بررسی اثر تاریخ کشت و کودهای زیستی بر عملکرد و خصوصیات زراعی گیاه دارویی زنیان (Carum copticum L.) تحت تنش شوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناس ارشد ، گروه علوم باغبانی، مؤسسه آموزش‌های عالی جهاد دانشگاهی کاشمر، کاشمر، ایران،

2 دانش‌آموخته کارشناس ارشد، گروه علوم باغبانی، مؤسسه آموزش‌های عالی جهاد دانشگاهی کاشمر، کاشمر، ایران،

3 دانشجوی دکتری ، گروه زراعت، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.

4 دانشجوی دکتری علو م و تکنولوژی بذر، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران

چکیده

سابقه و هدف: زنیان یکی از گیاهان دارویی مهم تیره چتریان است که از اسانس آن در صنایع دارویی و آرایشی بهداشتی استفاده می‌شود. شوری خاک به دلیل جلوگیری از جذب آب و عناصر غذایی به درون گیاه یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان زراعی محسوب می‌شود. استفاده از کودهای زیستی با بهره‌گیری از باکتری‌های محرک رشد گیاه یکی از راهکارهای مؤثر در کاهش اثرات سمی ناشی از شوری بالا در رشد گیاهان به شمار می‌روند. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی تأثیر تاریخ‌های کاشت مختلف و کودهای زیستی بر عملکرد دانه و شاخص‌های زراعی گیاه دارویی زنیان تحت تنش شوری انجام گرفت.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیرکودهای زیستی بر عملکرد دانه و شاخص‌های رویشی گیاه دارویی زنیان در شرایط اقلیمی کاشمر دو آزمایش جداگانه در مزرعه و گلخانه تحقیقاتی مرکز تحقیقات کاشمر اجرا شد. آزمایش مزرعه‌ای بصورت طرح اسپلیت پلات با کاربرد دو عامل که عامل اول شامل تاریخ کاشت در دو سطح (26 اسفند، 27 فروردین)، عامل دوم شامل کود زیستی در 8 سطح (شاهد، ازتوبارور1، فسفاته بارور2، پتابارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1 + فسفاته بارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1+ پتابارور2، ترکیب کودی فسفاته بارور2+ پتاباورر2، ترکیب کودی ازتوباور1+ فسفاته بارور2+ پتابارور1) می‌باشد. آزمایش دوم بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. عوامل مورد بررسی شامل کود زیستی در 8 سطح (شاهد، ازتوبارور1، فسفاته بارور2، پتابارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1 + فسفاته بارور2، ترکیب کودی ازتوبارور1+ پتابارور2، ترکیب کودی فسفاته بارور2+ پتاباورر2، ترکیب کودی ازتوباور1+ فسفاته بارور2+ پتابارور1) و تنش شوری در 3 سطح (صفر، 4 و 8 دسی زیمنس بر متر) بود.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که تنش شوری صفات درصد جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه، طول گیاهچه را به طور معنی‌داری کاهش داد. کاربرد کودهای زیستی بصورت تلفیقی نسبت به شاهد بهترین تأثیر را بر این صفات داشت. همچنین تیمار عدم کاربرد کود زیستی و در شرایط تنش شوری 8 دسی زیمنس بر متر صفات فوق دارای کمترین مقدار بودند. همچنین تیمار ترکیبی ازتوبارور1+ پتابارور2 + فسفاته بارور2 توانست به طور معنی‌داری عملکرد محصول و ارتفاع بوته را بهبود بخشد. مطالعات نشان داد که بهترین تاریخ کاشت برای صفات ارتفاع بوته، تعداد شاه فرعی، تعداد چتر، وزن هزاردانه و عملکرد دانه در تاریخ کشت 26 اسفند در مقایسه با 27 فروردین بدست آمد.
نتیجه‌‌گیری: به طور کلی می‌توان گفت کاربرد کودهای زیستی بصورت تلفیقی می‌تواند تأثیر مخرب تنش شوری در گیاه دارویی زنیان را کاهش دهد و همچنین در شرایط مزرعه‌ای عملکرد دانه را به طور محسوسی افزایش دهد.
واژه‌های کلیدی: تنش شوری، درصد جوانه‌زنی، زنیان، عملکرد دانه، کودهای زیستی

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of cultivation date and biofertilizers on the yield and agronomic characteristics of Ajowan (Carum copticum L.) plants under salt stress

نویسندگان [English]

  • Mostafa Esmati 1
  • Zahra moradian 2
  • Abdolhosein Rezaei 3
  • Ramin Piri 4
1 Master's student, Department of Horticultural Sciences, Higher Education Institute of Kashmar University, Kashmar, Iran.
2 Master's student, Department of Horticultural Sciences, Higher Education Institute of Kashmar University, Kashmar, Iran.
3 PhD student, Department of Agriculture, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran.
4 Ph.D Student in Seed Science and Technology, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Tehran,
چکیده [English]

Background and Objectives: Ajowan is one of the important medicinal plants of the Apiaceae family, whose essential oil is used in the pharmaceutical and cosmetic industries. Soil salinity is considered one of the most important factors limiting the growth of agricultural plants due to the prevention of the absorption of water and nutrients into the plant. Using biofertilizers with plant-growth-promoting bacteria is one of the most effective ways to reduce the toxic effects caused by high salinity in plant growth. Therefore, this study was conducted with the aim of investigating the effect of different planting dates and biofertilizers on seed yield and agronomic indicators of Ajowan medicinal plant under salt stress.
Materials and Methods: In order to investigate the effect of biofertilizers on seed yield and vegetative parameters of Ajowan medicinal plant in the climatic conditions of Kashmar, two separate experiments were conducted in the field and greenhouse conditions of Kashmar Research Center. A field experiment in the form of a split plot design using two factors, the first factor included planting date in two levels (March 26, April 27), the second factor included biological fertilizer in 8 levels (1) Control 2) Azetobarvar1 3) Phosphate barvar2 4) Petabarvar2 5) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 6) Azetobarvar1 + Petabarvar2 7) Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 8) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2). The second experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design in the greenhouse. The investigated factors included biofertilizer at 8 levels (1) Control 2) Azetobarvar1 3) Phosphate barvar2 4) Petabarvar2 5) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 6) Azetobarvar1 + Petabarvar2 7) Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 8) Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2), and salinity stress at 3 levels (zero, 4 and 8 dS/m).
Results: The results indicated that salinity stress significantly reduced the traits of germination percentage, root length, seedling length. The use of biological fertilizers in combination had the best effect on these traits compared to the control. Also, in the treatment of no application of biofertilizer and in the condition of salinity stress of 8 dS/m, the above traits had the lowest values. Also, the combined treatment of Azetobarvar1 + Phosphatebarvar2 + Petabarvar2 could significantly improve the crop yield and plant height. The studies showed that the best planting date for plant height, number of sub-branches, number of flowers, Thousand grain weight and Grain yields was obtained on the planting date of March 26 compared to April 27.
Conclusion: In general, it can be stated that the use of combined biological fertilizers in can reduce the destructive effect of salinity stress on the Ajowan medicinal plant and also significantly increase the seed yield in field conditions.
Key words: Salinity stress, Germination percentage, Ajowan, Seed yield, Biofertilizers

کلیدواژه‌ها [English]

  • Salinity stress
  • Germination percentage
  • Ajowan
  • Seed yield
  • Biofertilizers
  1. Nyakudya, T.T., Nyakudya, T. T., Tshabalala, T., Dangarembizi, R., Erlwanger, K. H., & Ndhlala, A. R. (2020). The potential therapeutic value of medicinal plants in the management of metabolic disorders. Molecules, 25(11), 2669.

    1. Rezaei-Chiyaneh, E., Mahdavikia, H., Subramanian, S., Alipour, H., Siddique, K. H., & Smith, D. L. (2021). Co-inoculation of phosphate-solubilizing bacteria and mycorrhizal fungi: Effect on seed yield, physiological variables, and fixed oil and essential oil productivity of ajowan (Carum copticum L.) under water deficit. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 21, 3159-3179.
    2. Faehnrich, B., Franz, C., Nemaz, P., & Kaul, H. P. (2021). Medicinal plants and their secondary metabolites—State of the art and trends in breeding, analytics and use in feed supplementation-With special focus on German chamomile. Journal of Applied Botany and Food Quality, 94, 61-74.
    3. Aslam, M., Aslam, A., Sheraz, M., Ali, B., Ulhassan, Z., Najeeb, U., Zhou, W., & Gill, R. A. (2021). Lead toxicity in cereals: Mechanistic insight into toxicity, mode of action, and management. Frontiers in plant science, 11, 587785.
    4. Moradi, A., and Piri, R. 2018. Plant growth promoting rhizobactria enhance salinity stress tolerance in Cumin (Cuminum cyminum L.) during germination stage. Plant Process and Function, 6: 22, 47-54.
    5. Fazeli-Nasab, B., Piri, R., & Rahmani, A. F. (2022). Assessment of the role of rhizosphere in soil and its relationship with microorganisms and element absorption. Plant Protection: From Chemicals to Biologicals, 225.
    6. Piri, R. A. M. I. N., Moradi, A., & Balouchi, H.. (2020). Improvement of salinity stress in cumin (Cuminum cyminum) seedling by inoculation with Rhizobacteria. Indian Journal of Agricultural Sciences, 90, 371-375.

    8.Mugiyo, H., Mhizha, T., Chimonyo, V. G., & Mabhaudhi, T. (2021). Investigation of the optimum planting dates for maize varieties using a hybrid approach: A case of Hwedza, Zimbabwe. Heliyon, 7(2).

    9.Parnell, J. J., Berka, R., Young, H. A., Sturino, J. M., Kang, Y., Barnhart, D. M., & DiLeo, M. V. (2016). From the lab to the farm: an industrial perspective of plant beneficial microorganisms. Frontiers in plant science, 7, 1110.

    10.Mariani, L., & Ferrante, A. (2017). Agronomic management for enhancing plant tolerance to abiotic stresses—drought, salinity, hypoxia, and lodging. Horticulturae, 3(4), 52.

    11.Hoseini, A., Moradi, A., & Behzadi, Y. (2019). Effects of maternal plant nutrition on the absorption of some nutritional elements, enzyme activity and germination characteristics of Anise (Pimpinella anisun L.). Iranian Journal of Seed Science and Technology, 8(1), 97-115.

    12.Rezvani Moghadam, P., & Moradi, R. (2011). Evaluation of planting dates, intercropping and biological fertilizers on the yield and quality of essential oil of cumin and fenugreek. Iranian Journal of Field Crop Science, 43(2), 217-230.

    1. Saska, P. and Honek, A. 2022. Seed Predation and Weed Seedbanks. Persistence Strategies of Weeds. pp. 144-164.

    14.Darzi, M. T., Ghalavand, A., & Rejali, F. (2008). Effect of mycorrhiza, vermicompost and phosphate biofertilizer application on flowering, biological yield and root colonization in fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Iranian Journal of Field Crop Scienc, 10: 88-109.

    15.Al-Jubouri, A. K., & Khafaji, H. A. (2021, November). The Effect of Type and Method of Immobilizing Bacillus Megaterium Bacteria Inoculation in Increasing Potassium Available and Growth of Wheat Plant Triticum Aestivum L. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 923, 1,

    16.Moradzadeh, S., Siavash Moghaddam, S., Rahimi, A., Pourakbar, L., El Enshasy, H. A., & Sayyed, R. Z. (2021). Bio-Chemical Fertilizer Improves the Oil Yield, Fatty Acid Compositions, and Macro-Nutrient Contents in Nigella sativa L. Horticulturae, 7(10), 345.

    17.Mondal, S., & Panda, D. (2019). Seaweed as source of plant growth promoters and bio-fertilizers: an overview. Handbook of Algal Technologies and Phytochemicals, 111-121.

    18.Ismaeil, F. M., Abusuwar, A. O., & El Naim, A. M. (2012). Influence of chicken manure on growth and yield of forage sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). International Journal of Agriculture and Forestry, 2(2), 56-60.

    19.Sharifi, A., Sadeghnezhad, H. R., & Faraji, A. (2016). Effect of conservation tillage systems on growth, yield and yield components of soybean. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 18(3), 74-83.

    20.Khan, S., Yu, H., Li, Q., Gao, Y., Sallam, B. N., Wang, H., Peng L., & Jiang, W. (2019). Exogenous application of amino acids improves the growth and yield of lettuce by enhancing photosynthetic assimilation and nutrient availability. Agronomy, 9(5), 266.

    21.Zeidan, M. S. (2007). Effect of organic manure and phosphorus fertilizers on growth, yield and quality of lentil plants in sandy soil. Research journal of agriculture and biological sciences, 3(6), 748-752.

    22.Rashid, M., Hampton, J. G., Rolston, M. P., Khan, K. M., & Saville, D. J. (2018). Heat stress during seed development affects forage brassica (Brassica napus L.) seed quality. Journal of agronomy and crop science, 204(2), 147-154.

    23.Chandrasekar, B. R., Ambrose, G., & Jayabalan, N. (2005). Influence of biofertilizers and nitrogen source level on the growth and yield of Echinochloa frumentacea (Roxb) Link. Journal of Agricultural Technology, 1(2), 223-234.

    1. Mollasadeghi, V., & Dadbakhsh, A. (2011). Evaluation of some yield components in wheat genotypes under the influence of drought stress after flowering. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(6), 1137-1142.

    25.Tohidinia, M. A., Mazaheri, D., Bagher-Hosseini, S. M., & Madani, H. (2013). Effect of biofertilizer Barvar-2 and chemical phosphorus fertilizer application on kernel yield and yield components of maize (Zea mays cv. SC704). Iranian Journal of Crop Sciences, 15(4).

    26.Gryndler, M., Sudová, R., Püschel, D., Rydlová, J., Janoušková, M., & Vosátka, M. (2008). Cultivation of high-biomass crops on coal mine spoil banks: can microbial inoculation compensate for high doses of organic matter? Bioresource Technology, 99(14), 6391-6399.

    27.Shaalan, M. N. (2005). Effect of compost and different sources of biofertilizers, on borage plants (Borago officinalis L.). Egyptian Journal of Agricultural Research, 83 (1), 271-284.

    28.Sindhu, S. S., Phour, M., Choudhary, S. R., & Chaudhary, D. (2014). Phosphorus cycling: prospects of using rhizosphere microorganisms for improving phosphorus nutrition of plants. Geomicrobiology and biogeochemistry, 199-237.