Document Type : Research Paper
Authors
1 Department of Agriculture, Faculty of Technical and Engineering, Payam Noor University, Tehran, Iran.
2 Department of Agriculture and Environment, Faculty of Technical and Engineering, Payam Noor University, Tehran, Iran.
Abstract
Objective: The purpose of this experiment was to investigate the effects of foliar application of humic acid and mycorrhizal fungi symbiosis on the quantitative and qualitative characteristics of Thyme (Thymus vulgaris L.)
Methods: This experiment was conducted with factorial layout based on a randomized complete block design with three replications in the research farm’s field of the Azad University, Takestan Branch, during 2020-2021 and 2021-2022. The experimental factors included three species of mycorrhiza fungi (control, Glomus mosseae, G.etunicatum, and G.intradices), and humic acid fertilizer levels (control, 150, and 300 mg.lit-1).
Results: The results showed that the interactive effect of humic acid and mycorrhiza on the percentage and yield of essential oil and yield was significant. The highest essential oil yield was obtained from the treatment of 150 mg of humic acid and the application of mycorrhiza G. mosseae, which showed a 154% increase over the control. Additionally, the highest p-cymene and g-terpinene, which are the most important essential oil compounds in thyme, were obtained from 300 mg of humic acid, demonstrating an increase of 23 and 11%, respectively, compared to the control. The highest p-cymene and g-terpinene were obtained from the treatment of mycorrhiza G.mosseae, which showed an increase of 21 and 26%, respectively, compared to the control.
Conclusion: Based on the results obtained, it can be stated that by providing suitable growth conditions for thyme medicinal plants using humic acid and mycorrhizal fungi, it is possible to influence the plants’ performance and reduce chemical fertilizers consumption.
Keywords
منابع
اصلانی، زهرا؛ حسنی، عباس؛ رسولی صدقیانی، میرحسن؛ سفیدکن، فاطمه؛ برین، محسن؛ غیبی، سیدعلی (1388). تأثیر همزیستی با قارچ مایکوریزا بر برخی پارامترهای فیزیولوژیک گیاه ریحان تحت شرایط تنش خشکی. مجله تنش‌های محیطی در علوم کشاورزی، 2 (2)، 109-117. https://doi.org/10.22077/escs.2010.70
امانی ماچیانی، مصطفی؛ جوانمرد، عبدالله؛ استادی، علی؛ آقایی، احمد؛ رسولی، فرزاد (1400). اثر قارچ میکوریزا و چین بر میزان عناصر غذایی ماکرو، میکرو و فعالیت ویژه آنزیمهای آنتی اکسیدانی آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) در سطوح مختلف آبیاری. فرآیند و کارکرد گیاهی، 10 (44)، 235-250.
امانی ماچیانی، مصطفی؛ جوانمرد، عبدالله؛ استادی، علی؛ مرشدلو، محمد رضا؛ چابک پور، جعفر (1399). ارزیابی اثرات تاریخ برداشت و کاربرد قارچ میکوریزا بر عملکرد کمی و کیفی اسانس آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) در سطوح مختلف آبیاری. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 36 (6)، 1022-1037. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2021.351323.2835
حمزهئی، جواد؛ سلیمی، فاطمه (1393). درصد کلونیزاسیون ریشه، عملکرد و اجزای عملکرد دانه ماریتیغال (Silybum marianum) متأثر از تلقیح مایکوریزا و کود فسفره. نشریه دانش کشاورزی و تولید پایدار، 24 (4)، 85-96.
حیاتی، عزیز؛ رحیمی، محمدمهدی؛ کلیدری، عبدالصمد؛ و حسینی، سید ماشااله (1400). تأثیر هیومیک‌اسید و نانوکلات آهن بر محتوای اسمولیتهای سیاهدانه (Nigella sativa L) در شرایط تنش خشکی. نشریه علمی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 37 (5)، 809-821. https://doi.org/10.22092/IJMAPR.2021.354715.2995.
خرم قهفرخی، آزاده؛ رحیمی، اصغر؛ ترابی، بنیامین؛ مداح حسینی، شهاب (1394). تأثیر کاربرد کود هیومیک‌اسید، محلو لپاشی برگی چای کمپوست و ورم یواش بر جذب عناصر و محتوای کلروفیل گلرنگ (Carthamus tinctorius L.). نشریه تولید گیاهان روغنی، 2 (1)، 71-84.
سعادی مقدم، سروه؛ جوانمرد، عبدالله؛ مرشدلو، محمدرضا و نورآئین، مجتبی (1399). اثر کاربرد تلفیقی کودهای زیستی و شیمیایی بر صفات کمی وکیفی بالنگوی شهری (Lallemantia iberica) در شرایط دیم. علوم باغبانی ایران، 51 (2)، 459-477.
سلیمی، قباد؛ فیضیان، محمد؛ علی اصغر زاد، ناصر (1399). تأثیر تلقیح با قارچ میکوریزا بر جذب عناصر غذایی و اجزای اسانس گیاه بادرشبو (Dracocephalum moldavica L) تحت تنش خشکی. نشریه علمی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی، 3 (55)، 325-344. https://doi.org/10.30495/jcep.2020.679066.
سنجری میجانی، مژگان؛ سیروس مهر، علی رضا؛ و فاخری براتعلی (1394). اثر تنش خشکی و هیومیک‌اسید بر برخی ویژگیهای فیزیولوژیک چای ترش (Hibiscus sabdarifa). به‌زراعی کشاورزی، 17 (2)، 403-414. https://doi.org/10.22059/jci.2015.55189.
صبوری، فرنوش؛ سیروس مهر، علیرضا؛ گرگینی شبانکاره، حسین (1396). اثر رژیم‌های آبیاری و محلول‌پاشی هیومیک‌اسید بر برخی ویژگیهای مورفولوژیک و فیزیولوژیک گیاه دارویی مرزه (Satureia hortensis). زیست‌شناسی گیاهی ایران، 9 (34)، 13-24.
عزیزی، مجید؛ صفایی، زینب (1395). اثر محلول‌پاشی هیومیک‌اسید و نانوکودفارمکس بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و میزان اسانس گیاه دارویی سیاهدانه (Nigella sativa L.). نشریه علوم باغبانی (علوم و صنایع کشاورزی)، 30 (4)، 671-680. https://doi.org/10.22067/jhorts4.v0i0.41136.
عظیمی، ریحانه؛ جنگجو، محمد؛ اصغری، حمیدرضا (1392). تأثیر تلقیح قارچ میکوریزا بر استقرار اولیه و خصوصیات مورفولوژیک گیاه دارویی آویشن باغی در شرایط عرصه طبیعی. نشریه پژوهشهای زراعی ایران، 11 (4)، 666-676.
عقیقی شاهوردی، مهدی؛ امینی دهقی، مجید؛ عطایی سماق، حجت؛ ممیوند، بهنام (1397). اثر سیستم‌های مختلف تغذیه‌ای با کودهای نیتروژنه و فسفره بر برخی صفات کمی و کیفی ریحان. تولیدات گیاهی (مجله علمی کشاورزی)، 41 (4)، 1-14.
علیزاده، ابوذر؛ نجفی، فرزاد؛ هادیان، جواد؛ و صالحی، پیمان (1397). تأثیر مقادیر مختلف هیومیک‌اسید و عصاره ورمی‌کمپوست بر روی خصوصیات رشدی، مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی مرزه خوزستانی (Satureja khuzistanica Jamzad). نشریه بوم شناسی کشاورزی، 10 (1)، 69-80.
گرگینی شبانکاره، حسین؛ خراسانی‌نژاد، سارا؛ صادقی، مرتضی؛ طبسی، علیرضا (1397). تأثیر دور آبیاری و هیومیک‌اسید بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه دارویی آویشن (Thymus vulgaris L.). نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی، 13 (51)، 67-82.
لطف الهی، علی؛ بلندنظر، صاحبعلی؛ علی اصغرزاد، ناصر؛ خوشرو، بهمن؛ صیامی، آرزو (1399). بررسی اثر تلقیح قارچ‌های میکوریز آربوسکولار و شبه میکوریز بر رشد و جذب فسفر گیاه گشنیز. نشریه علمی پژوهشی دانش کشاورزی و تولید پایدار، 31 (1)، 87–101.
مزارعی، ایوب؛ سیروس مهر، علیرضا؛ و بابایی، زهرا (1396). تأثیر قارچ مایکوریزا بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی خار مریم (Silybum marianum (L.) Gaertn) تحت تنش خشکی. دوماهنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 33 (4)، 620-635. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2017.107860.1877
یادگاری، مهراب (1401). اثر کود کامل NPK، بوتامیسول و هیومیک‌اسید بر صفات مورفوفیزیولوژیک و اسانس سه گونه از جنس آویشن (Thymus spp) تحت تنش خشکی. نشریه علمی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 38 (2)، 301-321. https://doi.org/10.22092/IJMAPR.2022.357303.3119.
References
Aghighi Shahverdi, M., Amini Dahaghi, M., Ataei Somagh, H., & Mamivand, B. (2019). The effect of different nutritional systems with nitrogen and phosphorous fertilizers on quantitative and qualitative traits of basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Plant Productions (Agronomy, Breeding and Horticulture), 41(4), 1-14. (In Persian).
Alavi-Samani, S. M., Kachouei, M. A., & Pirbalouti, A. G. (2015). Growth, yield, chemical composition, and antioxidant activity of essential oils from two thyme species under foliar application of jasmonic acid and water deficit conditions. Horticulture, Environment, and Biotechnology, 4, 109-113.
Alizadeh, A., Najafi, F., Hadian, J., & Salehi, P. (2018). Effect of different levels of humic-acid and vermicompost extract on growth, yield, morphological and phytochemical properties of Satureja khuzistanica Jamzad. Journal of Agroecology, 10(1), 69-80. https://doi.org/10.22067/JAG.V10I1.47161. (In Persian).
Amani Machiani, M., Javanmard, A., Ostadi, A., Aghaee, A., & Rasouli, F. (2021). Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and harvesting time on the macro- and micronutrients and antioxidant enzymes activity of thyme (Thymus vulgaris L.) in the different irrigation levels. Plant process and function, 1(44), 235-250. (In Persian).
Amani Machiani, M., Javanmard, A., Ostadi, A., Morshedlou, M., & Chabokpour, J. (2019). Evaluation of the effects of harvest date and application of mycorrhizal fungi on quantitative and qualitative yield of essential oil (Thymus vulgaris L.) at different levels of irrigation. Iranian Medicinal and Aromatic Plants Research Journal, 36(6), 1022-1037. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2021.351323.2835. (In Persian).
Amiri, R., Nikbakht, A., & Etemadi, N. (2015). Alleviation of drought stress on rose geranium [Pelargonium graveolens (L.) Herit.] in terms of antioxidant activity and secondary metabolites by mycorrhizal inoculation. Scientia Horticulturae, 197, 373-380. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.09.062.
Askary, M., Behdani, M. A., Parsa, S., Mahmoodi, S., & Jamialahmadi, M. (2018). Water stress and manure application affect the quantity and quality of essential oil of Thymus daenensis and Thymus vulgaris. Industrial Crops and Products, 111, 336-344. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.09.056
Aslani, Z., Hassani, A., Rasooli Sadagiyani, M.H., Sefidkon, F., Barin, M., & Gheibi, S. A. (2010). Effect of symbiosis with mycorrhiza fungi on some physiological characteristics of basil (Osimum basilicum) under drought stress. Environmental Stresses in Agricultural Sciences. 2(2), 109-117. https://doi.org/10.22077/escs.2010.70. (In Persian).
Azarpour, A. (2012). Evaluation and determination of the best time of priming and priming solution levels for germination indexes of Trigonella foenum gracum L. Journal of Agricultural and Biological Science, 7(3), 141-145.
Azimi, R., Jangju, M., & Asghari, H. (2014). The effect of mycorrhiza inoculation on the initial establishment and morphological characteristics of the thyme medicinal plant in natural conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 11(4), 666-676. (In Persian).
Azizi, M., & Safaii, Z. (2017). The effect of humic acid and nanocodeformex spraying on the morphological characteristics, performance and essential oil content of the medicinal plant (Nigella sativa L.) Journal of Horticultural Science, 30(4), 671-680. https://doi.org/10.22067/jhorts4.v0i0.41136. (In Persian).
Basu, S., Rabara, R. C., & Negi, S. (2018). AMF: The future prospect for sustainable agriculture. Physiological and Molecular Plant Pathology, 102, 36-45. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2017.11.007.
Bates, L. S., Waldron, R. P., & Teare, I. D. (1973). Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil Journal, 39, 205-208.
Begum, N., Qin, C., Ahanger, M. A., Raza, S., Khan, M. I., Ashraf, M., Ahmed, N., & Zhang, L. (2019). Role of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Plant Growth Regulation: Implications in Abiotic Stress Tolerance. Frontiers in Plant Science. 10:1068. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01068.
Csongor, Bako., Viktória, Lilla Balazs., Erika, Kerekes., Bela, Kocsis., David, U. Nagy., Peter, Szabo., Giuseppe, Micalizzi., Luigi, Mondello., Judit, Krisch., Dora, Petho., & Gyorgyi, Horvath (2023). Flowering phenophases influence the antibacterial and anti-biofilm effects of Thymus vulgaris L. essential oil. BMC Complementary. Medicine and Therapies, 23, 168. https://doi.org/10.1186/s12906-023-03966-1.
Doskocil, L., Szewieczkova, J. B., Enev, V., Kalina, L., & Wasserbauer, J. (2018). Spectral characterization and comparison of humic acids isolated from some European lignites. Fuel, 213, 123-132. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2017.10.114.
Golubkina, N., Logvinenko, L., Novitsky, M., Zamana, S., Sokolov, S., Molchanova, A., Shevchuk, O., Sekara, A., Tallarita, A., & Caruso, G. (2020). Yield, essential oil and quality performances of Artemisia dracunculus, Hyssopus officinalis and Lavandula angustifolia as affected by arbuscular mycorrhizal fungi under organic management. Plants, 9, 1-16.
Gorgini Shabankareh, H., Khorasani nejad, S., Sadeghi, M., & Tabasi, A. (2018). Effect of irrigation cycle and humic acid on morphophysiological and biochemical properties of thyme medicinal plant. Journal of Plant Environmental Physiology, 13(51), 67-82. (In Persian).
Hamzei, J., & Salimi, F. (2014). Root Colonization, Yield and Yield Components of milk thistle (Silybum marianum) Affected by Mycorhizal Fungi and Phosphorus Fertilizer. Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production, 24(4), 85-96. (In Persian).
Hayati, A., Rahimi, M. M., Kelidari, A., & Hosseini, S. M. (2021). Effects of humic acid and iron nanochelate on osmolytes content of black cumin (Nigella sativa L.) under drought stress conditions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 37(5), 809-821. https://doi.org/10.22092/IJMAPR.2021.354715.2995. (In Persian).
Kapoor, R., Anand, G., Gupta, P., & Mandal, S. (2017). Insight into the mechanisms of enhanced production of valuable terpenoids by arbuscular mycorrhiza. Phytochemistry Reviews, 16(4), 677-692.
Kapoor, R., Chaudhary, V., & Bhatnagar, A. (2007). Effects of arbuscular mycorrhiza and phosphorus application on artemisinin concentration in Artemisia annua L. Mycorrhiza. 17(7), 581-587. https://doi.org/10.1007/s00572-007-0135-4.
Khoram Ghahfarokhi, A., Rahimi, A., Torabi, B., & Maddah Hosseini, Sh. (2015). Effect of humic acid application and foliar spraying of compost tea and vermiwash on nutrient absorption and chlorophyll content of safflower (Carthamus tinctorius L.). Journal of Oil Plants Production, 2(1), 71-84. (In Persian).
Lotfollahi, A., Bolandnazar, S., Aliasgharzad, N., Khoshru, B., & Siami. A. (2020). Effects of Inoculation with Arbuscular Mycorrhiza and Mycorrhiza-Like Fungi on Growth and Phosphorus Uptake of Coriander. Scientific Research Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production, 31(1), 87-101. (In Persian).
Malik, A. A., Suryapani, S., & Ahmad, J. (2011). Chemical Vs Organic Cultivation of Medicinal and Aromatic Plants: The choice is clear. International Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 1(1), 5-13.
Mazaraie, A., Sirousmehr, A. R., & Babaei, Z. (2017). Effect of mycorrhizal fungi on some morphological & physiological charactristics of Milk thistle (Silybum marianum L.) Gaertn.) under drought stress. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 33(4), 620-635. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2017.107860.1877. (In Persian).
Morshedloo, M. R., Maggi, F., Neko, H. T., & Aghdam, M. S. (2018). Sumac (Rhus coriaria L.) fruit: essential oil variability in Iranian populations. Industrial Crops and Products, 111, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.10.002.
Nasiri Dehsorkhi, A., Makarian, H., Varnaseri Ghandali, V., & Salari, N. (2018). Investigation of effect of humic acid and vermicompost application on yield and yield components of cumin (Cuminum cyminum L.). Applied Research in Field Crops, 31(1), 93-113. https://doi.org/10.22092/AJ.2018.121407.1277. (In Persian).
Rydlova, J., Jelínkova, M., Dusek, K., Duskova, E., Vosatka, M., & Puschel, D. (2016). Arbuscular mycorrhiza differentially affects synthesis of essential oils in coriander and dill. Mycorrhiza, 26(2), 123-131. https://doi.org/10.1007/s00572-015-0652-5.
Saadi Moghaddam, S., Javanmard, A., Morshedloo, M. R., & Nouraein, M. (2020). Iranian Journal of Horticultural Science, 51(2), 459-477. https://doi.org/10.22059/ijhs.2019.273123.1578. (In Persian).
Sabouri, F., Sirousmehr, A., Gorgini Shabankareh, H. (2018). Effect of irrigation regimes and application of humic acid on some morphological and physiological characteristics of Savory (Satureja hortensis L.). Iranian Journal of Plant Biology, 9(34), 13-24. (In Persian).
Salimi, G., Feizian, M., & Aliasgharzad, N. (2020). Effect of Arbuscular Mycorrhiza Inoculation on Nutrient Uptake and Essential Oil Composition of Dragonhead (Dracocphalum moldavica L.) under Drought Stress. Journal of Crop Ecophysiology, 3(55), 325-344. https://doi.org/10.30495/jcep.2020.679066. (In Persian).
Sanjari Mijanii, M., Sirus Mehr, A. R., & Fakheri, B. (2015). Effect of drought stress and humic acid on some physiological characteristics of Hibiscus sabdarifa. Journal Crop Improvement, 17(2), 403-414. (In Persian).
Sharma, R. C., Sarkar, S., Das, D., & Banik, P. (2013). Impact assessment of arbuscular mycorrhiza Azospirillum and chemical fertilizer application on soil health and ecology. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 44(6), 1116-1126. https://doi.org/10.1080/00103624.2012.750335.
Siddiqui, M. H., Oad, F. C., & Jmaro, M. G. H. (2006). Emergence and nitrogen use efficiency of maize under different tillage operation and fertility levels. Asian Journal of plant Sciences, 5(3), 508-510.
Silva, A.S., Tewari, D., Sureda, A., Suntar, I., Belwal, T., Battino, M., Nabavi, S.M., & Nabavi, S.F. (2021). The evidence of health benefits and food applications of Thymus vulgaris L. Trends in Food Science & Technology, 117, 218-227.
Tarraf, W., Ruta, C., De Cillis, F., Tagarelli, A., Tedone, L., & De Mastro, G. (2015). Efects of mycorrhiza on growth and essential oil production in selected aromatic plants. Italian Journal of Agronomy, 10, 160-162.
Tarraf, W., Ruta, C., Tagarelli, A., De Cillis, F., & De Mastro, G. (2017). Influence of arbuscular mycorrhizae on plant growth, essential oil production and phosphorus uptake of Salvia officinalis L. Indian Journal Crop Products Process, 102, 144-153. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.03.010.
Weisany, W., Raei, Y., Salmasi, S. Z., Sohrabi, Y., & Ghassemi-Golezani, K., (2016). Arbuscular mycorrhizal fungi induced changes in rhizosphere, essential oil and mineral nutrients uptake in dill/common bean intercropping system. Annals of Applied Biology, 169(3), 384-397. https://doi.org/10.1111/aab.12309.
Yadegari, M. (2022). Effects of NPK complete fertilizer, botamisol, and humic acid on morphophysiological characteristics and essential oil in three Thymus species under drought stress conditions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 38(2), https://doi.org/10.22092/IJMAPR.2022.357303.3119. (In Persian).
)