اثر کمپوست زباله شهری بر عملکرد، درصد اسانس و برخی ویژگی‌های فیزیولوژیکی سیاه‌دانه تحت شرایط تنش خشکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، پژوهشگاه دانشگاه زابل، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 استادیار، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

چکیده

به منظور بررسی اثرات تنش‌ خشکی و کمپوست زباله‌ شهری بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه‌ دارویی سیاه‌دانه آزمایشی به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل (سد سیستان) در سال ١٣٩١ اجرا شد. تیمارها شامل آبیاری به عنوان عامل اصلی در سه سطح: شاهد (عدم‌ تنش) با دور آبیاری هرشش روز، تنش ملایم خشکی با دور آبیاری هر نه روز و تنش شدید خشکی با دور آبیاری هر 12 روز یک‌بار و عامل فرعی سطوح کمپوست زباله شهری شامل: عدم کاربرد کمپوست (شاهد)، کاربرد کمپوست به میزان ١٠، ٢٠ و ٣٠ تن در هکتار بود. تنش خشکی تأثیر معنی‌داری بر عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، میزان پرولین و کلروفیل a گیاه سیاه‌دانه داشت، به‌طوری‌که عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و کلروفیل a با افزایش تنش کاسته شد، ولی با افزایش تنش برمیزان پرولین برگ سیاه‌دانه افزوده شد. سطوح کمپوست باعث افزایش در صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، درصد اسانس، پرولین، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کارتنوئید شد. برهمکنش تیمارها در صفات کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل و کارتنوئید معنی‌دار گردید. براساس نتایج حاصل، کاربرد 30 تن در هکتار کمپوست زباله شهری و آبیاری هر 6 روز یک‌بار، به دلیل تولید عملکرد‌ دانه و درصد اسانس بیشتر در شرایط آب و هوایی زابل مناسب به نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of municipal solid waste compost on yield and quantity and quality characteristics of black cumin under water stress conditions

نویسندگان [English]

  • siavash ariafar 1
  • Ali Reza Sirousmehr 2
چکیده [English]

In order to study the effects of water stress and municipal compost on qualitative and quantitative characteristics of Nigella sativa, this experiment was conducted in 2012 at the Agricultural Research Station of University of Zabol, Iran in a complete randomized block in split plot design with three replications. Treatments included irrigation intervals: Every seven days (without stress), every nine days (mild stress) and every 12 days (severe stress) and municipal compost treatments include: without municipal compost application (control), 10, 20 and 30 tons per hectare. The results showed that the effect of water stress was significant on the biological and seed yield, proline and chlorophyll (a). Also biological yield, grain yield and chlorophyll (a) decreased in water stress condition. But proline content in leaves increased with increasing stress level. According to results highest biological yield, grain yield, essential oil percentage, proline, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids were obtained In municipal compost application. The Interaction between water stress and municipal compost treatments on chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoid were significant. According to results, the best treatment at the increase on seed yield and essential oil content were application 30 tons per hectares of municipal compost in Zabol weather conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Essential oil
  • photosynthetic pigments
  • Prolin
  • plant nutrition
  • Water deficit

آرزمجو ا، حیدری م، قنبری ا، سیاه‌سر ب و احمدیان ا (1389) تأثیر سه نوع کود بر درصد اسانس، رنگدانه‌های فتوسنتزی و تنظیم‌کننده‌های اسمزی در بابونه تحت تنش خشکی. تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 3(1): 33-23.

احمدیان ا، قنبری ا، سیاه‌سر ب، حیدری م، رمرودی م و موسوی نیک م (1389) اثر بقایای کود شیمیایی، دامی و کمپوست بر عملکرد، اجزای عملکرد، برخی خصوصیات فیزیولوژیک و میزان اسانس بابونه تحت شرایط تنش ‌خشکی. پژوهش‌های زراعی ایران. 8(4): 676-668.

اردکانی م، عباس‌زاده ا، شریفی عاشورآبادی م، لباسچی ح و پاک‌نژاد ف (1386) بررسی اثر کمبود آب بر کمیت و کیفیت گیاه بادرنجبویه (.Melissa officinalis L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 23(2): 261-251.

بابایی ک، امینی م، مدرس ثانوی ع و جباری ر(1389) اثر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیک، میزان پرولین و درصد تیمول در آویشن (Thymus vulgaris L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 26(2): 251-239

حیدری م و جهان‌تیغی ح (1391) تأثیر تنش ‌خشکی و مقادیر کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، درصد اسانس و میزان تیموکینون گیاه دارویی سیاه‌دانه (Nigella sativa L.). تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 5(1): 40-33.

رضوی طوسی ا و کریمیان ن (1382) تأثیر کمپوست شهری و شیرابه آن بر رشد و ترکیب شیمیایی گوجه‌فرنگی و غلظت عناصر غذایی، شوری و فلزات سنگین در خاک. مجموعه مقالات سومین همایش ملی توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از سم و کود در کشاورزی. صفحه 63.

سیروس‌مهر ع و فروزنده م (1393) تأثیر سطوح مختلف کمپوست زباله شهری بر مقادیر کلروفیل و میزان عناصر سدیم و پتاسیم در نعناع فلفلی تحت تنش خشکی. سیزدهمین کنگره ملی علوم زراعت و اصلاح نباتات. شهریور ماه 1393.

صفی‌خانی ف (1385) بررسی جنبه‌های فیزیولوژیک مقاومت به خشکی در گیاه دارویـی بادرشـبو (.L moldavica Dracocephalum) پایان‌نامه دکتری، دانشگاه شهید چمران. مجتمع آموزشی عالی کشاورزی و منابع طبیعی رامین.

کوچکی ع، حسینی م و نصیری محلاتی م (1372) رابطه آب و خاک در گیاهان زراعی. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. صفحه 152.

گروسی ح، هستی خ و حبیبی د (1392) تأثیر باکتری محرک رشد، ورمی‌کمپوست، کمپوست زباله‌ شهری بر شاخص‌های رشد، میزان کلروفیل، اسانس و برخی ترکیبات ثانویه گیاه دارویی زوفا (Hygsopus officinalis). پژوهش‌های اکوفیزیولوژی گیاهی ایران. 8(2): 66-58.

نجفی ش (1390) گیاهان دارویی (شناسایی و کاربرد). انتشارات دانشگاه زابل. صفحه 58.

 

Abdalla MM and El-Khoshiban NH (2007) The influence of water stress on growth, relative water content, photosynthetic pigments, some metabolic and hormonal contents of two (Triticum aestivum) cultivars. Journal of Applied Science Research. 3(12): 2062-2074. 

Arnon AN (1967) Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal. 23:112-121.

Atiyeh RM, Subler S, Edwards CA, Bachman G, Metzger JD and Shuster W(2000) Effects of vermicomposts and compost on plant growth in horticultural. Container Media and Soil Pedobiologia. 44: 579-590.

Ayyobi H, Olfati JA and Peyvast GA (2014) The effect of cow manure Vermicompost and municipal solid waste compost on pepper mint (Mentha perita L.) in torbacte jam and Rasht regions of iran. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture. 3(4): 147-153.

Bannayan M, Nadjafi F, Azizi M, Tabrizi M and Rastgoo M (2008) Yield and seed quality of (Plantago psyllium) and (Nigella sativa) under deficit irrigation treatments. ElsevierJournal.27: 11-18.

Bates IS, Waldern RP and Tear ID (1973) Rapid determination of free praline for water stress. Studies Plant and Soil. 39: 205-207.

Brussard L and Ferrera-Cenato R (1997) Soil ecology in sustainable agricultural systems. New York: Lewis Publishers, USA, Pp 168.

Demir S (2004) Influence of Arbuscular mycorrhiza on some physiological growth parameters of pepper. Turkish  JournalofBiology. 28: 85-90.

Follows RJ and Boyer JS (1996) Structure and activity of chloroplasts of sunflower. Leaves having various water potentials. Planta. 132: 229-239.

Forouzandeh M, Karimian M and Mohkami Z (2014) Effect of Water stress and different type of organic fertilizers on essential oil content and Yield components of Cuminum cyminum. Indian Journal of Fundamental and Applied Life Science. 4(3): 523-536. 

Ghollarata M and Raiesi F (2007) The adverse effects of soil salinization on the growth of (Trifolium alexandrinum L.) and associated microbial and biochemical properties. SoilBiologyandBiochemistry. 39: 1699-1702.

Heber U, Tyankova L and Santarius KA (1971) Stabilization and inactivation of biological membranes during freezing in the presence of amino acids. Biochim Biophys Acta. 241(2): 578-592.

Heuer B (1994) Osmoregulatory role of proline in water stress and salt-stressed plants: 363-381. In: Pessarakli. M., (Ed.). Handbook of Plant and Crop Stress. Marcel Dekker Publisher. New York. P. 697.

Hsiao T (1973) Plant responses to water stress. Plant Physiology. 24: 519-570.

Kuznetsov W and Shevyankova NL (1997) Stress responses of tobacco cells to high temperature and salinity. Proline accumulation and phosphorylation of polypeptides. PhysiologiaPlantarum. 100: 320-326.

Lalande R, Gagnon B, Simard RR and Cote D (2000) Soil microbial biomass and enzyme activity following liquid hog manure in a long term field trial. Canadian Journal of Soil Science. 80: 263-269.

Mandal BK, Ray PK and Dasgupta S (1986) Water use by Wheat, Chikpea and Mustard grown as sole crops and intercrops. Indian Journal of Agriculture Science. 56: 187-193.

Misra A and Srivastava NK (2000) Influence of water stress on  apanese Mint. JournalofHerbs,Spices and Medicinal Plants. 7(1): 51-58.

Mohammadkhani N and Heidari R (2007) Effects of water stress on respiration, photosynthetic pigments and water content in tow Maize cultivar. Pakistan Journal of Biological Science. 10(22): 4022-4028.

Mona Y, Kandil AM and Swaefy Hend MF (2008) Effect of three different compost levels on fennel and salvia growth character and their essential oils. Journal of Biological Sciences. 4: 34-39.

Mozzafari F, Ghorbanli S, Babai M and Farzami A (2000) The effect of water stress on the seed oil of Nigella sativa L. Essential Oil Research. 12: 36-38.

Pirzad A, Alyari H Shakiba MR Zehtab-Salmasi S and Mohammadi A (2006) Essential oil content and composition of german Chamomile (Matricaria chamomilla L.) at different irrigation regimes. Journal ofAgronomy. 5(3): 451-455.

Reddy AR, Chaitanya KV and Vivekanandan M (2004) Drought-induced responses of photosynthesisand antioxidant metabolism in higher plants. Journal of Plant Physiology. 161)11(: 1189-1202.

Scheffer MC, Ronzelli PJ and Koehler HS (1993) Influence of organic fertilization on the biomass, yield and yield composition of the essential oil of Achilles millefoliom. Acta Horticulture. 331: 109-114.

Schutz M and Fangmeier A (2001) Growth and yield responses of spring wheat(Triticum aestivum L. cv. Minaret) to elevated CO2 and water limitation. Environmental Pollution. 114: 187-194. 

Sreevalli Y, Baskaran K Chandrashekara R and Kuikkarni R (2001) Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in petriwinkle. Journal ofMedicinal and Aromatic Plant Science. 22: 356-358.

Wise RR and Naylor AW (1989) Chillingenhanced photo - oxidation the peoxidative destruction of lipids during injury to photosynthesis and ultrasracture. PlantPhysiology. 83: 278-282.  

Zarco-Tejada PJ, Miller JR, Mohammad GH, Noland TL and Sampson PH (2000) Chlorophyll fluorescence effects on vegetation apparent reflectance. Remote Sensing of Environment. 74: 596-608.