Effects of seed priming on water imbibition pattern and seed germination of rice
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Seed germination and seed vigor affect seedling establishment and growth of rice. This experiment was undertaken to investigate the effect of calcium chloride (CaCl2), sodium chloride (NaCl), wood vinegar (WV) and salicylic acid (SA) using as priming agents on water imbibition pattern and seed germination of two rice cultivars, Chainat 1 (CN1) and Sakonnakhon (SK) with three levels of seed quality, new seed, deteriorated seed due to storage and deteriorated seed due to artificial accelerated aging. Treatments with 4 replications were 1) soaking seed in water or hydropriming (control); soaking seed in 2) CaCl2 solution (conc. 0.1, 0.2 or 0.5 mol); 3) in NaCl (conc. 0.1, 0.2 or 0.5 mol); 4) in 500, 300, or 200 times diluted wood vinegar (WV) and 5) in salicylic acid (SA) (conc. 0.0004, 0.0007 or 0.0011 mol). Results revealed that both rice varieties exhibited similar water imbibition pattern when priming with water, WV or SA. Seed germination of all treatments as indicated by the radicle protrusion was observed nearly the same time, 20-36 h after priming. Priming rice seed with CaCl2 or NaCl delayed water imbibition process. Seed priming did not improve seed germination percentage of new seed batch of Chainat 1 and Sakonnakhon since they already possessed high seed germination, and deteriorated seed due to storage but priming with 200 times diluted WV or 0.0007 mol SA significantly enhanced speed of germination as measured by first count evaluation of seed germinations test. Effect of seed priming on germination of accelerated aged seed showed that priming with different solutions and different concentrations of solution significantly increased germination percentage and speed of germination of Chainat 1 and Sakonnakhon as measured by first count evaluation of seed germination test. Priming with high concentration of salt solution decreased seed germination.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กรมป่าไม้. 2545. คุณภาพเมล็ดไม้ และการพัฒนาแหล่งเมล็ดพันธุ์ไม้ป่า. เอกสารเผยแพร่ทางวนวัฒนวิทยา เล่มที่ 2. สำนักวิชาการป่าไม้. กรมป่าไม้.
ชานนท์ มณีรัตน์ ภาณุมาศ ฤทธิไชย และเยาวพา จิระเกียรติกุล. 2556. ผลของการ priming ด้วย salicylic acid และ folic acid ต่อความงอก ความแข็งแรง และการเจริญเติบโตของต้นกล้าผักบุ้งจีน. วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. 21 (ฉบับพิเศษ 6): 511-519.
ดรุณี โชติษฐยางกูร สดุดี วรรณพัฒน์ และ อนันต์ พลธานี. 2555. การใช้น้ำส้มควันไม้เป็นสารแช่เมล็ดและฉีดพ่นทางใบในข้าวนาหว่าน: การทดสอบโดยเกษตรกร. แก่นเกษตร. 40 (ฉบับพิเศษ): 233-240.
ดรุณี โชติษฐยางกูร. 2559. ชีววิทยา และเทคโนโลยีเมล็ดพันธุ์. สาขาพืชไร่ ภาควิชาพืชศาสตร์ และทรัพยากรการเกษตร คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น.
นภาพร เวชกามา และพีรยศ แข็งขัน. 2561. การปรับปรุงคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ด้วยเทคนิค Seed priming. เกษตรพระวรุณ. 15(1): 17-30.
บุญมี ศิริ. 2552. วิทยาการเมล็ดพันธุ์ Seed Technology. ภาควิชาพืชศาสตร์และทรัพยากรการเกษตร คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น.
บุญมี ศิริ. 2558. การปรับปรุงสภาพและยกระดับคุณภาพเมล็ดพันธุ์. ภาควิชาพืชศาสตร์และทรัพยากรการเกษตร คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น. โรงพิมพ์คลังนานาวิทยา. ขอนแก่น.
ภานุมาศ ฤทธิไชย และอติพร พิพัฒน์กรสกุล. 2551. ผลของวิธี hydropriming ต่อความงอกและความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ผักชี. แก่นเกษตร. 36: 235-240.
Bewley, J.D., and M. Black. 1982. Physiology and Biochemistry of Seed in Relation to Germination. Vol. II. Seed Viability, Dormancy and Environmental Control. Springer-Verlay, New York.
Bouman, B., and L. Reyes. 2017. Continuing global partnership through rice. Rice today. Available: https://ricetoday.irri.org/continuing-global-partnership-through-rice/ Accessed Oct. 12, 2020.
Copeland, O.L., and M. B. McDonald. 2001. Principles of Seed Science and Technology. 4th Edition. Norwell, Massachusetts: Kluwer Academic Publishers.
Dashtmian, F.P., Hosseini M.K., and M. Esfahani. 2014. Improving rice seedling physiological and biochemical processes under low temperature by seed priming with salicylic. International Journal of Plant, Animal and Environmental Sciences. 4: 565–572.
Delouche, D.C. 1973. Precepts of seed storage. Proceedings of the Mississippi State Seed Processors Short Course.
Dissatian, A., J. Sanitchon, P. Pongdontri, N. Jongrungklang, and D. Jothityangkoon. 2018. Potential of wood vinegar for enhancing seed germination of three upland rice varieties by suppressing malondialdehyde production. Journal of Agricultural Science. 40(2): 371-380.
Duga, J.N., and R. Tufa. 2016. Effects of seed priming with sodium chloride on seedling performance of common bean (Phaseolus Vulgaris l.)under greenhouse condition.International Journal of Research – GRANTHAALAYAH. 4(6): 222-228.
Farooq, M., S. M. A. Basra, A. Wahid, N. Ahmad, and B. A. Saleem. 2009. Improving the drought tolerance in rice (Oryza sativa L.) by exogenous application of salicylic acid. Journal of Agronomy and Crop Science. 195: 237–246.
Fuller, M. P., J. H. Hamza, H. Z. Rihan, and M. Al-Issawi. 2012. Germination of Primed Seed under NaCl Stress in Wheat. International Scholarly Research Network.
Ghassemi-Golezani, K., A. A. Aliloo, M. Valizadeh, and M. Moghaddam. 2008. Effects of hydro and osmo-priming on seed germination and field emergence of Lentil (Lens culinaris Medik.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 36: 29-33.
Halmer, P. 2004. Methods to improve seed performance in the field. pp. 125-165. In: R. L Benech-Arnold and R. A. Sanchez (eds.). Handbook of Seed Physiology: Applications to Agriculture. The Haworth Press, New York, USA.
Hasan, A., S. Ilyas, D. Sudarsono, and U.J. Sireger. 1998. Effect of invigoration treatment applied on different levels of seed vigor on physiological and biochemical changes in yard-long bean (Vigna unguiculata L. Walp.) seed. Thesis, Graduate School, Bogor Agricultural University.
ISTA. 1996. International Rules for Seed Testing: Rule 1996. International Seed Testing Association, Zurich. Switzerland.
Kang, G. Z., Z. X. Wang, K. F. Xia, and G. C. Sun. 2007. Protection of ultrastructure in chilling-stressed banana leaves by salicylic acid. Journal of Zhejiang University Science. B.8: 277- 282.
Kaya, M.D., G. Okcu, M. Atak, Y. CIKILI, and O. Kolsarici. 2006. Seed treatments to overcome salt and drought stress during germination in sunflower (Helianthus annuus L.). The European Journal of Agronomy. 24: 291–295.
Khan, H.A., C.M. Ayub, M.A. Pervez, R.M. Balal, M.A. Shahid, and K. Ziaf. 2009. Effect of seed priming with NaCl on salinity tolerance of hot pepper (Capsicum annuum L.) at seedling stage. Soil and Environment. 28: 81-87.
Murungu, F. S., P. Nyamugafata, C. Chiduza, L. J. Clark, and W. R. Whalley. 2005. Effects of seed priming and water potential on germination of cotton (Gossypium hirsutum L.) and maize (Zea mays L.) in laboratory assays. South African Journal of Plant and Soil. 22: 64-70.
Padares, D.E., T.W. Mew, and L.L. Ilag. 1996. Influence of moisture content and length of storage on fungal invasion of paddy rice. Biotropia 10: 1-13.
Rehman, H., S.M.A. Brasa, M. Farooq, N. Ahmad, and I. Afzal. 2011. Seed priming with CaCl2 improves stand establishment, yield and quality artteibutes in direct seeded rice (Oryza sativa). International Journal of Agriculture & Biology 13: 786-790.
Ruttanaruangboworn, A., W. Chanprasert, P. Tobunluepop, and D. Onwimol. 2017. Effect of seed priming with different concentrations of potassium nitrate on the pattern of seed imbibition and germination of rice (Oryza sativa L.). Integrative Agriculture. 16(3): 605–613.
Tavili, A., S. Zare, S.A. Moosavi, and A. Enayati. 2011. Effects of Seed Priming on germination characteristics of Bromus species under salt and drought conditions. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences. 10(2): 163-168.
Van Staden, J., S.G. Sparg, M.G. Kulkarni, and M.E. Light. 2006. Post-germination effects of the smoke-derived compound 3-methyl-2H-furo[2,3-c]pyran-2-one, and its potential as a pre-conditioning agent. Field Crops Research. 98: 98–105.
