RESUMO: Ipomoea hederaceae Jacq. é uma espécie exótica que está se tornando um problema crescente em lavouras de soja da província de Golestan, Irã. Considerando que há pouca informação disponível sobre a biologia dessa espécie no Irã, experimentos foram conduzidos para investigar os efeitos de diferentes fatores sobre a germinação de sementes e emergência de Ipomoea hederaceae. Amáxima germinação ocorreu em temperatura constante de 20 oC (82%) e em temperatura alternada de 15/25 oC (94%). A germinação foi reduzida com o aumento da salinidade e do estresse hídrico. A concentração de cloreto de sódio e o potencial osmótico que inibiram 50% da máxima germinação foram de -1,64 e -1,03 Mpa, respectivamente. O pH foi um fator limitante para a germinação, pois houve efeitos inibitórios das condições alcalinas sobre a germinação. Os resultados demonstraram que o pré-tratamento das sementes com temperatura elevada, maior que 100 oC, resultou em decréscimo da germinação. A germinação decresceu de 82% para 3% com o aumento da temperatura de 100 oC para 130 oC. Não houve diferenças de emergência de plântulas em profundidades de enterrio entre 1 e 10 cm, mas a emergência foi reduzida com o aumento da profundidade de enterrio de 10 para 14 cm, e nenhuma plântula emergiu a 15 cm de profundidade. Os resultados de experimentos com inundação também revelaram que as sementes dessa espécie são sensíveis a esse estresse, tanto que a emergência após três dias de inundação foi de 9%.

ABSTRACT: Ivy-leaved morning-glory (Ipomoea hederacea Jacq.) is an exotic species that is becoming an increasing problem in soybean fields of Golestan province, Iran. Because little information is available on the biology of this weed species in Iran, experiments were conducted to investigate the effects of different factors on seed germination and emergence of Ivy-leaved morning-glory. Maximum germination occurred at constant temperature of 20 oC (82%) and alternating temperature of 15/25 oC (94%). Germination was reduced with increasing salinity and drought stresses. Sodium chloride concentration and osmotic potential that inhibited 50% maximum germination were -1.64 and -1.03 MPa, respectively. Acidity was a limiting factor for the germination, due to inhibiting effect of alkaline conditions on germination. However, the results showed that high temperature pretreatment >100 oC decreased seed germination. Germination decreased from 82 to 3% as temperature increased from 100 to 130 oC. There was no significant difference between seedling emergence in burial depths of 1 to 10 cm, but emergence reduced with increasing burial depth from 10 to 14 cm, and no seedling was emerged from a depth of 15 cm. The results of the flooding experiment also revealed that the seeds of this species are sensitive to this stress, so that emergence was 9% after 3 d flooding.

Em 2010, foram conduzidos experimentos para determinar a influência da densidade de plantas e posição das sementes na planta-mãe sobre as características fisiológicas de carrapicho (Xanthium strumarium). Espinhos de carrapicho foram coletados no outono de 2010 na Fazenda de Pesquisa da Universidade de Ciências da Agricultura e Recursos Naturais de Gorgan, Irã. O experimento foi estabelecido como um arranjo fatorial usando um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Os fatores incluíram diferentes densidades de carrapicho (0, 2, 4, 6 e 8 plantas m-2) e as partes superior e inferior da copa. Sementes não dormentes foram utilizadas para determinar as temperaturas cardeais e a tolerância à salinidade e estresse hídrico. Temperaturas de germinação base, ideal e teto foram estimadas de 7,09 a 12,33; 32 a 35; e 44 a 45 nos diferentes tratamentos. O estresse de salinidade até 300 Mm e potencial osmótico de 8 bar inibiram a completamente germinação. A comparação das temperaturas base e coeficientes da equação sigmoide mostraram que as sementes produzidas no topo possuíam maior germinação do que aquelas produzidas na base da planta-mãe. As densidades de planta através do posicionamento da semente na planta-mãe afetam a qualidade da semente. Da mesma forma, mudanças na qualidade e quantidade de luz em ambiente de sombra aumentou a dormência em sementes maduras. O ambiente de sombra afeta a germinação na planta-mãe, o que aumentou a dormência das sementes em maturação sob a sombra, uma resposta adaptativa que reduz a probabilidade de germinação de plântulas sob condições desfavoráveis (sombra, competitividade).

Experiments were conducted in 2010 to determine the influence of plant density and seed position on the mother plant on seed physiological characteristics of cocklebur (Xanthium strumarium). Cocklebur burs were collected in fall of 2010 from Research Farm of University of Agricultural Sciences and Natural Resources of Gorgan, Iran. The experiment was established as factorial arrangement using a completely randomized design with three replications. The factors included different densities of cocklebur (0, 2, 4, 6 and 8 plant m-2) and the top and bottom parts of the canopy. Non dormant seeds were used for determining cardinal temperatures and tolerance to salinity and drought stresses. Base, optimum and ceiling germination temperatures were estimated between 7.09 to 12.33, 32 to 35 and 44 to 45 respectively in different treatments. Salinity stress up to 300 Mm and osmotic potential 8 bar inhibited the germination completely. Comparison of base temperatures and sigmoid equation coefficients showed that seeds produced in the top had higher germination than those that produced at the bottom of the mother plant. It seems plant densities through seed position on the mother plant affect seed quality. Likewise changes of light quality and quantity in shade environment increased seed dormancy in matured seeds. Shade environment affect seed germination on mother plant that increased dormancy of seeds maturing under shade be an adaptive response that reduces the probability of germination of offspring under unfavorable (shade, competitive) conditions.

Estudos foram realizados para estimar os parâmetros e as relações ligados a subprocessos em bancos de sementes de canola no solo, em Gorgan, Iran. Após um mês de enterrio, a viabilidade das sementes diminuiu para 39%, com inclinação de 2,03% ao dia; posteriormente, diminuiu com menor inclinação: de 0,01 até 365 dias após o enterrio no solo. A germinação manteve-se em seu maior valor no outono e inverno, reduzindo da primavera ao último mês do verão. Sementes de canola não dormentes não germinaram em temperaturas abaixo de 3,8 °C e potencial hídrico abaixo de -1,4 Mpaºd. Os valores hidrotermais foram de 36,2 e 42,9 Mpaºd para temperaturas sub e supraótima, respectivamente. A quantificação da emergência das sementes sob influência da profundidade de enterrio foi delineada de forma satisfatória (R²= 0,98 e RMSE = 5,03). Os parâmetros e as relações estimadas neste estudo podem ser utilizados em modelagens do banco de sementes do solo ou para estabelecer um novo modelo para o meio ambiente.

Studies were conducted to estimate parameters and relationships associated with sub-processes in soil seed banks of oilseed rape in Gorgan, Iran. After one month of burial, seed viability decreased to 39%, with a slope of 2.03% per day, and subsequently decreased with a lower slope of 0.01 until 365 days following burial in the soil. Germinability remained at its highest value in autumn and winter and decreased from spring to the last month of summer. Non-dormant seeds of volunteer oilseed rape did not germinate at temperatures lower than 3.8 ºC and a water potential of -1.4 MPa ºd. The hydrothermal values were 36.2 and 42.9 MPa ºd for sub- and supra-optimal temperatures, respectively. Quantification of seed emergence as influenced by burial depth was performed satisfactorily (R² = 0.98 and RMSE = 5.03). The parameters and relationships estimated here can be used for modelling soil seed bank dynamics or establishing a new model for the environment.

Abutilon theophrastie Echinochloa crus-galli são as principais plantas daninhas que afetam os sistemas de cultivo em muitas partes do mundo. Estudos em laboratório e em casa de vegetação foram conduzidos para determinar os efeitos da temperatura, pH da água e estresse salino e da profundidade de semeadura na germinação e na emergência das plântulas de A. theophrasti e E. crus-galli. Para A. theophrasti, as temperaturas de base, ótima e de teto de germinação foram estimadas em 5, 35 e 48ºC, respectivamente. A germinação das sementes foi sensível ao estresse hídrico e inibida completamente por um potencial de -0,6 MPa, mas foi tolerante à salinidade. Estresse salino de até 45 mM não teve nenhum efeito sobre a germinação de A. theophrasti, porém esta diminuiu com o aumento da concentração salina. Os níveis de seca e de salinidade para 50% de inibição da germinação máxima foram de -0,3 MPa e 110 mM, respectivamente. A germinação das sementes de A. theophrasti foi tolerante a uma vasta gama de níveis de pH. Para E. crus-galli, as temperaturas de base, ótima e de teto de germinação foram estimadas em 5, 38 e 45ºC, respectivamente. A germinação das sementes foi tolerante ao estresse hídrico e inibida completamente a um potencial de -1,0 MPa. Estresse salino de até 250 mM não teve efeito sobre a germinação das sementes. Os níveis de seca e de salinidade para 50% de inibição da germinação máxima foram de -0,5 MPa e 307 mM, respectivamente. Elevada porcentagem de germinação das sementes foi observada a pH=5, com diminuição para 61% em meio ácido (pH=4) e para 11% em meio alcalino (pH=9). A máxima emergência das plântulas de A. theophrasti e E. crus-galli ocorreu quando as sementes foram colocadas sobre a superfície do solo ou a uma profundidade de 1 cm.

Abutilon theophrasti and Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) are major weeds that affect cropping systems worldwide. Laboratory and greenhouse studies were conducted to determine the effects of temperature, pH, water and salinity stress, and planting depth on seed germination and seedling emergence of Velvetleaf and Barnyardgrass. For Velvetleaf, the base, optimum and ceiling germination temperatures were estimated as 5, 35 and 48 ºC, respectively. Seed germination was sensitive to drought stress and completely inhibited by a potential of -0.6 MPa, but it was tolerant to salinity. Salinity stress up to 45 mM had no effect on the germination of Velvetleaf, but germination decreased with increasing salt concentration. Drought and salinity levels for 50% inhibition of maximum germination were -0.3 MPa and 110 mM, respectively. Seed germination of Velvetleaf was tolerant to a wide range of pH levels. For Barnyardgrass, the base, optimum and ceiling germination temperatures were estimated as 5, 38 and 45 ºC, respectively. Seed germination was tolerant to drought stress and completely inhibited by a potential of -1.0 MPa. Salinity stress up to 250 mM had no effect on seed germination. Drought and salinity levels for 50% inhibition of maximum germination were -0.5 MPa and 307 mM, respectively. A high percentage of seed germination was observed at pH=5 and decreased to 61.5% at acidic medium (pH 4) and to 11% at alkaline medium (pH 9). Maximum seedling emergence of Velvetleaf and Barnyardgrass occurred when the seeds were placed on the surface of the soil or at a depth of 1 cm.

Voluntários de canola (Brassica napus)e Sinapis arvensis são conhecidas como plantas daninhas na produção agrícola. A informação quantitativa sobre a produção de sementes de ervas daninhas por estas é limitada. A informação é necessária para a dinâmica do modelo de bancos de sementes do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar a produção de sementes em função do tamanho destas plantas daninhas. Uma grande variedade de tamanho das plantas foi produzido usando-se um sistema de semeadura em leque, realizado em duas épocas de semeadura (ambientes). O tamanho da planta variou entre 3 e 167 g por planta para a canola e entre 6 e 104 g por planta para S. arvensis. A produção de sementes variou entre 543 e 14.773 sementes por planta de canola e entre 264 e 10.336 de sementes por planta para S.arvensis. Houve uma estreita relação entre a produção de sementes por planta e o tamanho da planta que foi bem descrita por uma função potência (y = 130,6x0.94; R² = 0,93 para a canola e y = 28x1.27; R² = 0,95 para S. arvensis). Houve também algumas fortes relações entre o número de vagens produzidas em plantas individuais e a quantidade de sementes produzidas (g por planta) com o tamanho da planta. Relações encontradas neste estudo podem ser usadas em modelos dinâmicos do banco de sementes de canola voluntária e S. arvensis.

Volunteer canola (Brassica napus) and Sinapis arvensis are well identified weeds of different cropping systems. Quantitative information on regarding seed production by them is limited. Such information is necessary to model dynamics of soil seed banks. The aim of this work was to quantify seed production as a function of the size of those weeds. A wide range of plant size was produced by using a fan seeding system performed at two sowing dates (environments). Plant size varied from 3 to 167 g per plant for canola and from 6 to 104 g per plant for S. arvensis. Seed production ranged from 543 to14,773 seeds per plant for canola, and from 264 to 10,336 seeds per plant for S. arvensis. There was a close relationship between seed production per plant and plant size which was well-described by a power function (y = 130.6x0.94; R² = 0.93 for canola and y = 28x1.27; R² = 0.95 for S. arvensis). There was also strong relationships among the number of pods produced in individual plants and the quantity of seeds produced (g per plant) with the size of the plant. The relationships found in this study can be used in dynamic seed bank models of volunteer canola and S. arvensis.

Experimentos de laboratório e de casa-de-vegetação foram conduzidos para determinar os efeitos dos estresses de seca, salinidade, temperatura, pH e a profundidade de plantio sobre a germinação e a emergência do trevo amarelo doce (Melilotus officinalis). Temperaturas base, ótima e teto para germinação de M. officinalis foram estimados em 0, 18 e 34 ºC, respectivamente. A germinação das sementes mostrou-se sensível ao estresse hídrico e foi totalmente inibida nos potenciais de -1 MPa. A germinação de M. officinalis foi tolerante à salinidade. Estresse salino até 90 mM não tiveram efeito sobre a germinação de sementes de M. officinalis, mas a germinação decresceu com o aumento da concentração de sal. A seca e a salinidade necessária para inibição de 50% de germinação máxima foi de 207 mm e -0,49 MPa, respectivamente. Alta porcentagem de germinação (>92%) foi observada em pH = 5-6 e desceu para 80% em condições ácidas (pH 4) e para 42% sob condições alcalinas (pH 9). Emergência máxima ocorreu quando as sementes foram posicionadas na profundidade de 2 cm e diminuiu com o aumento da profundidade de plantio. Nenhuma semente emergiu quando a profundidade de semeadura foi de 10 cm.

Laboratory and greenhouse experiments were conducted to determine the effects of drought and salinity stress, temperature, pH and planting depth on yellow sweet clover (Melilotus officinalis) germination and emergence. Base, optimum and ceiling germination temperatures were estimated as 0, 18.47 and 34.60 ºC, respectively. Seed germination was sensitive to drought stress and completely inhibited at a potential of -1 MPa, but it was tolerant to salinity. Salinity stress up to 90 mM had no effect over the M. officinalis seed germination, but the germination decreased by increasing the salt concentration. The drought and salinity required for 50% inhibition of maximum germination were 207 mM and -0.49 MPa, respectively. High percentage of seed germination (>92%) was observed at pH = 5-6 and decreased to 80% at acidic medium (pH 4) and to 42% at alkaline medium (pH 9) pH. Maximum seedling emergence occurred when the seeds were placed at 2 cm depth and decreased when increasing the depth of planting; no seed emerged from depths of 10 cm.