اثر کم آبیاری، کاربرد تلفیقی کودهای دامی، شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی آرنیکا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته/ دانشگاه شهرکرد

2 عضو هیات علمی دانشگاه

3 دانشجوی دکتری علوم علف های هرز دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

سابقه و هدف: آرنیکا با نام علمی (Arnica montana L.) گیاهی کمیاب است که در چندین کشور اروپایی تحت مراقبت بسیار قرار گرفته و مانند گیاهان دارویی دارای ارزش تجاری بالا می‌باشد. آب یکی از عوامل محیطی است که تأثیر عمده‌ای بر رشد و میزان مواد مؤثره گیاهان دارویی دارد. گیاهان در طی دوران رشد خود با تنش‌های متعدد محیطی مواجه می‌شوند. هر یک از این تنش‌ها می‌توانند بسته به میزان حساسیت و مرحله رشد گونه گیاهی، اثرات متفاوتی بر رشد، متابولیسم و عملکرد آن‌ها داشته باشند. مدیریت مصرف عناصر غذایی نیز از جمله عواملی است که در کنار مدیریت مصرف آب عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی و دارویی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. کود دامی یکی از منابع کود آلی است که استفاده از آن در سیستم مدیریت پایدار خاک مرسوم می‌باشد. در این میان منابع آلی در تلفیق با کودهای شیمیایی می‌توانند به حاصلخیزی خاک و افزایش تولید محصول منجر شوند، زیرا این سیستم اکثر نیازهای غذایی گیاه را تأمین کرده و کارآیی جذب موادغذایی توسط محصول را نیز افزایش می‌دهد. بنابراین این مطالعه به منظور بررسی اثر کم آبیاری، کاربرد تلفیقی کودهای دامی، شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی‌های مورفوفیزیولوژیکی آرنیکا طراحی و اجرا شد.

مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با پنج سطح کود: 1) عدم مصرف کود 2) 25% کود اوره + 75 % دامی 3) 50% کود اوره + 50 % دامی 4) 100% کود اوره و 5) 100% دامی، به عنوان فاکتور اول و چهار سطح رژیم آبیاری: 100، 75، 60 و 50% نیاز آبی به عنوان فاکتور دوم با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی شرکت زیست اکسیر کیمیا واقع در شهر اصفهان در سال 1398 انجام شد. نیاز آبی سایر تیمارها نیز براساس نیاز آبی تیمار شاهد به کمک دستگاه رطوبت‌سنج TDR در نظر گرفته شد. برداشت گل از هر گلدان هفته‌ای یکبار تا پایان دوره گلدهی انجام و تعداد گل در بوته، عملکرد گل خشک، شاخص برداشت گل، عملکرد بیولوژیک، پرولین، نشت الکترولیت، هدایت روزنه‌ای، کلروفیل کل، کارایی جذب نیتروژن، فنل و فلاونوئید مورد بررسی قرار گرفتند.

یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد که اثر کود، رژیم آبیاری و اثر متقابل آن‌ها بر تمام صفات معنی‌دار بود. مقایسات میانگین اثر متقابل کود و رژیم آبیاری نشان داد که بیشترین تعداد گل در بوته، عملکرد گل خشک و عملکرد بیولوژیک در تیمار 100% دامی + 100% نیاز آبی، بیشترین شاخص برداشت گل در تیمار شاهد + 75% نیاز آبی، بیشترین نشت الکترولیت در تیمار 100% دامی + 60% نیاز آبی، بیشترین هدایت روزنه‌ای در تیمار 100% دامی + 100% نیاز آبی، بیشترین کلروفیل کل در تیمار 100% کود اوره + 100% نیاز آبی و بیشترین محتوای فنل، فلاونوئید و پرولین در تیمار 100% کود اوره + 50% نیاز آبی مشاهده شد.

نتیجه‌گیری: براساس نتایج به دست آمده در این آزمایش می‌توان بیان کرد که 100% نیاز آبی باعث کاهش میزان پرولین، نشت الکترولیت، فنل، فلاونوئید و بهبود شرایط رشد گیاه در اکثر تیمارهای کودی شده است. از طرفی با به کارگیری کود دامی (به ویژه در سطوح بالای تنش) می‌توان تا حدی از بروز اثرهای سوء تنش خشکی کاست. بنابراین با توجه به نتایج این آزمایش به منظور دستیابی به حداکثر میزان عملکرد گیاه در شرایط مشابه کاربرد 100% دامی با 100% نیاز آبی توصیه می‌گردد.

کلید واژه: رژیم آبیاری، غلظت فلاونوئید، کشاورزی پایدار، گیاه دارویی، مدیریت عناصر غذایی

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of water deficit, combined application of manure and chemical fertilizer on yield and some morpho-physiological characteristics of Arnica montana L.

نویسندگان [English]

  • Afsaneh Badalzadeh 1
  • Mohammad Rafieiolhossaini 2
  • Hossein Mokhtari Karchegani 3
1 M.Sc. Graduate Student of Agronomy, Shahrekord University, Iran
2 Lecturer at the University
3 PhD Student of Weed Science, Ferdowsi University of Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Arnica montana L. is a rare plant under strict protection in several European countries and similar to medicinal plants has high commercial value. Water is one of the environmental factors which has a high impact on the growth and the essential oil content of medicinal plants. Plants are faced with various environmental stresses during their growing period. Each of these stresses has different effects on growth, metabolism, and yield according to the sensitivity level and stage of the plant growth. Management of nutrients consumption along with water consumption management influences the quantitative and qualitative yield of crops and medicinal plants. Manure is one of the organic fertilizer sources whose application in the sustainable management system of soil is conventional. In this regard, organic sources combined with chemical fertilizer can lead to soil fertility and increase crop production, because this system provides most of the plant's nutritional needs and increases the efficiency of nutrient absorption by the crop. This investigation was conducted to The effect of water deficit, combined application of manure and chemical fertilizer on yield, and some morpho-physiological characteristics of Arnica montana L.

Material and Methods: A factorial experiment was carried out in a randomized complete block design with three replications at the research greenhouse, Zist Exsir kemia Company of Esfahan in 2019. The first factor was 5 levels of manure application: 1) no amended fertilizer, 2) 25 percent urea + 75 percent manure 3) 50 percent urea + 50 percent manure 4) 100 percent urea and 5) 100 percent manure, while 4 levels of irrigation regimes: 100 percent, 75 percent, 60 percent and 50 percent of water requirement were used as the second factor. The water need of the other treatments was considered based on the water demand of control with the TDR (Temperature Dependent Resistor) humidity meter. Harvesting of the flowers from each pot was done once a week till the full flowering stage and the number of flowers per plant, dry flower yield, harvest index of the flower, biological yield, proline, electrolyte leakage, stomatal conductance, total chlorophyll, nitrogen uptake efficiency, phenol, and flavonoid content was studied.

Results: The results of the experiment showed that the effect of fertilizer, irrigation regimes, and their interaction was significant on all the characteristics. Means comparison of the interaction effect of fertilizer and irrigation regimes showed that the maximum number of flowers per plant, dry flower yield, and biological yield in 100 percent manure with 100 percent plant water requirement, the maximum harvest index of flower in control with 75 percent plant water requirement, the maximum electrolyte leakage in 100 percent manure with 60 percent plant water requirement, the maximum stomatal conductance in 100 percent manure with 100 percent plant water requirement, the maximum total chlorophyll in 100 percent urea with 100 percent plant water requirement and the maximum phenol, flavonoid and proline contents were derived in 100 percent urea with 50 percent plant water requirement were obtained.

Conclusion: Based on the results obtained in this experiment, it can be concluded that the 100 percent plant water requirement caused a reduction in proline, electrolyte leakage, phenol and flavonoid content, and improved plant growth condition in most of the fertilizer treatments. Moreover, the application of manure (especially at high stress levels) could reduce the effects of drought stress to some extent. So, according to the findings of this study, in order to obtain the maximum plant yield in similar conditions, the application of 100 percent manure with full irrigation is recommended.

Keywords: Flavonoid concentration, Irrigation regime, Medicinal plant, Nutrient management, Sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flavonoid concentration
  • Irrigation regime
  • Medicinal plant
  • Nutrient management
  • Sustainable agriculture