به زراعی کشاورزی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

داوران

عضویت و راهنمای پابلونز

دستورالعمل حذف نام داور از روی کامنت ها در برنامه Word

بررسی تأثیر کودهای زیستی بر ویژگی‌های فتوسنتزی و بیوشیمیایی، عملکرد گل و عملکرد اسانس بابونه آلمانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران

2 استادیار، گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران

3 دانشیارگروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران

4 دانشیار گروه تولیدات گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گلستان، ایران

10.22059/jci.2025.390897.2922

چکیده

هدف: کاربرد کودهای آلی و زیستی یکی از ارکان مهم تولید ارگانیک گیاهان دارویی در صنعت گیاهان دارویی محسوب می‌گردد. طی سال‌های اخیر، کاربرد این ترکیبات تحت عنوان کودهای سازگار با محیط زیست به‌عنوان یکی از راه‌های بهبود رشد و عملکرد کمی و کیفی گیاهان به‌ویژه‌ در زمینه تولید گیاهان دارویی موردتوجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی تأثیر کاربرد عصاره جلبک دریایی و اسیدهای آمینه بر شاخص‌های فتوسنتزی، بیوشیمیایی، عملکرد گل و عملکرد اسانس بابونه آلمانی بود.
روش پژوهش: پژوهش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1402-1401 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس اجرا شد. در این پژوهش از عصاره جلبک دریایی با نام تجاری آلگافارم در سه سطح شامل عدم مصرف (شاهد)، محلول‌‌پاشی (به میزان یک کیلوگرم در هکتار) و کاربرد همراه با آبیاری (به‌صورت دو کیلوگرم در 1000 لیتر آب) استفاده شد و کاربرد اسیدهای آمینه در سه سطح شامل عدم مصرف (شاهد)، محلول‌پاشی آمینواسپارک (یک کیلوگرم در هکتار) و محلول‌پاشی آزومین (یک لیتر در هکتار) صورت پذیرفت.
یافته‌ها: نتایج پژوهش نشان داد برهم‌کنش متقابل فاکتورهای عصاره جلبک دریایی و اسید آمینه بر رنگیزه‌های فتوسنتزی، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، محتوای پرولین و عملکرد گل و اسانس معنی‌دار بود. بیش‌ترین محتوای کلروفیل کل و کاروتنویید در شرایط کاربرد جلبک دریایی به تیمار محلول‌پاشی آزومین تحت تیمار جلبک خاک مصرف تعلق داشت. کاربرد اسیدهای آمینه فعالیت آنتی‌اکسیدانی در گیاه را افزایش داد و در میان آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، بیش‌ترین افزایش مربوط آنزیم پرکسیداز بود. کاربرد اسیدهای آمینه آزومین و آمینواسپارک تحت تیمارهای کاربرد جلبک دریایی با افزایش عملکرد گل همراه بود که بیش‌ترین میزان آن (1747 کیلوگرم در هکتار) به تیمار محلول‌پاشی آزومین در شرایط محلول‌پاشی جلبک تعلق داشت که در مقایسه با تیمار شاهد، افزایش 20 درصدی داشت. بیش‌ترین میزان عملکرد اسانس (983 گرم در هکتار) نیز مربوط به تیمار محلول‌پاشی آزومین تحت تیمار محلول‌پاشی جلبک دریایی بود.
نتیجه‌گیری: کاربرد عصاره جلبک دریایی و اسید آمینه به‌واسطه بهبود ویژگی‌های فیزیولوژیکی و صفات کمی و کیفی می‌توانند به‌عنوان یک راه‌کار پایدار و دوستدار محیط زیست در کشاورزی برای افزایش بهره‌وری گیاه دارویی بابونه آلمانی مورداستفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the effects of biofertilizers on photosynthetic and biochemical characteristics, flower yield and essential oil yield of German chamomile

نویسندگان [English]

  • Ahmad Karimi 1
  • Masoumeh Naeemi 2
  • Ali Nakhzari Moghadam 3
  • Ebrahim Gholamalipour Alamdari 4

1 Ph.D Student ,Plant Production Department, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavos University, Golestan, Iran

2 Assistant Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavos University, Golestan, Iran

3 Associated Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavos University, Golestan, Iran

4 Associate Professor, Department of Plant Production, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavos University, Golestan, Iran

چکیده [English]

Objective: The use of organic and biological fertilizers is a fundamental aspect of organic production in the medicinal plant industry. Seaweed extracts and amino acids are eco-friendly inputs that can enhance growth, and quantitative and qualitative performance of medicinal plants. This study evaluated the effects of seaweed extract and amino acids on photosynthetic indices, biochemical parameters, flower yield, and essential oil yield in German chamomile.
Research Method: Factorial experiment arranged as a completely randomized block design  was conducted with three replications during the 2022–2023 growing season at the Gonbad Kavous University research farm. Algafarm (seaweed extract) applied at three levels—control (no application), foliar application (1 kg ha⁻¹), and soil irrigation (2 kg in 1000 L water). Amino acids were applied with three levels—control (no application), foliar AminoSpark (1 kg ha⁻¹), and foliar Azomin (1 L ha⁻¹). Photosynthetic pigments, antioxidant enzymes, proline content, flower yield, and essential oil yield were measured.
Findings: The combination of seaweed extract and amino acids significantly affected photosynthetic pigments, antioxidant enzymes, proline content, and both flower and essential oil yields. Highest total chlorophyll and carotenoids occurred with seaweed extract application, particularly when Azomin was foliar-applied alongside soil-applied seaweed extract. Amino acids boosted antioxidant activity, with the most pronounced increase in peroxidase activity among the enzymes evaluated. Azomin combined with seaweed extract increased floral yield, with a peak yield of 1,747 kg ha⁻¹ observed under foliar Azomin in the presence of foliar seaweed extract, about a 20% rise over the control. The highest essential oil yield was 983 g ha⁻¹, also attributed to Azomin plus seaweed extract treatment.
Conclusion: The integrated use of seaweed extracts and amino acids improves physiological traits and both quantitative and qualitative characteristics in German chamomile, supporting their potential as sustainable, eco-friendly options to enhance productivity in organic cultivation systems. Further work could optimize application timing and rates for maximum economic benefit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bio
  • fertilizer Carotenoid Medicinal plant Peroxidase Seaweed
مراجع
آذرپیرا، ادریس؛ رحیمی، محمد و حسینی، سارا (۱۳۹۸). تأثیر محلول‌پاشی اسیدهای آمینه بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی نعناع، تحقیقات گیاهان دارویی ایران، ۱۳ (5)، 210–201.
امینی‌فرد، محمد‌حسین؛ کاوه، حامد؛ خندان ده ارباب، سکینه و فلاحی، حمیدرضا (1400). اثرات سطوح مختلف عصاره جلبک و وزن بنه مادر بر محتوای رنگدانه فتوسنتزی، رشد و عملکرد زعفران. تحقیقات زعفران، 9 (2)، 296-309.
ایمانی، محسن؛ داداشی، محمدرضا؛ فرجی، ابوالفضل؛ سلطانی، افشین و مصنعی، هدیه (1401). بررسی اثرات محرک‌های زیستی جلبک دریایی و اسید هیومیک و برخی مواد مغذی بر بذر و سایر صفات مرتبط در سویا. تحقیقات بذر، 12 (1)، 61-54.
بسیم فر، رامیلا؛ نصری، محمد و زرگری، کاوه (1394). تأثیر عصاره جلبک دریایی و ورمی کمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد و فسفر و کلروفیل ماش در منطقه ورامین. پژوهش‌های زراعی در حاشیه کویر، 12(2)، 92-81.
پیرانی، حسن؛ عبادی، محمدتقی و رضایی، علی (۱۳۹۹). تأثیر محلول‌پاشی عصاره جلبک دریایی بر محتوای کلروفیل و ویژگی‌های رشدی گیاه زوفا (Hyssopus officinalis L.). تحقیقات گیاهان دارویی ایران، ۱۴(۳)، ۱3۰–120.
تراب‌‌احمدی، صابر؛ عابدی، بهرام و صابر علی، سیدفرهاد (1398). ارزیابی برخی ویژگی های کمی و کیفی گیاه پسته در پاسخ به ترکیبات اسیدآمینه و عصاره جلبک دریایی. علوم کشاورزی و تولید پایدار، 29 (4)، 204-189.
ربیعی، زهرا و رفیعیان‌کوپایی، محمود (1397). مروری بر اثرات دارویی بابونه (Matricaria chamomilla L.). فیزیولوژی و فارماکولوژی ایران، 2(4)، 248-240.
رضایی، علی؛ عبادی، محمدتقی و پیرانی، حسن (1398). تأثیر سطوح مختلف کود جلبک دریایی بر پارامترهای رشد، عملکرد و میزان اسانس مرزه تابستانی (Satureja hortensis L.). علوم باغبانی، 33(4)، 696-685.
سلطانی، فاطمه؛ هادوی, ابراهیم و قاضی‌جهانی، نوشین (1396). تأثیر محلول‌پاشی گلوتامین، اسید سیتریک و اسید مالیک بر شاخص‌های رشد و کیفیت و مورفولوژی گیاه شیرین بیان (Glycyrrhiza glabra L.). فصلنامه گیاه و زیست‌فناوری ایران، 12(3)، 58-47.
فرهنگی‌آبریز، سالار و قاسمی‌گلعذانی، کاظم (1398). بررسی محلول‌پاشی برگی اسیدهای آمینه بر تعدیل چرخه آسکوربات-گلوتاتیون و تحمل به خشکی در گیاه سویا. فیزیولوژی و زیست‌شناسی مولکولی گیاهان، 24، ۸73–865.
قیومی‌محمدی، نرگس و اسدی‌قارنه، حسن‌علی (1397). اثر محلول‌پاشی جلبک ‌دریایی و کاربرد ورمی‌کمپوست بر ویژگی‌های کمّی و کیفی گیاه دارویی چای‌ترش (Hibiscus sabdariffa L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 34 (6)، 887-871.
مفاخری، سودابه (1396). تأثیر کاربرد برخی کود‌های آلی و شیمیایی بر صفات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی شنبلیله (Trigonella foenum- graecum L.). تولیدات گیاهی، 40 (3)، 40-27.
ملکی، عباس؛ جهانی، فاطمه و پازوکی، علیرضا (1396). ارزیابی مدیریت سیستم یکپارچه در نهاده‌های آلی، بیولوژیکی و شیمیایی بر ویژگی‌های عملکرد و کارایی نیتروژن بابونه آلمانی. اکوفیزیولوژی گیاهی، 11 (37)، 120-107.

 

References

Aebi, H. (1984). Catalase in vitro. Methods in Enzymology, 105, 121-126.
Aminifard, M. H., Khandan deh Arbab, S., Fallahi, H. R., & Kaveh, H. (2022). The effect of algae extract levels and mother corm weight on photosynthetic pigment content and vegetative and reproductive growth of saffron (Crocus sativus L.). Saffron Research, 2(18): 296 -309. (In Persian).
Arnon, D. I. (1949). Copper Enzymes in Isolated Chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta Vulgaris. Plant Physiology, 24(1):1.
Azarpira, A., Rahimi, M., & Hosseini, S. (2019). Effects of foliar application of amino acids on physiological and biochemical traits of peppermint (Mentha piperita). Iranian Journal of Medicinal Plant Research, 13(5), 201-210. (In Persian).
Basimfar, R., Nasri, M., & Zargari, K. (2015). Effect of seaweed extract and vermicompost on yield and yield components and phosphor and chlorophyll of Mung bean in Varamin region. Agronomic Research in Semi Desert Regions, 14(3), 81-92. (In Persian).
Bates, L. S., Waldren, R. P. A., & Teare, I. D. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39, 205-207.‏
Chance, B., & Maehly, C. (1955). Assay of Catalases and Peroxidases, In: Colowick, S.P., Kaplan.
Chernane, Halima., Salma Latique., Mounir Mansori., & Mimoun El Kaoua. (2015). Salt Stress Tolerance and Antioxidative Mechanisms in Wheat Plants (Triticum durum L.) by seaweed extracts application. Agriculture and Veterinary Science, 8(3), 36-44.
Dawood, M. G. (2018). Weed management, folic acid and seaweed extract effects on Faba bean plants and associated weeds under sandy soil conditions. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 19(5), 27-34.
Du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae, 196, 3-14.
Ekor, M. (2014). The growing use of herbal medicines: Issues relating to adverse reactions and challenges in monitoring safety. Frontiers in Pharmacology, 4, 177.
Elansary, H.O., Yessoufou, K., Shokralla, S., Mahmoud, E.A., & Skalicka-Woźniak, K. (2016). Enhancing mint and basil oil composition and antibacterial activity using seaweed extracts. Industrial Crops and Products, 92, 50-56.
El-Said, M. A. A., & Mahdy, A. Y. (2016). Response of two wheat cultivars to foliar application with amino acids under low levels of nitrogen fertilization. Middle East Journal of Agriculture Research, 5(4), 462-472.‏
El-Wahab, A., Ellabban, H. M., & Moghith, W. M. A. (2016). Combined effect of organic and biofertilizer on herb yield and essential oil production of Origanum vulgare L. plants under sandy soil conditions. Journal of Agricultural Research, 42, 144-159.‏
Farhangi-Abriz, S., & Ghassemi-Golezani, K. (2018). Foliar application of amino acids modulates ascorbate-glutathione cycle and enhances drought tolerance in soybean plants. Physiology and Molecular Biology of Plants, 24, 865-873. (In Persian).
Ghayoumi-Mohammadi, N., & Asadi-Gharneh, H.A. (2019). Effects of foliar application and use of vermicompost on quantitative and qualitative characteristics of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 34(6), 871-887. (In Persian).
Imani, M., Dadashi, M. R., Faraji, A., Soltani, A., & Mosanaei, H. (2022). Review on the effects of biostimulants of seaweed and humic acid and some nutrients on seeding and other related traits in soybean. Journal of Seed Research, 12(1), 54-61. (In Persian).
Jahani, F., Maleki, A., & Pazoki, A. (2019). Evaluation of Integrated System management in Organic, Biological and Chemical Inputs on Yield Characteristics and nitrogen Efficiency of German Chamomile. Plant Ecophysiology, 37(11), 107-120. (In Persian).
Kapoore, R. V., Wood, E. E., & Llewellyn, C. A. (2021). Algae biostimulants: A critical look at microalgal biostimulants for sustainable agricultural practices. Biotechnology Advances, 49, 107754.‏
Kocira, S., A. Kocira, R., Kornas, M., Koszel, M., Szmigielski, M., Krajewska, A., & Szparaga, Z. (2018). Effects of Seaweed Extract on Yield and Protein Content of Two Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Cultivars. Legume Research-An International Journal, 41(4), 589-93.
Kolanos, R., & Stice, S. A. (2021). German chamomile. In R. R. Watson, V. R. Preedy, & S. Zibadi (Eds.), Nutraceuticals (pp. 757–772). Academic Press.
Khan, W., Rayirath, U. P., Subramanian, S., Jithesh, M. N., Rayorath, P., Hodges, D. M., & Prithiviraj, B. (2009). Seaweed extracts as biostimulants of plant growth and development. Journal of Plant Growth Regulationو 28, 386-399.
Lichtenthaler, H. K. (1987). Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148, 350-382.
Liu, X.Q., & Lee, K.S. (2012). Effect of mixed amino acids on crop growth. Journal of Agricultural Science, 1, 119-158.
Mafakheri, S. (2017). Effect of Some Organic and Chemical Fertilizers on Morphological and Biochemical Factors of Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.). Plant Production, 40(3), 27-40. (In Persian).
Maleki, A., Jahani, F., & Pazouki, A. (2017). Evaluation of integrated system management of organic, biological, and chemical inputs on yield traits and nitrogen use efficiency of German chamomile (Matricaria chamomilla). Plant Ecophysiology, 11(37), 107-120. (In Persian).
Mirseyedi, S. K., Nasiri, Y., Morshedloo, M., & Khalili, M. (2020).Evaluation of organic, chemical, biological and amino acids application on ‎quantitative and qualitative characteristics of chamomile (Matricaria chamomilla ‎L.) at different harvesting. Iranian Journal of Horticultural Science, 50(4), 755-767. (In Persian).
Özbay, N., & Demirkıran, A. R. (2019). Enhancement of growth in ornamental pepper (Capsicum annuum L.) plants with application of a commercial seaweed product, Stimplex. Applied Ecology and Environmental Research, 17(2), 4361-4375.
Papenfus, H. B., Kulkarni, M. G., Stirk, W. A., Finnie, J. F., & Van Staden, J. (2013). Effect of a commercial seaweed extract (Kelpak®) and polyamines on nutrient-deprived (N, P and K) okra seedlings. Scientia Horticulturae, 151, 142-146.
Pasian, C. (2019). Micronutrient disorders. Ohaio State University Fact Sheet HYG. 1252-1259.
Pirani, H., Abadi, A., & Rezaei, S. (2020). Effects of seaweed extract foliar application on chlorophyll content and growth characteristics of plant Hyssop (Hyssopus officinalis L.). Iranian Journal of Medicinal Plant Research, 14(3), 120-130. (In Persian).
Rabiei, Z., & Rafieian kohpaiei, M. (2018). A review on the pharmacological effects of Matricaria chamomilla. Iranian Journal of Physiology and Pharmacology, 2(4), 284-240. (In Persian).
Rady, M.M., & Mohamed, G.F. (2015). Modulation of antioxidant defenses and osmoprotectant accumulation in drought-stressed wheat by glycinebetaine and proline application. Physiology and Molecular Biology of Plants, 21, 379-388.
Raeisi, M., Farahani, L.,  &Palashi, M. (2014). Changes of qualitative and quantitative properties of radish (Raphanus sativus L.) under foliar spraying through amino acid. International Journal of Biological Macromolecules, 4(1), 463- 46.
Ramya, S. S., Vijayanand, N., & Rathinavel, S. (2015). Foliar application of liquid biofertilizer of brown alga Stoechospermum marginatum on growth, biochemical and yield of Solanum melongena. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 4, 167-173.‏
Rezaei, A., Ebadi, M. T., & Pirani, H. (2020). Effect of Different levels of Seaweed Fertilizer on Growth Parameters, Yield and Essential Oil Content of Summer Savory (Satureja hortensis L.). Journal of Horticultureral Science, 33(4), 685- 696. (In Persian).
Roshani, S., & Asad-Ghrneh, H. A. (2010). Assessment Effects of Different Level of Amino Acid and Seaweed Extract on Growth Traits and Essence Components of Sweet Scented Geranium (Pelargonium graveolens L.). Journal of Crop Nutrition Science, 5(2), 12-24.
Saravanan, S., Thamburaj, S., Veeraragavathatham, D., Subbiah. A. 2003. Effect of Seaweed Extract and Chlormequat on Growth and Fruit Yield of Tomato (Lycopersicon Esculentum Mill.). Indian Journal of Agricultural Research, 37(2), 79-87.
Sh, S. M. (2014). Role of ascorbic acid and α tocopherol in alleviating salinity stress on flax plant (Linum usitatissimum L.). Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 10(1), 93-111.‏
Shahbazi, F., Seyyed nejad, F., Salimi, M., & Gilani, A. (2015). Effect of seaweed extracts on the growth and biochemical constituents of wheat. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 8(3), 283-287.
Shweta, S., & Kaur, M. (2017). Plant hormones synthesized by microorganisms and their role in biofertilizer- A review article. International Journal of Advanced Research, 5(12), 1753-1763.
Soltani, F., Hadavi, E., & Ghazi Jahani, N. (2017). The effect of foliar application of glutamine, citric acid and malic acid on the growth, quality and morphological traits of licorice (Glycyrrhiza glabra L.), Journal of Plant and Biotechnology, 12(3), 47-58. (In Persian).
Torab Hamdi, S., Abedy, B., & Saber Ali, S. F. (2019). Evaluation of some Quantitative and Qualitative Characteristics of Pistachio Plant in Response to Amino Acid Compounds and Seaweed Extract. Agricultural Science and Sustainable Production, 29(4), 189- 204. (In Persian).
Wang, T., Jonsdottir, R., & Ólafsdóttir, G. (2009). Total phenolic compounds, radical scavenging and metal chelation of extracts from Icelandic seaweeds. Food Chemistry, 116(1), 240-248.
Ye, S., Peng, B., & Liu, T. (2022). Effects of organic fertilizers on growth characteristics and fruit quality in pear-jujube in the loess plateau. Scientific Reports, 12, 13372.
 
به زراعی کشاورزی
دوره 27، شماره 3
مهر 1404
صفحه 505-520
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار