Date of Award

4-2019

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy (PhD)

Department

Agricultural Education

First Advisor

Dr. Shyam S. Kurup

Second Advisor

Mohammed Abdul Mohsen Alyafei

Abstract

In order to maintain sustainability for landscapes in the arid region, the use of native plants is of considerable importance, in the light of the fact that the exotic plants currently used do not resource efficient. The native plants adapted to the harsh environment of the desert ecosystem could play a critical role in this direction where the natural resources could be sustainably used. Research on evaluation and analyzes of native plant species of the UAE for potential application in landscapes have been considered. The present investigation reports the results of the exploration of native plants suited for sustainable landscape for resource efficiency. It also encompasses the study about the response of native grass species identified in the survey and the shrubs to varying levels of irrigation. Further, the germination responses of selected plant species, tissue culture propagation of endangered tree species and their long-term conservation strategies were also part of the study. During plant exploration, 61 plants were identified with potential for landscaping out of which, based on further evaluations with specific landscape qualities, 30 plant species of different forms were recommended for future landscape use. A native grass Digitaria spp. was identified, which was found to have the potential to be used as ground covers in arid landscapes, compared with four nonnative grass species. The analysis and confirmation of stabilized responses for drought tolerance were done based on morphological responses, elemental status and antioxidant enzyme mechanisms operating under wider frequency of irrigation. In 9 selected shrubs and one grass species, irrigation experiment was conducted with a constant irrigation volume under four different frequencies. The responses to induced drought were assessed based on the morphological parameters, macro and micronutrient status that can influence the growth and development. The seeds of fourteen plant species were subjected to germination responses after exogenous application of gibberellic acid at 400 mg/l and 200 mg/l to accelerate germination, where many of the desert species are recalcitrant. The mean germination time (MGT) was shorter, where higher germination is noticed. In vitro propagation protocols were standardized in 3 endangered tree species viz., Moringa peregrina, Haloxylon persicum and Acridocarpus orientalis by direct organogenesis as part of in vitro conservation and faster multiplication. Long-term storage employing cryopreservation by vitrification and desiccation method was accomplished in the above three species. Based on the findings of this study, it can be concluded that the use of native plants of the UAE for landscape applications could create resource efficient, sustainable landscaping.

Comments

تتناول هذه الدراسة استخدام النباتات المحلية في دولة الأمارات من أجل الاستدامة في تنسيق المواقع في المناطق القاحلة كبديل للنباتات غير المحلية والمستخدمة حالياً والتي تعتبر مستنزفة للموارد الطبيعية. إن النباتات المحلية متأقلمة بيئياً للعيش في المناخ الصحراوي القاسي مما يجعلها تلعب دوراً مهما وحيوياً في اتجاه الاستخدام المستدام للموارد الطبيعية. عطفاً على ما ذكر أعلاه فقد تم عمل الدراسة من خلال تقييم وتحليل وعمل التجارب على أنواع مختلفة من النباتات المحلية لمعرفة وملاءمتها وإمكانية إستخدامها في تنسيق المواقع. حيث يبين هذا البحث نتائج استكشاف تلك النباتات ومناسبتها للاستخدام الأمثل للموارد الطبيعية وبشكل مستدام. فقد اشتملت الدراسة على المسح الميداني لعدة مواقع وكذلك دراسة استجابة أنواع مختلفة من الحشائش والشجيرات المحلية لمستويات مختلفة من الري، ودراسة لاستنبات بذور بعض من تلك النباتات. كما شملت الدراسة الإكثار النسيجي لبعض النباتات المهددة بالانقراض وإمكانية التخزين طويل الأمد لها. من خلال البحث الميداني والاستكشاف تم تحديد 63 من النباتات المحلية ذات مواصفات مناسبة للاستخدام في تنسيق المواقع، حيث تم تقييم تلك النباتات بناء على الخواص الشكلية والمقومات الجمالية وتم اختيار 31 من تلك النباتات من مختلف الأشكال النباتية لأجل الاستخدام المستقبلي في تنسيق المواقع. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد مغطى تربة (Digitaria spp) والذي يصلح للاستخدام في الأراضي القاحلة، ومقارنته بأربعة أصناف من مغطيات التربة في مجال أستهالك المياه. حيث تم تحليل الاستجابة لتحمل الجفاف عن طريق تحليل الحالة الشكلية (morphological) وتحليل العناصر وأنزيمات مضادات الأكسدة بعد تعرضها إلى مستويات مختلفة من الري. بالإضافة إلى ذلك وفي تجربة أخرى للري. تم استخدام أربعة مستويات من الري على 9 شجيرات ونوع واحد من الحشائش. حيث تم تحليل تحمل الجفاف للنباتات وتأثيره على الحالة الشكلية لها وكذلك تحليل المادة الجافة لمعرفة حالة العناصر، والعناصر الصغرى والتي بدورها تؤثر على نمو وتطور النباتات. وفي تجربة الاستنبات، تم اختيار بذور 14 صنفا من النباتات المحلية لمعرفة نسبة وفترة الإنبات وذلك باستخدام حمض الجبر لك أسيد (GA3) بتركيز 400 ملغم/لتر و 200 ملغم/لتر لتسريع الإنبات، حيث أن بعض بذور النباتات الصحراوية تكون مقاومة للتغيير في الطبيعة (recalcitrant)، حيث أنه (GA3) أثر في زيادة نسبة الإنبات، وقلل من متوسط وقت الإنبات (MGT). بالإضافة لذلك تم عمل تجربة للإكثار النسيجي لثلاثة أصناف من الأشجار المهددة بالانقراض و M. peregrin، H. persicum وA. Orientalis، حيث استخدمت تقنية (In vitro) وتم توحيد قواعد الإكثار للأشجار أعلاه باستخدام الإكثار المباشر، وذلك بهدف المحافظة عليها والإكثار السريع لها. كما تم عمل تجربة التخزين طويل الأمد للأنسجة (Cryopreservation)، للأصناف السابقة باستخدام تقنية التجميد والتجفيف. استنادًا إلى النتائج والتجارب في الدراسة المذكورة أعلاه نجد أن استخدام النباتات المحلية لدولة الأمارات في مجال الزراعة التجميلية سوف يؤدي إلى الاستدامة في تنسيق المواقع وفي المحافظة على الموارد الطبيعية.

Download

Included in

Agriculture Commons

Share

COinS