نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری زراعت دانشگاه شهرکرد
2 گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد
3 دانشیار پژوهشکده علوم پایه سلامت، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی، دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد، شهرکرد، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Abstract
Objectives: The study was performed to evaluate the animal manures effects on growth and development of sage biomass to achieve optimal essential oil yield.
Materials and Methods: The experiment was conducted as a split plot design in time and in the form of randomized complete block with three replications in 2018 and 2019. Experimental treatments include poultry manure levels (low, medium and high: 2222, 3174, 5555 kg.ha-1, respectively), sheep manure levels (low, medium and high: 3788, 5411, 9470 kg.ha-1, respectively),, and cow manure levels (low, medium and high: 4310, 6157, 10775 kg.ha-1, respectively), chemical fertilizer, control that were compared in two cuttings. Measured traits included photosynthetic pigments, leaf area index, aerial dry weight, essential oil content and essential oil yield.
Results: The main effects of fertilizer and cutting on all studied traits (except carotenoids, essential oil content, respectively) were significant. Chlorophylls content, aerial dry weight and essential oil yield were significantly influenced by the fertilizer treatment × cutting interaction. In the first cutting, the highest level of chlorophylls was observed in plots receiving high level of poultry manure. In the second cutting, plots receiving high level of poultry manure had the highest aerial dry weight (2953 kg.ha-1) and this treatment had the highest essential oil yield without significant difference with chemical fertilizer treatment.
Conclusion: In general, high level application of poultry manure can produce dry matter yield as well as essential oil production equivalent to chemical fertilizer treatment. Therefore, considering the optimal agronomic efficiency of poultry manure and its residual effects in the agroecosytem, it is recommended for the production of sage.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
انتخاب گیاه و روشهای مدیریتی اکوسیستم کشاورزی به ارزش گیاه، هزینههای تولید، اهمیت محصول تولیدی و نیز درجه مخاطره در تولید آن بستگی دارد (کونور و همکاران 2011). گیاهان متعلق به خانواده نعنا در بسیاری از مناطق جهان عمدتا با هدف تهیه رایحه‌های مختلف و بهبود کیفیت محصولات غذایی کشت می‌شوند. همچنین این گیاهان منبع غنی از ترکیبات فعال دارویی برای درمان یا پیشگیری بیماریها میباشند (لملی 2018). علاوه بر این، به عنوان چاشنی غذاهای روزانه، تنتورهای هیدرو الکلی و دمنوش استفاده می‌شوند (گارسیا و همکاران 2016).
مریمگلی (Salvia officinalis L.) گیاهی چندساله بوتهای است که در اصل در منطقه مدیترانه شرقی یافت می‌شود (بردوسکا و همکاران 2013). این گیاه همیشه سبز دارای ساقه‌های چوبی، برگهای نقره‌ای و گل‌هایی از آبی تا بنفش است که اخیراً در کشورهای مختلف کشت می‌شود (لملی 2018). این گیاه همچنین سابقه طولانی در طب سنتی برای مبارزه با تب، روماتیسم، تعریق و همچنین در درمان برونشیت مزمن یا بیماری‌های مختلف روانی دارد (علینژاد و همکاران 2012). در مطالعات مختلف خواص ضد دیابت (کریستنسن و همکاران 2010)، ضد التهاب (رودریگز و همکاران 2011)، ضد میکروبی (گارسیا و همکاران 2012) ، کاهنده قند خون (شفیعی نیک و همکاران 2012)، آنتی اکسیدانی (جنرالیک و همکاران 2012)، پیشگیری کننده از بیماری تخریب عصبی یا نرودژنراتیو (تاکانو و همکاران 2011)، و ضد فعالیت تومور (البرازنجی و همکاران 2013 و اکابری و همکاران 2014) گزارش شده است.
کودهای شیمیایی از اجزای اجتناب ناپذیر کشاورزی کنونی بوده و تأثیرات مهمی در تولید محصولات جهانی دارند (فلاح و همکاران 2018). اگرچه این کودها به طور وسیعی برای افزایش عملکرد محصولات کشاورزی استفاده می‌شوند، اما کاربرد طولانی مدت آنها باعث افزایش شوری، کاهش باروری خاک، آلودگی آب‌ها و عدم تعادل سیستم اکولوژیک خاک می‌شود (امامی بیستگانی و همکاران 2018). افزایش نگرانی در مورد اثرات منفی کودهای شیمیایی بر محیط زیست و هزینه‌هایی مستقیم و غیرمستقیم سبب شده تا حد امکان کودهای آلی برای افزایش بازده محصول جایگزین آنها شوند (فلاح و همکاران 2018). استفاده از کود آلی می‌تواند راه را برای جبران مواد مغذی ضروری و بهبود سلامت خاک و بهرهوری محصولات هموار کند (برنر و همکاران 2008 ؛ باجلی و همکاران 2016).
مطالعات نشان داده است که استفاده از کودهای آلی باعث افزایش عملکرد اسانس و کیفیت متابولیت‌های ثانویه گیاهان دارویی می‌شود (فلاح و همکاران 2018). انور و همکاران (2005) و سینگ و همکاران (2014) دریافتند که استفاده از کود آلی باعث افزایش رشد، ماده خشک، محتوای اسانس، عملکرد اسانس و کیفیت اسانس ریحان (Ocimum basilicum L.) شد (انور و همکاران 2005، سینگ و همکاران 2014). ابوالمجد و همکاران (2008) گزارش کردند که افزودن کود آلی باعث افزایش عملکرد دانه رازیانه گردید (ابوالمجد و همکاران 2008). فلاح و همکاران (2018) دریافت که استفاده از کود مرغی باعث افزایش عملکرد هوایی ، عملکرد اسانس بادرشبویه (Dracocephalum moldavica L.) می‌شود (فلاح و همکاران 2018). باجلی و همکاران (2016) گزارش دادند که استفاده از کودهای آلی باعث افزایش عملکرد هوایی، عملکرد اسانس و محتوای منتول نعنا فلفلی (Mentha piperita L.) می‌شود (باجلی و همکاران 2016).
ژائو و همکاران (2019) در بررسی اثر جایگزینی کودهای دامی و کودهای شیمیایی بر خاکدانه و ترکیب نیتروژن و کربن خاک‌های ورتیسویل به این نتیجه رسیدند که مصرف کودهای دامی از طریق افزایش خاکدانه‌های بزرگ و افزودن نیتروژن و کربن آلی سبب افزایش کیفیت خاک‌ها می‌شود (ژائو و همکاران 2019). علیزاده و همکاران (2012) نشان دادند که مقدار نیتروژن آزاد شده از کود دامی در سال اول بخش کوچکی از نیتروژن آن است، از این‌رو برای تأمین نیتروژن مورد نیاز گیاه بایستی مقادیر زیادی از کود دامی مصرف شود (علیزاده و همکاران 2012).
از آنجا که میزان معدنیشدن نیتروژن آلی در کودهای دامی متفاوت است و در سال اول بخشی از نیتروژن، معدنی شده که برای گیاه قابل استفاده است و مابقی در سال‌های بعدی معدنی خواهد شد. از طرفی کودهای دامی علاوه بر نیتروژن میتوانند بر میزان و شرایط جذب سایر عناصر غذایی، رطوبت خاک و مواد تحریک کننده رشد نیز مؤثر باشند (علیزاده و همکاران 2012). بنابراین در این آزمایش با در نظر گرفتن دامنهای از کارایی معدنی شدن (از 100 تا 40 درصد) کودهای آلی در کشت گیاه دارویی مریمگلی اثرات آنها در مقایسه با کود شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها
به منظور بررسی کارایی انواع کودهای آلی دامی در کشت گیاه داروئی مریمگلی (Salvia officinalis L.) آزمایشی مزرعهایی در طی دو سال متوالی (1397 و 1398) در استان چهارمحال و بختیاری، شهرستان کوهرنگ واقع در مختصات جغرافیایی32 درجه و 29 دقیقه عرض شمالی و 50 درجه و 16 دقیقه طول شرقی با ارتفاع 2234 متر از سطح دریا اجرا شد. نشا مورد نیاز با سن شش هفته و شش برگ و ارتفاع 10 سانتیمتری از شرکت گیاهان دارویی چویلان خریداری شد. تیمارهای آزمایشی شامل کود مرغی، کود گوسفندی وکود گاوی (هر کدام با سه سطح کم، متوسط و زیاد و همچنین تیمار کود شیمیایی و تیمار عدم مصرف کود به عنوان شاهد بودند. این تیمارها بر اساس میزان رهاسازی نیتروژن در کودهای دامی طراحی گردید. در سطح کم، متوسط و زیاد هر یک از کودها کارایی رهاسازی نیتروژن 100 ، 70 و 40 درصد درنظر گرفته شد. به طوری که بر اساس خصوصیات این کودها (جدول 1)، برای سطوح کم، متوسط و زیاد کود مرغی به ترتیب 2222، 3174 و 5555 کیلوگرم کود مرغی، برای سطوح کم، متوسط و زیاد کود گوسفندی به ترتیب 3788، 5411 و 9470 کیلوگرم کود گوسفندی، و برای سطوح کم، متوسط و زیاد کود گاوی به ترتیب 4310، 6157 و 10775 کیلوگرم کود گاوی مصرف گردید (جدول 2).
جدول 1- خصوصیات شیمیایی خاک و کودهای دامی مورد استفاده
|
ویژگی |
واحد |
خاک |
کود مرغی |
کود گوسفندی |
کود گاوی |
|
بافت |
- |
رسی |
- |
- |
- |
|
اسیدیته |
- |
75/7 |
71//6 |
92/7 |
9/7 |
|
هدایت الکتریکی |
dS/m |
76/0 |
75/4 |
38/4 |
98/1 |
|
کربن آلی |
% |
76/0 |
2/31 |
5/17 |
5/19 |
|
نیتروژن |
% |
08/0 |
5/4 |
64/2 |
32/2 |
|
فسفر |
% |
8 |
71/1 |
59/0 |
56/0 |
|
پتاسیم |
% |
320 |
98/0 |
25/1 |
62/0 |
|
آهن |
mg/kg |
6/3 |
1475 |
3812 |
1718 |
|
روی |
mg/kg |
7/0 |
425 |
120 |
206 |
|
مس |
mg/kg |
9/0 |
117 |
12/28 |
72/51 |
|
منگنز |
mg/kg |
11/8 |
493 |
331 |
220 |
جدول 2- خصوصیات تیمارهای کودی مورد استفاده
|
تیمار |
سطح |
علامت اختصاری |
مقدار کود مصرفی (kg.ha-1) |
|
کود مرغی |
کم |
PMl |
2222 |
|
متوسط |
PMm |
3174 |
|
|
زیاد |
PMh |
5555 |
|
|
کود گوسفندی |
کم |
SMl |
3788 |
|
متوسط |
SMm |
5411 |
|
|
زیاد |
SMh |
9470 |
|
|
کود گاوی |
کم |
CMl |
4310 |
|
متوسط |
CMm |
6157 |
|
|
زیاد |
CMh |
10775 |
|
|
کود شیمیایی |
عرف کشاورز |
CF |
217 + 200 * |
|
شاهد |
بدون کود |
CK |
- |
* به ترتیب کود اوره و سوپر فسفات تریپل
آزمایش به صورت طرح اسپیلت پلات در زمان و در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. هر کرت شامل شش خط کاشت به طول سه متر و فاصله روی ردیف 50 سانتیمتر بود. سطوح کودی این تحقیق پس از تعیین میزان نیتروژن هر کود و سپس اعمال ضرایب معدنیشدن مشخص گردید. به طوری که ابتدا نمونه هر یک از کودهای دامی مورد استفاده آنالیز شد و سپس بر اساس میزان نیتروژن موجود در کود دامی و کارایی تبدیل آن (100، 70 و 40 درصد)، مقادیر کود دامی برای هر کرت آزمایشی محاسبه شد. در تیمار کود شیمیایی براساس 100% نیترو‌ن مورد نیاز گیاه (امیدبیگی 1997) 100 کیلوگرم نیتروژن خالص از منبع کود اوره و مابقی عناصر به میزان 100 کیلوگرم فسفر از منبع سوپر فسفات تریپل و 100 کیلوگرم پتاسیم از منبع سولفات پتاسیم استفاده شد. برای کاشت ابتدا نشا گیاهان مریمگلی تهیه شده را در اردیبهشت‌ماه سال 1397 در کرتهای آزمایشی کشت و کودهای هر کرت آزمایشی در فروردین سال 1398 در 10 سانتیمتری عمق گیاه در کنار ریشه دفن شد. آبیاری گیاهان بوسیله تیپ با دور آبیاری هفت روز انجام گردید. یکماه پس از کاشت بعد از استقرار کامل نشاها در زمان هشت تا 10 برگی گیاه وجین علف‌های هرز (عمدتاً تاج خروس) بصورت دستی انجام شد. همچنین وجین علف‌های هرز در یک نوبت دیگر در تاریخ 15 تیر مجدداً به صورت دستی صورت گرفت.
صفات کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنوئیدها، وزن خشک اندام هوایی، شاخص سطح برگ (LAI)، درصد اسانس و عملکرد اسانس در دو چین برداشت اندازه گیری شدند. چین اول برداشت در تاریخ 28/4/1398 و چین دوم در تاریخ 3/7/1398 زمانیکه 10 درصد مزرعه به مرحله گلدهی رسیده بود انجام شد. اندازهگیری مقدار رنگیزه‌های فتوسنتزی شامل کلروفیلa، b، کلروفیل کل و کاروتنوئید با استفاده از روش (1987) Lichtenthaler انجام شد. برای این منظور 2/0 گرم از برگهای فریز شده با 15 میلی‌لیتر استون 80 درصد سائیده شده و پس از صاف کردن جذب آنها با اسپکتروفتومتر در طول موج‌های 8/646، 2/663 و 470 نانومتر خوانده شد و غلظت رنگیزه‌ها بر حسب میکروگرم بر میلی‌لیتر وزن‌تر محاسبه گردید (لیچن تالر 1987).
|
Chla (µg/ml)= 12.25 A663.2 – 2.79 A646.8 |
|
Chlb (µg/ml)= 21.21 A646.8 – 5.1 A663.2 |
|
Total Chl (µg/ml)=7.15 A663.2 +18.71 A646.8 |
|
Carotenoid (μg/ml) = (1000(A470)-1.8(Chla) -85.02(Chlb))/198
|
برای محاسبه شاخص سطح برگ نیز از تقسیم سطح برگ (LA) بوتههای موجود در یک متر مربع به سطح زمین اشغال شده (DG) استفاده شد (ناتالی و بردا 2003):
|
LAI= [LA / DG] |
به منظور اندازه گیری میزان اسانس (به روش حجمی) از روش ویسانی و همکاران (2015) استفاده شد بطوریکه 100 گرم از سرشاخه‌های گلدار گیاه در زمان گلدهی، پس از خشک شدن کامل در سایه، آسیاب شده و برای استخراج اسانس توسط دستگاه کلونجر و با روش تقطیر با آب بمدت 5/3 ساعت در یک مرحله مورد استفاده قرار گرفت.
عملکرد اسانس از حاصل ضرب درصد اسانس در وزن خشک اندام هوایی محاسبه شد.
تجزیه واریانس داده‌های مستخرج در این آزمایش توسط نرم افزار SAS نسخه 9 و مقایسه میانگین‌ها توسط آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج و بحث
اثر متقابل کود در چین بر میزان کلروفیل a در سطح احتمال 1% معنی‌دار شد (جدول 3). بررسی روند تغییرات کلروفیل a در تیمارهای هر دو چین نشان داد که با افزایش مصرف کود دامی در چین اول به جز تیمارهای کود گوسفندی این رنگدانه در تیمارهای کود گاوی و مرغی افزایش یافت ولی در چین دوم با افزایش مقدار کود در هر سه نوع کود دامی روند افزایشی مشاهده شد. اما در مجموع تیمارهای کود مرغی و به خصوص سطح زیاد کود مرغی با 3/9 میکروگرم در میلی‌لیتر بیشترین تاثیرپذیری را داشت. همچنین درمطالعه اثر اصلی تیمار کودی مشخص شد که سطح زیاد کود مرغی از لحاظ کلروفیل a (9 میکروگرم در میلی‌لیتر) تیمار شاخص بود و چین دوم با 6/7 میکروگرم در میلی‌لیتر نسبت به چین اول ( 9/6 میکروگرم) برتری معنی‌دار نشان داد (جدول 4).
محتوای کلروفیل برگ باعث جذب و تبدیل انرژی نور می‌شود (یی و همکاران 2020). به نظر می‌رسد به دلیل فراوانی بالای میزان نیتروژن در کود مرغی و همچنین مصرف زیاد کود مرغی در کارایی 40% سبب فراهمی نیتروژن در دسترس گیاه گردیده که باعث افزایش کلروفیل a شده است. با رجوع به جدول 1 مشاهده می‌شود که میزان نیتروژن در کود مرغی مورد آزمایش 5/4 درصد است که تقریبا معادل دو برابر کودهای گوسفندی و گاوی (به ترتیب 64/2 و 32/2 درصد) است. و کلروفیل a که اهمیت بیشتری نسبت به سایر رنگدانه‌های فتوسنتزی دارد پاسخ بهتری به فراهمی عناصر غذایی ناشی از کود نشان داده است. با افزایش میزان کودهای شیمیایی و آلی، جذب نیتروژن توسط ریشه‌ها بیشتر شده و در نتیجه منجر به افزایش رشد رویشی و تولید برگهای بیشتر می‌گردد. در نتیجه افزایش تعداد برگ‌ها به منزلۀ افزایش سطح جذب نوری و سطح فتوسنتز گیاه است (صدقی مقدم و میرزایی 2008 ).
بدل زاده و همکاران (2017) در مطالعه اثر کاربرد تلفیقی کودهای گاوی و شیمیایی بر اسانس و برخی ویژگی‌های فیزیولوژیک بادرشبویه گزارش کردند که بیشترین میزان کلروفیل a، b و کل به کود گاوی اختصاص یافت. کود گاوی در مطالعه انجام شده باعث افزایش معنی‌دار مواد آلی خاک گردیده و قابلیت جذب روی، مس، آهن، فسفر، پتاسیم و نیتروژن خاک را افزایش می‌دهند که این به دلیل تأثیر مثبت کود دامی بر افزایش عناصر غذایی خاک و فراهم آوردن قابلیت جذب آنها توسط گیاه می‌باشد که باعث افزایش غلظت کلروفیل می‌شود. علاوه بر آن کود دامی سبب افزایش تعادل نیتروژن و کارآیی جذب فسفر می‌شود (بدل زاده و همکاران 2018).
یی و همکاران (2020) نیز با مطالعه کودهای آلی بر گیاه عناب (Ziziphus jujuba Mill ) به این نتیجه رسیدند که کود آلی به طور قابل توجهی می‌تواند محتوای کلروفیل a را در این گیاه افزایش دهد. همچنین مطالعات زیادی دال بر افزایش میزان کلروفیل a در مصرف کودهای نیتروژنی دارد (یی و همکاران 2020). به عبارتی کلروفیل a به شدت به کودهای با ساختار نیتروژنی بالا پاسخ می‌دهد (آرزمجو و همکاران 2010). وجود مولکول مرکزی منیزیم که به همراه چهار پیوند نیتروژنی در ساختار کلروفیل a نقش دارد نشان از اهمیت نیتروژن دارد و در نتیجه هر چه میزان نیتروژن در کودهای مصرفی چه آلی و چه شیمیایی بیشتر باشد می‌تواند سبب افزایش کلروفیل در برگ گردد.
نتایج تجزیه آنالیز واریانس در جدول 3 نشان داد که میزان کلروفیل b تحت تأثیر اثرات اصلی و متقابل کود و چین قرار گرفت. به طور کلی میانگین‌های کلروفیل b در چین اول بیشتر از چین دوم گزارش شد که سبب بروز اختلاف معنی‌دار دو چین گردید. بررسی میانگین اثرات متقابل برای این رنگدانه نشان می‌دهد که در چین اول در کودهای مرغی و گاوی با افزایش مصرف کود میزان کلروفیل b افزایش یافت اما در کود گوسفندی این رنگدانه پاسخی به سطوح کودی نشان نداد (جدول 4)، در صورتی که این روند افزیشی در چین دوم در هیچکدام از کودهای دامی مشاهده نشد. در هر دو چین برخی از تیمارهایی با منشا کود دامی که دارای میزان کلروفیل b بالایی بودند اختلاف معنی‌داری با تیمار کود شیمیایی نداشتند (جدول 4).
جدول 3- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) تاثیر تیمارهای کودی بر رنگدانه‌های فتوسنتزی گیاه مریمگلی
|
میانگین مربعات |
درجه آزادی |
منابع تغییر |
|||
|
کارتنوئیدها |
کلروفیل کل |
کلروفیل b |
کلروفیل a |
||
|
06/0 |
48/0 |
44/0 |
04/0 |
2 |
تکرار |
|
22/0ns |
**22/8 |
**29/1 |
**97/2 |
10 |
تیمار کودی |
|
11/0 |
64/0 |
25/0 |
38/0 |
20 |
خطای اصلی |
|
**78/6 |
**94/49 |
**06/92 |
**82/7 |
1 |
چین |
|
19/0ns |
**51/3 |
**55/0 |
**65/2 |
10 |
تیمار کودی× چین |
|
04/0 |
50/0 |
49/0 |
05/0 |
2 |
تکرار× چین |
|
14/0 |
61/0 |
16/0 |
33/0 |
20 |
خطای آزمایش |
|
9/16 |
8/6 |
7/9 |
9/7 |
|
ضریب تغییرات (%) |
|
ns و ** به ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد می باشد. |
|||||
کلروفیل در کلروپلاست‌ها به همراه کاروتنوئیدها به پروتئین‌ها یا لیپوپروتئین‌ها متصل هستند و نقش مهمی در فتوسنتز گیاه دارند. ترکیب این رنگدانه‌های فتوسنتزی بیانگر وضعیت فیزیولوژیک گیاه است. بطور خاص، از آنجا که بین محتوای کلروفیل برگ و در دسترس بودن نیتروژن ارتباط نزدیک وجود دارد، می‌توان از آن برای تخمین میزان نیتروژن گیاهان استفاده کرد (پارک و همکاران 2019).
جدول 4- مقایسه میانگین کلروفیلهای مریمگلی تحت تاثیر اثر متقابل تیمار کودی و چین
|
چین |
تیمار کودی |
کلروفیل a (µg.ml-1) |
کلروفیل b (µg.ml-1) |
کلروفیل کل (µg.ml-1) |
|
اول |
PMl |
f-i 5/6 |
bc 5/5 |
b-d 0/10 |
|
PMm |
i 3/5 |
bc 4/5 |
d-g 7/10 |
|
|
PMh |
a 3/9 |
a 8/6 |
a 1/16 |
|
|
SMl |
b-h 4/7 |
bc 4/5 |
bc 9/12 |
|
|
SMm |
c-h 3/7 |
c 7/4 |
b-d 0/12 |
|
|
SMh |
c-h 3/7 |
c 6/4 |
cd 9/11 |
|
|
CMl |
g-i 2/6 |
c 1/5 |
c-f 4/11 |
|
|
CMm |
i 3/5 |
c 6/4 |
e-h 0/10 |
|
|
CMh |
e-h 7/6 |
bc 5/5 |
b-d 2/12 |
|
|
CF |
b-f 7/7 |
ab 1/6 |
b 8/13 |
|
|
CK |
d-h 0/7 |
bc 3/5 |
b-d 3/12 |
|
|
دوم |
PMl |
a-e 0/8 |
de 1/3 |
c-g 1/11 |
|
PMm |
a-c 4/8 |
d 4/3 |
c-e 8/11 |
|
|
PMh |
ab 7/8 |
d 4/3 |
b-d 1/12 |
|
|
SMl |
e-h 8/6 |
de 1/3 |
f-h 9/9 |
|
|
SMm |
c-h 3/7 |
de 2/3 |
d-g 6/10 |
|
|
SMh |
c-h 2/7 |
ef 3/2 |
gh 5/9 |
|
|
CMl |
b-g 5/7 |
d 5/3 |
d-g 9/10 |
|
|
CMm |
b-e 9/7 |
d-f 8/2 |
d-g 6/10 |
|
|
CMh |
b-f 6/7 |
d-f 0/3 |
d-g 6/10 |
|
|
CF |
a-d 3/8 |
de 1/3 |
c-f 4/11 |
|
|
CK |
hi 1/6 |
f 1/2 |
h 2/8 |
در هر ستون میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک بر اساس آزمون LSD اختلاف معنی‌داری ندارند. PMl ، PMm، PMh : به ترتیب کاربرد 2222، 3174 و 5555 کیلوگرم کود مرغی در هکتار؛ SMl، SMm، SMh: به ترتیب کاربرد 3788، 5411 و 9470 کیلوگرم کود گوسفندی در هکتار؛ CMl، CMm، CMh: به ترتیب کاربرد 4310، 6157 و 10775 کیلوگرم کود گاوی در هکتار؛ CF: کود شیمیایی، CK: بدون کود.
القحتانی و همکاران (2018) در مطالعه تاثیر تلفیقی کمپوست پسماندهای زراعی به همراه کود دامی بر رشد و
عملکرد گوجه فرنگی دریافتند با افزایش کودهای دامی میزان کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل به شکل معنی‌داری افزایش یافت. آنها دلیل این افزایش را به خاطر محتوای بالاتر نیتروژن در تیمار کود دامی دانستند. علاوه بر این، اسیدهای آلی و دی اکسید کربن حاصل از تجزیه کود آلی در افزایش در دسترس بودن برخی مواد مغذی مانند منیزیم، که در سنتز کلروفیل نقش دارد و به نوبه خود سرعت فتوسنتز را افزایش می‌دهد، نقش دارند. (القحتانی و همکاران 2018).
همانطور که در جدول 3 مشاهده می‌شود اثرات اصلی کود و چین و همچنین اثر متقابل کود در چین بر میزان کلروفیل کل معنی‌دار شد. در بررسی میانگین‌های به دست آمده از کلروفیل کل (جدول 4) در هر دو چین مشاهده شد که میانگین‌های چین اول بیشتر از چین دوم بود. در چین اول با افزایش کود دامی در تیمارهای مرغی و گاوی میزان کلروفیل کل به خصوص در سطح 40% افزایش معنی‌داری داشت. این روند افزایشی در چین دوم فقط در سطوح مختلف کود مرغی مشاهده شد. در مجموع سطح زیاد کود مرغی در هر دو چین از لحاظ میزان کلروفیل کل (2/14 میکروگرم در میلی لیتر ) تیمار برتر بود (جدول 4). همچنین میزان کلروفیل کل چین اول 3/12 میکروگرم در میلی‌لیتر بود که در مقایسه با چین دوم (5/10 میکروگرم بر میلی لیتر) اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال 1% نشان داد. بیوسنتز کلروفیل تحت تأثیر نور، کربوهیدرات، دما، ژنتیک و در دسترس بودن نیتروژن است. نیتروژن در رشد و تولید زیاد برگهای گیاه نقش دارد. در دسترس بودن نیتروژن برای افزایش بیوسنتز کلروفیل، تشکیل اندام برگ و جذب آن کافی است. مناسب بودن و مفید بودن کودهای دامی به دلیل دسترسی زیاد محتوای نیتروژن، فسفر و پتاسیم، که می‌تواند حاصلخیزی خاک را افزایش دهد، نسبت داده شده است.
پورباجانتی و همکاران (2019) در مطالعه تاثیر کودهای آلی و غیر آلی بر رشد و فعالیت نیترات رداکتاز و محتوی کلروفیل بادام زمینی گزارش کردند که تلفیق کود گاوی و کود NPK سبب افزایش معنی‌دار کلروفیل کل گردید. آنها تلفیق کود شیمیایی و گاوی را بهترین تغذیه برای بادام زمینی دانستند که نیتروژن پایین کود گاوی نسبت به کود مرغی می‌تواند دلیل تلفیق کود گاوی با کود شیمیایی باشد (پورباجانتی و همکاران 2019). پارک و همکاران (2019) در تاثیر ترکیب ماده آلی کود بر رشد گیاه به این نتیجه رسیدند که کودهای آلی سبب افزایش معنی‌دار همه رنگیزه‌های فتوسنتزی می‌شود و این افزایش در کود مرغی بیشتر و معنی‌دارتر از کود گاوی بوده است.
نتایج جدول تجزیه واریانس نشان از عدم وجود اختلاف معنی‌دار در بین تیمارهای مورد آزمایش از لحاظ میزان کارتنوئیدهای برگ گیاه مریمگلی داشت (جدول 3). اما اثر چین بر میزان کارتنوئیدهای برگ در سطح احتمال 1% معنی‌دار شد (جدول 3). چین دوم با 6/2 میکروگرم بر میلی‌لیتر اختلاف معنی‌داری با چین اول (9/1 میکروگرم بر میلی لیتر) ثبت کرد. همچنین اثر مقابل چین و تیمار کودی بر میزان کارتنوئید برگ گیاه معنی‌دار نشد (جدول 3).
جدول آنالیز واریانس (جدول 5) نشان داد تیمارهای مورد آزمایش در سطح معنی‌داری 1% با همدیگر اختلاف معنی‌دار از لحاظ شاخص سطح برگ داشتند. همچنین اثر چین بر شاخص سطح برگ نیز در سطح 1% معنی‌دار شد. اما این صفت تحت تآثیر تیمار کودی Î چین قرار نگرفت (جدول 5). همانطور که در شکل 1 مشاهده می‌شود شاخص سطح برگ در سطوح مختلف کود گوسفندی و کود گاوی به استثنای سطح متوسط کود گوسفندی اختلاف معنی‌داری با کود شیمیایی نداشت. در تیمار SMm میزان شاخص سطح برگ کمتر از کود شیمیایی بود به طوری که اختلاف معنی‌داری با تیمار بدون کود (شاهد) نداشت. این در حالی است که وضعیت شاخص سطح برگ در سطوح مختلف کود مرغی اولا رابطه مستقیمی با میزان مصرف کود داشت و ثانیا سطح زیاد کود مرغی دارای بیشترین شاخص سطح برگ بود که اختلاف آن با سایر تیمارها معنی‌دار بود (شکل 1).
جدول 5- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) تاثیر تیمارهای کودی بر شاخص سطح برگ، وزن خشک اندام هوایی، درصد و عملکرد اسانس مریمگلی
|
میانگین مربعات |
درجه آزادی |
منابع تغییر |
|||
|
عملکرد اسانس |
درصد اسانس |
وزن خشک اندام هوایی |
شاخص سطح برگ |
||
|
03/11 |
002/0 |
108723 |
180/0 |
2 |
تکرار |
|
**17/294 |
**176/0 |
**5651964 |
**452/0 |
10 |
تیمار کودی |
|
33/20 |
016/0 |
765614 |
088/0 |
20 |
خطای اصلی |
|
**90/504 |
009/0ns |
**1361194 |
**966/3 |
1 |
چین |
|
**44/53 |
024/0ns |
**908501 |
078/20 ns |
10 |
تیمار کودی× چین |
|
90/10 |
025/0 |
7192 |
094/0 |
2 |
تکرار× چین |
|
33/11 |
012/0 |
23841 |
045/0 |
20 |
خطای آزمایش |
|
4/9 |
6/6 |
1/7 |
4/9 |
|
ضریب تغییرات (%) |
|
ns و ** به ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطح احتمال 1 درصد می باشد. |
|||||
شاخص سطح برگ نقش مهمی در جذب تابش، رشد محصول و تشکیل عملکرد دارد. همچنین استفاده از کودهای با ساختار نیتروژن در مقادیر بالا سبب افزایش شاخص سطح برگ، تاخیر در پیری برگ، حفظ فتوسنتز برگ و حفظ دوام سطح برگ می‌شود (بردیور و همکاران 2020). نتایج بدست آمده در آزمایش ما حاکی است که دستیابی به حداکثر شاخص سطح برگ نیاز به تأمین عناصر غذایی بالاتر گیاه دارد (بردیور و همکاران 2020). بنابراین استفاده از کود مرغی و حتی مقدار زیاد کود گوسفندی باعث افزایش تعداد برگ در گیاه، توسعه سطح برگ می‌شود که نتیجه آن افزایش شاخص سطح برگ می‌باشد. در مطالعه ای بردیور و همکاران (2020) بیان کردند شاخص سطح برگ گیاه ذرت به طور قابل توجهی تحت تأثیر سطح کود دامی و کود شیمیایی در تمام دوره‌های نمونه برداری قرار گرفت.
شکل 1: مقایسه میانگین اثر تیمارهای مختلف کودی بر شاخص سطح برگ مریم گلی. میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک بر اساس آزمون LSD اختلاف معنی‌داری ندارند. PMl ، PMm، PMh : به ترتیب کاربرد 2222، 3174 و 5555 کیلوگرم کود مرغی در هکتار؛ SMl، SMm، SMh: به ترتیب کاربرد 3788، 5411 و 9470 کیلوگرم کود گوسفندی در هکتار؛ CMl، CMm، CMh: به ترتیب کاربرد 4310، 6157 و 10775 کیلوگرم کود گاوی در هکتار؛ CF: کود شیمیایی، CK: بدون کود.
میزان شاخص سطح برگ در چین اول 50/2 و در چین دوم 01/2 بود و اختلاف دو چین در سطح احتمال ا% معنی‌دار بود. بنظر میرشد که ضرورت حمایت از توسعه ریشه طی اوایل موجب نیاز رشد گیاه برای رشد و توسعه بیشتر برگ‌ها می‌شود، با این حال در چین اول طولانی‌تر بودن دوره رویش در مقایسه با چین دوم می‌تواند فرصت بیشتری برای رشد رویشی گیاه فراهم نماید و به همین دلیل شاخص سطح برگ افزایش یافته است.
نتایج تجزیه آنالیز واریانس نشان داد که میزان وزن خشک اندام هوایی تحت تأثیر اثرات اصلی و متقابل کود و چین قرار گرفت (جدول 5). در چین اول برای کودهای مرغی و گوسفندی وزن خشک اندام هوایی رابطه مستقیمی با میزان مصرف کود داشت اما در چین دوم علاوه بر کود گوسفندی این رابطه در سطوح مختلف کود گاوی نیز مشاهده شد (جدول 6). سطح زیاد کود مرغی در هر دو چین از بالاترین میزان ماده خشک برخوردار بود و در مقایسه چین‌های برداشت مشاهده شد که چین دوم با 2325 کیلوگرم در هکتار نسبت به چین اول با 2038 کیلوگرم برتری معنی‌داری داشت (جدول 3).
جدول 6- مقایسه میانگین وزن خشک اندام هوایی و عملکرد اسانس مریمگلی تحت تاثیر اثر متقابل تیمار کودی و چین.
|
چین |
تیمار کودی |
وزن خشک اندام هوایی (kg.ha-1) |
عملکرد اسانس (kg.ha-1) |
|
اول |
PMl |
d-g 2153 |
e-g 6/31 |
|
PMm |
e-g 2040 |
e-g 6/31 |
|
|
PMh |
ab 2644 |
bc 8/41 |
|
|
SMl |
f-h 1928 |
fg 9/29 |
|
|
SMm |
d-g 2093 |
e-g 6/31 |
|
|
SMh |
b-d 2422 |
b-d 2/40 |
|
|
CMl |
gh 1859 |
e-g 7/30 |
|
|
CMm |
gh 1864 |
fg 2/30 |
|
|
CMh |
gh 1853 |
d-g 1/33 |
|
|
CF |
f-h 1922 |
b-e 5/38 |
|
|
Control |
h 1639 |
g 2/26 |
|
|
دوم |
PMl |
b-e 2343 |
e-g 9/30 |
|
PMm |
b-e 2356 |
b-f 2/37 |
|
|
PMh |
a 2953 |
a 1/53 |
|
|
SMl |
c-f 2248 |
fg 1/30 |
|
|
SMm |
c-f 2273 |
d-g 8/33 |
|
|
SMh |
a-c 2600 |
b 0/45 |
|
|
CMl |
f-h 1980 |
d-g 5/32 |
|
|
CMm |
e-g 2003 |
c-f 9/34 |
|
|
CMh |
d-g 2086 |
b-f 5/37 |
|
|
CF |
a 2920 |
a 1/59 |
|
|
Control |
gh 1813 |
e-g 1/32 |
در هر ستون میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک بر اساس آزمون LSD اختلاف معنی‌داری ندارند. PMl ، PMm، PMh : به ترتیب کاربرد 2222، 3174 و 5555 کیلوگرم کود مرغی در هکتار؛ SMl، SMm، SMh: به ترتیب کاربرد 3788، 5411 و 9470 کیلوگرم کود گوسفندی در هکتار؛ CMl، CMm، CMh: به ترتیب کاربرد 4310، 6157 و 10775 کیلوگرم کود گاوی در هکتار؛ CF: کود شیمیایی، CK: بدون کود.
میزان جذب نیتروژن توسط گیاه در طول رشد گیاه بسیار متغیر است و نیز به تداوم عرضه نیتروژن در زمان‌های مختلف فصل رشد بستگی دارد که این تداوم و قابل عرضه بودن همیشگی نیتروژن در کود دامی امکان پذیر است. تأمین نیتروژن بر رشد گیاه تأثیر می‌گذارد و سبب تجمع زیست توده می‌شود زیرا نیتروژن پس از کربن فراوانترین عنصر موجود در زیست توده است. علاوه بر این با مشارکت در ساختار کلروفیل و پروتئین و همچنین اثر مستقیم بر رشد گیاه رابطه مستقیمی با تجمع ماده خشک دارد. در مطالعه‌ای دیگر گزارش شد کودهای دامی اثرات زیادی بر رشد محصول داشته و باعث بهبود شرایط محیطی شده و با تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه موجب افزایش سرعت رشد نسبی و عملکرد گیاه می‌شوند (فلاح و همکاران 2018). علاوه براین، کود دامی حاوی مواد آلی بالا و اسید هیومیک است که باعث تغییر بهتر و مفیدتر کاتیونهای خاک می‌شود. از طرفی افزایش نیتروژن باعث افزایش تولید و کمبود آن سبب کاهش رشد می‌شود. این نتایج تأیید می‌کند که نیتروژن کافی برای رشد و نمو گیاه و همچنین عملکرد پروتئین و ساختار کلروپلاست یک ضرورت دارد. استفاده از کود دامی تعداد برگ، عرض برگ، وزن تر و وزن خشک گیاه را افزایش داد (پورباجانتی و همکاران 2016). معنی‌دار شدن تیمارهای کود مرغی و تیمار کود شیمیایی در صفت وزن خشک اندام هوایی را می‌توان به اختلاف معنی‌داری که این تیمارها در میزان رنگیزه‌های فتوسنتزی ثبت کردند جستجو کرد (جدول 3).
گلشن و همکاران (2013) بیان کردند که کاربردهای کود دامی به طور قابل توجهی باعث افزایش خواص شیمیایی خاک می‌شود و صرف نظر از نوع کود دامی، میزان نیتروژن و فسفر موجود در خاک با افزایش مصرف کود آلی افزایش می‌یابد که باعث افزایش وزن خشک محصول تولیدی شد. این پاسخ‌ها می‌تواند تا حد زیادی به دلیل اختلافات اولیه در نیتروژن کل، فسفر کل و کربن آلی موجود در کود دامی باشد (گلشن و همکاران 2013).
بر اساس نتایج جدول تجزیه واریانس (جدول 5)، در بین کلیه عوامل آزمایشی فقط اثر تیمار کودی بر درصد اسانس معنی‌دار شد. همانطور که در شکل 4 مشاهده می‌شود درصد اسانس در سطوح پایین کود مرغی و کود گوسفندی کمتر از تیمار بدون کود (شاهد) است. با افزایش میزان مصرف کود در هر سه نوع کود دامی درصد اسانس روند افزایشی نشان داد ولی شیب افزایش در هر یک از انها نسبتاً متفاوت بود (شکل 2). بیشترین میزان اسانس در تیمار کود شیمیایی با 01/2% حاصل شد که برتری معنی‌دار نسبت به تیمار شاهد فقط در تیمار کود شیمیایی بدست آمد (شکل 4). عدم افزایش معنی‌دار میزان اسانس تیمارهای کود دامی در مقایسه با شاهد را می‌توان به افزایش ماده خشک ناشی از این کودها (جدول 6) و اثر احتمالی این کودها بر ساخت متفاوت ترکیبات دارویی نسبت داد. فلاح و همکاران (2020) نیز گزارش کردند که در تیمارهای کود دامی تأمین مقدار کافی نیتروژن و همچنین دیگر عناصر غذایی با توسعه ماده خشک گیاه موجب می‌شود که غلظت اسانس در بافت گیاهی تا حدودی رقیق شود.
عملکرد اسانس از حاصلضرب وزن خشک اندام هوایی و درصد اسانس بدست آمد و طی آن مشاهده شد اثرات اصلی کود و چین و همچنین اثر متقابل کود در چین بر عملکرد اسانس در سطح 1% معنی‌دار شد (جدول 5). با مشاهده نتایج مقایسه میانگین‌ها در جدول 6 می‌توان بیان نمود که در چین اول با افزایش میزان مصرف کودهای مرغی و گوسفندی عملکرد اسانس روند افزایشی نشان داد. به طوری که عملکرد اسانس در بالاترین سطح کود این دو نوع کود همانند تیمار کود شیمیایی بود. در سطوح مختلف کود گاوی عملکرد
شکل 2: مقایسه میانگین اثر تیمارهای مختلف کودی بر درصد اسانس مریم گلی. میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک بر اساس آزمون LSD اختلاف معنی‌داری ندارند. PMl ، PMm، PMh : به ترتیب کاربرد 2222، 3174 و 5555 کیلوگرم کود مرغی در هکتار؛ SMl، SMm، SMh: به ترتیب کاربرد 3788، 5411 و 9470 کیلوگرم کود گوسفندی در هکتار؛ CMl، CMm، CMh: به ترتیب کاربرد 4310، 6157 و 10775 کیلوگرم کود گاوی در هکتار؛ CF: کود شیمیایی، CK: بدون کود.
اسانس مشابه بود و اختلاف معنی‌داری با تیمار بدون کود (شاهد) نداشت (جدول 5). در چین دوم رابطه کود مصرفی و عملکرد اسانس برای هر سه کود نسبتا افزایشی بود و میزان افزایش در سطوح کود مرغی بیشتر از کود گوسفندی و کود گاوی بود. به طوری که فقط تیمار PMh عملکرد اسانس مشابه تیمار کود شیمیایی تولید نمود (جدول 6). طبیعی است که تیمارهای دارای حداکثر عملکرد اسانس باتوجه به ماده خشک تولید شده و درصد اسانس قابل قبولی که داشتند عملکرد اسانس فوق العاده‌ای را فراهم کنند. با این حال اثرات رقیق شدن اسانس در شرایط تولید زیست توده بیشتر را در کرت‌هایی که مقدار زیادی کود دامی با قابلیت تجزیه بهتر دریافت کرده بودند به وضوح ملاحظه شد. علاوه بر این، مقدار زیاد کود دامی می‌تواند هم ورودی عناصر ریزمغذی به خاک را افزایش دهد و هم دسترسی عناصر ریزمغذی موجود در خاک را بهبود بخشد (فلاح و همکاران 2020) و این عناصر در تولید اسانس نقش بسیار مهمی دارند (فلاح و همکاران 2018).
نتیجه گیری
بطور کلی نتیجهگیری می‌شود که کاربرد کود مرغی با مصرف بالا (5555 کیلوگرم در هکتار) می‌تواند عملکرد ماده خشک و همچنین تولید اسانس معادل تیمار کود شیمیایی تولید نماید. بنابراین با توجه به بازدهی مطلوب کوتاه مدت (عملکرد) و اثرات باقیمانده آن در بلندمدت به عنوان تیمار بهینه برای تولید گیاه دارویی مریمگلی توصیه می‌شود.
سپاسگزاری
بدینوسیله از مساعدت مالی دانشگاه شهرکرد در اجرای این پژوهش تشکر و قدردانی می‌شود.
)