تأثیر بیوچار‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌، الگوی کاشت و آبیاری موضعی بر عملکرد اسانس و محتوای عناصر غذایی آویشن (Thymus vulagris)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی کشاورزی رشته زراعت، دانشگاه آزاداسلامی واحد تاکستان، تاکستان، ایران.

2 گروه زراعت دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، ایران.

3 دانشیار گروه زراعت واصلاح نباتات،گروه کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد کرج، ایران

4 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، گروه زراعت، تاکستان، ایران

5 گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، ایران

چکیده

اهداف: بررسی تأثیر بیوچار و الگوی کشت بر عملکرد اسانس و محتوای عناصر غذایی آویشن تحت روش‌های مختلف آبیاری از مهم‌ترین اهداف این تحقیق بود.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ طی دو سال‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ زراعی 1397-1396 و 1398-1397 در مزرعه دانشگاه آزاد واحد کرج اجرا شد. آبیاری در سه سطح (آبیاری تمامی جویچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌، آبیاری جویچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به ‌صورت یک‌درمیان ثابت و یک‌ درمیان متغیر)‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ به عنوان عامل اصلی و بیوچار در دو سطح (عدم مصرف و کاربرد بیوچار) و الگوی کاشت (کشت یک ردیفه و دو ردیفه روی پشته) به عنوان عوامل فرعی در نظر گرفته شدند‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌.
یافته‌ها: درصد اسانس و عملکرد آن به ‌طور معناداری تحت شرایط کم‌آبی افزایش یافت. بیشترین عملکرد اسانس با 14/22 کیلوگرم در هکتار در تیمار آبیاری جویچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به‌صورت یک‌درمیان ثابت+ کاربرد بیوچار+ کشت دو ردیفه آویشن به دست آمد. تیمارهای آبیاری جویچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها به‌صورت یک‌درمیان ثابت و یک‌درمیان متغیر‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌، با افزایش قابل‌ملاحظه درصد اسانس‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌، بر عملکرد اسانس افزود‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌. بیوچار نیز بر تمامی صفات بررسی‌شده اثر معناداری داشت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌. کم‌آبی سبب کاهش میزان عناصر غذایی کلسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌، منیزیم و آهن شد، درحالی‌که بیوچار سبب افزایش محتوای عناصر آهن، منیزیم و پتاسیم و کاهش عناصر سدیم و کلسیم شد.
نتیجه‌گیری: با توجه به اثرات مثبت بیوچار در بهبود مواد آلی، خواص فیزیکی و شیمیایی وهمچنین فراهمی عناصر غذایی خاک، کم‌آبیاری از طریق آبیاری یک‌درمیان ثابت ‌‌‌‌‌‌‌‌جویچه‌‌‌‌‌‌‌‌ها و کاربرد 8 تن در هکتار بیوچار، ضمن کاهش مصرف آب سبب افزایش عملکرد اسانس آویشن می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Biochar, Planting Pattern and Local Irrigation on Yield and Yield Components of Essential Oil and Nutrient Content of Thyme (Thymus vulagris)

نویسندگان [English]

  • Kiomars Fakhri 1
  • Saeed Sayfzadeh 2
  • Mansour Sarajooghi 3
  • Seyed Alireza Valadabadi 4
  • Ismail Hadidi Masouleh 5
1 PhD Student, Department of Agriculture and Natural Resources, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Takestan University, Takestan, Iran
2 Agronomy Department Faculty of Agriculture, Islamic Azad University, Takestan Branch,, Takestan. Qazvin. Iran
3 Associate Professer, Department of Agronomy, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
4 Department of Agronomy, Takestan Branch, Islamic Azad University, Takestan, Iran
5 Department of Agronomy, College of Agriculture, Takestan Branch, Islamic Azad University, Takestan, Iran
چکیده [English]

Background and objective: The effect of biochar and cultivation pattern on essential oil yield and nutrient content of thyme under different local irrigation methods were the most important objectives of this study.
Materials and methods: This experiment was performed as a factorial split based on a randomized complete block design with three replications during the two crop years of 1397-1396 and 1398-1397 in the farm of Karaj Branch of Azad University. Irrigation at three levels (irrigation of all furrows, irrigation of furrows as one-intermediate and one intermittent variable), as the main factor and biochar at two levels (no use and application of biochar), and planting pattern (one-row and two-row cultivation on the ridge) as Sub-factors were considered.
Results: The percentage of essential oil and its yield increased significantly under water stress conditions. The highest essential oil yield with 22.14 kg.ha-1 was obtained in the treatment of furrow irrigation as a constant intermediate + application of biochar + cultivation of two rows of thyme. Furrow irrigation treatments, both fixed and variable, increased the yield of essential oil by significantly increasing the percentage of essential oil. Biochar also had a significant effect on all studied traits. Water stress reduced the levels of calcium, magnesium, and iron,
Conclusion: Due to the positive effects of biochar in improving organic matter, physical and chemical properties as well as the availability of soil nutrients, less irrigation through constant one-intermediate furrows irrigation and application of 8 tons per hectare of biochar.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • Essential oil yield
  • Planting pattern
  • Sodium content
  • Thyme

مراجع

Abobatta W. 2019. Drought adaptive mechanisms of plants–a review. Advances in Agriculture and Environmental Science, 2(1): 62-65.
Akbarzadeh A, Shahnazari A, Ahmadi M, Akbarzadeh M. 2019. Effect of Different İrrigation Regimes on Quantitative and Qualititative Characteristics of Peppermint Medicinal Plant, Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 41(3): 107-118.
 Aslam M, Maqbool M A, Cengiz R. 2015. Drought Stress in Maize (Zea mays L.) Effects, Resistance Mechanisms, Global Achievements and: Springer.
Broumand reza Zadeh, Z., Rezvani Moghaddam, P., Rashed Mohasel, M.H. 2009. Effects of planting date and plant density on morphological characteristics and essential oil content of (Trachyspermum ammi (Linn). Sprague). Iranian Journal of Field Crops Research 40(4): 80-88. (In Persian).
Dauqan E M, Abdullah A. 2017. Medicinal and functional values of thyme (Thymus vulgaris L.) herb. Journal of Applied Biology & Biotechnology, 5(2): 17-22.
Deepak S B, Thakur A, Singh S, Bakshi M, Bansal S. 2019. Changes in crop physiology under drought stress: A review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 8: 1251-1253.
Egashira C, Hashiguchi Y, Kurauchi E, Tatsumi Y, Nakagawa A, Hamaoka N, Yuasa T, Iwaya-Inoue M, Ishibashi Y. 2020. A rapid translocation of photoassimilates from source organs maintains grain yield in cowpea subjected to drought stress during grain filling. Biologia plantarum, 64: 529-534.
Ghilavizadeh A, Hadidi Masouleh E, Zakerin HR, Valadabadi SAR, Sayfzadeh S, Yousefi M. 2019. Influence of Salicylic Acid on Growth, Yield and Macro-elements Absorption of Fennel (Foeniculum vulgare Mill.) under Water Stress. Journal of Medicinal plants and By-product, 8(1): 67-75.
Głuszek S, Sas-Paszt L, Sumorok B, Kozera . 2017. Biochar-rhizosphere interactions–a review. Polish journal of Microbiology, 66(2): 151-161.
Fakhrabadi H, Khoshsimaie chenar. 2021. The Effect of Deficit Irrigation and Biochar on Quantitative and Qualitative Characteristics of Basil. Iranian journal of Irrigation and Drainage, 15(4): 941-954.
Igaz D, Šimanský V, Horák J, Kondrlová E, Domanová J, Rodný M, Buchkina N P. 2018. Can a single dose of biochar affect selected soil physical and chemical characteristics? Journal of hydrology and hydromechanics, 66(4): 421-428.
 Kameyama K, Miyamoto T, Shiono T. 2014. Influence of biochar incorporation on TDR based soil water content measurements. European Journal of Soil Science, 65(1): 105-112.
Karthik A, Hussainy S A H, Rajasekar M. 2020. Effect of biochar on the growth and yield of cotton and maize: A review. IJCS, 8(3), 572-578.
Khashei A, Shahidi A, Yaghoobzadeh M, Dastourani M. 2019. Effect of biochar application and water tensin levels on yield and yield components of medicinal plant (Trachyspermum ammi). Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 13(2): 319-328.
Madadi Bonab S, Zehtab Salmasi S, Ghassemi Golezani, K. 2012. The Effect of Irrigation and Nitrogen Fertilizer on Morphological Characteristics and Essential Oil Percentage and ield of Dill (Anethum graveolens L.). Journal of Agricultural Science And Sustainable Production, 22(2): 91-100. (In Persian).
Malińska K. 2015. Legal and Quality Aspects of Requirements for Biochar. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 18(3), 359-371.
Naghdi Abadi H, Yazdani D, Nazari F, Mohammad Ali S. 2002. Seasonal variations in yield and composition of essential oil of (Thymus vulgaris L.) at different planting densities. Journal of Medicinal Plant, 5: 51-57. (In Persian).
 Perkin E. 1982. Analytical methods for atomic absorption spectrophotometry. Perkin Elmer Corporation, Norwalk, Connecticut, USA.
Romitti M V, Dornelles E F, da Silva J A G, Marolli A, Mantai R D, Scremin O B, Arenhardt E G, Brezolin A P, Reginatto D C, Scremin A H, de Lima, A R C, da Silva D R. 2017. The sowing density on oat productivity indicators. African Journal of Agricultural Research, 12(11), 905-915.
Saali O R,  Zeidali E, Ardakani M R, Tahmasebi Z,  Dorr H R, Barary M. 2021.  Investigation of biochar and mycorrhizal symbiosis in reduction water stress in corn (Zea mays L.). Environmental Stresses in Crop Sciences, 13(4): 1231-1243. (In Persian).
Shabkhiz H, Javanmard A, Ostadi A, Morshedloo M R. 2021. Improving quantity and quality of Thymus daenensis Celak. essential oil with application of Myco-Root biofertilizer under different irrigation levels. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 37(3): 434-456. (In Persian).
 Selmar D, Kleinwächter M. 2013. Stress enhances the synthesis of secondary plant products: the impact of stress-related over-reduction on the accumulation of natural products. Plant and Cell Physiology, 54(6): 817-826.
Shekari F, Javanmard A, Abbasi A. 2015. Effects of super-absorbent polymer application on yield and yield components of rapeseed (Brassica napus L.). Notulae Scientia Biologicae, 7(3): 361-366.
Tátrai Z A, Sanoubar R, Pluhár Z, Mancarella S, Orsini F, Gianquinto G. 2016. Morphological and physiological plant responses to drought stress in Thymus citriodorus. International Journal of Agronomy.
Van Zwieten L, Kimber S, Morris S, Chan K Y, Downie A, Rust J, Cowie A. 2010. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance soil fertility. Journal of Plant and Soil, 327: 235-246.
Waling I, Van Vark W, Houba V, Van der Lee J. 1989. Soil and plant analysis, a series of syllabi: Part 7. Plant Analysis ProceduresWageningen Agriculture University.
Wilczewski E, Harasimowicz-Hermann G, Lemańczyk G. 2020. Effect of sowing method and density on the physical properties of the seed bed and oilseed rape yield. Agronomy Research, 18(2), 628-639.
Yadav A N, Yadav N. 2018. Stress-adaptive microbes for plant growth promotion and alleviation of drought stress in plants. Acta Scientific Agriculture, 2.
Zaefarian F, Akbarpour V,  Kaveh M. 2021. The effect of nanobiochar application with organic and biological fertilizers on the quantity and quality of peppermint (Mentha piperita L.) essential oil in organic conditions. Journal of Agroecology.  [Available Online from 06 November].
 
دانش کشاورزی وتولید پایدار
دوره 33، شماره 2
تیر 1402
صفحه 73-84

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار