نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
عضو هیات علمی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی/ دانشگاه مراغه
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسنده [English]
The experiment was conducted as factorial based on randomized complete blocks design with three replications. The first factor was including as application of 0, 10and 20 tons cattle manure per hectare and the second factor application of humic acid, nitroxin, humic acid +nitroxin and control. The highest plant height, lateral stems number and biological yield were obtained by applying 20 and 10 tons cattle manure per hectare and the highest flowers number, leaf chlorophyll index, dry yield of flowers, number of grains per capitol, and 1000-kernal weight by applying 20 tons cattle manure per hectare. Plant height, number of flowers per plant, number of grains per capitol and biological yield were reached to maximum value by applying of humic acid +nitroxin. The lateral stems number and 1000-kernal weight with the combined application of humic acid +nitroxin or separate application of nitroxin showed the highest increase compared to the control. Application of catlle manure 20 tons per hectare increased the biological yield by 18.9%, and 10 and 20tons per hectare increased the essential oil by 24.8% and essential oil yield by 43.3%, compared to the control. The highest dry yield of flowers, essential oil content and essential oil yield were significantly obtained in humic acid +nitroxin treatment compared to the control. The highest grain yield was obtained in two treatments of nitroxin and nitroxin +humic acid application without significant differences with each other at the level of application of 20 tons cattle manure per hectare.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
ورود گیاهان دارویی به الگوهای کشت اکوسیستمهای زراعی نقش مهمی در ایجاد تنوع و پایداری در این سیستمهای تولید ایفا میکند. حفظ کیفیت و پایداری تولید محصول گیاهان دارویی، اهمیت کاربرد روشهای مدیریت پایدار در سیستمهای کشاورزی را بیش از گذشته نمایان میسازد (روزپیکر و همکاران 2021).
در حال حاضر حدود یک سوم داروهای مورد استفاده بشر از داروهای با منشاء طبیعی و گیاهی تشکیل شدهاند. اهمیت کاشت، داشت، برداشت و فرایندهای پس از برداشت یک گیاه دارویی بهمنظور افزایش مقادیر مواد مؤثره و به‌صرفه نمودن استحصال آنها در صنایع داروسازی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. همیشهبهار (Calendula officinalis L.) از جمله گیاهان ارزشمند تیره کاسنی (Asteraceae) است که مدت‌هاست بهعنوان گیاهی زینتی مورد کشت قرار گرفته است. این گیاه اکنون بهعنوان یک گیاه دارویی نیز مورد استفاده است. بهطور کلی گلهای گیاه همیشهبهار در بعضی از فارماکوپه‌ها بهعنوان دارو معرفی شده است و برای مداوای بیماری‌های معدی و روده‌ای استفاده میشوند. مواد رنگی استخراج شده از گلها در رنگ کردن مواد غذایی و بعضی از انواع چربی‌ها استفاده میشود (امیدبیگی 2008).
مصرف انواع مختلفی از کودهای شیمیایی در دراز‌مدت منجر به تخریب ویژگیهای خوب فیزیکی و حتی شیمیایی خاک میشود. از طرف دیگر مصرف بیرویه و بدون توجه به آزمون خاک و گیاه و ملاحظات زیست محیطی این کودها، جهت دستیابی به حداکثر عملکرد در بلند‌مدت و در سطح زیاد باعث بروز مشکلاتی از قبیل افزایش آلودگی‌های زیست‌محیطی، کاهش کیفیت محصول، شیوع علف‌های هرز و انتشار آفات و بیماری‌ها میشود (لیو و لال 2015). استفاده از اصول کشاورزی پایدار در بوم‌نظام‌های زراعی از جمله راه‌کارهای رفع مشکل کاربرد نهاده‌های شیمیایی میباشد و امروزه رویکرد جهانی در تولید گیاهان بهسمت و سوی کشاورزی پایدار و به‌کارگیری روشهای مدیریتی پایدار و ارگانیک میباشد. انواع متنوعی از کودهای آلی و زیستی وجود دارند که در سیستمهای کشاورزی پایدار جایگزین نهاده‌های شیمیایی شدهاند.
مواد آلی به علت اثرات مفیدی که بر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی، زیستی و حاصلخیزی خاک دارند یکی از ارکانهای مهم باروری خاک محسوب میشوند. کاربرد کودهای آلی باعث افزایش ماده آلی و هوموس خاک میشوند و بهسبب بهبود ویژگیهای شیمیایی خاک مثلpH ، ظرفیت تبادل کاتیونی و افزایش فعالیت ریزجانداران و میزان دسترسی به مواد غذایی، باعث افزایش باروری خاک میشوند (رناتو و همکاران 2003). استفاده از کود دامی بهعنوان یکی از رایج‌ترین منابع آلی دردسترس، در نظامهای مدیریت پایدار خاک، مرسوم میباشد. با وجودیکه استفاده غیراصولی از کود دامی میتواند اثرات منفی از جمله آغشته بودن به بذور علف هرز، آفات و نماتد و افزایش شوری و فلزات سنگین خاک و درنهایت هزینه تهیه و کاربرد آن را داشته باشد، اثرات مثبت کاربرد کودهای حیوانی بر باروری خاک، افزایش ماده آلی خاک، رشد و نمو گیاه و غنی‌سازی خاک بارها در منابع مختلف اشاره شده است (کاور و همکاران 2008). نتایج پژوهشی در رابطه با کاربرد کود دامی نشان داد که بیشترین عملکرد پیکره رویشی، میزان اسانس، عملکرد اسانس و درصد تعدادی از ترکیبات اصلی اسانس بادرشبی در تیمار کاربرد 10 تن در هکتار کود دامی بهدست آمد (درزی و همکاران 2006). عملکرد ماده خشک در بابونه (Matricaria recutita L.) (فلاحی و همکاران 2008)، ریحان (Ocimum basilicum L.) (مکی زاده و همکاران 2011) و آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak) (سیفی و همکاران 2014) با کاربرد کود دامی در مقایسه با شاهد افزایش یافت. دانشیان و همکاران (2012) نیز گزارش کرند که کاربرد کود دامی بههمراه نیتروژن بر وزن صددانه، تعداد طبق در مترمربع، عملکرد دانه و شاخص برداشت همیشهبهار تأثیر معنیداری گذاشته است و بالاترین شاخص برداشت گل از عدم مصرف کود نیتروژن + 40 تن در هکتار کود دامی بهدست آمد.
کودهای آلی دارای اسید هیومیک، چندین دهه است که بهمنظور افزایش رشد محصول و بازده اقتصادی، بهطور تجاری در دسترس کشاورزان قرار دارد (اولک و همکاران 2018). اسید هیومیک در اثر تجزیه مواد آلی بهویژه موادی با منشا گیاهی به‌وجود میآید و در خاک، زغالسنگ و پیت یافت میشود. اسید هیومیک با وزن مولکولی 30000 تا 300000 دالتون سبب تشکیل کمپلکس پایدار و نامحلول با عناصر میکرو میگردد (میشل 2011). اسید هیومیک مخلوطی از مولکول‌های بسیار بزرگ با قابلیت کلات کنندگی عناصر غذایی، افزایش جذب آنها و باروری خاک، بههمراه اسید فولیک از مهمترین اجزاء هوموس خاک هستند (ماکویاک و همکاران 2001). از اسید هیومیک به‌علت نداشتن تأثیر منفی بر محیط زیست بهعنوان کودآلی دوست‌دار طبیعت نام برده میشود (سماوات و ملکوتی 2005). کاربرد مواد آلی دارای اسید هیومیک با بهبود وضعیت فیزیکی و حاصلخیزی خاک و افزایش قابلیت دسترسی گیاه به عناصر غذایی، منجر به افزایش رشد و عملکرد محصول میشود و درنتیجه نیاز به مصرف کودهای شیمیایی را کاهش میدهد (سلام و همکاران 2005). نتایج بررسی کاربرد کود آلی اسید هیومیک بر گیاه همیشهبهار نشان داد که کاربرد اسید هیومیک سبب افزایش ارتفاع بوته، عملکرد تازه گل، تعداد گل، عملکرد دانه، عملکرد گلبرگ و وزن هزار دانه نسبت به شاهد گردید (عابدینی و همکاران 2015). در پژوهشی دیگر بر روی نعناع فلفلی، نتایج نشان داد که کاربرد اسید هیومیک باعث افزایش ارتفاع بوته، وزن خشک برگ، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد ماده تر و خشک گیاه شد (اصغری و همکاران 2015).
استفاده از کودهای زیستی از دیگر ارکان کشاورزی پایدار با هدف حذف یا کاهش قابل‌ملاحظه در مصرف نهاده‌های شیمیایی است (گیری و همکاران 2019). کودهای زیستی کودهای طبیعی محتوای ریزجانداران زنده شامل باکتری‌ها، جلبکها و قارچها به‌تنهایی یا بهصورت ترکیبی هستند که دسترسی گیاهان به مواد مغذی را تقویت میکنند. امروزه استفاده از کودهای بیولوژیکی در کشاورزی، بهویژه در شرایط فعلی افزایش هزینه تهیه کودهای شیمیایی و اثرات سوء مصرف آنها بر محیط زیست و سلامت خاک، اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است (کومار و همکاران 2017). کودهای زیستی حاوی ریزجانداران، هنگامی که بر روی بذر، سطح ریشه و یا در خاک استفاده شوند موجب تحریک رشد ریشه یا کل گیاه میشوند و از طریق افزایش قابلیت دسترسی گیاه به مواد معدنی، رشد گیاه را افزایش میدهند (ویسی و همکاران 2003). گزارش شده است که کود زیستی نیتروکسین باعث افزایش وزن ساقه و قطر کاپیتول (شکرانی و همکاران 2012) و عملکرد اسانس (حسینی مازینانی و هادیپور 2014) در همیشهبهار شد. تأثیر مثبت کودهای زیستی بر رشد آویشن باغی (Thymus vulgaris L.)، مرزه (Satureja hortensis L.) و رزماری (Salvia rosmarinus) نیز توسط برخی محققین گزارش شده است (لیتی و همکاران 2006؛ نصیری و همکاران (2020) و ویتال و همکاران 2002). نتایج بهدست آمده روی گیاه دارویی بابونه شیرازی نشان داد که بیشترین عملکرد گل تر و خشک، اسانس و کامازولن در تیمارهای نیتروکسین و باکتریهای حل‌کننده فسفات مشاهده شد (فلاحی و همکاران 2009). کوچکی و همکاران (2008) گزارش کردند که کاربرد کود زیستی نیتروکسین نقش مؤثری در بهبود ویژگیهای رشدی، عملکرد اندام‌های هوایی و ویژگیهای کیفی گیاه دارویی زوفا (Hyssopus officinalis L.) دارد. قیلاوی زاده و همکاران (2013) در گیاه زنیان (Carum copticum Heirn) بیشترین عملکرد بیولوژیک، عملکرد بذر، محتوای اسانس و عملکرد اسانس را با کاربرد باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن بهصورت تلقیح بذور+محلول‌پاشی گزارش دادند.
با توجه به اهمیت تولید گیاهان دارویی در یک سیستم تولید پایدار بهمنظور حافظت از منابع طبیعی و تولید محصولات دارویی سالم، هدف از اجرای پژوهش حاضر، بررسی اثر کاربرد کود دامی، کود زیستی نیتروکسین و اسید هیومیک و برهمکنش آنها بر بعضی ویژگیهای ریختشناسی، عملکرد و محتوای اسانس گیاه دارویی همیشه بهار بود.
مواد و روش‌ها
این پژوهش در سال زراعی 1393 بهصورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در کشتزار پژوهشهای کشاورزی دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه با ارتفاع 1530 متر از سطح دریا، طول 46 درجه و 16 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 37 درجه و 24 دقیقه شمالی اجرا شد. پیش از اجرای آزمایش، نمونههایی از خاک کشتزار از عمق صفر تا 30 سانتیمتر تهیه شد و پس از ترکیب نمودن، نمونه مرکب خاک جهت تعیین برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی (جدول 1) به آزمایشگاه منتقل گردید. غلظت نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم خاک بهترتیب با روشهای کجلدال، اولسن و فلوم فتومتری و بافت خاک با روش هیدرومتری اندازهگیری شدند. میانگین بارندگی سالیانه شهرستان مراغه330 میلی‌متر میباشد و بیشینه دمای این شهرستان در تابستان حدود 35 درجه سانتی‌گراد بالای صفر و کمینه آن در زمستان حدود 20 درجه سانتی‌گراد زیر صفر میباشد. وضعیت آب و هوایی در طول اجرای آزمایش در جدول 2 آورده شده است.
|
جدول 1- ویژگیهای فیزیکی وشیمیایی خاک مزرعه محل اجری آزمایش (عمق 30-0 سانتی‌متری) |
|||||||||
|
ﻫﺪاﯾﺖ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ |
pH خاک |
ﻣﺎده آﻟﯽ |
ﻧﯿﺘﺮوژن ﮐﻞ |
فسفر قابل جذب |
پتاسیم قابل جذب |
سیلت |
شن |
رس |
بافت خاک |
|
(dS.m-1) |
|
(%) |
(mg.kg-1) |
)%( |
|||||
|
6/0 |
32/7 |
83/0 |
076/0 |
7/25 |
520 |
24 |
62 |
14 |
لومی شنی |
|
جدول 2- مشخصات اقلیمی محل اجرای آزمایش در طول دوره رشد گیاه (بر مبنای اطلاعات ثبت شده در مرکز هواشناسی شهرستان مراغه). |
||||||
|
ماه |
میزان بارندگی (mm) |
رطوبت نسبی (%) |
دما (̊C) |
سرعت باد (m.s-1) |
||
|
حداکثر |
حداقل |
متوسط |
||||
|
اردیبهشت |
9/40 |
4/47 |
6/25 |
5/2 |
57/13 |
09/1 |
|
خرداد |
8/1 |
1/36 |
34 |
6 |
97/17 |
7/1 |
|
تیر |
2/0 |
6/31 |
37 |
9 |
3/23 |
34/2 |
|
مرداد |
0 |
4/28 |
4/36 |
11 |
5/23 |
6/1 |
|
شهریور |
3/11 |
8/33 |
4/33 |
6 |
8/20 |
97/0 |
تیمارها شامل دو عامل کود دامی در سه سطح: 1- عدم کاربرد (شاهد)، 2- کاربرد 10 تن در هکتار و 3- کاربرد 20 تن در هکتار و عامل دوم در چهار سطح: 1- شاهد، 2- تلقیح بذر با کود زیستی نیتروکسین، 3- تلقیح بذر با اسید هیومیک (هیومیکا) و 4- تلقیح بذر با نیتروکسین + اسید هیومیک بود.
قبل از کاشت بذر و با توجه به نقشه کاشت، تیمارهای مربوط به کود زیستی نیتروکسین و اسید هیومیک بهصورت بذرمال اعمال شد. بدین منظور بذرهای مربوط به هر کرت در ظروف پلی اتیلن با مقدار 20 میلیلیتر کود بیولوژیک نیتروکسین و اسید هیومیک و مقدار کمی آب قند تلقیح و پس از حدود یک دقیقه بذرهای آغشته به مایه تلقیح، در سایه خشک شدند، سپس بهسرعت بذور تلقیح شده کشت شدند.
|
جدول 3- ویژگیهای شیمیایی کود هیومیکا مورد استفاده در آزمایش |
||||||
|
اسید هیومیک |
اسید فولیک |
ماده آلی |
نیتروژن |
فسفر |
پتاسیم |
عناصر کمیاب |
|
(%) |
||||||
|
12-10 |
5-4 |
25-20 |
3-5/2 |
3-5/2 |
10 |
5/1-4/1 |
بهمنظور آماده‌سازی زمین جهت کاشت، با مساعد شدن شرایط آب و هوایی، در هفته اول فروردین‌ماه شخم نیمه‌عمیق توسط گاوآهن برگردان‌دار بر روی زمین انجام و جهت نرم کردن خاک دو نوبت دیسک عمود بر‌هم زده شد. پس از شخم و آماده‌سازی زمین، کرت‌هایی با ابعاد 3×2 مترمربع ایجاد شد (وجودی و همکاران 2017). فاصله بین بلوک‌ها یک متر و فاصله بین کرتهای آزمایشی در هر بلوک نیممتر در نظر گرفته شد. پس از کرتبندی زمین، تیمارهای مربوط به کودهای دامی حدود یک ماه قبل از کاشت به کرتهای مربوطه براساس نقشه کاشت اضافه و با استفاده از بیل با خاک هر کرت مخلوط گردید. در این آزمایش از هیچ‌گونه کود شیمیایی و یا غیر‌شیمیایی دیگری در خاک استفاده نگردید. در این آزمایش بـذر گـل همیشـهبهـار رقم پُرپَر با گلبرگ زرد رنـگ کـه از شـرکت پاکان بذر اصفهان تهیه شده بود، مورد کشت قـرار گرفـت. کاشت در 10 اردیبهشت‌ماه بهروش هیرم‌کاری صورت گرفت بهاین ترتیب که در داخل هر کرت 5 ردیف کاشت با فاصله 40 سانتیمتر از هم در نظر گرفته شد. بذور با فاصله 10 سانتیمتر از یکدیگر روی ردیف‌ها کاشته شدند. عمق کاشت حدود 1 تا 2 سانتیمتر بود. آبیاری کرتهای آزمایشی بهروش غرقابی و طبق روال آبیاری در منطقه هر 7 روز یکبار صورت گرفت. کنترل علف‌های هرز در مزرعه بهصورت وجین دستی بهطور مستمر در تمام مراحل رشد و نمو انجام گرفت. در این پژوهش صفاتی که مورد ارزیابی قرار گرفتند شامل ارتفاع بوته، تعداد ساقههای فرعی در بوته، قطر ساقه اصلی، تعداد گل در بوته، شاخص سبزینگی برگ، عملکرد خشک گلها، تعداد دانه در طبق، عملکرد بیولوژیک، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، درصد اسانس، عملکرد اسانس و شاخص برداشت گل بودند.
جهت ارزیابی صفات مربوط به تکبوته (ارتفاع بوته، تعداد ساقههای فرعی در بوته، قطر ساقه اصلی، تعداد گلها در بوته، شاخص سبزینگی برگ)، از هر کرت آزمایشی، 7 بوته با در نظر گرفتن اثر حاشیه، بهطور تصادفی انتخاب و صفات موردنظر اندازهگیری شدند و پس از میانگین‌گیری، دادههای بهدست آمده ثبت شدند. جهت اندازه گیری قطر ساقه اصلی از کولیس و برای تعیین شاخص سبزینگی برگ از دستگاه کلروفیلسنج (SPAD-502, Minlota Japan, Reading) استفاده گردید. جهت اندازهگیری شاخص سبزینگی برگ از برگهای وسطی هر بوته در مرحله شروع گلدهی استفاده شد. بعد از بازشدن گلها، برداشت بـهصورت دستی از بوته‌های دو ردیف وسطی هر کرت و هر 7 روز یکبار انجام شد. عملیات برداشت از اواخر تیرماه شروع شد و تا اواخر شهریورماه به‌طول انجامید. پس از هر برداشت جهت حفظ کیفیت، گلهای برداشت شده بلافاصله در محلی مناسب بهدور از تابش مستقیم نور خورشید خشک شدند و پس از خشک شدن در پاکتهای کاغذی مناسب تا زمان اسانس‌گیری نگهداری شدند. مجموع وزن خشک گلهای برداشت شده در تمامی برداشتها، بهعنوان عملکرد گل در واحد سطح لحاظ شد. پس از پایان دوره برداشت گلها، بوته‌هایی که گلهای آنها از قبل برداشت شده بودند، از ناحیه بالای طوقه قطع و پس از خشک کردن، توزین شدند. مجموع وزن بوته‌ها و گلهای برداشت شده بهعنوان عملکرد بیولوژیکی لحاظ گردید.
برای تعیین عملکرد دانه در هر کرت یک ردیف انتخاب و دانه‌ها در مرحله رسیدگی برداشت و توزین شدند و بهعنوان عملکرد بذر ثبت گردید و سپس وزن هزاردانه بذور برداشت شده نیز اندازه گیری شد. برای تعیین درصد اسانس، مخلوطی از گلهای خشک برداشت شده (مجموع برداشتها)، مورد استفاده قرار گرفت. جهت استخراج اسانس، از روش تقطیر با آب بر مبنای روش پیشنهادی فارماکوپه اروپا و دستگاه کلونجر (Clevenger) استفاده شد، بهاین صورت که از هر نمونه، مقدار 100 گرم گل خرد شده بهمدت چهار ساعت با استفاده از دستگاه کلونجر اسانس‌گیری شد (فرجامی و نبوی کلات، 2014). برای تعیین درصد و عملکرد اسانس نیز از رابطه‌های زیر استفاده شد:
)رابطه 1) 100 × (وزن خشک گلها (100 گرم) / وزن اسانس استخراج شده (گرم) = درصد اسانس
)رابطه 2) عملکرد گلها در مترمربع × درصد اسانس = عملکرد اسانس در مترمربع
دادههای حاصل از آزمایش، پس از اطمینال از نرمال بودن آنها، با استفاده از نرمافزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند، مقایسه میانگینهای صفات با استفاده از آزمون LSD انجام شد و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel صورت گرفت.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته و تعداد ساقههای فرعی
نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر کاربرد کود دامی و تلقیح بذور با نیتروکسین و اسید هیومیک بر ارتفاع بوته و تعداد ساقههای فرعی همیشهبهار در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد (جدول4). بر اساس نتایج مقایسه میانگینها، کاربرد کود دامی با مقادیر 10 و 20 تن در هکتار بدون تفاوت معنیدار با یکدیگر بهطور میانگین باعث افزایش 5/24 درصدی ارتفاع بوته همیشهبهار نسبت به شاهد شدند (جدول5). تیمارهای اسید هیومیک و اسید هیومیک + نیتروکسین نیز بهطور میانگین باعث افزایش 7/24 درصدی ارتفاع نسبت به شاهد گردیدند (شکل1). نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که هر دو تیمار کود دامی (10 تن و 20 تن در هکتار) بهطور متوسط باعث افزایش 9/75 درصدی تعداد ساقههای فرعی نسبت به شاهد شدند (جدول5). بیشترین تعداد ساقههای فرعی بهترتیب با تلقیح بذور با اسید هیومیک + نیتروکسین (7/11 عدد) و اسید هیومیک (7/10 عدد) با اختلافی معنیدار نسبت به شاهد بهدست آمد (شکل2). کودهای آلی به‌خصوص کود دامی دارای مقادیر زیادی مواد آلی هستند که بهعنوان منبع غنی از عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم میباشند و به‌مرور زمان این عناصر را در اختیار گیاه قرار داده و موجب افزایش رشد رویشی گیاه (فرناندز و همکاران 1993) از جمله ارتفاع و تعداد ساقههای فرعی آن میشود. این افزایش ها ممکن است بهاین علت باشد که کاربرد کود دامی دسترسی گیاه به آب و عناصر غذایی کافی مخصوصاً نیتروژن را تسهیل نموده و درنتیجه از طریق تأثیر بر روی تقسیم و بزرگ شدن سلول‌ها در افزایش ارتفاع بوته و تعداد ساقه‌ها فرعی مؤثر واقع شده است (راضی پور و همکاران 2016). محفوظ و شریفالدین (2007) در پژوهش خود گزارش نمودند که کاربرد کودهای آلی باعث افزایش معنیداری در ارتفاع گیاه دارویی رازیانه گردید. در رابطه با افزایش ارتفاع بوته در اثر کاربرد اسید هیومیک و ترکیب آن با نیتروکسین بهنظر می‌رسد که اسید هیومیک از طریق اثرات هورمونی و با تأثیر بر متابولیسم سلولهای گیاهی و با دارا بودن قدرت کلات کنندگی و افزایش جذب عناصر غذایی، سبب افزایش رشد و ارتفاع گیاه میشود (ناردی و همکاران 2002). افزایش ارتفاع بوته زیره سبز با کاربرد اسید هیومیک در پژوهشی دیگر گزارش شده است (نصیری دهسرخی و همکاران 2018). در تحقیقی روی گیاه دارویی نعناع فلفلی، نتایج حاکی از آن بود که کاربرد اسید هیومیک از طریق ایجاد شرایط تغذیهای بهتر برای رشد رویشی گیاه، باعث افزایش معنیدار صفاتی از جمله ارتفاع بوته، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد ماده خشک گیاه شده است (عسگری و همکاران 2012). نتایج پژوهشی دیگر نشان داده که تلقیح بذر با کود بیولوژیک نیتروکسین به میزان 15 و 2 لیتر در هکتار و همچنین تلقیح بذر با 10 لیتر کود بیولوژیک سوپرنیتروپلاس باعث افزایش معنیدار ارتفاع بوته همیشهبهار در مقایسه با شاهد گردید (شکرانی و همکاران 2012). افزایش تعداد ساقههای فرعی نیز میتواند ناشی از افزایش در ارتفاع بوته و رشد رویشی بیشتر گیاه همیشهبهار باشد و آن نیز درنتیجه بهبود جذب عناصر غذایی بهویژه نیتروژن با کاربرد نیتروکسین میباشد. افزایش تعداد ساقههای فرعی با کاربرد کودهای زیستی از جمله نیتروکسین در ریحان (رضایی مؤدب و همکاران 2013) نیز گزارش شده است.
تعداد و عملکرد خشک گلها
براساس نتایج تجزیه واریانس، اثر کاربرد کودهای دامی، نیتروکسین و هیومیکا بر تعداد و عملکرد خشک گلهای همیشهبهار در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد (جدول4). نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی باعث افزایش 7/68 درصدی تعداد گلها نسبت به شاهد شد (جدول5). کاربرد توأم اسید هیومیک و نیتروکسین نیز بهطور معنیداری باعث افزایش 4/89 درصدی تعداد گلهای همیشهبهار در مقایسه با شاهد شد (شکل3).
براساس نتایج مقایسه میانگینها (جدول5)، بیشترین عملکرد خشک گلها (3/162 گرم در مترمربع) با کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی بهدست آمد که نسبت به شاهد 9/18 درصد افزایش نشان داد و کاربرد 10 تن در هکتار کود دامی نیز با تولید 2/152 گرم گل خشک در مترمربع در رتبه بعدی قرار گرفت (جدول 5). نتایج مقایسه میانگینها همچنین نشان داد که تیمار کاربرد اسید هیومیک + نیتروکسین بیشترین عملکرد خشک گلها (2/178 گرم در مترمربع) را به‌خود اختصاص داد که نسبت به شاهد باعث افزایش 5/37 درصدی وزن خشک گلها نسبت شد (شکل4).
شکل 1- مقایسه میانگینهای ارتفاع بوته همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
شکل 2- مقایسه میانگینهای تعداد ساقههای فرعی همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
تعداد گل از اجزای مهم عملکرد در گیاه همیشهبهار محسوب میشود و با افزایش آن عملکرد گل هم افزایش مییابد. افزایش تعداد گل و عملکرد گل با کاربرد کود دامی میتواند مربوط به تأثیر این کود در افزایش عناصر غذایی خاک و فراهم آوردن قابلیت جذب آنها توسط گیاه باشد (آراکنون و همکاران 2014) که در نتیجه آن کارآیی جذب عناصر غذایی هم افزایش مییابد. از طرف دیگر کود دامی در بهبود خلل و فرج خاک و افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و ظرفیت نگهداری رطوبت خاک نیز مؤثر میباشد (عزیز و همکاران 2008) و مجموعه این عوامل به بهبود عملکرد خشک گلها منجر شده است. در تحقیقی مشابه احمدیان و همکاران (2011) افزایش تعداد گل، عملکرد تر و خشک گل بابونه آلمانی با کاربرد کود دامی را گزارش نمودند. علت افزایش تعداد گل و عملکرد گل با کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین میتواند بهاین دلیل باشد که اسید هیومیک از طریق کلاته کردن عناصر ضروری و افزایش جذب عناصر غذایی، باعث افزایش باروری و تولید در گیاه شده است (تان 2014). نیتروکسین نیز با دارا بودن باکتریهای ریزوسفری افزاینده رشد گیاه (ازتوباکتر و آزوسپیریلوم)، علاوه بر تثبیت نیتروژن، باعث آزادسازی هورمون‌های گیاهی از جمله اسید جیبرلیک و اکسین شده و در این شرایط رشد ریشه و دسترسی و جذب عناصر غذایی از جمله نیتروژن و فسفر افزایش مییابد که در نهایت باعث افزایش ارتفاع بوته، تعداد ساقه
شکل 3- مقایسه میانگینهای تعداد گلهای همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
شکل 4- مقایسه میانگینهای عملکرد خشک گلهای همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
فرعی، تعداد گل و عملکرد خشک گلها شده است. افزایش تعداد گل و عملکرد خشک گلها در سرخارگل با کاربرد کود زیستی نیتروکسین (آقاعلیخانی و همکاران 2014) و در بابونه با کاربرد اسید هیومیک (مشایخی و همکاران 2019) نیز گزارش شده است.
شاخص سبزینگی برگ
نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثر کاربرد کود دامی بر شاخص سبزینگی برگ همیشهبهار در سطح احتمال 5 درصد معنیدارشد، ولی اثر تلقیح بذر با اسید هیومیک و نیتروکسین و برهمکنش آنها با کود دامی بر این شاخص معنیدار نشد (جدول4). نتایج مقایسه میانگینهای مربوط بهاین صفت نشان داد که تیمار کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی باعث افزایش چهار درصدی شاخص سبزینگی برگ نسبت به شاهد شد (جدول5). کاربرد مقادیر بیشتر کود دامی از طریق افزایش قدرت جذب آب و تدارک مطلوب عناصر غذایی پرمصرف و کممصرف بر میزان کلروفیل برگ تأثیر مثبت گذاشته و موجب بالا رفتن عدد اسپاد دستگاه کلروفیلسنج میگردد و علاوه بر آن با تأمین نیازهای غذایی ریزجانداران خاک، باعث افزایش تعداد و فعالیت آنها میشود و درنتیجه میزان جذب عناصر میکرو ازجمله آهن، منگنز و منیزیم که در ساخت کلروفیل نقش مهمی ایفا میکنند، توسط گیاه افزایش مییابد و سرانجام سبب افزایش سنتز کلروفیل میشوند (نعمتی و همکاران 2015).
تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه و عملکرد دانه
نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثر کاربرد کود دامی، نیتروکسین و اسید هیومیک بر تعداد دانه در طبق، وزن هزار دانه و عملکرد دانه همیشهبهار در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد (جدول4). بر اساس نتایج مقایسه میانگینها، کاربرد 20 تن کود دامی در هکتار با 8/27 دانه در طبق، مقدار این صفت را 4/29 درصد نسبت به شاهد افزایش داد (جدول5). تیمار کاربرد توأم اسید هیومیک + نیتروکسین نیز با 1/28 دانه در طبق باعث افزایش 1/29 درصدی مقدار آن نسبت به شاهد گردید (شکل5). بین کاربرد جداگانه اسید هیومیک و نیتروکسین با شاهد در رابطه با تعداد دانه تفاوت معنیداری مشاهده نشد. بیشترین وزن هزاردانه (11/12 گرم) با کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی بهدست آمد که نسبت به شاهد افزایش 7/22 درصدی را نشان داد (جدول5). تیمارهای تلقیح بذور با نیتروکسین و اسید هیومیک + نیتروکسین نیز بهترتیب باعث افزایش 8/13 و 3/11 درصدی مقادیر این صفت نسبت به شاهد گردیدند (شکل6).
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که برهمکنش کود دامی و تلقیح بذور با اسید هیومیک و نیتروکسین در سطح احتمال 5 درصد بر عملکرد دانه معنیدار شد (جدول4). براساس نتایج مقایسه میانگینهای مربوط بهاین صفت، بیشترین عملکرد دانه در دو تیمار کاربرد نیتروکسین (216 گرم در متر مربع) و نیتروکسین + اسید هیومیک (201 گرم در مترمربع) بدون تفاوت معنیدار با یکدیگر تحت کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی بهدست آمد و این دو تیمار نسبت به شاهد یا عدم کاربرد هر نوع کودی بهترتیب 64 و 6/52 درصد افزایش در عملکرد دانه را نشان دادند (شکل7).
تعداد دانه در طبق و وزن هزار دانه نیز بهعنوان اجزای عملکرد بذر در همیشهبهار با کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی افزایش معنیداری داشتند و به تبع آنها عملکرد دانه نیز افزایش یافت. افزایش عملکرد دانه با کاربرد نیتروکسین و اسید هیومیک در شرایط کاربرد 20 تن در هکتار بیانگر اثرات هم افزایی این دو تیمار در مورد این صفت میباشد. بهنظر می‌رسد که کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی با بهبود و افزایش درصد مواد آلی خاک، تأثیر بر قدرت جذب، نگهداری و فراهمی مناسب رطوبت و عناصر غذایی مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم، بر روی افزایش اجزای عملکرد همیشهبهار مانند تعداد دانه در طبق و وزن هزاردانه اثر گذاشته و موجب بهبود عملکرد دانه شده است. در رابطه با مصرف کود زیستی نیتروکسین چنین بهنظر می‌رسد که تیمار تلقیح با نیتروکسین (حاوی باکتریهای آزوسپیریلوم و ازتوباکتر) از طریق تأثیر آشکاری که بر افزایش تعداد دانه در طبق و وزن هزاردانه داشت، باعث افزایش عملکرد دانه شد. در واقع باکتریهای تثبیتکننده نیتروژن از طریق تولید ویتامین‌ها، محرک‌های رشدی، افزایش رشد ریشه و افزایش سرعت جذب آب و عناصر غذایی (برغمدی و نجفی 2014)، باعث بهبود بعضی صفات از جمله تعداد دانه، وزن هزاردانه و نهایتاً عملکرد دانه شدند. از طرف دیگر احتمالاً اسید هیومیک نیز با افزایش جذب نیترات و فعالیت آنزیم ATP-آز در غشاء پلاسمایی سلولهای ریشه منجر به افزایش جذب عناصر غذایی از خاک شده و درنتیجه با افزایش فتوسنتر در گیاه منجر به افزایش عملکرد دانه شده است (پینتون و همکاران 1999).
عملکرد بیولوژیک
نتایج تجزیه واریانس برای صفت عملکرد بیولوژیک همیشهبهار، حاکی از آن است که اثر کاربرد کود دامی بر عملکرد بیولوژیک در سطح احتمال 5 درصد و اثر تلقیح بذر با اسید هیومیک و نیتروکسین در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد (جدول4). براساس نتایج مقایسه میانگینهای مربوط بهاین صفت، کاربرد کود دامی با مقادیر 10 و 20 تن در هکتار باعث افزایش معنیدار عملکرد بیولوژیک نسبت به شاهد گردید و این تیمارها بهطور میانگین عملکرد بیولوژیک را 3/16 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند (جدول5). بیشترین عملکرد بیولوژیک با کاربرد اسید هیومیک + نیتروکسین بهدست آمد که نسبت به شاهد افزایش 9/29 درصدی را نشان داد (شکل 8).
شکل 5- مقایسه میانگینهای تعداد دانه در طبق همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
شکل 7- مقایسه میانگینهای وزن هزاردانه همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
شکل 7- مقایسه میانگینهای عملکرد دانه همیشهبهار تحت برهمکنش کود دامی و اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
افزودن کود دامی به خاک با بهبود شرایط فیزیکی و فرایندهای زیستی خاک، ضمن ایجاد بستری مناسب برای رشد ریشه و فراهم نمودن عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، موجبات افزایش رشد رویشی گیاه و در پی آن تولید ماده خشک را نیز فراهم میکند (درزی و همکاران 2012). در پژوهشهای دیگری نیز به نقش کودهای دامی در افزایش عملکرد بیولوژیک گیاهان دارویی بابونه، بادرشبی، ریحان و آویشن اشاره شده است که با نتیجه این پژوهش مطابقت دارد (مکیزاده و همکاران 2012، درزی و همکاران 2016، صفایی و همکاران 2014 و فلاحی و همکاران 2008). عملکرد بیولوژیک همیشهبهار همچنین با کاربرد توأم نیتروکسین و اسید هیومیک افزایش معنیداری نسبت به شاهد نشان داد. بهنظر می‌رسد ترکیبی از کودهای زیستی و اسید هیومیک اثرات افزایشی بر تولید ماده خشک در گیاه دارند بهاین ترتیب که باکتریهای موجود در کود زیستی نیتروکسین با توانایی‌های ویژه‌ای که در تثبیت نیتروژن دارند و همچنین با تولید و ترشح ترکیبات فعال مانند ویتامین‌های گروه ب، اکسین‌ها، جیبرلین‌ها و غیره، سبب افزایش رشد رویشی گیاه و عملکرد بیولوژیکی آن میشوند (تالیک و همکاران 2005، کادر 2005 و کوچکی و همکاران 2008). اسید هیومیک نیز از طریق افزایش محتوای نیتروژن برگها و حفظ ماندگاری آنها سبب بهبود رشد و افزایش ماده خشک گیاه میشود (ایاس و گلسر 2005). علاوه براین اسیدهیومیک با افزایش جذب عناصر پرمصرف و ریزمغذیها، منجر به تحریک رشد گیاه، تحریک یا ممانعت از فعالیت‌های آنزیمی، تغییر در نفوذپذیری غشای سلولی شده و درنتیجه میتواند منجر به افزایش تولید بیوماس شود (القمری و همکاران 2009). از طرف دیگر می‌توان اظهار داشت که تیمار ترکیبی اسید هیومیک و نیتروکسین با اثر مثبتی که بر وزن خشک اندام‌های هوایی همیشهبهار داشتند نهایتاً منجر به افزایش عملکرد بیولوژیکی گیاه شد. نصیری و همکاران (2020) در بادرشبو، نصیری دهسرخی و همکاران (2019) در زیرهسبز و عسگری و همکاران (2012) در نعناعفلفلی، نتایج مشابهی را در خصوص کاربرد اسید هیومیک بر عملکرد بیولوژیک گیاه را گزارش نموده‌اند.
شکل 8- مقایسه میانگینهای عملکرد بیولوژیک همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
درصد اسانس و عملکرد اسانس
براساس نتایج تجزیه واریانس دادههای مربوط به این دو صفت، اثر کاربرد کود دامی بر درصد اسانس و عملکرد اسانس بهترتیب در سطح احتمال 5 و یک درصد و اثر تلقیح بذور با اسید هیومیک و نیتروکسین بر درصد اسانس و عملکرد اسانس در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد (جدول4). براساس نتایج مقایسه میانگینها، کاربرد 10 و 20 تن در هکتار کود دامی بهطور میانگین باعث افزایش 8/24 درصدی محتوای (درصد) اسانس و 3/43 درصدی عملکرد اسانس نسبت به شاهد شدند (جدول5). بیشترین درصد اسانس (24/0 درصد) و عملکرد اسانس (42/0 گرم در مترمربع) در تیمار اسید هیومیک + نیتروکسین بهدست آمد که نسبت به شاهد بهترتیب 61 و 130 درصد افزایش نشان دادند (شکل‌های 9 و 10). لازم به ذکر است است که بین دو تیمار اسید هیومیک و نیتروکسین تفاوت معنیداری در افزایش عملکرد اسانس مشاهده نشد ولی نسبت به شاهد افزایش هریک از آنها معنیدار شد.
بهنظر می‌رسد که افزودن کود دامی به خاک باعث بهبود فعالیت ریزجانداران خاک شده و شرایط لازم برای حلالیت فسفر و دسترسی بیشتر به نیتروژن خاک را فراهم می‌نماید و درنتیجه فسفر و نیتروژن مورد نیاز برای بیوسنتز ATP و NADPH جهت ساخت ترکیبات ترپنوئیدی (اسانسها)، در درسترس گیاه قرار گرفته و تولید اسانس افزایش مییابد (نصیری و همکاران 2020 و قاضی مناس و همکاران 2013). از آنجایی که کاربرد کود دامی، کود زیستی و اسید هیومیک منجر به افزایش عملکرد دانه و درصد اسانس همیشهبهار شده است لذا، عملکرد اسانس همیشهبهار (رابطه 2) که برآیندی از دو پارمتر اخیر میباشد، نیز افزایش مییابد. در تطابق با نتایج این پژوهش، سانتوس و همکاران (2009) مشاهده کردند که کاربرد مقادیر مناسب کود دامی در زراعت گیاه دارویی بادرنجبویه بهطور محسوسی عملکرد اسانس را افزایش داد. آنها بیان کردند که افزودن مواد آلی به خاک، موجبات افزایش رشد اندام هوایی و تولید ماده خشک و درنهایت بهبود عملکرد اسانس را نیز مهیا کرده است. مونا و همکاران (2008) نیز گزارش کردند که کاربرد کودهای آلی در گیاه دارویی رازیانه سبب افزایش عملکرد اسانس میشود. در رابطه با تأثیر مثبت کاربرد اسید هیومیک بر درصد و عملکرد اسانس نیز می‌توان استدلال نمود که اسید هیومیک با افزایش فعالیت آنزیم رابیسکو، سبب افزایش فعالیت فتوسنتزی گیاه و در نتیجه تولید فرآورده‌های فتوسنتزی میشود و چون اسانسها از گروه شیمیایی ترپن‌ها بوده و بهاین دلیل که گلوکز بهعنوان پیش‌ماده مناسب در سنتز اسانس و بهویژه مونوترپن‌ها مطرح میباشد، فتوسنتز و تولید فرآورده‌های فتوسنتزی ارتباط مستقیمی با تولید اسانس خواهند داشت (برغمدی و نجفی 2014). از آنجاییکه اسانسها ترکیبات ترپنوئیدی هستند و بیوسنتز واحدهای سازنده آنها (ایزوپرنوئیدها( نیازمند ATP و NADPH میباشد، حضور عناصری نظیر نیتروژن و فسفر برای تشکیل ترکیبات اخیر ضروری بوده و کاربرد کودهای زیستی از جمله نیتروکسین در تأمین این عناصر نقش مؤثری ایفا نموده و میتواند به افزایش درصد اسانس گیاه بیانجامد (هان 2006). قیلاویزاده و همکاران (2013) گزارش نمودند که درصد اسانس زنیان در اثر تلقیح بذر با باکتریهای ازتوباکتر و آزوسپیریلوم و یا محلول‌پاشی با باکترهای مذکور بهدلیل افزایش جذب نیتروژن توسط گیاه، افزایش یافت. رضایی چیانه و همکاران (2014) نیز افزایش درصد اسانس زیره سبز با کاربرد کودهای زیستی مختلف را گزارش نمودند. آنها اظهار داشتند که باکتریهای حل کننده فسفات و تثبیتکننده نیتروژن از طریق فراهم نمودن شرایط مناسب جذب عناصر غذایی بهویژه نیتروژن، فسفر و عناصر کممصرف (آهن، منگنز، روی و مس) موجب افزایش اسانس این گیاه دارویی شدند. عاملهای زیادی سبب تغییر در کمیت و کیفیت اسانس در گیاهان دارویی میشود که یکی از آنها کاربرد عنصرهای غذایی است. گیاهان دارویی در طول دورة رشد برای تولید اسانس و سایر مواد مؤثره علاوه بر نیاز به عنصرهای پرمصرف، به میزان کافی از ریزمغذیها نیاز دارند، بهطوریکه تأمین این عنصرها میزان و عملکرد اسانس را تا حد زیادی افزایش میدهد (شعبان زاده و همکاران، 2011). متابولیتهای اولیه و سوخت و ساز ساکارز در گیاهان ارتباط نزدیکی با انباشت اسانس در آنها دارند. بهعنوان مثال عنصر روی بهدلیل نقشی که در فتوسنتز و سوخت و ساز ساکاریدها دارد و آهن بهدلیل نقشی که در افزایش توان فتوسنتزی و پیشسازهای ترکیبهای فنولی مورد نیاز در ساخت اسانسها دارد، فراهمی این ریزمغذی ها، میتواند میزان اسانس در گیاه را بهبود بخشد (دوبی و همکاران، 2003).
شکل 9- مقایسه میانگینهای درصد اسانس همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
شکل 10- مقایسه میانگینهای عملکرد اسانس همیشهبهار تحت تأثیر کاربرد اسید هیومیک و نیتروکسین
حروف غیرمشابه نشان‌دهنده تفاوت معنیدار در سطح احتمال 5 درصد براساس آزمون LSD میباشد.
نتیجه گیری
بهطور کلی، کاربرد کود دامی با افزایش ماده آلی و ذخیره مواد غذایی خاک میتواند به بهبود شرایط رشد گیاه کمک کند. کاربرد کودهای زیستی از جمله نیتروکسین نیز بهدلیل افزایش دسترسی گیاه به نیتروژن و سایر عناصر‌غذایی و تحریک رشد گیاه و کاربرد اسید هیومیک بهدلیل کمک به دسترسی بیشتر گیاه به عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، باعث افزایش صفات رشدی، عملکرد دانه، درصد و عملکرد اسانس همیشهبهار می شود.
سپاسگزاری
بدینوسیله از تمامی حمایتها و مساعدتهای دانشگاه مراغه جهت فراهم نمودن شرایط و امکانات موردنیاز جهت انجام این پژوهش، تشکر و قدردانی بهعمل میآید.
)