Yield Components and Qualitative and Quantitative Yield of Milk Thistle (Silybum marianum L.) Under Organic and Biological Inputs Application

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Background and Objective: This research was carried out to investigate the effect of organic and biological fertilizers application on yield, yield components, oil and silymarin percentage of milk thistle.
 
Materials and Methods: The experiment was conducted as factorial based on randomized complete blocks design (RCBD) at the faculty of Agriculture, University of Maraghehin 2016. The first factor was included organic fertilizer in three levels as without application (control), application of 20 tons per hectare of farmyard manure and application of 15 tons per hectare of vermicompost, and the second factor was included the application methods of Supernitroplas as biological fertilizer in four levels including non-application (control), seed inoculation, fertigation (topdress application) and seed inoculation + fertigation
 
Results: The highest capitol and biological yield was obtained using farmyard manure.  The number of grain per capitols and 1000-kernal weight showed significant increases with application of both farmyard and vermicompost compared to control. The highest grain yield (160.2 g.m-2) and oil percentage (17.52%) were obtained with vermicompost application and the highest oil yield (27.9 g.m-2) obtained using farmyard manure that showed increases of 31, 7.8 and 39.7 % compared to control, respectively. All three methods of Supernitroplas application significantly increased the oil percentage compared to control. The maximum number of capitol and 1000-kernal weight were obtained by combined application of Supernitroplas (inoculation + fertigation). The highest grain yield (159.4 g.m-2), oil percentage (17.7%) and oil yield (28.7 g.m-2) were obtained by using the combined method without significant difference with topdress application and seed inoculation methods that showed increases of 24.9, 12.5 ​​and 41.9% compared to control, respectively. The highest percentage of silymarin was obtained with vermicompost application and Supernitroplas by different methods without significant difference (average: 6.2%), which showed an increase 79.8% on average compared to non-application of organic and biological fertilizers (control).
 
Conclusion: The application of manure and vermicompost fertilizers and the application of Supernitroplas as seed inoculation or fertigation improve the yield components, grain yield, oil percentage and silymarin in milk thistle.
 

Keywords

Full Text

مقدمه

خارمریم یا ماریتیغال (Silybum marianum L.) گیاهی یک‌ساله یا دوساله بومی مناطق مدیترانه­ای است که امروزه در سراسر جهان رشد نموده و یا مورد کشت قرار می­گیرد (آبنولی و همکاران 2018). از برگ‌های این گیاه در گذشته جهت مداوای بیماری­های صفراویی و بیماری­های مربوط به دستگاه گوارش و اکنون از مواد مؤثره موجود در میوه (دانه)­­ های رسیده این گیاه برای معالجه بیماری­های کبدی و پیشگیری از سرطان کبد استفاده می­شود. از جمله داروهایی که به‌این منظور از گیاه خارمریم تهیه شده‌اند می­توان به لگالون، دوراسیمارین، هگریمارین و ماردین دیستل، اشاره نمود (پست‌وایت و همکاران 2007؛ امیدبیگی 2011). حدود 2000 سال است که از عصاره خارمریم به‌عنوان یک داروی گیاهی استفاده می‌شود و سیلیمارین ماده فعال اصلی عصاره میوه­های خارمریم بوده و براساس فارماکوپه‌های آمریکا و اروپا، از میوه‌های بالغ این گیاه حداقل 5/1 تا دو درصد عصاره سیلیمارین استخراج شده (حاجی‌آقایی و همکاران 2018). عصاره‌های تهیه شده از این گیاه دارویی اهمیت اقتصادی بالایی داشته و در سال 2014 مکمل‌های تهیه شده از این گیاه در بازار فروش مکمل‌های طبیعی با فروش 2/9 میلیون دلار رتبه ششم را در میان 20 گیاه پرفروش کسب و در بازار امریکا نیز مکمل‌های تهیه شده از این گیاه، از بین 50 مکمل گیاهی پرفروش با فروش 4/16 میلیون دلار در جایگاه دوازدهم قرار گرفت (اسمیت و همکاران 2015). لذا مطالعه و پژوهش در خصوص تهیه عصاره خارمریم و بهبود و افزایش تولید سیلیمارین درآن با توجه به گردش مالی قابل توجه و بازار مصرف آن، از نظر اقتصادی جایگاه ویژه‌ای دارد.

افزایش تولید در واحد سطح از طریق کاهش هزینه­های تولید و افزایش کارآیی مصرف نهاده­ها، بدون آنکه به منابع آب و خاک و محیط زیست و کیفیت محصول آسیب وارد شود از اهداف اصلی یک نظام زراعی پایدار می­باشند (منگیستو و همکاران 2017؛ سینگ و همکاران 2010). برهمین اساس، جهت نیل به این اهداف امروزه استفاده از انواع مختلف کودهای آلی و زیستی در نظام­های تولید پیدار رواج پیدا کرده است. کاربرد انواع کودهای آلی از جمله کودهای دامی و ورمی­کمپوست به‌دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی مطلوب آنها می­تواند جایگزینی مناسب برای کاربرد کودهای شیمیایی باشد. کاربرد مواد آلی ابزاری مؤثر برای مدیریت باروری و اصلاح خاک می­باشد. این مواد نه‌تنها مواد غذایی ضروری برای گیاه را به مزرعه عرضه می­کنند، بلکه می­توانند ظرفیت نگهداری مواد غذایی خاک، دسترسی به عناصر غذایی پرمصرف و کم­مصرف، فعالیت ریزجانداران خاک، ساختار خاک و رشد گیاه در خاک را بهبود بخشند (نیچ و همکاران 2012؛ ملیس و همکاران 2016). ورمی­کمپوست از طریق فرآوری ضایعات آلی نظیر کودهای دامی و ضایعات گیاهی توسط گروهی از کرم‌های خاکی تولید می­شود و این ماده آلی دارای تخلخل زیاد، قدرت جذب و نگهداری بالای عناصر معدنی، تهویه و زهکشی و ظرفیت بالای نگهداری آب بوده و به‌همین دلیل امروزه استفاده از آن در کشاورزی پایدار برای بهبود رشد و کیفیت محصولات زراعی و باغی متداول شده است (آتیه و همکاران 2000). ورمی­کمپوست غنی از هورمون‌های رشد و ویتامین­ها بوده و باعث افزایش جمعیت میکروبی خاک و نگهداری بلندمدت عناصر غذایی بدون اثرات منفی بر محیط می­گردد (پادماتیاما و همکاران 2008). گزارش شده است که ورمی­کمپوست به­عنوان اصلاح‌کننده آلی خاک در بهبود ویژگی‌های کمی و کیفی گیاهان موثر است (سکار و کارمگام 2010). افزودن ورمی­کمپوست به خاک و بسترهای کشت سبب افزایش نیتروژن، فسفر و پتاسیم خاک شده و حضور تنظیم‌کننده­های رشد گیاهی در ورمی­کمپوست و امکان بهبود و افزایش رشد گیاه را به­وجود می­آورد (آتیه و همکاران 2000). کودهای زیستی حاوی مواد نگهدارنده با جمعیت متراکم از یک یا چند نوع میکروارگانیسم مفید خاکزی بوده و یا به‌صورت فرآورده متابولیکی این موجودات می­باشند که به­منظور بهبود حاصلخیزی خاک و عرضه مناسب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، در یک سیستم کشاورزی پایدار به­کار می‌روند (ساریخانی و امینی 2020). باکتری‌های آزادزی و یا همیار تثبیت‌کننده نیتروژن از قبیلAzotobacter spp.  وAzospirillum  spp.  موجود در کودهای زیستی نیتروکسین و سوپرنیتروپلاس نه‌تنها باعث تثبیت نیتروژن می­شوند، بلکه قادر به تولید فیتوهورمون­هایی مثل جیبرلیک اسید و ایندول استیک اسید، مواد بیولوژیکی فعال مانند ویتامین‌های گروه ب، اسید نیکوتینیک، اسید پنتوتنیک، بیوتین و غیره  هستند که می‌توانند باعث افزایش رشد ریشه و جذب مواد غذایی و درنتیجه تحریک رشد گیاه و فتوسنتز آن شوند (کادر و همکاران 2002؛ میا و همکاران 2015).  ﻧﺘﺎﯾﺞ پژوهش‌های متعددی ﺣﺎﮐﯽ از ﺑﻬﺒﻮد ﮐﻤﯿﺖ و ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻣﺤﺼﻮﻻت ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ کاربرد ﮐﻮدﻫﺎی آلی و زیستی ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺗﻠﻘﯿﺢ گیاه ﺑﺎ ﮐﻮد‌های زﯾﺴﺘﯽ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻧﻘﺶ اﺳﺎﺳﯽ در اﻓﺰاﯾﺶ ﻋﻤﻠﮑـﺮد ﮔﯿﺎﻫﺎن داروﯾﯽ دارﺪ، ﺑﻠﮑﻪ ﺑﺮ ﮐﻤﯿﺖ و ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻣﻮاد ﻣﺆﺛﺮه آن ﻧﯿﺰ ﻣﺆﺛﺮ  اﺳﺖ (امیدبیگی‌ 2011). امروزه رویکرد جهانی در تولید گیاهان دارویی و معطر در جهت حرکت به سوی کشاورزی پایدار و به­کارگیری روش‌های مدیریتی پایدار و ارگانیک می‌باشد. گیاهان دارویی و معطر از نظر عملکرد و کیفیت در سیستم کشاورزی ارگانیک بهتر عمل کرده و  کودهای آلی با ارائه مواد آلی و مواد غذایی به خاک، سلامت خاک و در نهایت بهبود عملکرد گیاه دارویی را به ­همراه خواهند داشت (بادالینگاپانور و همکاران 2018).  

درزی و همکاران (2012) در رابطه با تأثیر کودهای دامی بر عملکرد و اسانس گیاه دارویی گشنیز گزارش کردند که کاربرد کود دامی منجر به افزایش معنی‌دار عملکرد ماده خشک، بهبود درصد اسانس، عملکرد اسانس و تعداد دانه گیاه گردید. رحمانیان و همکاران (2017) افزایش درصد و عملکرد اسانس ریحان و افزایش مقدار صفات مورفولوژیکی و همچنین تأثیرپذیری مواد مؤثره، با کاربرد مقادیر مختلف ورمی­کمپوست را گزارش نمودند. نتایج پژوهش عباسزاده و همکاران (2016) حاکی از آن است که کاربرد ورمی­کمپوست به­طور معنی­داری قطر کانوپی، تعداد ساقه­های سالانه، عملکرد برگ، عملکرد سالانه ساقه، عملکرد بیولوژیکی و عملکرد اسانس اسطوخدوس را افزایش داد. نتایج پژوهش حاج سیدهادی و درزی (2018) نشان داد که بیشترین مقادیر وزن تر و خشک بوته و درصد اسانس مرزه تابستانه با مصرف 10 تن ورمی‌کمپوست در هکتار، حاصل و بیشترین عملکرد سرشاخه گلدار، درصد نیتروژن و فسفر در اندام های هوایی با کاربرد 15 تن در هکتار ورمی‌کمپوست به­دست آمد. براساس گزارش غریب و همکاران (2008)، کاربرد کودهای زیستی دارای ازتوباکتر، آزوسپیریلوم و باکتری­های حل کننده فسفات بر شاخص­های رشد و میزان اسانس گیاه مرزنجوش اثرات قابل توجهی نشان دادند. نتایج تحقیق یوسف و همکاران (2004) حاکی از آن است که در گیاه دارویی مریم گلی استفاده از کود زیستی حاوی آزوسپیریلوم و ازتوباکتر سبب افزایش ارتفاع بوته و وزن تر و خشک اندام‌های هوایی گیاه در چین‌های اول و دوم در طی دو فصل زراعی گردید. رضایی‌چیانه و همکاران (2018) افزایش ارتفاع بوته،­ وزن هزاردانه، عملکرد دانه، درصد اسانس، عملکرد اسانس، درصد موسیلاژ و عملکرد موسیلاژ بالنگو شهری (Lallemantia iberica) را با کاربرد کودهای زیستی گزارش نمودند. آنها افزایش در مقادیر صفات مذکور را به کاربرد تلفیقی کودهای زیستی و ورمی­کمپوست مربوط دانسته­اند.

با توجه به اهمیت تولید گیاهان دارویی در یک سیستم ارگانیک و پایدار سازگار با محیط زیست و ارزش اقتصادی عصاره خارمریم، این پژوهش به‌منظور بررسی کاربرد کودهای آلی دامی و ورمی­کمپوست و کود زیستی سوپرنیتروپلاس بر روی تولید محصول گیاه دارویی خارمریم در شرایط آب و هوایی مراغه اجرا گردید.

مواد و روش­ها

این پژوهش در سال زراعی 1395 در مزرعه پژوهشی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه با عرض جغرافیایی 37 درجه و 24 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 46 درجه و 16 دقیقه شرقی انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. عامل اول شامل کاربرد کود آلی در سه سطح شاهد،20 تن در هکتار کود دامی و 15 تن در هکتار ورمی­کمپوست و عامل دوم کاربرد کود زیستی سوپرنیتروپلاس شامل شاهد، بذرمال (تلقیح بذور)، کود آبیاری (مصرف سرک) و بذرمال + کود آبیاری بود. مقادیر مصرف کود آلی با توجه مقادیر نیتروژن موجود در خاک و کودهای دامی و ورمی­کمپوست در نظر گرفته شد.  مقدار مصرف کود زیستی سوپرنیتروپلاس 4 لیتر در هکتار بود که به صورت تلقیح با بذر و کود آبیاری مصرف شد. سوپرنیتروپلاس شامل مجموعه‌ای از گونه‌های مختلف باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن و کنترل­کننده عوامل بیماری‌زای خاکزی و باکتری‌های محرک رشد[1] می‌باشد که از شرکت فن‌آوری زیستی مهر آسیا تهیه شد. قبل از اجرای آزمایش یک نمونه مرکب خاک از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری جهت تعیین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن تهیه گردید. ویژگی­های خاک، کود دامی و ورمی­کمپوست مورد استفاده در جدول‌های 1 و 2 آورده شده­اند. در فروردین‌ماه، عملیات تهیه زمین شامل شخم، دیسک، ایجاد جوی و پشته و کرت بندی انجام و قبل از کاشت کرت‌هایی با ابعاد 5/2×3 مترمربع براساس تیمارهای آزمایش و نوع طرح در زمین محل آزمایش تهیه گردید. کودهای آلی مورد­­ نظر (کود دامی و ورمی­کمپوست) با مقادیر مورد نظر در کرت­های مربوطه مطابق با نقشه کاشت مصرف شدند. هر کرت آزمایش شامل 5 ردیف یا پشته با فواصل نیم‌متر از همدیگر بودند. فاصله بین بوته­ها روی ردیف 20 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. فاصله بین کرتها نیز 50 سانتی­متر و فاصله بین بلوک‌ها 5/1 متر لحاظ گردید. بذر خارمریم جهت کاشت از شرکت پاکان‌بذر اصفهان تهیه و عملیات کاشت در 7 اردیبهشت‌ماه براساس تیمارهای مورد نظر در کرت‏های مربوطه صورت گرفت. در تیمارهای مربوط به تلقیح بذور قبل از کاشت، بذور با کود زیستی سوپرنیتروپلاس تلقیح و در تیمارهای مربوط به کاربرد سرک کود زیستی، در مرحله 4 برگی بوته‌های سبز شده اقدام به مصرف کود گردید. کاشت به‌صورت کپه­ای در محل کمی بالای ناحیه داغ‌آب پشته­ها بود که در هر کپه 3 تا 4 بذر در عمق 3 سانتی­متری خاک قرار داده شد. بلافاصله بعد از کاشت، اولین آبیاری به­صورت جوی و پشته­ای (نشتی) بود. پس از استقرار کامل بوته‌‌ها، آبیاری هر 10 روز یک بار تا مرحله گل‏دهی و تشکیل بذر انجام شد. آخرین آبیاری نیز 2-3 هفته قبل از ریزش برگ‏ها (قبل از زمان رسیدگی دانه) انجام گرفت. عملیات تنک‌کردن و وجین علف‏های هرز به­صورت دستی و خاک‏دهی پای بوته‏ها با رسیدن ارتفاع بوته‏ها به ۵۰ تا ۶۰ سانتی­متر انجام شد. صفات تعداد کاپیتول در بوته، عملکرد کاپیتول، وزن هزاردانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت کاپیتول، شاخص برداشت دانه، درصد روغن، عملکرد روغن و درصد سیلیمارین نیز برای هر کرت آزمایشی ارزیابی گردیدند. در مرحله رسیدگی کاپیتول­ها، از هر کرت آزمایشی سطحی معادل یک مترمربع انتخاب و کاپیتول‏های رسیده برداشت و سپس دانه‏های آن جدا و توزین شده و وزن آنها به‏عنوان عملکرد دانه در واحد سطح ثبت شد. عملکرد بیولوژیک از مجموع وزن خشک کاپیتول­های برداشت شده از هر مترمربع در هرکرت و وزن بقایای گیاهی خارمریم پس از برداشت کاپیتول­ به­دست آمد.

جهت روغن‏گیری 5 گرم نمونه‏ بذری کاملاً پودر شده و داخل فالکون­های 50 میلی­لیتری قرار داده شد و سپس 15 میلی لیتر هگزان نرمال به‌آن اضافه گرید و به‌مدت 4 ساعت در دمای اتاق به‌وسیله دستگاه شیکرانکوباتور تکان داده شدند. بعد از آن مجدداً 10 میلی­لیتر هگزان به نمونه­ها اضافه گردید و پس از هم­زدن فالکون­ها به‌مدت 24 ساعت در دمای اتاق نگهداری شدند. هر چند ساعت یک بار فالکون­ها با دست به‌خوبی تکان داده می­شدند تا عمل هموژنیزاسیون (همگن­سازی) بهتر انجام گیرد. بعد از گذشت 24 ساعت، محتوای فالکون­ها با استفاده از قیف بوخنر و کاغذ صافی صاف شدند و محلول صاف شده که حاوی حلال (هگزان) و روغن بود داخل پتری­دیش­های تمیزی ریخته و تا تبخیر کامل حلال و ثابت شدن وزن پتر­دیش­ها در دمای  اتاق قرار داده شدند. اختلاف وزن پتری­دیش­های حاوی روغن و وزن اولیه پتری­دیش‌ها‌ به­دست آمد و بر اساس آنها وزن روغن و سپس  درصد روغن و عملکرد روغن با استفاده از فرمول­های زیر محاسبه گردید (کوچک زاده و همکاران 2018):

 100× (مقدار بذر / وزن روغن) = درصد روغن

عملکرد دانه × درصد روغن = عملکرد روغن 

به‌منظور استخراج سیلیمارین (ماده مؤثره خارمریم) از  بقایای کاملاً خشک شده بذور روغن‌گیری شده استفاده شد. به‌این ترتیب که نمونه­ها داخل فالکون­های 50 سی‌سی قرار داده شده و سپس به هر کدام از فالکون‌ها 25 میلی­لیتر متانول 80 درصد اضافه گردید و به مدت 48 ساعت در دمای اتاق نگهداری شدند. در طول 48 ساعت مذکور هر چند ساعت یک بار فالکون­ها با دست به خوبی تکان داده می­شدند. پس از 48 ساعت محتوای فالکون‌ها با استفاده از کاغذ صافی، صاف شده و محلول متانولی زرد رنگی به­دست آمد (حسنلو و همکاران 2004). محلول متانولی حاصل به‌مدت 5 ساعت داخل پتریدیش­های پیرکس در دمای 50 درجه سانتی‌گراد آون قرار داده شدند و پس از تبخیر متانول پودر زرد رنگی حاصل شد که سیلیمارین می­باشد. از اختلاف وزن پتری­دیش‌های خالی و پتری­دیش‌های محتوای سیلیمارین، وزن سیلیمارین استخراج شده به­­دست آمد. درصد سیلیمارین نیز با استفاده از فرمول ذیل محاسبه شد:

100×(وزن بذر/ وزن سیلیمارین) = درصد سلیمارین

داده‏های حاصل از آزمایش با استفاده از نرم‏افزار آماری MSTAT-C 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.

 

 

 


جدول 1-  ویژگی‌های‌ خاک مورد استفاده در آزمایش

عمق خاک

EC

pH

کربن آلی

نیتروژن

فسفر

پتاسیم

آهن

روی

منگنز

بافت خاک

(cm)

(dS.m-1)

(%)

(Mg.kg-1)

0-30

69/0

43/7

19/0

018/0

4/21

513

16/1

02/1

15/2

لومی شنی

 

جدول 2-  ویژگی‌های کودهای آلی (دامی و ورمی­کمپوست) مورد استفاده در آزمایش

کود آلی

EC

(dS.m-1)

pH

کربن آلی

نیتروژن کل

فسفر

پتاسیم

(%)

ورمی­کمپوست

5/4

7

8/3

4/0

22/1

5/1

کود دامی

1/7

4/3

9/2

28/0

8/0

03/1

 

 


نتایج و بحث

تعداد کاپیتول در بوته

نتایج تجزیه واریانس داده‏ها (جدول3) نشان داد که اثرات کاربرد کودهای آلی و زیستی بر تعداد کاپیتول در بوته در سطح احتمال 5 درصد معنی­دار شدند. بیشترین تعداد کاپیتول در بوته به­ترتیب با کاربرد ورمی­کمپوست (6 کاپیتول) و کود دامی (8/5 کاپیتول) به­دست آمد که نسبت به شاهد افزایش­های 15 و 13درصدی را نشان دادند (شکل1). کاربرد سوپرنیتروپلاس به­روش بذر مال و تلفیقی (بذرمال + کودآبیاری) نیز به­ترتیب باعث افزایش 7/16 و 8/19 درصدی تعداد کاپیتول در مقایسه با شاهد شدند (شکل2). کاربرد کودهای آلی در گیاه بالنگوی شهری نشان داد که ورمی­کمپوست با بهبود شرایط فیزیکی و حفظ رطوبت خاک به افزایش فعالیت باکتری­ها و جذب بهتر و بیشتر عناصر غذایی کمک کرده که این امر باعث افزایش تولید فندقه (میوه) و عملکرد گیاه گردید (رضایی­چیانه و همکاران 2018). صادقی و همکاران (2014) گزارش کردند که تعداد کپسول در بوته ختمی (Altheaeofficinalis L.) تحت تأثیر کاربرد ورمی­کمپوست 53 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. والایی و همکاران (2016) نیز با کاربرد 15 و 20 تن در هکتار ورمی­کمپوست افزایش معنی­دار تعداد کاپیتول در خارمریم را نسبت به شاهد گزارش و اظهار نمودند که ورمی­کمپوست به علت افزایش توانایی نگهداری رطوبت، بهبود ظرفیت نگهداری عناصر غذایی، بهبود ساختمان خاک و افزایش سطح فعالیت میکروبی خاک، موجب افزایش تعداد کاپیتول در بوته گردید. کاربرد کودهای زیستی به­دلیل توسعه سیستم ریشه­ای گیاه باعث بهبود دسترسی و افزایش جذب عناصر غذایی و درنتیجه افزیش تولید مواد فتوسنتزی می­شود (کوتاری و همکاران 2005)، بنابراین چنین به­نظر می­رسد که افزایش تعداد کاپیتول خارمریم در پاسخ به تلقیح با سوپرنیتروپلاس به­دلیل فراهمی بیشتر عناصر غذایی برای بوته­ها بوده که درنتیجه باعث افزایش تولید مواد فتوسنتزی و افزایش تعداد کاپیتول­ها شده است. نتایج یساری و پاتواردهان (2007) نشان داد که کاربرد کودهای زیستی محتوای آزوسپیریلوم و ازتوباکتر در تلفیق با کودهای شیمیایی تعداد خورجین در کلزا را در مقایسه با کاربرد کودهای شیمیایی به‏تنهایی افزایش داده است. فنایی و همکاران (2017) در بررسی تأثیر کودهای بیولوژیک (نیتروکارا و نیتروکسین) و کود شیمیایی بر عملکرد دانه و بعضی صفات زراعی گلرنگ اظهار کردند که کاربرد کود زیستی باعث افزایش معنی­دار تعداد طبق در بوته و عملکرد دانه شد.

 

عملکرد کاپیتول

عملکرد کاپیتول در سطح احتمال 5 درصد تحت تأثیر کاربرد کود آلی قرار گرفت (جدول3). بیشترین عملکرد کاپیتول با کاربرد کود دامی (1/367 گرم در مترمربع) به­دست آمد که نسبت به کاربرد ورمی­کمپوست (3/346 گرم در متر مربع) تفاوت معنی­داری نداشت ولی نسبت به شاهد باعث افزایش 7/20 درصدی عملکرد کاپیتول شد (شکل3). نتایج پژوهش تصدیقی و همکاران (2015) نیز نشان داد که با افزایش سطوح ورمی­کمپوست، عملکرد گل خشک بابونه افزایش یافت به­طوری‌که بیشترین عملکرد گل در تیمار 5 تن در هکتار و کمترین عملکرد گل در تیمار عدم کاربرد ورمی­کمپوست به‌دست آمد. آنان علت چنین افزایشی را به تأثیر کود آلی در افزایش نگهداری آب در خاک و بهبود جذب عناصر غذایی از جمله نیتروژن، فسفر و پتاسیم ارتباط دادند. در این شرایط کود آلی علاوه بر تأمین عناصر غذایی لازم برای گیاه، باعث بهبود خلل و فرج خاک، تعادل نیتروژن و افزایش کارآیی جذب فسفر در گیاه می­شود. نتایج مشابهی توسط صالحی و همکاران (2011) در بابونه، خیری و همکاران (2016)، در همیشه­بهار و امیری و همکاران  (2016) در گاوزبان ایرانی گزارش شده است. 

 

 

 

 

 

جدول 3-  نتایج تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثر کودهای آلی و زیستی بر صفات مورد ارزیابی خارمریم

میانگین مربعات

 

درصد سیلیمارین

عملکرد روغن

درصد روغن

شاخص برداشت

کاپیتول

شاخص برداشت دانه

عملکرد

بیولوژیک

وزن

 هزار دانه

عملکرد

دانه

عملکرد کاپیتول

تعداد

کاپیتول

درجه آزادی

منابع تغیر

*3/3

** 7/156

**93/18

ns95/15

ns 26/16

** 3/142114

*‏ 52/3

** 6/3258

ns 1/8912

* 78/1

2

تکرار

ns 22/0

** 5/232

*86/5

ns  82/1

ns 82/9

** 2/120720

** 58/14

** 4/4989

* 3/12385

* 17/2

2

کود آلی ( A)

** 31/5

*6/113

*03/7

ns  85/1

ns 62/0

* 3/71136

* 47/3

* 1626

ns 5/7337

* 75/1

3

کود زیستی  ( B)

* 86/2

ns 01/9

ns52/0

ns 54/1

ns 18/2

ns 8/10493

ns‏ 13/0

ns‏ 1/207

ns 6/1144

ns 13/0

6

A×B

95/1

7/23

53/1

37/8

5/10

8/19407

95/0

6/529

5/3185

46/0

22

خطا

84/22

44/19

26/7

29/9

75/22

77/12

35/4

8/15

64/16

11/24

-

ضریب تغییرات (%)

ns، * و **  به ترتیب بیانگر غیر معنی­داری و معنی­داری در سطح احتمال 5% و 1% می باشند.

 

 

شکل 1- مقایسه میانگین‌های تعداد کاپیتول در بوته خارمریم در سطوح کود آلی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

شکل 2-  مقایسه میانگین‌های تعداد کاپیتول در بوته خارمریم در سطوح کود زیستی 

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

شکل 3- مقایسه میانگین عملکرد کاپیتول خارمریم در سطوح کود آلی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 


عملکرد دانه

اثر کود آلی در سطح احتمال 5 درصد و اثر کود زیستی در سطح احتمال یک درصد بر عملکرد دانه معنی­دار شدند (جدول3). بیشترین عملکرد دانه به­ترتیب با کاربرد ورمی­کمپوست (2/160 گرم در مترمربع) و کود دامی (4/154 گرم در مترمربع) بدون تفاوت معنی‌دار با یکدیگر به­دست آمد که نسبت به شاهد 31 و 26 درصد افزایش نشان دادند (شکل4). دو تیمار تلفیقی و بذرمال به­ترتیب با افزایش 25 و 18 درصدی عملکرد دانه نسبت به شاهد بیشترین مقدار را نشان دادند و تیمار مصرف سرک سوپرنیتروپلاس (کودآبیاری) با وجود افزایش دادن عملکرد دانه، این افزایش نسبت به شاهد از نظر آماری معنی‌دار نبود (شکل5). به­نظر می­رسد استفاده از کودهای ورمی­کمپوست، دامی و زیستی با بهبود شرایط رشد و طولانی کردن دوره انتقال مواد فتوسنتزی به دانه و افزایش قابلیت دسترسی به عناصر غذایی، امکان تداوم بیشتر دوره پرشدن دانه را فراهم نموده (جهانگیری­نیا و همکاران 2016) و درنتیجه باعث افزایش عملکرد دانه در واحد سطح شده است. در این خصوص رضایی چیانه و همکاران (2018) افزایش عملکرد دانه بالنگو شهری را با کاربرد ورمی­کمپوست، کود زیستی و کودهای شیمیایی گزارش نمودند. کاربرد کودهای آلی و زیستی تثبیت کننده، نیتروژن کافی در دسترس گیاهان قرار می­دهد. در این رابطه سلیمانی و اصغرزاده (2010) عنوان کردند که فراهمی نیتروژن نه­تنها به توسعه برگ‌ها کمک می­کند، بلکه با کمک به حفظ دوام برگ‌ها جهت انجام فعالیت‌های فتوسنتزی در طول دوره رشد، باعث افزایش تعداد گل­ها، تلقیح بهتر و در نهایت افزایش تعداد دانه، وزن هزاردانه و عملکرد دانه در واحد سطح می‌شود. آنان همچنین اظهار داشتند که آزوسپیریلوم و ازتوباکتر موجود در کودهای زیستی با توان تثبیت زیستی نیتروژن، با گسترش سطح ریشه، جذب بهینه آب و عناصر غذایی، تولید هورمون­ها و برخی ویتامین­ها، رشد و عملکرد کمی و کیفی گیاه را تقویت می­کند که نتیجه آن به‌صورت افزایش عملکرد اقتصادی نمایان می­گردد.

طاهری رحیم­آبادی و همکاران (2018) افزایش اجزای عملکرد و عملکرد دانه برنج با کاربرد کود دامی و ورمی­کمپوست را گزارش نمودند و علت چنین افزایشی را به فراهم نمودن عناصر پرمصرف و کم­مصرف، متعادل کردن نسبت کربن به نیتروژن، افزایش فعالیت ریزجانداران خاک و همچنین بهبود ویژگی­های فیزیکی خاک با کاربرد کودهای آلی به­ویژه ورمی­کمپوست نسبت داده­اند. دانشیان و همکاران (2013) گزارش کردند که بالاترین عملکرد دانه ­همیشه­بهار با کاربرد 40  تن در هکتار کود دامی و عدم مصرف نیترون به­دست آمد و دسترسی بهتر گیاه به عناصر غذائی و افزایش مواد آلی خاک که باعث فراهمی شرایط بهتری برای انجام فتوسنتز و در نتیجه رشد گیاه می­شود را علت تأثیرگذاری کود دامی بر عملکرد دانه بیان کردند. والایی و همکاران (2016) گزارش کردند که بیشترین عملکرد دانه خارمریم به­دلیل افزایش تعداد کاپیتول، قطر کاپیتول و وزن هزار دانه با مصرف 20 تن ورمی­کمپوست حاصل شد. آنان همچنین در توجیه بهبود عملکرد دانه اظهار نمودند که عملکرد بالاتر در تیمارهای دارای ورمی­­کمپوست را می­توان به‌ بهبود ساختمان فیزیکی خاک، وجود هورمون­های رشد گیاه و سطوح بالای آنزیم­ها و افزایش جمعیت میکروبی دانست. از طرف دیگر ورمی­کمپوست دارای مواد تنظیم­کننده و هورمون‌های ­رشد گیاه مانند اکسین و اسیدهای هومیک می­باشد که اینها سبب افزایش جوانه­زنی، رشد و عملکرد گیاه می­شوند.


 

 

 

شکل4- مقایسه میانگین‌های عملکرد دانه خارمریم در سطوح کودهای آلی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 


وزن هزاردانه

اثر کاربرد کود آلی بر وزن هزاردانه در سطح احتمال یک درصد و اثر کود زیستی بر آن در سطح احتمال 5 درصد معنی­د­ار شد (جدول3). دو تیمار کاربرد ورمی­کمپوست و کود دامی بدون تفاوت معنی­دار با یکدیگر به­ترتیب باعث افزایش 10 و 5/7 درصدی وزن هزاردانه نسبت به شاهد شدند (شکل6). از میان روش­های مختلف کاربرد کود زیستی، روش تلفیقی بیشترین وزن هزاردانه را به خود اختصاص داد که نسبت به شاهد افزایش 1/6 درصدی وزن هزاردانه را حاصل نمود و روش­های بذرمال و کودآبیاری به تنهایی افزایش معنی­داری در وزن هزاردانه نسبت به شاهد نشان ندادند (شکل7). به­نظر می­رسد افزایش وزن هزاردانه با کاربرد کودهای آلی و زیستی ناشی از فراهمی نیتروژن حاصل از کودآلی، بهبود فعالیت میکروبی خاک و تثبیت نیتروژن توسط کود زیستی بوده که منجر به بهبود میزان فتوسنتز و تولید زیست‌توده گیاهی شده است و درنتیجه شرایط مناسبی را برای دسترسی به عناصر غذایی در خاک فراهم نموده که منجر به بهبود رشد و دوام پرشدن دانه و نهایتأ افزایش وزن هزاردانه می­گردد (سارکر و همکاران 2004؛ درزی و همکاران 2012). والایی و همکاران (2016) و فتاحی سیاه کمری و همکاران (2018) نیز افزایش وزن هزاردانه خارمریم را با کاربرد کودهای دامی و ورمی­کمپوست گزارش نمودند. نوری حسینی و همکاران (2016) در زیره سبز و فروزنده و همکاران (2014) در زیره سیاه، افزایش وزن هزاردانه و عملکرد دانه با کاربرد کود گاوی و ورمی­کمپوست را گزارش نمودند. در پژوهشی دانشور و خواجوئی­نژاد (2014) افزایش وزن هزاردانه ارقام مختلف گلرنگ را با کاربرد کودهای زیستی نیتروژنی (آزتوباکتر وآزوسپیریلوم) و فسفاته بارور2 گزارش نمودند و اظهار داشتند که استفاده از کودهای زیستی به­دلیل افزایش توسعه ریشه و افزایش جذب مواد غذایی سبب افزایش انتقال مواد فتوسنتزی و درنتیجه افزایش وزن هزاردانه شده است. شاکری و همکاران (2013) گزارش کردند که کاربرد کود زیستی نیتروکسین باعث افزایش وزن هزاردانه کنجد شد و دلیل آن را به افزایش طول دوره پرشدن دانه و تأثیر باکتری­های افزاینده رشد گیاه از طریق افزایش مقدار مواد فتوسنتزی ذخیره شده در طول مدت پرشدن دانه نسبت داده­اند.


 

 

شکل5- مقایسه میانگین‌های عملکرد  دانه خارمریم در سطوح کود زیستی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

 

شکل6-  مقایسه میانگین‌های اثر کاربرد کودهای آلی بر وزن هزار دانه خارمریم

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

شکل 7-  مقایسه میانگین‌های وزن هزار دانه خارمریم در سطوح کود زیستی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می‌باشد

 


عملکرد بیولوژیکی

عملکرد بیولوژیکی به­ترتیب در سطح احتمال یک و پنج درصد تحت تأثیر کاربرد کود آلی و کود زیستی قرار گرفت (جدول3). کاربرد کودهای دامی و ورمی­کمپوست بدون تفاوت معنی­دار با یکدیگر باعث افزایش معنی‌دار عملکرد بیولوژیکی شدند که به­طور میانگین این صفت را 7/17 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند (شکل8). کاربرد کود زیستی سوپر نیتروپلاس با روش تلقیح و روش تلفیقی نیز بدون تفاوت معنی­دار با یکدیگر عملکرد بیولوژیکی خارمریم را به­ترتیب 20 و 18 درصد نسبت به شاهد افزایش دادند (شکل9). از آنجایی­که عملکرد بیولوژیکی از مجموع وزن تمامی اندامهای هوایی گیاه به­دست می­آید، لذا هر عاملی که باعث افزایش وزن بخش­های هوایی گیاه از جمله عملکرد کاپیتول و عملکرد دانه گردد، منجر به افزایش عملکرد بیولوژیکی نیز خواهد شد. دانشیان و همکاران (2013) افزایش عملکرد بیولوژیکی همیشه­بهار با کاربرد کود دامی را گزارش و به نقل از اقبال و همکاران (2004) و سینگر و همکاران (2007)، چنین اظهار داشتند که کود دامی در خاک ضمن تأمین عناصر غذایی از قبیل نیتروژن، فسفر و پتاسیم، باعث بهبود ساختمان خاک، افزایش ظرفیت نگهداری رطوبت، امکان آماده­سازی بستر مناسب­تر برای رشد ریشه، افزایش رشد سبزینگی و بهبود کیفیت آن شده و موجبات افزایش رشد پیکره رویشی و تولید زیست توده بیشتر را فراهم می­کند. انور و همکاران (2005) با کاربرد ورمی­کمپوست و کود دامی در ریحان افزایش معنی­دار وزن خشک ریحان را نسبت به شاهد مشاهده و بیان نمودند که افزودن مواد آلی به خاک منجر به تأمین ­و فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه شده و همچنین با بهبود شرایط فیزیکی و فرآیندهای حیاتی خاک و با ایجاد یک محیط مناسب برای رشد ریشه موجبات افزایش رشد اندام هوایی و تولید ماده خشک را فراهم می‌نمایند. با توجه به بالاتر بودن عملکرد بیولوژیک در تیمار کاربرد سوپرنیتروپلاس نسبت به شاهد می­توان نتیجه گرفت که  باکتری­های تثبیت­کننده نیتروژن موجود در این کود با تأثیر بر میزان دسترسی گیاه به نیتروژن، موجب بهبود عملکرد بیولوژیک شده­اند. از آنجایی‌که مقدار نیتروژن قابل­دسترس بر توزیع مواد فتوسنتزی بین اندام­های رویشی مؤثر است و در اثر کمبود نیتروژن، کاهش سطح برگ و دوام سطح برگ اتفاق می‌افتد، نسبت فتوسنتز گیاه زراعی و همچنین عملکرد بیولوژیک آن نیز کاهش می­یابد (گیلیک و همکاران 2001). دباغیان و همکاران (2015) نیز افزایش عمکلرد بیولوژیکی سویا با کاربرد کودهای زیستی حاوی آزوسپیریلوم و ازتوباکتر و رضایی مؤدب و نبوی‌کلات (2012) افزایش عملکرد بیولوژیکی ریحان با کاربرد کود زیستی نیتروکسین را گزارش نمودند.

 

 

 

 

شکل8- مقایسه میانگین‌های عملکرد بیولوژیکی خارمریم در سطوح کودهای آلی

       حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

 

شکل9- مقایسه میانگین‌های عملکرد  بیولوژیکی خارمریم در سطوح کود زیستی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می‌باشد

 


شاخص برداشت

در این پژوهش دو نوع شاخص برداشت یعنی شاخص برداشت کاپیتول و شاخص برداشت دانه محاسبه گردید که هیچ‌یک تحت تأثیر اثرات ساده و یا برهم­کنش کودهای آلی و زیستی قرار نگرفتند (جدول3). به­نظر می­رسد از آنجائیکه شاخص برداشت نسبتی از دو پارامتر عملکرد اقتصادی به عملکرد بیولوژیکی گیاه است و در شرایط این آزمایش هردو این دو پارامترها با نسبتی مشابه تحت تأثیر تیمارها بوده­اند لذا شاخص برداشت معنی­دار نشده است. با این وجود میانگین شاخص برداشت کاپیتول و شاخص برداشت دانه در این آزمایش به‌ترتیب 2/31 و 2/14 درصد برآورد شدند. همسو با نتایج این پژوهش رضوانی مقدم و همکاران (2015) نیز گزارش کردند که شاخص برداشت کاپیتول، شاخص برداشت گلبرگ و شاخص برداشت دانه در همیشه­بهار تحت تأثیر کاربرد کودهای آلی و شیمیایی قرار نگرفتند.

 

درصد روغن دانه

نتایج نشان داد که سطوح مختلف کاربرد کود آلی و کود زیستی سوپرنیتروپلاس در سطح احتمال 5 درصد بر درصد روغن دانه خارمریم اثر معنی­داری داشتند ولی برهم­کنش آنها معنی­دار نشد (جدول3). درصد روغن دانه با کاربرد کود دامی و ورمی‌کمپوست به­ترتیب با مقادیر 5/17 و 4/17 درصد، نسبت به عدم کاربرد کود افزایش‌های 8/7 و 9/6 درصدی را نشان داد (شکل10). کاربرد سوپرنیتروپلاس نیز با هر سه روش (بذرمال، کودآبیاری و هردو) به­طور میانگین باعث افزایش 3/10 درصدی محتوای روغن دانه نسبت به شاهد شدند (شکل11). به­نظر می­رسد که کاربرد ورمی­کمپوست و کود دامی از طریق تأمین نیتروژن و فسفر مورد نیاز برای تشکیل روغن در دانه، موجب افزایش درصد روغن دانه خارمریم شده­اند. چنین استدلالی برای افزایش درصد روغن کلزا با کاربرد ورمی­کمپوست و باکتری­های محرک رشد توسط منعم و همکاران (2018) نیز گزارش شده است. چنین به­نظر می­رسد که افزایش درصد روغن پس از کاربرد کود زیستی با فراهمی فسفر مولکولی ناشی از آزادسازی تدریجی این عنصر به کمک واکنش‌های حیاتی باکتری‌های محرک رشد (Pseudomonas fluorescens  ،Bacillussubtilisو Azospirillum) موجود در کود زیستی مورد استفاده (سوپرنیتروپلاس) و تأثیر آن بر بیوسنتز روغن و اسیدهای چرب، مرتبط بوده است (مدنی و همکاران 2011). راعی و همکاران (2015) نیز افزایش درصد روغن گلرنگ با کاربرد کودهای زیستی ازتوباکتر و مایکوریزا در شرایط تنش و بدون تنش را نسبت به شاهد گزارش نمودند و بیان نمودند که اثرات مثبت کودهای بیولوژیک از طریق افزایش جذب آب و عناصر غذایی سبب افزایش فتوسنتز شده و این امر موجب تولید آسیمیلات بیشتر، بهبود رشد و در نهایت افزایش درصد روغن دانه گیاه در مقایسه با تیمار عدم تلقیح شده است. حسن­زاده قورت‌تپه و جوادی (2016)گزارش دادند که کاربرد توأم ازتوباکتر و آزوسپیریلوم و مصرف کود نیتروژنه می­توانند با اصلاح ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک و افزایش جذب عناصر غذایی و در نتیجه افزایش جذب گازکربنیک و فتوسنتز در گیاه کلزا مقدار روغن را افزایش دهند. یساری  و همکاران (2008) گزارش کردند که کاربرد باکتری­های محرک رشد (ازتوباکتر و آزوسپیریلوم) باعث افزایش مقدار روغن بذور کلزا شد. محمدورزی و همکاران (2011) افزایش درصد روغن آفتابگردان با کاربرد کود زیستی نیتروکسین (دارای ازتوباکتر و آزوسپیریلوم) و بیوفسفر (دارای باسیلوس و سودوموناس) را نسبت به تیمار عدم کاربرد گزارش نمودند.

 

 

شکل 10- مقایسه میانگین‌های  درصد روغن دانه خارمریم در سطوح کودهای آلی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد
 

شکل 11- مقایسه میانگین‌های درصد روغن دانه خارمریم در سطوح کود زیستی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

عملکرد روغن

اثر کاربرد کودهای آلی و زیستی بر عملکرد روغن به‌ترتیب در سطح احتمال یک و 5 درصد معنی دار شدند (جدول3). دو تیمار کاربرد کود دامی و ورمی­کمپوست (با میانگین 6/27 گرم روغن در مترمربع) بدون تفاوت معنی­دار با یکدیگر به­طور متوسط باعث افزایش 1/38 درصدی عملکرد روغن نسبت به شاهد شدند (شکل12). بیشترین عملکرد روغن نیز با کاربرد کود زیستی به روش تلفیقی با مقدار 7/28 گرم در مترمربع به­دست آمد که نسبت به روش تلقیح و سرک افزایش معنی­داری نشان نداد ولی نسبت به شاهد افزایش 9/41 درصدی داشت (شکل13). از آنجایی که عملکرد روغن در واحد سطح از حاصل‌ضرب دو پارامتر عملکرد دانه و درصد روغن محاسبه می‌شود، هر شرایطی که باعث بالا رفتن مقدار این دو پارامتر شود افزایش عملکرد روغن را نیز به همراه خواهد داشت. همان­طور که در بخش مربوط به عملکرد دانه (شکل­های 4 و5)، اشاره شد کاربرد کودهای ورمی­کمپوست، دامی و زیستی از طریق بهبود شرایط رشد گیاه و طولانی کردن دوره انتقال مواد فتوسنتزی به دانه، افزایش قابلیت دسترسی به عناصر غذایی، امکان تداوم دوره پرشدن دانه را فراهم نموده و درنتیجه منجر به افزایش عملکرد دانه در واحد سطح شده­ و  در نهایت موجبات افزایش عملکرد روغن را ایجاد نموده­اند. از طرف دیگر در شکل­های 10 و 11 نیز مشاهده می­شود که کاربرد کودهای آلی و زیستی منجر به افزایش درصد روغن دانه شده­اند و درنتیجه عملکرد روغن نیز افزایش پیدا نمود. همسو با نتایج این پژوهش جهانگیری‌نیا و همکاران (2016) در سویا و سجادی­نیک و همکاران (2011) در کنجد افزایش عملکرد روغن با کاربرد کودهای آلی و زیستی را به افزایش عملکرد دانه ناشی از تأثیر مثبت کودهای مذکور نسبت داده‌اند. شاکری و همکاران (2013) علت افزایش عملکرد روغن کنجد با تلقیح بذری از طریق کود زیستی حاوی ازتوباکتر و آزوسپیریلوم را به این­صورت توجیه نمودند که باکتری­های موجود در کود زیستی به­طور مستقیم می­توانند روی رشد گیاه به­وسیله افزایش جذب نیتروژن، سنتز فیتوهورمون­ها و محلول­سازی مواد مغذی مفید باشند و در نتیجه آن موجب افزایش عملکرد دانه شده و در نهایت عملکرد روغن نیز افزایش خواهد یافت.

 

درصد سیلیمارین

برهم­کنش اثر کودهای آلی و زیستی بر درصد سیلیمارین دانه خارمریم در سطح احتمال پنج درصد معنی‏دار شد (جدول3). بیشترین درصد سیلیمارین با کاربرد ورمی­کمپوست و استفاده از کود زیستی سوپرنیتروپلاس به روش­های مختلف بدون تفاوت معنی­دار با یکدیگر (به طور متوسط 2/6 درصد) به­دست آمد که نسبت به عدم کاربرد کود آلی و زیستی (شاهد) به‌طور میانگین 8/79 درصد افزایش نشان دادند (شکل14). حاج سید هادی و همکاران (2008) گزارش دادند که استفاده از ورمی­کمپوست در سیستم تولید کم­نهاده با اثرات مفید آن بر روی فعالیت­های میکروبی خاک باعث افزایش سیلیمارین خارمریم شد. در حالی که یزدانی بیوکی و همکاران (2010) اثر کاربرد ورمی­کمپوست بر درصد سیلیمارین خارمریم را غیر معنی­دار گزارش نمودند. کودهای زیستی مانند نیتروکسین و سوپرنیتروپلاس دارای باکتری­های محرک رشد گیاه از جنس ازتوباکتر، آزوسپیریلوم، باسیلوس و سودوموناس می­باشند که علاوه بر تثبیت زیستی نیتروژن و محلول کردن فسفر خاک، با تولید مقادیر قابل ملاحظه هورمون­های تحریک­کننده رشد به­ویژه انواع اکسین، جیبرلین و سیتوکینین، تولید اسیدهای آلی و مواد بازدارنده رشد ریزجانداران بیماری‌زا، افزایش سطح و حجم مؤثر ریشه و در پی آن افزایش جذب آب و مواد غذایی، رشد و نمو گیاهان را تحت تأثیر قرار می­دهند (وسسی 2003؛ ظاهیر  و همکاران 2004) و از این طریق قادر هستند بر روی تولید مواد مؤثره گیاهان دارویی و افزایش ارزش اقتصادی آنها نیز تأثیرگذار باشند. محفوظ و شریف­الدین (2007) نیز افزایش رشد رویشی، وزن تر و خشک و میزان اسانس رازیانه را با کاربرد کودهای زیستی ازتوباکتر، آزوسپیریلوم و باسیلیوس گزارش نمودند. لتی و همکاران (2006) نیز در آزمایشی به تأثیر مثبت کاربرد ازتوباکتر در افزایش اسانس گیاه دارویی رزماری اشاره داشتند.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 12- مقایسه میانگین‌های عملکرد روغن خارمریم در سطوح کودهای آلی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

شکل 13- مقایسه میانگین‌های عملکرد روغن خارمریم در سطوح کود زیستی

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD) می باشد

 


تحلیل  اقتصادی

    در جدول‌های 4 و 5 هزینه مصرف کودهای آلی و زیستی مورد استفاده و درآمد ناخالص و درآمد خالص فروش دانه بر اساس هزینه تهیه کود آورده شده است. براساس نتایج جدول 4 بیشترین درآمد خالص حاصل از فروش دانه تولیدی خار مریم با کاربرد 20 تن در هکتار کود دامی به‌دست آمد و بعد از آن کاربرد 15 تن در هکتار ورمی‌کمپوست قرار گرفت که این دو تیماربه‌ترتیب نسبت به شاهد (عدم مصرف کود)‌ افزایش‌های 16 و 3 درصدی فروش دانه خارمریم را باعث شدند. درآمد کمتر

 

 


 

شکل 14-  مقایسه میانگین‌های برهمکنش کودهای آلی و زیستی برای درصد سیلیمارین دانه خارمریم

حروف غیرمشابه بر روی نمودارها  نشان‌دهنده تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5 درصد بر اساس آزمون حداقل تفاوت معنی‌داری (LSD)  می باشد

 

 

جدول 4- تحلیل اقتصادی عملکرد دانه خارمریم در ارتباط با تیمارهای کود آلی

تیمار کودی

عملکرد دانه

 (kg.ha-1)

درآمد حاصل از فروش دانه خارمریم (toman.ha-1)

هزینه مصرف کود (toman.ha-1)

در آمد خالص فروش دانه خارمریم (toman.ha-1)

شاهد

1223

26906000

0

26906000

20 تن در هکتار کود آلی

1544

33968000

3000000

30968000

15 تن در هکتار ورمی کمپوست

1602

35244000

7500000

27744000

 

جدول 5- تحلیل اقتصادی عملکرد دانه خارمریم در ارتباط با تیمارهای کود زیستی سوپرنیتروپلاس

تیمار کودی

عملکرد دانه (kg.ha-1)

درآمد حاصل از فروش دانه خارمریم (toman.ha-1)

هزینه مصرف کود سوپر نیتروپلاس (toman.ha-1)

در آمد خالص فروش دانه خارمریم (toman.ha-1)

شاهد

1276

38280000

0

28072000

تلقیح (بذرمال)

1508

33176000

220000

32956000

سرک (کودآبیاری)

1447

31834000

220000

31614000

بذرمال + کودآبیاری

1594

35068000

440000

34628000

 

 

حاصل از فروش دانه در تیمار ورمی‌کمپوست به‌دلیل قیمت بالاتر ورمی­کمپوست نسبت به کود دامی می‌باشد که بیش از 3 برابر کود دامی می‌باشد. همچنین نتایج جدول 5 نشان می‌دهد که بیشترین درآمد حاصل از فروش دانه خارمریم در تیمار تلفیقی (بذرمال + کود آبیاری) سوپر نیتروپلاس به‌دست آمد که نسبت به شاهد (عدم کاربرد کود زیستی)، 23 درصد افزایش نشان داد. تیمارهای بذرمال + کود آبیاری نیز با افزایش 17 و 12 درصدی عملکرد نسبت به شاهد بعد از تیمار تلفیقی در رتبه‌های دوم و سوم قرار گرفتند.

 

نتیجه‌گیری کلی

به­طورکلی از نتایج این پژوهش چنین استنباط می­شود که کاربرد کودهای دامی و ورمی­کمپوست و همچنین سوپرنیتروپلاس در بهبود اجزای عملکرد و در نهایت افزایش عملکرد دانه، افزایش درصد روغن و درصد ماده مؤثره خارمریم (سیلیمارین) و افزایش درآمد اقتصادی آن مؤثر می‌باشد و کاربرد تلفیقی از کودهای آلی و زیستی کارآیی بیشتری در بهبود کیفیت عملکرد خارمریم دارند. لذا از این نوع کودها می­توان در سامانه­های تولید پایدار و یا ارگانیک به جای کودهای شیمیایی و ناسازگار با محیط زیست بهره جست.

 

سپاسگزاری

بدین­وسیله از تمامی حمایت­ها و مساعدت­های دانشگاه مراغه جهت فراهم نمودن امکانات موردنیاز برای اجرای این پژوهش، تشکر و قدردانی به­عمل می­آید.


[1] plant growth-promoting rhizobacteria

References

Abbaszadeh B, Mavandi P and Mirza M, 2016. Dry matter and essential oil yield changes of Lavandula officinalis under cow manure and vermicompost application. Journal of Medicinal Plants and By-products, 1, 97-104.
Abenavoli L, Izzo AA, Cicala C, Santini A and Capasso R, 2018. Milk thistle (Silybum marianum): A concise overview on its chemistry, pharmacological, and nutraceutical uses in liver diseases. Phytotherapy Research, 32 (1), 2202-2213.
Amiri MB, Rezvani Moghaddam P and Jahan M, 2016. Comparison of organic and chemical inputs on different densities of Echium amoenum Fisch & Mey. in Mashhad conditions. Journal of Horticultural Science, 30 (3), 555-573. (In Persian).
Anwar M, Patra DD, Chand S and Khanuja SPS, 2005. Effect of organic manures and inorganic fertilizer on growth, herb and oil yield, nutrient accumulation, and oil quality of French basil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 36 (13-14), 1737 - 46.
Atiyeh RM, Subler S, Edwards CA, Bachman G, Metzger JD and Shuster W, 2000. Effects of vermicomposts and compost on plant growth in horticultural container media and soil. Pedobiologia, 44, 579–590.
Badalingappanavar R, Hanumanthappa M, Veeranna HK, Kolakar S and Khidrapure G, 2018. Organic fertilizer management in cultivation of medicinal and aromatic crops: a review. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, SP3, 126-129.
Dabaghian Z, Pirdashti H, Abasian A and Bahari Saravi SH, 2015. The effect of biofertilizers, Thiobacillus, Azotobacter, Azospirillum and organic sulfur on nodulation process and yield of soybean (Glycine Max L. Merr). Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 107, 17-25. (In Persian).
Daneshian J, Rahmani N and Alimohammadi M, 2013. Effects of nitrogen and manure fertilizer application on yield and yield components of calendula (Calendula officinalis L.) under water deficit stress conditions. Journal of Crop Prodution Research, 5 (3), 221-260. (In Persian).
Daneshvar F and  Khajoei-Nejad Gh, 2014. Study of bio-fertilizers application effects on yield potential and yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) cultivars under different irrigation regimes, Journal of Irrigation and Water Engineering.  4 (4), 59-69. (In Persian).
Darzi MT, Hadj Seyed Hadi MR and Rejali F, 2012. Effects of cattle manure and plant growth promoter bacteria application on some morphological traits and yield in coriander (Coriandrum sativum L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 28(3), 434-446.
Eghball B, Ginting D and Gilley JE, 2004. Residual effects of manure and compost applications on corn production and soil properties. Agronomy Journal, 96(2), 442-447.
Fanaei HR, Azmal A and Piri I, 2017. Effect of biological and chemical fertilizers on oil, seed yield and some agronomic traits of safflower under different irrigation regimes. Journal of Agroecology, 8(4), 551-566. (In Persian).
Fatahi Siahkamari, S, Babaei Kh, Salehi Sardoei A and Motamedi Sharak H, 2018. Study some of characteristics quantitative Herb milk thistle (Silybum marianum L.) in response to organic and biological fertilizer. Cellular and molecular biology of plants, 13 (2), 55-64. (In Persian).
Forouzandeh M, Karimian M and Mohkami Z, 2014. Effect of water stress and different type of organic fertilizers on essential oil content and yield components of Cuminum cyminum. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Science, 4(3), 523-536. 
 Gharib FA, Moussa LA and Massoud ON, 2008. Effect of compost and bio-fertilizers on growth, yield and essential oil of sweet marjoram (Majorana hortensis) plant. International Journal of Agriculture and Biology, 10(4), 381-387.
Hajiaghaee R, Rezazadeh Sh, Ghafarzadegan R, Mohamadnejad A and Tavakoli M, 2018. Effect of different incoming feeds, defatting procedures and solvents on producing of standard silymarin extract. Journal of Medicinal Plants, 2(66): 167-175.
Gilick BR, Penrose D and Wenbo M, 2001. Bacterial promotion of plant growth. Biotechnology Advances, 19, 135-138.
Haj Seyed Hadi MR and Darzi MT, 2018. Evaluation of vermicompost and nitrogen biofertilizer effects on flowering shoot yield, essential oil and mineral uptake (N, P and K) in summer savory (Satureja hortensis L.).  Journal of Agroecology, 9 (4), 1149-1167. (In Persian).
 Haj Seyed Hadi MR, Darzi MT and Sharifi Ashoorabadi E, 2008. Study the effects of conventional and low input production system on quantitative and qualitative yield of Silybum marianum L. 16th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 16-20, 2008.
Hasanlou T, Khavarinezhad A, Majidi Heravan E, Ziai SA and Shams Ardakani MR, 2004. Fetaermination of flavolignan of dried of Silybum marianum L. gaertn collected from different areas of Iran by spectrophotometer, TLV and HPLC. Journal of Medicinal Plants, 4 (1), 25-32. (In Persian).
Hasanzadeh Ghorttapeh A and Javadi H, 2016. Study on the effects of inoculation with biofirtilizers (Azotobacter and Azospirillum) and nitrogen application on oil, yield and yield components of spring canola in West Azerbaijan. Journal of Crop Production and Processing Isfahan University of Technology, 5 (18), 39-49.
Jahangiri Nia E, Siyadat SA, Koochakzadeh A, Moradi Telavat MR and Sayyah far M, 2016. Effect of the usage of vermicompost and mycorrhizal fertilizer on quantity and quality yield of soybean in water deficit stress condition. Journal of crop improvement, 18 (2), 319-331. (In Persian).
Kader MA, Main MH and Hoque MS, 2002. Effects of Azotobacter inoculant on the yield and nitrogen uptake by wheat. Journal of Biological Sciences, 2 (4): 259-261.
Kheiry A, Arghavani M and Khastoo M, 2016. Effects of organic fertilizers application on morphophysiological characteristics of calendula (Calendula officinalis L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 31(6), 1047-1057. (In Persian).
Kochekzadeh A, Abdali Mashhadi A, Badavi V, 2018.  Response of yield and yield components of safflower cultivars to different densities of plant. Crop Physiology Journal, 10 (38), 5-21.  (In Persian).
Kothari SK, Marschner H and Römheld V, 2005. Contribution of the VA mycorrhizal hyphae in acquisition of phosphorus and zinc by maize grown in a calcareous soil. Plant and Soil, 131(2), 177-185.
Leithy S, El-Meseiry TA and Abdallah EF, 2006. Effect of biofertilizer, cell stabilizer and irrigation regime on rosemary herbage oil yield and quality. Journal of Applied Sciences Research, 2(10), 773-779.
Madani H, Naderi Brojerdi GR and Pazoki A, 2011. Use of phosphorus solublizing bacteria and ammonium phosphate fertilizers in winter rapeseed production. Journal of Crop Ecophysiology, 4 (4), 95-108. (In Persian).
Mahfouz SA and Sharaf-Eldin MA, 2007. Effect of mineral vs. biofertilizer on growth, yield, and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). International Agrophysics, 21(4), 361-366.
Melese W, 2016. Effect of farmyard yield manure application rate on yield and yield components of lettuce (Lactuca sativa) at Jimma Southwestern Ethiopia. International Journal of Research - Granthaalayah, 4(8), 75-83. 
Mengistu T, Gebrekidan H, Kibret KW, Oldetsadik K, Shimelis B and Yadav H, 2017. The integrated use of excreta-based vermicompost and inorganic NP fertilizer on tomato (Solanum lycopersicum L.) fruit yield, quality and soil fertility. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 6, 63–77.
Mia MAB, 2015. Nutrition of Crop Plants. New York, Nova Science Publishers, pp. 187.
Mohamadvarzi R, Habibi D, Vazan S, Pazoki A, Nooralvandi T, 2011. Effect of plants growth promoting rhizobacteria and nitrogen fertilizer on quantitative and qualitative characters of sunflower (Helianthus annus L.). New Finding in Agriculture, 5(3), 301-313. (In Persian).
Monem R, Pazoki A, Abdzad Gohari A, 2018. The effect of combined application of plant growth promoting rhizobacteria and different levels of vermicompost on quantitative and qualitative performance of rapeseed (Brassica napus L.). Journal of Crop Ecophysiology, 615-630. (In Persian)
Ng’etich OK, Aguyoh JN and Ogweno JO, 2012. Effects of composted farmyard manure on growth and yield of spider plant (Cleome gynandra). International journal of Science and Nature, 3(3), 514-520.‏
Nourihoseini SM, Khorassani R, Astaraei AR, Rezvani Moghadam P and Zabihi HR, 2016. Effect of different fertilizer resources and humic acid on some morphological criteria, yield and antioxidant activity of black zira seed (Bunium persicum Boiss.). Applied Field Crops Research, 29 (4), 87-104. (In Persian)
Omidbaigi R, 2011. Production and Processing of Medicinal Plants. Astane Ghodse Razavi Press. Mashhad, Iran. 347 pp. (In Persian).
Padmavathiamma PK, Li LY and Kumari UR, 2008. An experimental study of vermi-biowaste composting for agricultural soil improvement. Bioresource Technology, 99(6), 1672-1681.
Post-White J, Ladas EJ and Kelly KM, 2007. Advances in the use of milk thistle (Silybum marianum). Interactive Cancer Threapies, 6(2), 104-109.
Raei Y, Shariati J and  Weisany W, 2015. Effect of biological fertilizers on seed oil, yield and yield components of safflower (Carthamus tinctorius L.) at different irrigation levels. Agricultur Science and Sustainable Production, 25 (1), 65-84. (In Persian).
Rahmanian M, Esmaielpour B, Hadian J and Shahriari MH, 2017.  The effect of organic fertilizers on morphological traits, essential oil content and components of basil (Ocimum basilicum L.). Agricultur Science and Sustainable Production, 27 (3), 103-118. (In Persian).
Rezaee Moadab A and Nabavi Kalat SM, 2012. The Effect of vermicompost and biological fertilizer application on seed yield and yield components of basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Crop Ecophysiology, 6 (2), 157-170. (In Persian).
Rezaei-Chiyaneh E, Faridvand Sh, Amirnia R, Mahdavikia H and Rahimi A, 2018. Effect of organic and biofertilizers on yield and some qualitative characteristics of the dragon's head (Lallemantia iberica) in dryfarming conditions. Agricultur Science and Sustainable Production, 28 (4), 25-40. (In Persian).
Rezvani moghaddam P, Akbar Abadi M and Hassanzadeh Aval F, 2015. The effect of organic fertilizers and different sowing dates on yield and yield components of flower and grain of Pot Marigold (Calendula officinalis L.). Journal of Agroecology, 6 (4), 730-740. (In Persian).
Sadeghi AA, Bakhsh Kelarestaghi K, Hajmohammadnia Ghalibaf K, 2014. The effects of vermicompost and chemical fertilizers on yield and yield components of marshmallow (Altheae officinalis L.). Journal of Agroecology, 6(1), 42-50. (In Persian).
Sajadi Nik R, Yadavi A, Balouchi HR and Farajee H, 2011. Effect of chemical (urea), organic (vermicompost) and biological (nitroxin) fertilizers on quantity and quality yield of sesame (Sesamum indicum L.). Journal of Agricultural   Science and Sustainable Production, 21 (2), 98-101. (In Persian).
Salehi A, Ghalavand, A, Sefidkon F and Asgharzade A, 2011. The effect of zeolite, PGPR and vermicompost application on N, P, K concentration, essential oil content and yield in organic cultivation of German Chamomile (Matricaria chamomilla L.) Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 27(2), 188-201. (In Persian).
Sarikhani R and Amini R, 2020. Biofertilizer in sustainable agriculture: Review on the researches of biofertilizers in Iran. Agricultur Science and Sustainable Production, 30(1), 329-365. (In Persian).   
Sarker MAR, Pramanik MYA, Faruk GM and Ali MY, 2004. Effect of green manures and levels of nitrogen on some growth attributes of transplant aman rice. Pakistan Journal of Biological Sciences, 7, 739-742.‏
Sekar KR and Karmegam N, 2010. Earthworm casts as an alternate carrier material for biofertilizers: Assessment of endurance and viability of Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium and Rhizobium leguminosarum. Scientia Horticulturae, 124(2), 286-289.
Shakeri E, Amini Dehaghi M, Tabatabaei SA, Modares Sanavi SAM, 2013. Effect of nitrogen and biological fertilizers on seed yield and fatty acid composition of sesame cultivars under Yazd conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 10 (4), 742-750. (In Persian).
Singer JW, Logsdon SD and Meek DW, 2007. Tillage and compost effects on corn growth, nutrient accumulation, and grain yield. Agronomy journal, 99(1), 80-87.
Singh BK, Pathak KA, Boopathi T and Deka BC, 2010. Vermicompost and NPK fertilizer effects on morpho-physiological traits of plants, yield and quality of tomato fruits (Solanum lycopersicum L.). Vegetable Crops Research Bulletin, 73, 77–86.
Smith MBT, Lynch ME, Johnson J, Kawa K, Bauman H, 2015. Herbal dietary supplement sales in US increase 6.8% in 2014. HerbalGram, 107, 52 - 59.  
Soleimani R and Asgharzadeh A, 2010. Effects of Mesorhizobium inoculation and fertilizer application on yield and yield components of rainfed Chickpea. Iranian Journal of Pulses Research 1(1): 1-8. (In Persian).
Taheri Rahimabadi E, Ansari MH and Razavi Nematollahi A, 2018. Influence of cow manure and its vermicomposting on the improvement of grain yield and quality of rice (Oryza sativa L.) in field conditions. Applied Ecology and Environmental Research, 16(1), 97-110.‏
Tasdighi H, Salehi A, Movahhedi Dehnavi M and Behzadi Y, 2015. Survey of yield, yield components and essential oil of Matricaria chamomilla L. with application of vermicompost and different irrigation levels. Agricultur Science and Sustainable Production, 25(3), 61-78. (In Persian).
Valaii L, Noormohamadi Gh, Hasanloo T and Haj Seyed Hadi MR, 2016. Effect of organic manure and bio-fertilizer on growth traits and quantity yield in milk thistle (Silybum marianum L. Gaerth). Journal of Crop Prodution Research, 7 (3), 237-251. (In Persian).
Vessy K, 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255: 571-586.
Yasari, E and Patwardhan AM, 2007. Effect of Aztobacter and Azospirillum inoculations and chemical fertilizers on growth and productivity of canola. Asian Journal. Plant Science, 6(1), 77-82.
 Yazdani Biuki R, Rezvani Moghaddam P, Khazaie HR, Astaraei AR, 2010. Qualitative and qualitative characteristics of milk thistle (Silybum marianum L.) in response to organic, biological and chemical fertilizers. Journal of Agroecology, 2(4), 548-555.
Youssef AA, Edris AE and Gomaa AM, 2004. A comparative study between some plant growth regulators and certain growth hormones producing microorganisms on growth and essential oil composition of Salvia officinalis L. plants. Annals of Agricultural Science-Cario, 49, 299-312.
Zahir ZA, Arshad M and Frankenberger WT, 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: applications and perspectives in agriculture. Advances in Agronomy, 81(1), 98-169.
JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE AND SUSTAINABLE PRODUCTION
Volume 31, Issue 1
January 2021
Pages 1-22

Files

Share

How to cite

Statistics