تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,117,352 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,222,888 |
اثر کود دامی و بیوچار بر برخی خصوصیات مورفو فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه شمعدانی معطر (Pelargonium graveolens L.) تحت تنش کم آبیاری | ||
علوم باغبانی ایران | ||
دوره 55، شماره 2، تیر 1403، صفحه 349-370 اصل مقاله (1.47 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijhs.2024.367288.2128 | ||
نویسندگان | ||
رضا پورویسه1؛ عبدالحسین رضایی نژاد* 1؛ صادق موسوی فرد2 | ||
1گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران | ||
2گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، چهارمحال بختیاری، ایران | ||
چکیده | ||
بهمنظور بررسی اثر کود دامی و بیوچار بر بهبود تحمل به تنش کم آبیاری در گیاهان شمعدانی معطر، آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در گلخانههای پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در سال 1400 انجام شد. فاکتور اول شامل تنش کم آبیاری (۸۰، ۵۰ و ۲۰ درصد آب قابل دسترس در خاک) و فاکتور دوم شش سطح بستر کاشت شامل: شاهد (ماسه و خاک زراعی به نسبت حجمی 1:1)، کود دامی (خاک، ماسه، کود دامی 25درصد حجمی)، بیوچار به مقدار 5 گرم در یک کیلوگرم بستر شاهد، بیوچار به مقدار 10 گرم در یک کیلوگرم بستر شاهد، بیوچار به مقدار 5 گرم در یک کیلوگرم بستر کود دامی و بیوچار به مقدار 10 گرم در یک کیلوگرم بستر کود دامی بود. نتایج نشان داد که تنش کمآبیاری 20 درصد آب قابل دسترس، سبب کاهش تعداد برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه (بهترتیب 73، 9/48، 2/55 و 8/46 درصد در مقایسه با تیمار شاهد)، مقدار رنگدانههای فتوسنتزی کلروفیل a، کلروفیل b و کارتنوئید (بهترتیب 2/14، 7/35 و 6/25 درصد نسبت به تیمار شاهد) و عملکرد اسانس (50 درصد نسبت به تیمار شاهد) شد. درحالیکه، محتوای مالون دیآلدئید، پرولین، نشت یونی و درصد اسانس را بهترتیب 3/49، 188، 222 و 3/26 درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داد. براساس نتایج، کاربردکود دامی و بیوچار (5 و 10 گرم در کیلوگرم ) باعث کاهش اثرات منفی تنش کمآبی گردید، بهطوریکه با افزایش خصوصیات مورفوفیزیولوژیک گیاه در هر دو شرایط تنش و عدم تنش و کاهش مقادیر مالون دیآلدئید، پرولین و نشت یونی سبب افزایش رشد گیاه شمعدانی معطر شد. بنابراین، ترکیب کود دامی و بیوچار میتواند بهعنوان بستری مناسب برای کشت گیاه شمعدانی معطر پیشنهاد گردد.. | ||
کلیدواژهها | ||
اصلاح کننده آلی؛ پرولین؛ خشکی؛ رنگدانههای فتوسنتزی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Effect of Animal Manure and Biochar on Some Morphophysiological and Biochemical Characteristics of Pelargonium graveolens L. Under Water Deficit Stress | ||
نویسندگان [English] | ||
Reza Pourveiseh1؛ Abdolhossein Rezaei Nejad1؛ Sadegh Mousavi-Fard2 | ||
1Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Lorestan, Iran | ||
2Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord , Chaharmahal and Bakhtiari, Iran. | ||
چکیده [English] | ||
In order to investigate the effect of animal manure and biochar on the improvement of tolerance to water deficit stress in sweet scented geranium, Pelargonium graveolens, a factorial experiment was conducted in the form of a completely randomized design with four replications in the research greenhouses of the Faculty of Agriculture of Lorestan University in 2021. The first factor included water deficit stress at three levels of 80, 50 and 20% available water in the soil, and the second factor was six levels of planting substrate: control (Sand and agricultural soil in a volume ratio of 1:1), animal manure substrate (soil, sand, animal manure 25% by volume), biochar 5 g kg-1 control bed, biochar 10 g kg-1 control substrate, biochar 5 g kg-1 of manure substrate, and biochar 10 g kg-1 of manure substrate. The results showed that water deficit stress of 20% of available water caused a decrease in the number of leaves, fresh and dry weight of shoot, and dry weight of root (73, 48.9, 55.2, and 46.8%, respectively, compared to the control treatment), the amount of photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids decreased to 14.2, 35.7, and 25.6%, respectively compared to the control treatment) and essential oil yield (50% reduction compared to the control treatment). Meanwhile, the content of malondialdehyde, proline, ion leakage, and essential oil percentage increased by 49.3, 188, 222 and 26.3%, respectively, compared to the control treatment. According to the results, the application of animal manure and biochar (5 and 10 g kg-1) reduced the negative effects of water deficit stress and increased the morpho-physiological characteristics of the plant under both stress and non-stress conditions. It also redused the amount of malondialdehyde, proline, and ion leakage, resulting in the improvement in the growth of sweet-scented geranium. Therefore, a combination of animal manure and biochar can be suggested as a suitable substrate for cultivation of sweet-scented geranium. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Drought, Organic modifier, Photosynthetic pigments, Proline | ||
مراجع | ||
امید بیگی، رضا (1379). رهیافتهای تولید و فرآوری گیاهان دارویی (جلد سوم). انتشارات آستان قدس رضوی، مشهد، 440 صفحه. جعفری، مریم؛ رضایی نژاد، عبدالحسین و فیضیان، محمد (1395). تاثیر سوپر جاذب، کود دامی و دور آبیاری بر برخی ویژگیهای رشدی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی شمعدانی معطر. نشریه به زراعی کشاورزی، 18 (2)، 470-468. رضایی نژاد، عبدالحسین؛ فیضیا ن، محمد و سپهوند، کبری (1392). تأثیر تنش کمآبی بر رشد، عملکرد، میزان و ترکیبهای اسانس شمعدانی معطر (Pelargonium graveolens L.) ، دو فصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی، 5 (1)، 94-83. رضایی، زهرا و رفیعی الحسینی، محمد (1396). پاسخ فیزیولوژیکی گیاه رازیانه به کود دامی و پلیمر سوپرجاذب در شرایط تنش خشکی. نشریه علمی-پژوهشی اکوفیزیولوژیکی گیاهان زراعی، 3 (43)، 564-547. زعفریان، فائزه؛ اکبرپور، وحید؛ کاوه، محمد و حبیبی، مریم (1401). ارزیابی کاربرد بیوچار بههمراه کودهای آلی و زیستی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه نعنا فلفلی در کشاورزی اکولوژیک. بومشناسی کشاورزی، 14 (3)، 578-561. شادکام، زهرا و مهاجری، فرهاد. (1397). اثر دور آبیاری، کود دامی و ورمی کمپوست بر ویژگیهای رویشی و عملکرد به لیمو. دو فصلنامه علوم به زراعی گیاهی، 9 (1)، 82-67. صفاهانی، علیرضا، و نورا، رضا (1397). اثر سطوح مختلف بیوچار بر صفات فیزیولوژیک کدو (Cucurbita pepo L.) تحت تنش کمبود آب. فیزیولوژی محیطی گیاهی، 13(49)، 32-13. عباسپور، فاطمه؛ اصغری، حمید؛ رضوانی مقدم، پرویز؛ عباسدخت، حمید؛ شهباهنگ، جواد و بیگ بابا، عادل (1398). تاثیر بیوچار بر حاصلخیزی خاک و کارایی مصرف آب در سیاه دانه (Nigella sativa L.) تحت شرایط تنش خشکی. پژوهشهای زراعی ایران، 17(1)، 52-39. عباسی دهکردی، نسرین؛ رفیعی الحسینی، محمد؛ دانش شهرکی، عبدالرزاق و بدل زاده، افسانه (1401). اثر تاریخ کاشت و مقادیر مختلف کودهای دامی، شیمیایی و تلفیقی بر برخی صفات اگرومورفولوژیکی و اسانس بادرشبو. علوم گیاهان زراعی ایران، 53 (3)، 182-169. عرب بافرانی، زهرا؛ قانعی بافقی، محمد و شیرمردی، مصطفی (1399). اثر بیوچار ضایعات شاخ و برگ درخت پسته بر خصوصیات رشدی گیاه گلرنگ. مجله مدیریت خاک و تولید پایدار، 10(3)، 94-73. غیاث، شایسته؛ شیرمردی، مصطفی؛ مفتاحی زاده، حیدر و دهستانی اردکانی، مریم (1401). تأثیر بیوچار و هیدروژل بر خصوصیات مرفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی مریمگلی (Salvia officinalis L.) تحت تنش خشکی. تولیدات گیاهی، 45 (1)، 80-67. فخرآبادی، حامد؛ و خوش سیمای چنار، مرتضی (1400). اثر کمآبیاری و بیوچار بر روی خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی ریحان. نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 15 (4)، 954-941. کیانی، هاوری؛ خالص رو، شیوا؛ مختصی بیدگلی، علی و شریفی، زاهد (1402). تأثیر بیوچار و تنش خشکی بر برخی سازوکارهای حفاظتی سیاهدانه (Nigella sativa L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 39(2)، 302-285. محمدی، زینب؛ آزادی، پژمان؛ قنبری جهرمی، مرضیه و غالبی، سعید (1398). ارزیابی مقاومت به تنش کم آبی در گل ماهور (Verbascum thapsus) و معرفی آن بهعنوان یک گیاه زینتی در فضای سبز شهری. پژوهشهای تولید گیاهی (علوم کشاورزی و منابع طبیعی)، 26(4 )، 227-243. ناهیدان، صفورا؛ فریادرس، معصومه و درستکار، وجیهه (1399). تاثیر کرم خاکی و کاربرد کود گاوی و بیوچار آن بر کربن خاکدانهای و برخی از ویژگیهای فیزیکی خاک. مهندسی زراعی (مجله علمی کشاورزی)، 43 (3)، 365-387.
REFERENCES Abbasi Dehkordi, N., Rafieiolhossaini, M., Danesh Shahraki, A., & Badalzadeh, A. (2022). Effect of planting date and different amounts of manure, chemical fertilizer and their combination on some agromorphological and essence characteristics of Moldavian balm. Iranian Journal of Field Crop Science, 53(3), 169-182. (In Persian). Abbaspour, F., Asghari, H., Rizvani Moghadam, P., Abbasdekht, H., Shahbahang, J., & Big Baba, A. (2019). Effects of biochar on soil fertility and water use efficiency of black seed (Nigella sativa L.) under water wtress conditions. Agricultural Research Iran. 17(1), 39-52. (In Persian). Ahmadzadeh, M. (2013). Physiolgical and morphological response to drought stress. Middle. East Journal of Scientific Research. 13(8), 998-1009. Akbarzadeh, S., Morshedloo, M. R., Behtash, F., Mumivand, H., & Maggi, F. (2023). Exogenous β-aminobutyric acid (BABA) improves the growth, essential oil content, and composition of grapefruit mint (Mentha suaveolens× piperita) under water deficit stress conditions. Horticulturae, 9(3), 354. Amani Machiani, M., Javanmard, A., Morshedloo, M. R., & Maggi, F. (2018). Evaluation of competition, essential oil quality and quantity of peppermint intercropped with soybean. Industrial. Crops and Products, 111, 743–754. Amani Machiani, M., Javanmard, A., Morshedloo, M. R., Aghaee, A., & Maggi, F. (2021). Funneliformis mosseae inoculation under water deficit stress improves the yield and phytochemical characteristics of thyme in intercropping with soybean. Scientific reports, 11, 15279. Anjum, S.H., Xie X., Wang, L.C., Farrukh Saleem, M., Man, C., & Lei, W. (2011). Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research, 6(9), 2026-2032. Arab-Bafrani, Z., Ghanei-Bafghi, M. J., & Shirmardi, M. (2021). Effect of wood residues of pistachio biochar on growth characteristics of Safflower. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 10(3), 73-94. (In Persian). Aslam, Z., Khalid, M., & Aon, M. (2014). Impact of biochar on soil physical properties. Scholarly Journal of Agricultural Science. 4(5), 280-284. Azeem, M., Hayat, R., Hussain, Q., Ahmed, M., Imran, M., & Crowley, D. (2016). Effect of biochar amendment on soil microbial biomass, abundance and enzyme activity in the mash bean field. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences. 8, 1-13. Bates, L.S. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil. 39, 205-207. Berek, A. K., Hue, N., & Ahmad, A. (2011). Beneficial use of biochar to correct soil acidity. The Food Provider. http://www. ctahr. hawaii. edu/huen/nvh/biochar Blanco-Canqui, H. (2017). Biochar and soil physical properties. Soil Science Society of America Journal, 81(4), 687-711. https://doi.org/10.2136/sssaj2017.01.0017 Boukhatem, M.N., Kameli, A., & Saidi, F. (2013). Essential oil of algerian rose-scented geranium (Pelargonium graveolens) chemical composition and antimicrobial activity against food spoilage pathogens. Food Control, 34(1), 208-2013. Chen, H., Ma, J., Wei, J., Gong, X., Yu, X., Guo, H., & Zhao, Y. (2014). Biochar increases plant growth and alters microbial communities via regulating the moisture and temperature of green roof substrates. Science of The Total Environment. 635, 333-342. Ebrahimi, M., Kazem Souri, M., Mousavi, A., & Sahebani, N. (2021). Biochar and vermicompost improve growth and physiological traits of eggplant (Solanum melongena L.) under deficit irrigation. Chemical and Biological Technologies Agriculture, 8,19. https://chembioagro.springeropen.com/articles/10.1186/s40538-021-00216-9 Egamberdieva, D., Zoghi, Z., Nazarov, K., Nazarov, S., & Bellingrath‑Kimura, S. D. (2020). Plant growth response of broad bean (Vicia faba L.) to biochar amendment of loamy sand soil under irrigated and drought conditions. Environmental Sustainability, 3, 319–324. Fakhrabadi, H., & Khoshsimaie, M. (2021). The effect of deficit irrigation and biochar on quantitative and qualitative characteristics of basil. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 15(4), 954-941. (In Persian). Ghiyas, Sh., Shirmardi, M., Meftahizadeh. H., & Dehestani Ardakani. M. (2022). The effect of biochar and hydrogel on the morphophysiological and biochemical properties of sage (Salvia officinalis L.) under drought stress. Journal of Plant Products, 45(1), 67-80. (In Persian). Islam, S., & Mohammad, F. (2020). Triacontanol as a dynamic growth regulator for plants under diverse environmental conditions. Physiology and molecular biology of plants, 26, 871–883. Jafari, M., Rezaei Nejad, A., & Feizian, M. (2016). Effect of super-absorbent, manure and irrigation frequency on growth and some physiological and biochemical characteristics of rose geranium. Journal of Crops Improvement, 18(2), 467-480. Kadhim, A. J. (2021). Effect of biofertilizers and animal manure on morphophysiological characteristics and amount of coriander (Coriandrum sativum L.) essential oil under drought stress conditions. Earth and Environmental Science, 735 (1), 012047. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/735/1/012047. Kiani, H., Khalesaro, S., Mokhatssi-Bidgoli, A., & Sharifi, Z. (2022). Effects of biochar and drought stress on some protective mechanisms of Nigella sativa L. Iranian of Journal Medicinal and Aromatic Plants Research, 39(9), 285-302. (In Persian). Kramer, P.J, & Boyer, J.S. (1995). Water Relations of Plants and Soils. New York: Academic Press,. Lichtenthaler, H. K. (1987). Chlorophyll and carotenoids–pigments of photosynthetic biomembrances za Colowick SP, Kaplan NO Methods in Enzymology. Vol. 148. Lopez- Marin, J., Galves, A., Del Amor, F.M., Albacete, A., Fernandez J.A., Egea Gilbert, C., & Perez Alfocea, F. (2017). Selecting vegetative/generative/dwarfing rootstocks for improwing fruil yield and quality in water stress sweet peppers. Scicentia Horticulturae, 214(1), 9-17. Lutts, S., Kinet, J.M. & Bouharmont, J. (1996). NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany,78(3), 389-398. Moghaddam, M., Estaji, A., & Farhadi, N. (2014). Effect of organic and inorganic fertilizers on morphological and physiological characteristics, essential oil content and constituents of agastache (Agastache foeniculum). Journal of Essential Oil Bearing Plants, 18(6), 1372 – 1381. Mohammadi, Z., Azadi, P., Ghanbari Jahromi, M., & Ghalebi, S. (2020). The effect of drought stress on morphophysiological characteristics of Verbascum thapsus during plant growth stages. Journal of Plant Production. 26(4), 227-243. (In Persian). Moradi-Ghahderijani, M., Jafarian, S., & Keshavarz, H. (2017). Alleviation of water stress effects and improved oil yield in sunflower by application of soil and foliar amendments. Rhizosphere. 4, 54-61. Nahidan, S., Faryadras, M., & Dorostkar, V. (2020). The effect of earthworm and application of cow manure and its biochar on aggregate-associated carbon and some soil physical properties. Agricultural Engineering (Scientific Journal of Agriculture), 43 (3), 365-387. (In Persian). Omidbeigi, R. (2005). Approaches to the production of medicinal plants. Astan Quds Razavi Publications, 440p. (In Persian). Rezaei Nejad, A., Faizian, M., & Sephond, K. (2013). Effect of aater deficit stress on growth, yield, essential oil content and composition of Pelargonium graveolens L. Plant Production Technology, 5(1), 83-94. (In Persian). Rezaei Nejad, A., Izadi, Z., Sepahvand, K., Mumivand, H., & Mousavifard, S. (2020). Changes in total phenol and some enzymatic and non-enzymatic antioxidant activities of rose-scented geranium (Pelargonium graveolens) in response to exogenous ascorbic acid and iron nutrition. Journal of Ornamental Plants, 10(1), 27 -36. Rezai, Z., & Rafieolhossaini, M. (2017). The Physiological response of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) to manure and super absorbent polymer under drought stress conditions. Journal of Ecophysiology of Agricultural Plants. 3(43), 547- 564. (In Persian). Safahani, A., & Noora, R. (2018). Effect of different levels of biochar on physiological traits of pumpkin under water shortage stress. Plant Environmental Physiology Journal, 13(49), 13-32. (In Persian). Safei Charikar, S., Marzvan, S., Jhangirzade, S. H., & Rahimi, M. (2020). Changes in growth biochemical, and chemical characteristics and alteration of the antioxidant defense system in the levels of tea clones (Camellia sinensis L.) under drought stress. Scientia Horticulturae. 265, 109257. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109257 Sajwan, M. Y., Mishra, D., Negi, M. S. & Bisht. P. S. (2020). Effect of organic manures on antioxidant activity and essential oil composition of Artemisia annua cv. CIM Arogya. International Journal Current Microbiology Application Science, 9(10), 3922-3930. Saki, A., Mozafari, H., Karimzadeh, K., Sani, B. & Mirza, M. (2019). Plant yield, antioxidant capacity and essential oil quality of Satureja mutica supplied with cattle manure and wheat straw in different plant densities. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 50(21), 2683–2693. Shadkam, Z., & Mohajeri, F. (2019). The interaction between irrigation interval with manure and vermicompost on vegetative characteristics and yield of Lemon Verbena (Lippia citriodora L.). Bi-Quarterly Journal of Plant Production. 9(1), 68- 80. (In Persian). Taiz, L., & Zeiger, E. (2006). Plant physiology. 4th ED. Sinauer Associates, Inc, Publishers Sunderland, Massachusetts. Verma, R. S., Rahman, L. U., Verma, R. K., Chauhan, A., & Singh, A. (2013). Essential oil composition of Pelargonium graveolens L’Her ex Ait. cultivars harvested in different seasons. Journal of Essential Oil Research, 25(5), 372-379. Wang, F., Zeng, B., Zongxiu, Z., & Cheng, Z. (2009). Relationship between proline and Hg2+ induced oxidative stress in a tolerant rice mutant. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 56, 723-731. Yadav, S., Modi, P., & Dave, A. (2020). Effect of abiotic stress on crops. Sustainable crop production. Rijeka, Croatia: In Tech; p. 3–23. Zaefarian, F., Akbarpour, V., Kaveh, M., & Habibi, M. (2022). Evaluation of biochar application with organic and biological fertilizers on the quantity and quality of peppermint (Mentha piperita L.) essential oil in ecological agriculture. Journal of Agroecology, 14(3), 561-578. (In Persian). Zarei, F. Shahriari, M.H., Nikkhah, R., Bayat, P., & Dindarlou, A. (2019). Growth and physiological responses of sweet basil to foliar application of chelate and nanochelate of potassium under deficit irrigation stress. Journal of Crops Improvement, 20(4), 849-868. (In Persian). Zhu, Q.H., Peng, X.H., Huang, T.Q., Xie, Z. B., & Holden, N.M. (2014). Effect of biochar addition on maize growth and nitrogen use efficiency in acidic red soils. Pedosphere, 24(6), 699-708. Zomorrodi, N., Rezaei Nejad, A., Mousavi-Fard, S., Feizi, H., Tsaniklidis, G., & Fanourakis, D. (2022). Potency of titanium dioxide nanoparticles, sodium hydrogen sulfide and salicylic acid in ameliorating the depressive effects of water deficit on periwinkle ornamental quality, Horticulturae 8, 675. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 156 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 78 |