تغییرات مورفولوژیکی، زراعی، محتوی اسانس و روغن گیاه خرفه (.Portulaca oleracea L) تحت تأثیر خشکی، مایکوریزا و کود آلی/ شیمیایی نیتروژن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته دکتری زراعت دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشیار گروه علوم سلولی مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی

4 استادیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

به­منظور بررسی تأثیر تلفیقی منابع کود نیتروژن (آلی و شیمیایی) و مایکوریزا تحت تنش کم‌آبی، بر صفات مورفولوژیکی، زراعی، محتوای اسانس و روغن برگ خرفه، آزمایشی در دو سال زراعی 95-1394 در استان قم به‌صورت فاکتوریل اسپلیت­پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای اصلی شامل دو سطح آبیاری (I1 بدون تنش: مقدار آب قابل‌استفاده گیاه در سطح 70% ظرفیت زراعی، I2 تنش پس از استقرار گیاه: مقدار آب قابل‌استفاده گیاه در سطح 50% ظرفیت زراعی)، دو تیمار میکوریزا (M1 با تلقیح و M2 بدون تلقیح با قارچ) به­عنوان عوامل اصلی بودند. شش سطح کودی، تلفیقی از کود آلی (گوسفندی و مرغی) و کود شیمیایی اوره شامل: (F1 بدون استفاده از کود، F2 شامل 100 درصد کود آلی و بدون کود اوره، F3 شامل 75 درصد کود آلی و 25 درصد کود اوره، F4 شامل 50 درصد کود آلی و 50 درصد کود اوره، F5 شامل 25 درصد کود آلی و 75 درصد کود اوره، F6 بدون کود آلی و 100 درصد کود اوره) به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد.نتایج نشان دادبه ترتیب در سال اول و دوم آزمایش،تنش خشکی سبب کاهش ارتفاع (13.8 و 16.4%)، میزان کلونیزاسیون قارچ (30.3 و 15.3%)، میزان فسفر برگ (5.8 و 7.7%)، عملکرد بیولوژیک (21.3 و 17.7%) و دانه (22.5 و 21.1%) و ظرفیت کل آنتی‌اکسیدانی برگ (15.9 و 10.5%) خرفه گردید ولی تولید متابولیت‌های ثانویه اسانس (6.2 و 5.4%) و روغن (48.7 و 57.9%) در برگ خرفه افزایش یافت. کاربرد مایکوریزا به علت جذب بیشتر آب و مواد غذایی (به‌ویژه فسفر) و تعدیل اثرات منفی تنش کم‌آبی، سبب افزایش صفات موردبررسی گردید. درمجموع می‌توان گفت که بالاترین مقادیر در اکثر صفات موردبررسی در تیمار بدون تنش کم‌آبی به همراه کاربرد مایکوریزا و کود تلفیقی (دامی و شیمیایی) مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


Al-Karaki, G.N., Al-Ridded, A., Clarck, R.B., 1998. Effects of arbuscular mycorrhizal fungi and drought stress on growth and nutrient uptake of two wheat genotypes differing in drought resistance. Mycorrhiza. 7, 83-88.

Arancon, N., Edwards, C.A., Bierman, P. Welch, C., Metzger, J.D., 2004. Influence of vermicomposts on field strawberries: part 1. Effects on growth and yields. Bioresource Technology. 93, 145-153.

Azeez, J.O., Van Averbeke, W., Okorogbona, A.O.M., 2010. Differential responses in yield of pumpkin (Cucurbita maxima L.) and nightshade (Solanum retroflexum Dun.) to the application of three animal manures. Bioresource Technology. 101, 2499-2505.

Baghbani- Arani, A., Modarres-Sanavy, S.A.M., Mashhadi Akbar Boojar, M., Mokhtassi Bidgoli, A., 2017a. Effect of application of zeolite and nitrogen fertilization on growth, seed yield and water productivity of fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) under drought stress conditions. Iranian Journal of Agronomy Science. 19(3), 239-254. [In Persian with English Summary].

Baghbani- Arani, A., Modarres-Sanavy, S.A.M., Mashhadi Akbar Boojar, M., Mokhtassi Bidgoli, A., 2017b. Towards improving the agronomic performance, chlorophyll fluorescence parameters and pigments in fenugreek using zeolite and vermicompost under deficit water stress. Industrial Crops and Products. 109,346-357.

Bilalis, D., Karkanis, A., Angelopoulou, F., Travlos, I., Antoniadis, A., Ntatsi, G., Lazaridi, E., Savvas, D., 2015. Effect of organic and mineral fertilization on root growth and mycorrhizal colonization of Pea crops (Pisum sativum L). Bulletin UASVM Horticulture. 72(2): 288-294.

Boomsma, C.R., Vyn, T.J., 2008. Maize drought tolerance: Potential improvements through arbuscular mycorrhizal symbiosis. Field Crops Research. 108, 14-31.

D'Andrea, R.M., Triassi, A., Casas, M.I., Andreo, C.S., Lara. M.V., 2015. Identification of genes involved in the drought adaptation and recovery in Portulaca oleracea by differential display. Plant Physiology and Biochemistry. 90, 38-49.

El-Sayed, A.A. Razin, A.M. Swaefy, H.M.F. Mohamed, S.M., Abou-Aitah, K.E.A., 2008. Effect of water stress on yield and bioactive chemical constituents of Tribulus Species. Journal of Applied Sciences Research. 4(12), 2134-2144.

Fernandez-Martinez, J., Jimenez-Ramirez, J., Dominguez-Gimenez, J., Francis, C.A., Bulter, F.C., King, L.D., 1990. Sustainable agriculture in temperate zones. New York. John Wiley and Sons. U.S.A. 487p.

Ghasemi, K., Fallah, S., Raeisi, F., Heidari, M., 2014. The effect urea and biological fertilizers on quantitative and qualitative yield of isabgol (Plantago ovata Frosk.) medicinal plant. Journal of Plant Production. 20(4), 101-116.

Gholamhoseini, M., Ghalavand, A., Khodaei-Joghan, A., Dolatabadian, A., Zakikhani, H., Farmanbar, E., 2013. Zeolite-amended cattle manure effects on sunflower yield, seed quality, water use efficiency and nutrient leaching. Soil and Tillage Research. 126: 193-202.

Giovannetti, M., Mosse, B., 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots. New phytologist. 84(3), 489-500.

Grover, M., Ali, S.K., Sandhya, Z., Abdul Rasul, V., Venkateswarlu, B., 2010. Role of microorganisms in adaption of agriculture crops to abiotic stresses. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 27(5), 1231-1240.

Habibzadeh, Y., Pirzad, A., Zardashti, M.R., Jalilian, J., Eini, O., 2013. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on seed and protein yield under water-deficit stress in mung bean. Agronomy Journal. 105, 79-84.

Inanloofar, M., Omidi, H., Pazoki, Morphological, A., 2013. Agronomical Changes and Oil Content in Purslane (Portulaca oleracea L.) under Drought Stress and Biological / Chemical Fertilizer of Nitrogen. Journal of Medicinal Plants. 4 (48), 170-184. [In Persian with English Summary].

Izzo, R., Navari‐Izzo, F., Quartacci, M.F., 1991. Growth and mineral absorption in maize seedlings as affected by increasing NaCl concentrations. Journal of Plant Nutrition. 14(7), 687-699.

Jin, R., Sh, H., Han, C., Zhong, B., Wang, Q., Chan, Z., 2015. Physiological changes of purslane (Portulaca oleracea L.) after progressive drought stress and rehydration. Scientia Horticulturae. 194, 215-221.

Kamaei, R., Rajari Sharifabadi, H., Parsa, M., Jahan, M., Naerian, A.A., 2016. The effect of applying biological fertilizer, chemical, and manure on some of qualitative characteristics of forage sorghum under greenhouse condition. Plant Production Technology. 16(1), 69-80.

Khadempir, M., Galeshi, S., Soltani, A., Ghaderifar, A., 2014. Investigated of soybean leaves antioxidant activity, chlorophyll fluorescence, chlorophyll (a, b) and carotenoids content influenced by the flooding and different levels of nutrition. Electronical Journal of Crop Production. 8(2), 1-30. [In Persian with English Summary].

Krizek, D.T., Kramer, G.F., Upadhyaya, A., Mirecki, R.M., 1993. UV-B Response of Cucumber seedling grown under metal halid and high pressure sodium deluxe lamps. Physiology of Plant. 88, 350- 358.

Manivannan, P., Abdul Jaleel, C., Sankar, B., Kishorekumar, A., Somasundaram, R., Lakshmanan, G.M.A. Panneerselvam, R., 2007. Growth, biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L. as induced by drought stress. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 59, 141-149.

Mokhtassi-Bidgoli A., Aghaalikhani, M., Nassiri-Mahallati, M., Zand, E., Gonzalez-Andujar, J.L., Azari, A., 2013. Agronomic performance, seed quality and nitrogen uptake of Descurainia Sophia in response to different nitrogen rates and water regimes. Industrial Crops and Products. 44, 583-592.

Montoya-García, C.O., Volke-Hallera, V.H., Trinidad-Santosa, A., Villanueva-Verduzco, C., 2018. Change in the contents of fatty acids and antioxidant capacity of purslane in relation to fertilization. Scientia Horticulturae. 234, 152-159.

Philips, J.M., Hayman, D.S., 1970. Improved procedures for cleaning roots and staining parasitic and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society. 55, 158-161.

Rahmani, N., Valadabadi, S.A., Daneshian, J., Bigdeli, M., 2008. The effects of water deficit stress and nitrogen on oil yield of Calendula officinalis L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 24(1), 101-108. [In Persian with English Summary].

Rani, B., Madan, Sh., Sharma, K.D., Pooja, Berwal, M.K., Ashwani Kumar, A., 2017. Effect of Mycorrhizal Colonization on Nitrogen and Phosphorous Metabolism. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 6(10), 916-929.

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yango, M., Rice-Evan, C., 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical. Biology and Medicine. 26: 1231-1237.

Rillig, M.C., 2004. Arbuscular Mycorrhizae and Terrestrial Ecosystem Processes. University of Montana, U.S.A.

Safari Sinegani, A.A., Elyasi Yeganeh, M., 2017. The occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi in soil and root of medicinal plants in Bu-Ali Sina garden in Hamadan, Iran. Biological Journal of Microorganism. 5(20), 43-59.

Smith, S.E., Read, D.J., 2008. Mycorrhizal Symbiosis. 3rd ed., Academic Press, London.

Soleymani, F., Pirzad, A.R., 2016. The effect of mycorrhizal fungi on the oxidant enzymes activity in the medicinal herb, hyssop, under water deficit conditions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 31(6), 1013-1023. [In Persian with English Summary].

Telci, I., Kacarb, O., Bayram, E., Arabaci, O., Demirtas, I., Yilmaza, G., Ozcan, I., Sonmez, C., Goksub, E., 2011. The effect of ecological conditions on yield and quality traits of selected peppermint (Mentha piperita L.) clones. Industrial Crops and Products. 34, 1193-1197.

Turk, M.A., Assaf, T.A., Hameed, K.M., Tawaha, A.M., 2006. Significance of mycorrhizae. World Journal of Agricultural Science. 2, 16- 20.

Von Gadow, A., Joubert, E., Hansmann, C. F., 1997. Comparison of antioxidant activity of aspalathin with that of other plant phenols of Rooibosed tea (Aspalathon linearis), a-tocopherol, BHT, and BHA. Journal of Agricultural and Food Chemistry.45, 632-638.

Wu, Q.S., Xia, R.X., 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi influence growth, osmotic adjustment and photosynthesis of citrus under well-watered and water stress conditions. Journal of plant physiology. 163(4), 417-425.