt sēklas ziedplēksnes un endogēnā miera perioda mehānismu ietekmi uz vējauzas sēklu organisko miera periodu dažādās populācijās un dažādos gados ievāktajām vējauzas sēklām. Pētījumā noteica dīgtspēju gan veselām, gan atplēkšņotām 2020., 2021. un 2022. gadā Latvijā, trīs populācijās ievāktajām vējauzas sēklām. Noteica ziedplēksnes, sēklu ievākšanas gada un vietas ietekmi uz sēklu dīgtspēju. Pārbaudīja korelāciju starp meteoroloģiskajiem parametriem augu attīstības un sēklu attīstības un nogatavošanās laikā un sēklu morfoloģiskajiem parametriem un dīgtspēju. Noteica atplēkšņoto sēklu dīgtspēju pēc dažāda ilguma pēcbriedes, atkarībā no giberelskābes koncentrācijas substrātā. Ziedplēksnes ietekme uz 2021. gadā ievākto sēklu dīgtspēju atšķīrās starp populācijām. Konstatēja būtisku, augstu negatīvo korelāciju starp veselo sēklu dīgtspēju un diennakts vidējo nokrišņu daudzumu jūlijā, būtisku, augstu pozitīvo korelāciju starp atplēkšņoto sēklu dīgtspēju un vidējo gaisa temperatūru jūnijā, kā arī būtisku, augstu negatīvo korelāciju starp ziedplēksnes masu un īpatsvaru un vidējo gaisa temperatūru jūnijā. Konstatēja korelāciju starp ziedplēksnes masu un atplēkšņoto sēklu dīgtspēju – lielāka ziedplēksnes masa un īpatsvars bija saistīti ar zemāku dīgtspēju atplēkšņotajām sēklām. Giberelskābe diedzēšanas substrātā atšķirīgi ietekmēja dažādos gados ievākto atplēkšņoto sēklu dīgtspēju. Pēcbriedes ilgums atšķirīgi ietekmēja gan dažādos gados, gan dažādās populācijās ievākto atplēkšņoto sēklu dīgtspēju. Vējauzas organiskā miera perioda mainība var būt saistīta ar vides ietekmi, uz ko norāda būtiskās sēklu morfoloģisko un fizioloģisko parametru korelācijas ar meteoroloģiskajiem datiem. Darba rezultāti parāda, ka vējauzas sēklu miera perioda dziļuma atšķirības dažādās populācijās un dažādos gados ievāktajām sēklām nosaka gan sēklu morfoloģiskās atšķirības, gan atšķirīga sēklu miera perioda fizioloģisko mehānismu izpausme.

Wild oat, Avena fatua L., is a common weed species found in agricultural areas. Seed dormancy significantly contributes to its persistence in the soil seed bank. Seed germination percentage differs among populations and years of collection because dormancy is determined both by environmental and genetic factors. The aim of this study was to determine the effect of seed hull and the physiological mechanisms on the dormancy of seeds collected in different populations and in different years. Germination percentage was determined for both intact and dehulled seeds collected in three wild oat populations in Latvia in 2020, 2021, and 2022. The effects of hull, seed collection year, and site on germination were statistically analyzed. A correlation between meteorological parameters during plant development and seed maturation and seed morphological parameters and germination percentage was tested. The effect of giberellic acid concentration in germination substrate on the germination of dehulled seeds after different after-ripening periods was assessed. The effect of hull on seed germination differed among populations collected in 2021. There was a significant, strong negative correlation between germination of intact seeds and daily average precipitation in July, a significant, strong positive correlation between germination of dehulled seeds and average air temperature in June, and a significant, strong negative correlation between the hull mass and hull mass percentage and air average temperature in June. Also, a significant correlation was found between hull mass, hull percentage composition, and germination of dehulled seeds; germination percentage was higher in dehulled seeds with greater hull mass and hull percentage. The effect of gibberellic acid concentration in germination substrate was different in seeds collected in different years, and the effect of the after-ripening period differed depending on the collection site and year. Significant correlations between seed morphological and germination parameters and meteorological parameters suggest that the environment influences wild oat seed dormancy. The results of this study show that both seed morphological parameters and the physiological mechanisms of dormancy determine different depths of seed dormancy in different seed populations and different years.