نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
2 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
3 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
4 دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Background and Objective: The present study was conducted to study the effect of mycorrhiza and vermicompost biological fertilizers on the quantitative and qualitative yield of coriander (Coriandrum sativum L.).
Materials and Methods: An experiment based on randomized complete block design (RCBD) with four treatment and four replications was conducted at the Shahid Chamran University of Ahvaz farm in 2015-2016. The treatments were included mycorrhiza fungi (combination of Glomus mosseae, G.intraradices, G.etunicatum), vermicompost, chemical fertilizer and control. After ripening 50% of fruits, the number of umbels per plant, number of seed per umbel, seed weight per umbel and seed yield were measured. Phosphorus content and percentage of root symbiosis with mycorrhiza were measured by colorimetric and root staining methods, respectively. The essential oil of plants was extracted by water distillation method.
Result: The results of mean comparison of data showed that the highest of number of umbels per plant (31.05), seed yield (673.24 g.m-2), percentage of mycorrhizal symbiosis (60.25%), phosphorus content of leaf (1.63 %) and essential oil content (0.44 %) were obtained in plants inoculated with mycorrhiza. Also, highest of plant height and number of seed per umbel were observed in chemical fertilizer and mycorrhiza treatments. The control plants had the least of the above traits. Among the components identified in coriander essential oil, Linalool was the most abundant component of essential oil in all treatments.
Conclusion: Overall, according to the results, the application of mycorrhizal fungi can be effective in increasing yield, yield components and essential oil of coriander.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
گشنیز با نام انگلیسیCoriander و نام علمی Corianderum sativum L. گیاهی است یکساله از خانواده چتریان به ارتفاع 60 تا 100 سانتی متر و با طول دوره رشد 100 تا120 روز که در بسیاری از کشورها به عنوان گیاهی بهاره و در برخی کشورهای مدیترانه و جنوب شرقی آسیا به عنوان گیاهی زمستانه کشت می‌شود. گشنیز، گیاهی گرمادوست است و در انواع خاکها می‌روید (امیدبیگی 2006). مصرف گشنیز در درمان بیماری‌های عفونی مختلف توصیه و آثار ضد میکروبی و ضد قارچی آن تأیید شده است (کاپور و همکاران 2002). همچنین از این گیاه به عنوان هضم کننده غذا، ضد‌نفخ، اشتهاآور، برطرف کننده دردهای عضلانی و آرامبخش نیز استفاده می‌شود (سفیدکن 2001). سرشاخه‌های گیاه گشنیز به صورت تازه در سالاد و سوپ، میوه (بذر) آن در صنایع غذایی و آشپزی، اسانس میوه که دارای50% ترکیب لینالول می باشد در صنایع دارویی، آرایشی و بهداشتی و روغن میوه آن در صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارد (سفیدکن 2001). مهمترین ترکیبات اسانس گشنیز شامل لینالول، پینن، لیمونن، پی-سیمن، کامفور، استات ژرانیل و ژرانیول است (امیدبیگی 2006). امروزه استفاده از کودهای شیمیایی به‌عنوان سریعترین راه برای جبران کمبود عناصرغذایی خاک به طور چشمگیری گسترش یافته است (شریفی عاشورآبادی 1998). در بسیاری موارد، کاربرد کودهای شیمیایی باعث آلودگی‌های زیست‌محیطی و صدمات اکولوژیکی می‌شود که خود هزینه تولید را بالا می‌‌برد (قوست و بات 1998). کودهای شیمیایی، ترکیباتی با مقادیر بالای عناصر غذای هستند که با وجود اینکه در کوتاه مدت افزایش عملکرد را به دنبال دارند، در دراز‌مدت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکها را تخریب می‌کنند. بسیاری از عوارض نامطلوب مصرف کودهای شیمیایی در دراز مدت به اثبات رسیده است. هر چند استفاده از کودهای شیمیایی به ظاهر سریعترین و مطمئن‌ترین راه برای تأمین حاصلخیزی خاک به شمار می‌رود اما هزینه‌های زیاد مصرف این گونه کودها و آلودگی و تخریب محیط زیست و خاک که در اثر استفاده از آنها حاصل می‌شود، بسیار نگران کننده است. به منظور افزایش میزان مواد غذایی در خاک و جایگزین نمودن کودهای شیمیایی می‌توان از کودهای آلی استفاده کرد (ملکوتی 1999).
کودهای زیستی به میکروارگانیسم‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند به صورت‌های مختلف اعم از تلقیح، کاربرد روی سطح گیاه و یا خاک مورد استفاده قرار گرفته و از طریق افزایش دسترسی عناصر غذایی برای گیاه میزبان باعث تحریک رشد آن شوند. این کودها حاوی ریزجانداران (میکروارگانیسم‌ها) می باشد و هنگامی که روی بذر، سطح ریشه و یا در خاک استفاده شود موجب تحریک رشد ریشه یا خود گیاه می‌شود و از طریق افزایش قابلیت دسترسی مواد معدنی، سبب افزایش رشد گیاه می‌گردد (وسی 2003). استفاده از پتانسیل زیستی خاک یا جامعه میکروبی مفید خاک اعم از باکتریها و قارچها به عنوان یک راهکار امیدبخش در کشاورزی پایدار مطرح است . کشاورزی پایدار شامل مدیریت موفق منابع کشاورزی در جهت تامین نیازهای بشر می باشد در حالیکه کیفیت محیط حفظ شده یا ارتقا پیدا می کند و منابع طبیعی حفظ می شوند. این رویکرد بایستی از نظر بیولوژیکی امکانپذیر، از نظر اکولوژیکی پایدار، از نظر اقتصادی بادوام و از نظر اجتماعی قابل پذیرش باشد( ساریخانی و امینی 2020).
قارچ‌های میکوریزا به عنوان یکی از مهمترین ریزجانداران خاک با برقراری همزیستی با طیف وسیعی از گیاهان به دو شکل اکتومیکوریزا و آندومیکوریزا سبب بهبود جذب آب و مواد غذایی توسط گیاهان میزبان خود می‌شوند (اسمیت و رد 2008). میکوریزا ارتباط همزیستی بین ریشه گیاه و قارچ است که هردو در این رابطه سود می‌برند (سفیر 1987). ریسه این قارچها به درون بافت میزبان نفوذ می‌کند و در ناحیه کورتکس ریشه (بافت پارانشیم و کلانشیم ریشه) گیاه میزبان منتشر می‌شود. این قارچها مواد مورد نیاز خود را به وسیله ریسه‌های درون و برون سلولی و نیز با فرستادن اندام مکنده خود به درون سلول میزبان به دست می‌آورند و در مقابل با شبکه میسلیومی گسترده خود در خاک، جذب عناصری نظیر فسفر، نیتروژن و انواع کاتیونها را بهبود می‌بخشند و نیز در مناطقی که گیاه دچار کمبود آب است، جذب آب را نیز افزایش می‌دهند (آلن 1982). ساختارهای میکوریزا، منتج به همزیستی بین این قارچ و ریشه گیاهان می‌شود و به طور مستقیم در تغذیه معدنی درگیرند. این همزیستی بین ریشه-قارچ موجب افزایش جذب مواد مغذی کمتر فعال می‌گردد .این قارچها در اطراف خاک ریشه منشعب شده و آب و مواد غذایی را از خاک به گیاه منتقل می‌کنند و خود، از ترکیبات کربن فراهم شده توسط گیاه میزبان بهره می‌گیرند (اورتاس 2010).
ورمی کمپوست یک کود بیوارگانیک و مخلوط بیولوژیکی بسیار فعالی از باکتریها، آنزیم‌ها، بقایای گیاهی، کود حیوانی و کپسول‌های کرم خاکی است که سبب ادامه عمل تجزیه مواد آلی خاک و پیشرفت فعالیت‌های میکروبی در بستر کشت گیاه می‌گردد (برمنس 1999). استفاده از ورمی کمپوست در کشاورزی پایدار، علاوه بر افزایش حمایت و فعالیت میکروارگانیسم‌های مفید خاک، در جهت فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم محلول عمل نموده و سبب بهبود رشد و عملکرد گیاه زراعی می‌شود (آرانکن و همکاران 2004). ارزشمندترین ویژگی ورمی کمپوست در عملکرد آنزیم‌ها، میکروارگانیسم‌ها و هورمون‌های مختلف موجود در آن است. ورمی کمپوست دارای آنزیم هایی نظیر پروتئاز، آمیلاز، لیپاز، سلولاز و کتیناز است که در تجزیه مواد آلی خاک و در نتیجه در دسترس قرار دادن مواد مغذی مورد نیاز گیاهان نقش مؤثری دارد (سجادی نیک و همکاران 2011).
با توجه به تأکیدی که کشاورزی پایدار بر افزایش کیفیت و پایداری عملکرد دارد، گیاهان دارویی که محصولاتی کیفی می‌باشند گزینه مناسبی برای این سیستم محسوب می شوند و به نظر می‌رسد در چنین شرایطی، حداکثر رشد و عملکرد در این گیاهان حاصل شود (گوپتا 2002). مروری بر تحقیقات انجام شده توسط محققین نیز گویای سودمندی بکارگیری نهاده‌های زیستی در بهبود عملکرد گیاهان دارویی است. نصیری دهسرخی و همکاران (2018) در مطالعه خود بر روی تاثیر ورمی‌کمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه زیره سبز، افزایش ارتفاع گیاه، وزن هزاردانه و تعداد دانه در چتر را گزارش نمودند. در پژوهشی دیگر که به منظور ارزیابی کاربرد ورمی‌کمپوست بر گیاه دارویی زنیان صورت گرفت نتایج نشان داد کاربرد این نوع کود سبب افزایش تعداد چتر در بوته گردید (خالص‌رو و ملکیان 2017). یافته‌های طالشی و اصولی (2017) نشان داد کاربرد ورمی‌کمپوست در ترکیب با کودهای زیستی باکتریایی، میزان عملکرد دانه و عملکرد اسانس را در گیاه رازیانه به طور موثری بهبود بخشید و سبب افزایش کارایی تولید در این گیاه شد. درزی و همکاران (2008) به بررسی تاثیر ورمی‌کمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی رازیانه پرداختند و بیان داشتند کاربرد ورمی‌کمپوست تاثیر مثبتی بر ارتفاع بوته، تعداد چتر در بوته، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه داشت. همچنین نتایج مطالعه درزی و همکاران (2011) در گیاه آنیسون نیز نشان دهنده افزایش میزان و کیفیت اسانس به دنبال کاربرد ورمی‌کمپوست بود. مطالعات صورت گرفته توسط محققین مختلف، تاثیر مثبت کاربرد قارچ میکوریزا بر عملکرد و کیفیت گیاهان دارویی را آشکار می‌سازند. به طور مثال، زمانی و همکاران (2019) اظهار داشتند کاربرد قارچ میکوریزا در گیاه رازیانه، منجر به افزایش عملکرد دانه، درصد کلنیزاسیون، میزان عناصر غذایی در دسترس گیاه و درصد و عملکرد اسانس گردید. در گیاه دارویی آنیسون نیز نتایج نشان داد کاربرد میکوریزا در شرایط تنش شوری سبب بهبود صفات کمی و کیفی این گیاه در شرایط تنشی گردید (معصومی زواریان و همکاران 2015). کاپور و همکاران (2004) نیز بیان داشتند همزیستی ریشه گیاه رازیانه با دو گونه از قارچ‌های میکوریزا به طور معنی‌داری موجب بهبود میزان و کیفیت اسانس شد به نحوی که میزان ماده ارزشمند آنتول در مقایسه با شاهد افزایش یافت. با توجه به مطالب ذکر شده، هدف از پژوهش حاضر، بررسی مقایسه تاثیر کاربرد میکوریزا، ورمی‌کمپوست و کود شیمیایی بر رشد، عملکرد و اسانس گیاه دارویی گشنیز در شرایط آب و هوایی شهرستان اهواز می‌باشد.
مواد و روش‌ها
این تحقیق در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز در طی سال زراعی 1395-1394 اجرا شد(مشخصات خاک مزرعه در جدول 1 ذکر شده است). پژوهش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 4 تیمار در 4 تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل قارچ میکوریزا (مخلوط سه گونه Glomus mosseae, G.intraradices, G.etunicatum) به میزان200-150 کیلو گرم در هکتار، کود شیمیایی به صورت اوره به مقدار70-60 کیلوگرم در هکتار، اکسید فسفر100-80 کیلوگرم در هکتار ، اکسید پتاس 50-40 کیلوگرم در هکتار، ورمی‌کمپوست به مقدار 100 کیلوگرم در هکتار و تیمار شاهد بودند. مایه تلقیح میکوریزایی که به صورت اندام فعال قارچی (شامل اسپور، هیف و ریشه گیاهان میزبان همراه با بستر کشت گیاه میزبان که اسپور و هیف میکوریزا در آن وجود دارد) بود از مؤسسه تحقیقات خاک و آب تهیه گردید. تمامی تیمارهای کودی از جمله کود شیمیایی، ورمی کمپوست و قارچ میکوریزا در زمان آماده سازی زمین و قبل از کشت با خاک مخلوط گردید. در این آزمایش، صفات کمی و کیفی گیاه دارویی گشنیز شامل ارتفاع گیاه، تعداد چتر در بوته، تعداد بذر در هر چتر، عملکرد بذر در متر مربع، میزان فسفر، درصد همزیستی و میزان اسانس مورد بررسی قرار گرفت.
جدول 1-خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش (عمق 0-30 سانتی متر)
|
بافت خاک |
اسیدیته (pH) |
هدایت الکتریکی (dS.m-1) |
مواد آلی |
نیتروژن کل (%) |
فسفر قابل جذب (mg.kg-1) |
پتاسیم قابل جذب (mg.kg-1) |
|
لومی شنی |
11/7 |
3 |
5/0 |
03/0 |
6/16 |
267 |
بذر گشنیز مورد استفاده در این تحقیق، از شرکت پاکان بذر اصفهان فراهم گردید. بذرها در کرت‌هایی به ابعاد 2×2 متر مربع به صورت ردیفی با فاصله 30 سانتی‌متر بین ردیف‌ها و 10 سانتی‌متر بین بوته‌ها بر روی ردیف کاشته شدند. عملیات داشت شامل آبیاری، مبارزه با علف‌های هرز انجام شد. اولین آبیاری بلافاصله پس از کشت انجام شد.آبیاری های بعدی با فاصله تقریبی هر یک هفته انجام شد. در طول فصل رشد مبارزه با علف‌های هرز به طور مکانیکی دستی انجام شد. پس از رشد گیاهان و زمانی که حداقل 50 درصد میوه‌ها رسیدند، تعداد چتر در بوته، تعداد بذر در هر چتر و وزن بذور هر چتر اندازه‌گیری شد. بدین منظور، تعداد چتر 10 بوته از هر واحد آزمایشی به طور تصادفی انتخاب و تعداد چتر در بوته، تعداد بذر در هر چتر و وزن بذور هر چتر آنها اندازه‌گیری گردید. تعیین مقدار فسفر با استفاده از روش رنگ سنجی ( رنگ زرد مولیبدات- وانادات) و به کمک دستگاه اسپکتروفتومتر انجام شد (بینگهام و بارتلز 1996) و اندازه‌گیری درصد همزیستی ریشه گشنیز با قارچ میکوریزا از روش رنگ‌آمیزی ریشه‌ها استفاده گردید (فلیپس و هایمن 1970). جهت تعیین میزان اسانس بذر، از هر کرت آزمایشی یک نمونه 50 گرمی تهیه و پس از آسیاب، اسانس‌گیری به روش تقطیر با آب به وسیله دستگاه کلونجر به مدت 3 ساعت انجام شد. درصد اسانس نیز پس از رطوبت زدایی توسط سولفات سدیم محاسبه گردید. آنالیز نمونه‌های اسانس و اندازه‌گیری دقیق ترکیبات موجود در آن با استفاده از دستگاه‌های کروماتوگراف گازی (GC[1]) و کروماتوگراف گازی متصل به طیف‌سنج جرمی (GC/MS[2]) صورت گرفت. جهت اندازه‌گیری عملکرد بذر، گیاهان هر کرت در ابعاد یک متر مربع برداشت و میزان عملکرد، پس از جداسازی بذور از بوته‌ها و توزین آنها محاسبه شد.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد بین تیمارهای مورد بررسی از نظر صفت ارتفاع گیاه تفاوت معنی دار در سطح 1 درصد وجود دارد (جدول2). با توجه به نتایج مقایسه میانگین این صفت، بیشترین میزان ارتفاع گیاه مربوط به تیمارهای میکوریزا و شیمیایی به ترتیب با میانگین 08/99 و 70/95 سانتی‌متر بود و کمترین ارتفاع بوته در تیمار شاهد با میانگین 78/71 سانتی‌متر مشاهده شد (جدول2). ارتفاع بوته مانند هر اندام رویشی یا زایشی دیگری به شدت تحت تاثیر میزان عناصر غذایی و آب قرار می‌گیرد (ارکوسا و همکاران 2002) بنابراین دسترسی گیاه به آب و عناصر غذایی کافی، در افزایش ارتفاع بوته بسیار مؤثر است. با توجه به یافته‌های این تحقیق چنین به نظر می‌رسد که نیتروژن موجود در کودهای شیمیایی از طریق تأثیرگذاری بر تقسیم و بزرگ شدن سلول‌ها توانسته موجب افزایش ارتفاع بوته گردد. نتایج نشان دهنده آن است که همزیستی قارچ میکوریزا با ریشه گشنیز از طریق افزایش جذب آب و عناصر غذایی سبب افزایش فتوسنتز شده و این امر موجب تولید فرآورده فتوسنتزی بیشتر و بهبود صفات رشدی نظیر ارتفاع گیاه گردیده است. همچنین قارچ میکوریزا از طریق همزیستی با ریشه گیاه سبب اشغال حجم بیشتری از خاک توسط ریشه همراه با هیف‌های میکوریزا گردیده است و باعث ایجاد یک سیستم ریشه‌ای نازک‌تر شده که توانسته است به منافظ باریک خاک نفوذ کند و با افزایش سطح جذب ریشه و به دنبال آن افزایش جذب آب و عناصر غذایی منجر به افزایش ارتفاع گردد.
جدول 2- تجزیه واریانس صفات کمی و کیفی در تیمارهای مختلف گیاه دارویی گشنیز (Coriandrum sativum L.)
|
|
|
میانگین مربعات |
|||||||
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
ارتفاع کل |
تعداد چتر در بوته |
تعداد بذر در هرچتر |
وزن بذور هرچتر |
عملکرد بذر در متر مربع |
فسفر |
درصد همزیستی |
درصد اسانس |
|
بلوک |
3 |
64/20 ns |
35/1 ns |
25/0ns |
006/0ns |
98/21 ns |
006/0ns |
60/108ns |
02/0ns |
|
تیمار |
3 |
61/412** |
47/169** |
21/8** |
039/0** |
1/209235** |
170/0** |
59/1430** |
67/0** |
|
خطای آزمایش |
9 |
19/15 |
60/2 |
27/0 |
003/0 |
02/13 |
003/0 |
42/10 |
02/0 |
|
ضریب تغییرات(%) |
|
62/4 |
94/6 |
23/8 |
30/8 |
22/13 |
41/13 |
88/6 |
96/1 |
ns، * و** به ترتیب نشان دهنده تفاوت غیر معنی دار و معنی دار در سطح احتمال 5 و 1 درصد می‌باشد.
تعداد چتر در بوته
نتایج مقایسه میانگین نشان داد تیمار میکوریزا با میانگین 05/31 عدد دارای بیشترین تعداد چتر در بوته بود. کمترین تعداد چتر در بوته نیز در تیمار شاهد با تعداد 70/16 به دست آمد. با توجه به این نتایج می‌توان چنین استنباط کرد که همزیستی میکوریزایی از طریق تغذیه مناسب و افزایش بیوماس گیاه گشنیز موجبات تسریع در گلدهی و بهبود تعداد چتر در بوته را فراهم آورده است. میکوریزا با مهیا نمودن عناصر غذایی در مقادیر مورد نیاز گیاه سبب بهبود فتوسنتز، تولید آسیمیلات و ماده خشک بیشتر در اندام‌های گیاه گردیده که این امر، بهبود رشد زایشی و تولید تعداد چتر بیشتری در هر بوته را به دنبال داشته است. همچنین افزایش جذب عناصر پرمصرف و مهمی نظیر نیتروژن و پتاسیم توسط گیاه با کاربرد میکوریزا، سبب افزایش تولید مولکول‌های ATP و NADPH نیز شده است که این مساله به افزایش تقسیم و بزرگ شدن سلولی در فرآیند تولید چتر در بوته نیز کمک کرده است. بستامی و مجیدیان (2016) نیز در مطالعه خود بر روی گیاه گشنیز، به تاثیر مثبت میکوریزا در افزایش تعداد چترک در هر بوته اشاره نمودند.
تعداد بذر در هر چتر
نتایج مقایسه میانگین نشان داد دو تیمار میکوریزا و شیمیایی به ترتیب با 965/56 و 1/51 عدد دارای بیشترین تعداد بذر در هر چتر بودند. کمترین تعداد بذر در هر چتر متعلق به تیمار شاهد با 75/21 عدد بود (جدول3). به طور کلی، تعداد بذر در چتر، تابعی از تراکم بوته و تعداد چتر در بوته است و به شرایط محیطی زمان گرده‌افشانی نیز بستگی دارد. عنصر فسفر، عنصری مهم در فرآیند گلدهی به حساب می‌آید. (سیدی و همکاران 2017) و به نظر می‌رسد به دلیل بالا بودن میزان فسفر برگ در تیمار میکوریزا، این کود از طریق تامین تدریجی و مداوم عناصر غذایی ضروری از جمله فسفر توانسته است با افزایش میزان فتوسنتز و ماده خشک گیاهان سبب افزایش تعداد بذر در بوته گردد.
جدول 3-مقایسه میانگین صفات کمی و کیفی در تیمارهای مختلف گیاه دارویی گشنیز (Coriandrum sativum)
|
تیمارها |
ارتفاع کل (cm) |
تعداد چتر در بوته |
تعداد بذر در هر چتر |
عملکرد بذر (g.m-2) |
فسفر برگ (%) |
درصد همزیستی |
میزان اسانس (%) |
|
قارچ میکوریزا |
a 08/99 |
05/31 a |
a 56/56 |
a 24/673 |
a 63/1 |
25/60 a |
44/0 a |
|
ورمی کمپوست |
b 73/79 |
28/19 c |
b 66/32 |
76/290 c |
c 83/0 |
- |
35/0 a |
|
کود شیمیایی |
a 70/95 |
00/26b |
a 10/57 |
b 65/571 |
35/1 b |
- |
42/0 a |
|
شاهد |
b 78/71 |
70/16 c |
c 75/21 |
52/188d |
45/0 d |
50/33 b |
24/0 b |
در هر ستون میانگین‌هایی که حداقل در یک حرف یکسان باشند در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری ندارند.
عملکرد بذر
با توجه به نتایج مقایسه میانگین داده‌ها، دو تیمار میکوریزا و کود شیمیایی به ترتیب با میانگین 24/673 و 65/571 گرم در متر مربع دارای بیشترین عملکرد دانه بودند و تیمار شاهد نیز با 52/188 گرم در متر مربع کمترین عملکرد دانه را به خود اختصاص داد (جدول3). دلافزایش میزان عملکرد بذر در پاسخ به کاربرد میکوریزا می‌تواند این مساله باشد که کاربرد کود میکوریزا به دلیل افزایش سرعت و مدت فتوسنتز باعث افزایش راندمان انتقال مواد فتوسنتزی به مخزن گردیده است و این اتفاق، منجر به افزایش عملکرد بذر در این گیاه دارویی شده است. زمانی و همکاران (2019) نیز افزایش میزان عملکرد بذر گیاه رازیانه را به دنبال اعمال میکوریزا گزارش نمودند که با نتایج این تحقیق، مطابقت دارد. همچنین چگنی و همکاران (2018) در کشت گیاه دارویی شوید افزایش وزن هزار دانه بذر و عملکرد را در پی تیمار گیاه با قارچ میکوریزا گزارش کردند.
درصد همزیستی
مقایسه میانگین نشان داد کاربرد قارچ میکوریزا سبب 253/60 درصد آغشتگی ریشه در گیاه گشنیز شد درحالی که در گیاهان شاهد درصدآغشتگی 50/33 بود. میکوریزا با ریشه گیاهان به صورت همزیست زندگی کرده و به سلول‌های کورتکس راه یافته و در عین حال با گسترش ریسه خود به درون خاک، جذب عناصر غذایی را افزایش می‌دهند (شیرانی راد 2000). هیف‌های توسعه یافته قارچ‌های میکوریزا قادر به رشد در منافذی از خاک بوده که ریشه های مویین تارهای کشنده قادر به نفوذ در آنها نیستند، در نتیجه دسترسی گیاه به عناصر غیر متحرک مانند فسفر افزایش می‌یابد (گرانت و همکاران، 2002) بنابراین شبکه هیف های میکوریزا قادرند راحت تر از ریشه گیاهان در خاک های متراکم نفوذ و باعث افزایش سیستم ریشه گیاهان می گردند (میرانصاری مهابادی 2006). این نتایج، تائید کننده اثر مثبت میکوریزا بر بهبود صفات مورد بررسی در این پژوهش است. در مطالعات بسیار اندکی به اندازه‌گیری درصد همزیستی میکوریزا و ریشه در گیاهان دارویی پرداخته شده است و تنها در گیاه دارویی اسطوخدوس محققین، درصد همزیستی قارچ گلوموس اینترادیسز و گلوموس موسه را ارزیابی و افزایش درصد همزیستی این قارچها و ریشه گیاه اسطوخدوس را گزارش نمودند (مارولاندا و همکاران 2007).
فسفر برگ
نتایج مقایسه میانگین نشان داد تیمار میکوریزا با 63/1 درصد بیشترین میزان فسفر برگ را به خود اختصاص داد و کمترین میزان فسفر متعلق به تیمار شاهد با 45/0 درصد بود (جدول3). با توجه به مطالب ذکر شده می توان چنین استنباط کرد که پس از رویش اسپورهای قارچی و گسترش آنها در ریزوسفر، بخشی از ریسه‌ها وارد سیستم ریشه گیاه شده و سبب کاهش غلظت آبسیزیک اسید گشته و میزان سیتوکنین را افزایش داده‌اند. این عمل سبب گسترش سیستم ریشه‌ای و افزایش جذب آب گردیده است. ریسه‌های برون ریشه‌ای نیز با ترشح اسیدهای آلی حل کننده فسفات‌های نامحلول نظیر اسیدمالیک، جذب فسفر توسط گیاه را افزایش داده‌اند (خلوتی و همکاران 2005). نتایج علی‌آبادی فراهانی و همکاران (2010) نیز حاکی از آن بود که کاربرد میکوریزا سبب افزایش میزان فسفر در اندام هوایی در گیاه دارویی گشنیز گردید که دلیل آن، ساز و کار عمل قارچ میکوریزا در جذب فسفر بوده است.
میزان و اجزای اسانس
نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد تیمارهای مورد بررسی از نظر درصد اسانس تفاوت معنی‌داری با یکدیگر در سطح آماری 1 درصد داشتند (جدول2). با توجه به نتایج مقایسه میانگین داده‌ها، 3 تیمار میکوریزا، کود شیمیایی و ورمی کمپوست تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نداشتند اما تفاوت آنها با شاهد از لحاظ آماری معنی‌دار بود. میزان اسانس در تیمارهای مذکور به ترتیب 44/0، 42/0 و 35/0 درصد بود و کمترین میزان اسانس متعلق به تیمار شاهد با 24/0 درصد بود (جدول3). گوپتا و همکاران (2002) نیز خاطر نشان کردند از آنجایی که اسانس‌ها ترکیبات ترپنوئیدی هستند و واحدهای سازنده آنها ایزوپرنوئیدها مانند ایزوپنتتنیل پیروفسفات (IPP) و دی متیل آلیل پیروفسفات (DMAPP)، نیاز مبرم به ATP و NADPH دارند و با توجه به این موضوع که حضور عناصری نظیر نیتروژن و فسفر برای تشکیل ترکیبات ضروری می‌باشد، از این رو همزیستی میکوریزایی، ورمی‌کمپوست و کود شیمیایی از طریق جذب کارآمد فسفر و تا حدودی نیتروژن توسط ریشه موجب افزایش اسانس گیاه دارویی گشنیز شده است. در ارتباط با ترکیبات اسانس، با توجه به نتایج آنالیز اجزای گیاه گشنیز، 9 ترکیب به عنوان ترکیبات غالب موجود در اسانس این گیاه شناسایی گردیدند که در جدول 4 ذکر گردیده است. ترکیب غالب موجود در اسانس این گیاه در این تحقیق، لینالول بود که در میزان آن در تیمارهای کود شیمیایی، میکوریزا، ورمی کمپوست و شاهد به ترتیب 62/73، 23/76، 91/72 و 70/71 بود. پس از لینالول، آلفا- پینن و آلفا- ترپینن بیشترین میزان ترکیبات اسانس بودند.
|
جدول 4- درصد ترکیبات اسانس گیاه گشنیز در تیمارهای مختلف |
|||||
|
اجزای اسانس |
زمان بازداری |
کود شیمیایی |
میکوریزا |
ورمی‌کمپوست |
شاهد |
|
آلفا- پینن |
95/7 |
14/5 |
03/6 |
04/5 |
11/6 |
|
بتا- پینن |
73/7 |
30/0 |
69/0 |
63/0 |
76/0 |
|
بتا- میرسن |
20/8 |
27/0 |
28/0 |
24/0 |
28/0 |
|
پی- سیمن |
08/9 |
24/2 |
52/1 |
56/1 |
85/1 |
|
لیمونن |
20/9 |
13/0 |
12/0 |
11/0 |
12/0 |
|
آلفا- ترپینن |
07/10 |
83/4 |
43/4 |
86/3 |
05/5 |
|
لینالول |
32/11 |
62/73 |
23/76 |
91/72 |
70/71 |
|
ژرانیول |
67/15 |
12/2 |
02/1 |
31/3 |
84/1 |
|
ژرانیل استات |
83/18 |
35/2 |
24/2 |
93/1 |
52/2 |
نتیجه گیری
با توجه به نتایج این پژوهش چنین به نظر می‌رسد کاربرد کودهای زیستی مناسب می‌تواند در افزایش رشد و عملکرد و خصوصیات فیتوشیمیایی گیاه دارویی گشنیز مؤثر باشد. با توجه به این نکته که کاربرد کودهای شیمیایی سبب آلودگی‌های محیطی و صدمات اکولوژیکی می‌شود، یک کود زیستی مناسب، بدون کوچکترین صدمات و مخاطرات محیطی و با حفظ پایداری و سلامت سیستم کشاورزی می‌تواند نیازهای غذایی گیاه را تا حدود زیادی برطرف ساخته و باعث بهبود شاخص‌های عملکردی گیاه شود و افزایش تولید را در پی داشته باشد که سبب قابل توصیه شدن کاربرد این کودها می‌گردد. نتایج حاصل از این آزمایش حاکی از آن است که قارچ میکوریزا اثر مثبتی بر عملکرد دانه، عملکرد اسانس و اجزای عملکرد گیاه گشنیز داشت که این اثر مثبت را می‌توان به تأثیر بهبود پذیری وضعیت فیزیکی و شیمیایی خاک توسط قارچ و فراهمی بهتر عناصر غذایی برای گیاه نسبت داد. پس می‌توان گفت مصرف قارچ میکوریزا باعث افزایش رشد و عملکرد بیولوژیک و نیز بهبود میزان اسانس می‌شود. این تیمار در اکثر موارد قابل رقابت با تیمارکود شیمیایی می‌باشد و در برخی شاخص‌ها مقادیر بیشتری را نسبت به مصرف کود شیمیایی نشان داده است که بیانگر کارایی قارچ‌های میکوریزا و لزوم توجه بیشتر به آنها در سیستم‌های کشاورزی می‌باشد. با توجه به اینکه آنچه در تولید گیاهان دارویی مدنظر است، افزایش زیست توده و تولید مواد مؤثره به صورت عاری از باقیمانده سموم و کود شیمیایی است، به نظر می‌رسد با استفاده از این کودها بتوان در جهت تولید سالم و پایدار گیاهان دارویی گام برداشت.
سپاسگزاری
نویسندگان این مقاله از دانشگاه شهید چمران اهواز به جهت حمایت‌های مالی از این طرح قدردانی می‌کنند.
[1] Gas Chromatography
[2] Gas Chromatography- Mass Spectrometry
)