ผลของการทำไพรม์มิ่งเมล็ดพันธุ์ร่วมกับคาเฟอีน ต่อความงอก ความแข็งแรงและการเจริญเติบโตของต้นกล้าพริก

Effects of Seed Priming with Caffeine on Germination, Vigour and Seedling Growth of Pepper

Authors

  • จักรพงษ์ กางโสภา
  • เพชรรัตน์ จี้เพชร

Keywords:

คุณภาพเมล็ดพันธุ์ , การยกระดับคุณภาพเมล็ดพันธุ์ , ออสโมไพรม์มิ่ง , ไซโตไคนิน , ไนโตรเจน, seed quality , seed enhancement , osmo-priming , cytokinin, nitrogen

Abstract

พริกเป็นหนึ่งในพืชผักที่คนไทยนิยมบริโภคมากที่สุด จึงทำให้การเพาะปลูกพริกเพื่อให้ได้ผลผลิตที่ดีและมีคุณภาพต้องการเมล็ดพันธุ์ที่มีความงอกสูง งอกได้สม่ำเสมอ แต่ในเมล็ดพันธุ์บางฤดูกาลผลิตทางการค้ามักพบปัญหาเมล็ดมีความงอกความแข็งแรงต่ำ จึงทำให้เมล็ดงอกเป็นต้นกล้าไม่สม่ำเสมอ เมื่อนำไปเพาะปลูกทำให้โรคในระยะกล้าเข้าทำลายของโรคในระยะต้นกล้า จากปัญหาดังกล่าว ทำให้การยกระดับคุณภาพเมล็ดพันธุ์ก่อนนำไปเพาะปลูกโดยวิธีการไพรม์เมล็ดพันธุ์ร่วมกับคาเฟอีนเป็นอีกทางเลือกหนึ่งเพื่อช่วยเกษตรกรมีเมล็ดพันธุ์คุณภาพสูงไว้ใช้เพาะปลูก การทดลองนี้วางแผนการทดลองแบบ Completely Randomized Design (CRD) จำนวน 4 ซ้ำ ประกอบด้วย เมล็ดไม่ไพรม์ การไพรม์เมล็ดด้วยคาเฟอีนที่ความเข้มข้น 5, 10, 15, 20 และ 25 mM จากผลการทดลองจึงสามารถสรุปได้ดังนี้ การไพรม์เมล็ดร่วมกับคาเฟอีนที่ความเข้มข้น 10 mM ทำให้การงอกราก ความเร็วในการงอกราก ความงอก ความเร็วในการงอก ดัชนีความแข็งแรง ดัชนีความงอก เวลาเฉลี่ยต่อวัน ความยาวต้น ความยาวราก และความยาวต้นกล้าดีมากกว่าและแตกต่างกันในทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับเมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์ เมื่อตรวจสอบในสภาพห้องปฏิบัติการ ส่วนการตรวจสอบในสภาพเรือนทดลองพบว่า การไพรม์เมล็ดด้วยน้ำเพียงอย่างเดียวและการไพรม์เมล็ดด้วยคาเฟอีนที่ความเข้มข้น 20 mM ทำให้เมล็ดมีการโผล่พ้นดิน และความ เร็วในการโผล่พ้นดินดีมากกว่าและแตกต่างกันในทางสถิติกับเมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์ ส่วนการไพรม์เมล็ดร่วมกับคาเฟอีนที่ความเข้มข้น 10 mM ทำให้เมล็ดพริกมีความงอก ความเร็วในการงอก และดัชนีความงอกดีมากกว่าและแตกต่างกันในทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับเมล็ดที่ไม่ได้ผ่านการไพรม์  The most consumed vegetable by Thai people is pepper. Therefore, in order to receive high yields of pepper with good quality, pepper seeds with a high and constant germination rate are necessary. However, some commercial pepper seeds have problems with low germination rates and low vigor. Hence, the seed growing rate is inconsistent. When planted, those seedlings are destroyed by seedling diseases. Given the aforementioned problems, improving seed quality by priming seeds with caffeine is one method to help farmers the highest seed quality of pepper cultivation. The experimental design is based on the Completely Randomized Design (CRD) with four replications of each set of experiment including the comparison of non-priming seeds, primed seeds with only water, and seeds primed with 5, 10, 15, 20 and 25 mM of caffeine. The results are as follows. Tested under laboratory conditions, seeds primed with 10 mM of caffeine had better radicle emergence, germination percentage, speed of radicle emergence, speed of germination, vigor index, germination index, mean germination time, shoot length, root length, and seedling length when compared to non-priming seeds. The differences were also found statistically significant. When tested under greenhouse conditions, primed seeds with only water and primed seed with 20 mM of caffeine had cotyledon emergence and speed of cotyledon emergence faster compared to non-primed seeds. The difference was found statistically significant. On the other hand, seeds primed with 10 mM of caffeine had better germination, and higher speed of germination, and germination index compared to non-priming seeds. Of the differences, they were found statistically significant.

References

Abdul-Baki, A.A., & Anderson, J.D. (1973). Vigor determination in soybean seed by multiple criteria. Crop Science, 13(6),630–633.

Agarwal, V.K., & Sinclair, J.B. (1996). Principles of Seed Pathology. 2nd Edition. Boca Raton: CRC Press.

Ashihara, H. (2006). Metabolism of alkaloids in coffee plants. Brazilian Journal of Plant Physiology, 18,1-8.

Bloom, A.J., Frensch, J., & Taylor, A.R. (2006). Influence of inorganic nitrogen and pH on the elongation of maize seminal roots. Annals of Botany, 97(5),867–873.

Coskun, D., Britto, D.T., & Kronzucker, H.J. (2016). Nutrient constraints on terrestrial carbon fixation: The role of nitrogen. Journal of Plant Physiology, 203,95-109.

Ellis, R.A., & Roberts, E.H. (1981). The quantification of ageing and survival in orthodox seeds. Seed Science and Technology, 9(2),373-409.

Hitoshi, S. (2006). Cytokinins: Activity, biosynthesis, and translocation. Annual Review of Plant Biology, 57,431-449.

ISTA (International Seed Testing Association). (2017). International Rules for Seed Testing, Edition 2018. Bassersdorf: International Seed Testing Association.

Kaewsorn, P., Chotanakoon, K., Chulaka, P., & Chanprasert, W. (2017). Effect of seed priming on germination and seedling growth of pepper. Agricultural Science Journal, 48(1), 70–79. (in Thai)

Krainart, C., Siri, B., & Vichitphan, K. (2015). Effects of accelerated aging and subsequent priming on seed quality and biochemical change of hybrid cucumber (Cucumis sativa Linn.) seeds. Journal of Agricultural Science and Technology, 11(1),165-179.

Kumar, G., & A. Tripathi. (2004). Mutagenic response of caffeine in Capsicum annuum. Journal Indian Botanical Society, 83,136-140.

Lawlor, D.W. (2002). Carbon and nitrogen assimilation in relation to yield: mechanisms are the key to understanding production systems. Journal of Experimental Botany, 53(370), 773–787.

McDonald, M.B. (1999). Seed deterioration: Physiology, repair and assessment. Seed Science and Technology, 27,177-237.

McDonald, M.B. (2000). Seed priming. In M. Black & J.D. Bewley (Eds.), Seed Technology and Its Biology Basis (pp. 287-326). Sheffield: Sheffield Acad Press.

Morsucci, R., Curvetto, N., & Delmastro, S. (1991). Involvement of cytokinin and adenosine 3, 5 cyclic monophosphate in stomatal movement in Vicia faba. Plant Physiology and Biochemistry, 29,537-547.

Osuna, D., Prieto, P., & Aguilar, M. (2015). Control of seed germination and plant development by carbon and nitrogen availability. Frontiers in Plant Science, 6, 1023.

Pairohakul, S. (2019). Biology. Bangkok: Active Print Co., Ltd. (in Thai)

Rithichai, P. (2000). Effects of harvesting times on yield and quality of hot pepper seed. Thai Science and Technology Journal, 8(2), 15-21. (in Thai)

Siri, B. (2009). Seed Technology. Khon Kaen: Department of Plant Science and Agricultural Resource, Faculty of Agriculture, Khon Kaen University. (in Thai)

Siri, B., Vichitphan, K., Kaewnareee, P., Vichitphan, S., & Klanrit, P. (2013). Improvement of quality, membrane integrity and antioxidant systems in sweet pepper (Capsicum annuum Linn.) seeds affected by osmopriming. Australian Journal of Crop Science,7(13),2068-2073.

Siri, B. (2015). Seed Conditioning and Seed Enhancements. Khon Kaen: Klungnanawitthaya Press. (in Thai)

Taylor, A.G., Allen, P.S., Bennett, M.A., Bradford, K.J., Burris, J.S., & Misra, M.K. (1998). Seed enhancements. Seed Science Research, 8,245–256.

The office of Agricultural Regulation. (2019). Seeds Export Quantity and Value. Retrieved September 16, 2020, from https://bit.ly/345kxKw. (in Thai)

Truta, E., Zamfirache, M.M., & Olteanu, Z. (2011). Caffeine induced genotoxiceffects in Phaseolus vulgarisand Raphanus sativus. Botanica Serbica, 35,49-54.

Vitória, A.P., & Mazzafera, P. (1998). Cytokinin-like effects of caffeine in bioassays. Biologia Plantarum, 40, 329-335.

Wink, M. (2004). Allelochemical properties of quinolizidine alkaloids. In F.A. Macias, J.C. Garcia-Galindo, J.M.G. Molinillo, H.G Cutler. (Eds.), Allelopathy-Chemistry and Made of Action of Allelochemicals. (pp. 183-200). Florida: Boca Ratón.

Downloads

Published

2022-09-29