بررسی اثر انواع حاصلخیزکننده‌های خاک و زمان مصرف کود نیتروژن بر رشد و کیفیت ماریتیغال Silybum marianum L.) (

نوع مقاله : مقاله کامل علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 عضو هیأت‌علمی، دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران،

3 عضو هیأت‌علمی دانشکده کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت، ایران،

4 عضو هیأت علمی دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران،

چکیده

سابقه و هدف: ماریتیغال با نامL. Silybum marianum گیاه دارویی یک ساله متعلق به تیره Asteraceae به عنوان یک گیاه دارویی و بومی مناطق مدیترانه‌ای است که پراکنش وسیعی در نواحی گرم و خشک دارد. در سال‌های اخیر پیشرفت‌های خوبی در زمینه‌ی‌ کشت گیاهان دارویی و توسعه‌ی صنعت داروسازی شده است. کاربرد کودهای شیمیایی باعث بروز آلودگی‌های محیطی و آسیب‌های اکولوژیکی می‌شود. کود نیتروژن به عنوان یکی از پرمصرف‌ترین عنصر غذایی مورد نیاز گیاهان، می‌تواند عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین زمان مناسب مصرف این کود می‌تواند سبب افزایش عملکرد و همچنین کاهش اثرات مخرب محیط زیستی شود. با توجه به استفاده نامناسب از کودهای شیمیایی و اثر سوء محیط زیستی این کودها، کاربرد کودهای زیستی و حفاظت از محیط زیست، امری ضروری است. در بین کودهای زیستی، همزیستی میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات از جمله قارچ میکوریزا از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. با توجه به مطالب ذکر شده هدف از انجام این آزمایش بررسی اثر کود زیستی، شیمیایی و آلی و همچنین تعیین بهترین زمان مصرف کود نیتروژن بر صفات کمی و کیفی ماریتیغال بود.
مواد و روش‌ها: در دو سال زراعی (96-1394) آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌‌های کامل تصادفی با 18 تیمار و سه تکرار، روی صفات کمی و کیفی ماریتیغال مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای آزمایشی شامل انواع کود (آلی، زیستی و شیمیایی) و زمان مصرف کود نیتروژن‌دار از منبع اوره بودند. فاکتور اول، انواع کود شامل 1- ورمی‌کمپوست (به میزان 20 تن در هکتار)، 2- قارچ میکوریزا آربوسکولار (5.3 گرم خاک حاوی میکوریزا به ازای هر بوته گیاه)، 3- باکتری سودوموناس (2 گرم باکتری به ازای یک کیلوگرم بذر)، 4- کود فسفره سوپر فسفات تریپل(80 کیلوگرم در هکتار)، 5- کود فسفره سوپر فسفات تریپل(100 کیلوگرم در هکتار) به همراه یک شاهد و فاکتور دوم، سه زمان مصرف کود نیتروژن‌دار (ساقه‌دهی، قبل گلدهی و قبل پرشدن دانه) در نظر گرفته شدند. کود فسفره، ورمی‌کمپوست، قارچ میکوریزا و باکتری سودوموناس در زمان کشت گیاه مصرف شدند. ارتفاع بوته، تعداد کلاپرک در هر بوته، قطر کلاپرک‌های اصلی و فرعی، وزن کلاپرک‌های اصلی و فرعی، تعداد دانه در هر کلاپرک، وزن هزاردانه، عملکرد بذر در هکتار صفات مورد مطالعه در این تحقیق بودند. همچنین مقدار سیلیبین در این گیاه با دستگاه HPLC اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشتر ویژگی‌های مورد مطالعه در این آزمایش به همزیستی قارچ میکوریزا و سودوموناس واکنش بهتری نسبت به بقیه تیمارها داشتند. کاربرد قارچ میکوریزا در هنگام استفاده از کود نیتروژنه در زمان قبل از گلدهی به جز قطر و وزن خشک کلاپرک اصلی در بقیه صفات مورد بررسی نسبت به شاهد و بقیه تیمارها اثر مثبت داشت. همزیستی با میکوریزا سبب بهبود تعداد کلاپرک در بوته و تعداد دانه در کلاپرک که جزء اجزای عملکرد ماریتغال محسوب می‌شوند، شد که در نهایت سبب افزایش میزان سیلبین در تیمارهای میکوریزایی و در هنگام استفاده از نیتروژن در زمان قبل از گلدهی و قبل از پرشدن دانه گردید. همچنین بلندترین ارتفاع در تیمار حاوی میکوریزا با مصرف نیتروژن در زمان ساقه‌دهی و بیشترین وزن هزاردانه نیز در تیمار دارای میکوریزا با مصرف نیتروژن در زمان قبل از پر شدن دانه مشاهده شد. در صفات زراعی مورد مطالعه سودوموناس نیز اثر مثبت نشان داد ولی در میزان سیلبین در مقایسه با میکوریزا اثر مثبت قابل توجهی نداشت.
نتیجه‌گیری: همزیستی با قارچ میکوریزا در زمانی که کود نیتروژن در هنگام قبل از گلدهی استفاده شود، می‌تواند بر اجزای عملکرد و در نهایت عملکرد و همچنین میزان ماده مؤثره در ماریتیغال اثر مثبت داشته باشد.
کلید واژه‌ها: سیلیبین، فسفر، ماریتیغال، میکوریزا

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of Fertilizer Types and Time to use nitrogen fertilizer on growth and Qualitative critera of Silybum marianum L.

نویسندگان [English]

  • Zahra Amindeldar 1
  • Mohammad Sedghi 2
  • Davood Bakhshi 3
  • Raouf Seyed Sharifi 4
1 Ph.D. student of Crop Physiology, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
2 Faculty member, Faculty of Agriculture, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
3 members of the Faculty of Agriculture, Gilan University, Rasht, Iran.
4 Faculty members of the Faculty of Agriculture, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Silybum marianum L. is a plant belonging to the Asteraceae family. An medicinal plant that is native to the Mediterranean, with a large distribution in warm and dry areas. In recent years, good progress has been made in the cultivation of medicinal plants and the development of the pharmaceutical industry. Application of chemical fertilizers results in environmental pollution and ecological damage. Nitrogen fertilizer is the most widely used nutrient required for plants Which can affect plant yield. Therefore, the proper time to use this fertilizer can increase the yield and reduce the environmental destructive effects. Due to the inappropriate use of chemical fertilizers and the environmental destructive effects of these fertilizers, the application of biological fertilizers and environmental protection is essential. Among bio-fertilizers, Phosphate Soluble Microorganisms, including mycorrhizal fungi, are of great importance. According to the above mentioned, the purpose of this experiment was to investigate the effect of chemical, organic fertilizers and Bio-fertilizer as well as to determine the best time of nitrogen fertilizer use on quantitative and qualitative traits of Silybum marianum L.

Materials and methods: Experiment was carried out during 2015 - 16 and 2016 - 17 in two season years. The experiment was carried out as factorial layout based on a randomized complete blocks in a factorial arrangement having 18 treatments in 3 replications. In this research, two factors were evaluated: Experimental treatments consisted of different types of fertilizers (organic, biological and chemical) and nitrogen fertilizer use time. First factor, types of fertilizers include 1.vermicompost (20 ton. ha-1), 2. Mycorrhizal fungi (3.5 g Soil with mycorrhiza for each plant), 3. Pseudomonas bacteria (2 g bacteria for 1 kg of seed), 4. Phosphorus fertilizer of triple super phosphate ( 80kg . ha-1), 5. Phosphorus fertilizer of triple super phosphate (100kg. ha-1) together with a control (without consuming any kind of fertilizer) and the second factor was considered three times of nitrogen fertilizer application (Stem growth, pre-flowering and before filling the grain). Phosphorus fertilizer, vermicompost, Pseudomonas bacteria and Mycorrhizal fungi were used at the time of cultivation. The plant height, Capitol number per plant, Diameter capitol main, Diameter sub capitol, Dry weight main capitol, Dry weight sub capitol, Number of seeds per main capitol, Number of seeds per sub capitol, 1000 seeds weight, Grain yield, Silybin yield were studied in this study. The amount of silybin in this plant was also measured by HPLC.

Results: Most of the studied characteristics in this experiment showed better response to mycorrhizal fungi and Pseudomonas bacteria than other treatments. The results showed that the application of mycorrhizal fungi during application of nitrogen fertilizer before flowering except diameter and dry weight of capitol in the other traits were positive compared to control treatment and other treatments. Mycorrhiza enhances the number of Capitols per plant and the number of seeds per Capitols, which are part of the Silybum marianum L. yield components, which ultimately increased the amount of Silybin in the mycorrhizal treatments and when using nitrogen before flowering and before filling the grain. In the treatment of mycorrhiza and Pseudomonas whit using nitrogen elongation stem growth was observed maximum plant length.In the studied traits, Pseudomonas was shown positive effect, but did not have a significant effect on silybin content compared to mycorrhiza.


Conclusion: When nitrogen fertilizer is used in mycorrhiza treatments before flowering has a positive effect on the yield components and ultimately the yield as well as the amount of active Compounds the silybin in Silybum marianum L.


Keywords: Silybin, Phosphorus, Silybum Marianum, , mycorrhizal fungi

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silybin
  • Phosphorus
  • Silybum Marianum L
  • mycorrhizal fungi
  1. 1.Tahernia, S. (2009). Effects of planting date and plant density on yield and active ingredient Quality in milk thistle (Silybum marianum L.). Ms Thesis of University of Guilan. 107 pp.

    2.Kordi, H., Aghdasi, M., & Khalafi, M. (2014). An investigation on flavonolignans in different organs of Silybium marianum L. in Gorgan region. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 29(3), 561-665.

    3.Pouryousef, M. (2015). Effects of terminal drought stress and harvesting time on seed yield and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 6 (4), 889-897.

    Adesemoye, A. O., Torbert, H. A., & Kloepper, J. W. (2009). Plant growth promoting rhizobacteria allow reduced application rates of chemical fertilizers. Journal of Microbial Ecology, 58(4), 921-929.

    5.Malakoti, M. J. (1999). Sustainable agriculture and increase yield by optimizing fertilizer use in Iran.  Agricultural education publication. Karaj. Iran.

    6.Omidbaygi, R. (2006). Approaches processing medicinal Plants., Astan Ghods Razavi Publisher, Mashhad, Iran.

    1. Auge, R. M., Stodola, A. J. W., Tims, J. E., & Saxton, A. M. (2001). Moisture retention properties of a mycorrhizal soil. Journal of Plant and Soil, 230 (1), 87-97.

    8.Mohamadpour Vashvaee, R., Ramroudi, M., & Fakheri, B. (2018). Effects of Drought Stress and Bio-fertilizer Inoculation on Quantitative and Qualitative Characteristics of Marian Thistle (Silybum marianum L.). Journal of Agroecology, 21(1), 31-49.

    9.Aghhavani Shajari, M., Rezvani Moghadam, P., Ghorbani, R., & Nasiri Mahallati, M. (2015). Evaluation of the effects of organic, biological and chemical fertilizers on vegetative indices and essential oil content of Coriandrum sativum L. Journal of Agroecology, 6 (3), 425-443.

    10.Soltani, A., Roberson, M. J., & Manschadi, A. M. (2006). Modeling chicpea growth and development: Nitrogen accumulation and use. Journal of Field Crop Research, 99(1), 24-34.

    11.Gastal, F., & Lemaire, G. (2002). N uptake and distribution in crops: an agronomical and   ecophysiological perspective. Journal of experimental botany, 53(370), 789-799.

    12.Tohidi Moghadam, H., Sani, B., & Ghooshchi, F. (2004). The effect of nitrogen fixing and phosphate solubilizing microorganism on some quantitative parameters on soybean from sustainable agricultural point of views. Proceeding of 8th Agronomy and Plant Breeding Congress of Iran, Guilan University, Iran.

    13.Pandey, A C., Sanjay, S. S., & Yadav, R. S. (2010). Application of ZnO nanoparticles in influencing the growth rate of Cicer arietinum L. Journal of experimental nanoscience, 5(6), 488-497.

    1. Koozehgar Kaleji, M. (2014). Qualitative and quantitative response of Eryngium caeruleum to mycorrhizal symbiosis, Azotobacter and various levels of plant densities. Thesis MS.c. in Agro-ecology, Islamic Azad University of Karaj Branch.

    15.Qavami, N., Labbafi, M. R., Dehghani-Meshkani, M. R., & Mehrafarin, A. (2013). Determination of seed and oil yield and yield Components in two variety of milk thistle (Silybum marianum Gaetrn.) based on path analysis and regression. Journal of medicinal plants, 11(44), 78-85.

    16.Bhat MI, Rashid A, Faisul- ur- Rasool SS, Mahdi SA., & Raies A. (2010). Effect of hizobium and Vesicular arbuscular mycorrhizae Fungi on Green gram (Vigna radiata L. Wilczek) under Temperate Conditions. Journal of Research and Agricultural Sciences, 1(2), 113-118.

    17.Chaudhary V., Kapoor R., & Bhatnagar A.K. (2008). Effectiveness of two arbuscular mycorrhizal fungi on concentrations of essential oil and artemisinin in three accessions of Artemisia annua L., Journal applied soil ecology, 40 (1), 174-181.

    18.Eskandari nasrabadi, S., Ghorbani, R., Rezvani moghadam, P., & Nasiri mahalati, M. (2014). The effect of single and combined application of biological, chemical, and organic fertilizers on the quantitative and qualitative characteristics of Silybum Marianum L. Journal of Agroecology, 6 (3), 467-476.

    19.Michaei, J., & Ottmana, T. (2000). Wheat durm grain quality as affected by nitrogen fertilization near anthesis and irrigation during grain filling. Journal of Agronomy, 92(5), 1035-1041.

    20.Heydari, M., & Mobasseri Moghadam, M. (2014). Effects of amount and time of application of nitrogen fertilizer on yield and quantitative characteristics of Momordica charantia L. Scientific-Research Monthly Iranian. Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 11(3), 591-599.

    21.Carling, D. E., & Brown, M. F. (1982). Anatomy and physiology of vesicular-arbuscular and non- mycorrhizal roots. Journal of Phytopathology, 72(8), 1108-1114.

    22.Khodayar, N., Pirzad, A., Jalilian, J., & Jafarzadeh, N. (2018). Effect of Arbuscular mycorrhiza fungus (Funneliformis mosseae) and weeds interference on yield and yield components of chickpea (Cicer arietinum) under dryland conditions in Urmia. Journal of dryland agriculture, 10(1), 47-63.

    1. Nemati, A., & seyed Sharifi, R. (2015). Effect of amount and time of application of nitrogen fertilizer on grain yield, filoquron and emergence rate of corn leaf. Journal of crop production and processing, 16(3), 219- 230.
    2. Nikkah Naeeni, F., Ladan Moghadam, A. R., Moradi, P., Rezaei, M., & Abdoosi, V. (2017). Effect of vermicompost and mycorrhiza fungi on yield and growth of milk thistle and antioxidant system activity. Journal of Plant Physiology, 7 (3), 2063-2074

    25.Kapoor, R., Giri, B., & Mukerji, K. G. (2004). Improved growth and essential oil yield and quality in foeniculum vulgare Mill on mycorrhizal inoculation supplemented with P-fertilizer. Journal of bioresource technology, 93(3), 307 - 311.