نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، گرایش اکولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 دانشجوی دکتری فیزیولوژی تولید و پس از برداشت گیاهان دارویی، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ‏تبریز،

3 دانش‌آموخته دکتری فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

10.22059/jci.2024.365786.2853

چکیده

هدف: اهمیت زیاد شناسایی، مطالعه، ارزیابی و حفاظت از اکوتیپ­های بومی گیاهان دارویی به‌عنوان میراث بشری، جمع‌آوری گیاهان دارویی زراعی و ارزیابی اکولوژیکی اکوتیپ‌های بومی آن‌ها و معرفی اکوتیپ­های سازگار آن‌ها برای کشاورزان یک ضرورت محسوب می­گردد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی اکوتیپ­های بالنگوی شهری رایج در منطقه از نظر عملکرد و اجزای عملکرد بود.
روش پژوهش: به‌منظور ارزیابی ویژگی‌های مرتبط با عملکرد و اجزای عملکرد 49 اکوتیپ بالنگوی شهری (قَرَه‌ زَرَک) جمع‌آوری‌شده از مناطق مختلف کشور، پژوهشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و طی سال‌های 95 و 96 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز اجرا گردید. مهم‌ترین صفات اندازه‌گیری‌‌شده شامل تعداد کپسول در ساقه اصلی و فرعی، تعداد دانه در هر چرخه گل در ساقه اصلی و فرعی، تعداد دانه در بوته، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیکی، عملکرد پیکر­ة رویشی خشک و عملکرد دانه در واحد سطح و شاخص برداشت دانه بود.
یافته‌ها: براساس نتایج مقایسه میانگین، اکوتیپ‌های روستای الوار بستان‌آباد با میانگین 3/116 گرم در مترمربع، تبریز 4 با میانگین 7/107 گرم در هر مترمربع و توده محلی کلوانق 14 با میانگین 7/101 گرم در هر مترمربع دارای بیش‌ترین عملکرد دانه در واحد سطح بودند. این نتایج نشان‌دهنده پتانسیل بالای این اکوتیپ‌ها در تولید دانه و سازگاری آن‌ها با شرایط اقلیمی و خاکی منطقه است. عملکرد بالای این اکوتیپ‌ها می‌تواند به دلیل ویژگی‌های ژنتیکی، سازگاری با شرایط محیطی و مدیریت زراعی مناسب باشد. هم‌چنین، اکوتیپ روستای پارام 2 هریس و اکوتیپ زنجان به‌ترتیب با میانگین 418/5 گرم و 385/5 گرم، بالاترین وزن هزاردانه را در بین اکوتیپ‌های موردمطالعه به خود اختصاص دادند. این ویژگی نه‌تنها نشان‌دهنده کیفیت بالای دانه‌های تولیدی این اکوتیپ‌هاست، بلکه می‌تواند به تأثیر مثبت بر روی کیفیت نهایی محصولات و بازارپسندی آن‌ها منجر شود. وزن هزاردانه یکی از شاخص‌های مهم در ارزیابی کیفیت دانه است و می‌تواند به کشاورزان در انتخاب بهترین اکوتیپ‌ها برای کشت کمک کند.
نتیجه‌گیری: براساس نتایج حاصل از این پژوهش، اکوتیپ‌های روستای الوار بستان‌آباد، تبریز 4 و کلوانق 14 به‌عنوان بهترین گزینه‌ها از نظر صفت عملکرد دانه شناسایی شدند. این اکوتیپ‌ها با ارائه بالاترین میزان عملکرد دانه در واحد سطح، نشان‌دهنده توانایی بالای خود در سازگاری با شرایط محیطی و اقلیمی منطقه تبریز هستند. هم‌چنین، اکوتیپ‌های تبریز 3، روستای لیلاب ورزقان و روستای الوار بستان‌آباد از نظر صفت عملکرد پیکره رویشی خشک، دارای بیش‌ترین عملکرد و اجزای عملکرد دانه بودند. این نتایج تأکید می‌کند که این اکوتیپ‌ها نه‌تنها از نظر تولید دانه، بلکه از جنبه‌های دیگر نیز می‌توانند به‌عنوان مناسب‌ترین و سازگارترین گزینه‌ها برای کشت در شهر تبریز شناخته شوند. شناسایی این اکوتیپ‌ها می‌تواند به کشاورزان در انتخاب بهترین گونه‌ها برای کشت کمک کند و بهبود عملکرد زراعی و افزایش بهره‌وری در منطقه را به‌همراه داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating and Comparing 49 Ecotypes of Dragon's Head (Lallemantia iberica Fisch. et Mey.) in Terms of Yield and Yield Components in East Azerbaijan Region

نویسندگان [English]

  • Jalil Shafagh-Kolvanagh 1
  • Adel Dabbagh Mohammadi Nassab 1
  • Yaegoob Raii 1
  • Mina Amani 2
  • Payvand Samimifar 3

1 Professor of Plant Ecophysiology Department, Field of Crop Ecology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.

2 PhD Student in Production and Post-Harvest Physiology of Medicinal Plants, Department of Horticultural Science ‎and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.‎

3 Graduated Ph.D. in Crop Physiology, Department of Plant Ecophysiology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.

چکیده [English]

Objective: The significant importance of identifying, studying, evaluating, and conserving native ecotypes of medicinal plants as part of human heritage, along with the collection of cultivated medicinal plants and the ecological assessment of their native ecotypes, makes the introduction of their compatible ecotypes to farmers a necessity. The purpose of this research was to investigate the ecotypes of common Dragon's head in the region in terms of performance and performance components.
Methods: In order to evaluate the features related to the yield and yield components of 49 ecotypes of Dragon's head collected from different regions of the country, a research in the form of a randomized complete block design with 3 replications. The most important traits measured were the number of capsules in the main and secondary stems, the number of seeds per flower cycle in the main and secondary stems, the number of seeds per plant, the weight of 1000 seeds, biological yield, dry herbage yield and seed yield per unit area and seed harvest index.
Results: Based on the results of the mean comparison, the ecotypes from Alvar Bostanabad village with an average of 116.3 g/m2, Tabriz 4 with an average of 107.7 g/m2, and the local ecotype Kolavank 14 with an average of 101.7 g/m2 had the highest grain yield per unit area. These results indicate the high potential of these ecotypes for grain production and their adaptability to the climatic and soil conditions of the region. The high performance of these ecotypes may be attributed to their genetic characteristics, adaptability to environmental conditions, and appropriate agricultural management. Additionally, the ecotype from Param 2 in Haris and the Zanjan ecotype achieved the highest thousand-grain weights, with averages of 418.5 g and 385.5 g, respectively, among the studied ecotypes. This characteristic not only reflects the high quality of the grains produced by these ecotypes but may also positively impact the final quality of the products and their marketability. Thousand-grain weight is an important indicator in assessing grain quality and can assist farmers in selecting the best ecotypes for cultivation.
Conclusion: Based on the results of this research, the ecotypes from Alvar Bostanabad village, Tabriz 4, and Kolvanagh14 have been identified as the best options in terms of grain yield. These ecotypes, by providing the highest grain yield per unit area, demonstrate their high adaptability to the environmental and climatic conditions of the Tabriz region. Additionally, the ecotypes Tabriz 3, Leilab Varzeqan village, and Alvar Bostanabad village exhibited the highest performance in terms of dry biomass yield and yield components. These results emphasize that these ecotypes can be recognized not only for grain production but also as the most suitable and compatible options for cultivation in the city of Tabriz. Identifying these ecotypes can assist farmers in selecting the best varieties for cultivation, leading to improved agricultural performance and increased productivity in the region. Overall, this research can serve as a solid foundation for future studies and agricultural planning aimed at enhancing agricultural production in the Tabriz area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 1000 grain weight
  • Biological yield
  • Dry herbage yield
  • Harvest index
شهبازی دورباش، صادق؛ علیزاده‌دیزج، خشنود و فتحی رضائی، وحید (1391). بررسی امکان کشت توده‌های بومی بالنگوی شهری (Lallemantia iberica F. & C. M.) در شرایط دیم سردسیری مراغه. زراعت دیم ایران، 1(2)، 82-95.
عبدلی، سهیلا (1396). مقایسه عملکرد و برخی خصوصیات کمی و کیفی اکوتیپ­های رایج بالنگوی شهری (قَرَه­زَرَک). پایان­نامه کارشناسی ارشد. به راهنمای جلیل شفق کلوانق. تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی.
قلی­زاده خواجه، بهنام (1395). ارزیابی خصوصیات زراعی و عملکرد 49 توده محلی بالنگوی شهری (قره­زرک) جمع­آوری‌شده از مناطق مختلف کشور. پایان­نامه کارشناسی ارشد. به راهنمایی جلیل شفق کلوانق. تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی.
مسلمی، الهام؛ اکبریان، محمدمهدی؛ راوری، سیدذبیح الله؛ یاورزاده، محمدرضا و مدافع بهزادی، نادر (1401). بررسی تأثیر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد اکوتیپ‎های گیاه دارویی Cuminum cyminum L. در شرایط آب و هوایی استان کرمان. اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، 10(4)، 121-109.
نظامی­وند چگینی، رویا؛ بناکاشانی، فاطمه؛ اله‌دادی، ایرج و سلطانی، الیاس (1400). کمی­سازی اثر تنش شوری و آبی بر چهارده اکوتیپ گیاه دارویی سیاه‌دانه (Nigella sativa). تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 14(1)، 220-211.
Abdoli, S. (2017). Comparison of yield and some qualitative and quantitative characteres of common ecotypes of Lallemantia (Lallemantia iberica Fisch. et Mey). Master's thesis in the field of agriculture. Tabriz: Faculty of Agriculture, University of Tabriz. (In Persian).
Aghaei-Gharachorlou, P., Nasrollahzadeh, S., & Shafagh-Kolvanagh, J. (2013). Effect of different irrigation treatments and plant density on yield and yield components of Dragon’s head (Lallemantia iberica Fish. et Mey.). International Journal of Biosciences, 3(8), 144-149. http://dx.doi.org/10.12692/ijb/3.8.144-149.
Akbarpour, A., Kavoosi, B., Hosseinifarahi, M., Tahmasebi, S., & Gholipour, S. (2021). Evaluation of yield and phytochemical content of different Iranian garlic (Allium sativum L.) ecotypes. International Journal of Horticultural Science and Technology, 8(4), 385-400. https://doi.org/10.22059/ijhst.2020.303657.373.
Al-Snafi, A. E. (2019). Medical benefit of Lallemantia iberica-A review. To Chemistry Journal, 3, 97-102.
Auld, D. L., Bettis, B. L., Crock, J. E., & Kephart, K. D. (1988). Planting date and temperature effects on germination, emergence, and seed yield of chickpea. Agronomy Journal, 80(6), 909-914. https://doi.org/10.2134/agronj1988.00021962008000060014x.
Carruthers, K., Prithiviraj, B., Fe, Q., Cloutier, D., Martin, R., & Smith, D. (2000). Intercropping corn with Soybean, lupin and forages: yield component responses. European Journal of Agronomy, 12(2), 103-115. http://dx.doi.org/10.1016/S1161-0301(99)00051-9.
Evans, L.T. (1996). Crop evolution, adaptation and yield. London: Cambridge University Press.
Fajinmi, O. O., Olarewaju, O. O., & Van Staden, J. (2023). Propagation of medicinal plants for sustainable livelihoods, economic development, and biodiversity conservation in South Africa. Plants12(5), 1174. https://doi.org/10.3390/plants12051174.
Fakhar, F., Biabani, A., Zarei, M., & Moghadam, A. N. (2019). Effects of cultivar and planting spacing on yield and yield components of garlic (Allium sativum L.). Italian Journal of Agronomy, 14(2), 108-113. https://doi.org/10.4081/ija.2019.1303.
Gholizadeh-Khajeh, B. (2017). Evaluation of agronomic characteristics and performance of 49 landraces Lallemantia (Lallemantia iberica Fisch. et Mey) collected from different regions of Iran. Master's thesis in the field of agriculture. Tabriz: Faculty of Agriculture, University of Tabriz. (In Persian).
Heydarzadeh, S., Arena, C., Vitale, E., Rahimi, A., Mirzapour, M., Nasar, J., & Gitari, H. (2023). Impact of different fertilizer sources under supplemental irrigation and rainfed conditions on eco-physiological responses and yield characteristics of Dragon’s head (Lallemantia iberica). Plants12(8), 1693. https://doi.org/10.3390/plants12081693.
Maddahi, S., Rahimi, A., Siavash Moghaddam, S., Pourakbar, L., & Popović-Djordjević, J. (2022). Effects of sowing time and chemical, organic, and biological fertilizer sources on yield components and antioxidant properties of dragon’s head (Lallemantia iberica (M. Bieb.) Fisch. & CA Mey). Journal of Plant Growth Regulation41(3), 1276-1290.
Meena, R., Kakani, R., Anwer, M., & Panwar, A. (2010). Variability of some morphological characters in fennel (Foeniculum vulgare). Indian Journal of Agricultural Sciences, 80(8), 710-712.
Moslemi, E., Akbarian, M., Ravari, S. Z., Yavarzadeh, M. R., & Modafeh-Behzadi, N. (2023). Investigation of the effect of drought stress on yield and yield components of cumin (Cuminum cyminum L.) ecotypes in climatic conditions of Kerman Province. Eco-phytochemical Journal of Medicinal Plants, 10(4). https://doi.org/10.30495/ejmp.2022.1958000.1690. (In Persian).
Nezamivand Chegini, R., Benakashani, F., Alahdadi, I., & Soltani, E. (2021). Quantification of salinity stress and drought effects on fourteen ecotypes of black caraway (Nigella sativa L.) medicinal plant. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(1), 211-220. https://doi.org/10.22077/escs.2020.2653.1688. (In Persian).
Pandey, R. K., Herrera, W. A. T., & Pendelton, J. W. (1983). Drought response of grain legumes under irrigation gradient. I. Yield and yield components. Journal of Agronomy, 76, 549-553. https://doi.org/10.2134/agronj1984.00021962007600040009x.
Rao, S.K., & Singh, S.P. (1983). Analysis of yield factor in segregating population and their implication in selection of flax (Linum usitatissimum L.). Canadian Journal of Genetics and Cytology, 25, 495-501. https://doi.org/10.1139/g83-074.
Rasool, A., Bhat, K.M., Sheikh, A. A., Jan, A., & Hassan, S. (2020). Medicinal plants: Role, distribution and future. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(2), 2111-2114.
Samadi, S., Khaiyamiand, M., & Hasanzadeh-Goorut Tappe, A. (2007). A comparison of important physical and chemical characteristics of six Lallemantia iberica (Bieb.) Fish. et Mey. Varieties. Pakistan Journal of Nutrition, 6, 387-390.  https://doi.org/10.3923/pjn.2007.387.390.
Shafagh-Kolvanagh, J., Dehghanian, H., Mohammadi-Nassab, A. D., Moghaddam, M., Raei, Y., Salmasi, S. Z., & Gholizadeh-Khajeh, B. (2022). Machine learning-assisted analysis for agronomic dataset of 49 Balangu (Lallemantia iberica L.) ecotypes from different regions of Iran. Scientific Report, 12(1), 19237. https://doi.org/10.1038/s41598-022-23335-1.
Shahbazi, S., Alizadeh, K., & Fathirezaie, V. (2012). Study on planting possibility of Dragon's head (Lallemantia iberica F. & C. M.) landraces in cold rainfed conditions. Iranian Dryland Agronomy Journal, 1(2), 82-95. https://doi.org/10.22092/idaj.2013.100159. (In Persian).
Shaltouki, M., Nazeri, V., Shokrpour, M., Tabrizi, L., & Aghaei, F. (2021). Phenotypic and genotypic assessment of some Iranian Ziziphora clinopodioides Lam. Ecotypes. Journal of Agricultural Science and Technology, 23(3), 645-660. http://dorl.net/dor/20.1001.1.16807073.2021.23.3.4.1.
Sirus Mehr, A. R., Shakiba, M. R., Alyari, H., Tourchi, M., & Dabbagh Mohammadi Nasab, A. (2008). Effect of drought stress and density on yield and some morphological characteristics of autumn safflower cultivars. Asian Journal of Agronomy and Horticulture, 78, 80-87.
Urus, B., & Borcean, I. (2012). Researches concerning the sowing technology at Lallemantia iberica F. et. M. University of Agricultural Sciences and Veterinar Medicine of the Banat Timisoara. Research Journal of Agricultural Science, 44, 168-171.
Zanganeh, H., Mortazavi, S. A., Shahidi, F., & Alizadeh Behbahani, B. (2021). Evaluation of the chemical and antibacterial properties of Citrus paradise essential oil and its application in Lallemantia iberica seed mucilage edible coating to improve the physicochemical, microbiological and sensory properties of lamb during refrigerated storage. Journal of Food Measurement and Characterization15(6), 5556-5571.
Zhang, W. P., Fornara, D., Yang, H., Yu, R. P., Callaway, R. M., & Li, L. (2023). Plant litter strengthens positive biodiversity–ecosystem functioning relationships over time. Trends in Ecology & Evolution.