بررسی عملکرد و اجزاء عملکرد اکوتیپ‌های مختلف زیره سبز (Cuminum cyminum L.) تحت تأثیر تنش خشکی

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 5، دوره 16، شماره 3 - شماره پیاپی 61، مهر 1403، صفحه 493-511   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2024.85108.1172

نویسندگان

وحید بذر افشان¹؛ فرزاد پاک نژاد^{* 1}؛ حمیدرضا فنایی²؛ داوود حبیبی¹؛ مرتضی سیاوشی³

¹گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران.

²مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

³گروه علوم کشاورزی دانشگاه پیام نور، تهران، ایران.

چکیده

تنش خشکی، تولید زیره در ایران را خصوصاً در مراحل گل‌دهی با چالش جدی مواجه می­کند. لذا، به‌منظور بررسی عملکرد و شناسایی منابع ژنتیکی متحمل، 15 اکوتیپ زیره سبز (Cuminum cyminum L.) در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، در دو سال زراعی متوالی 1400- 1398) در کرج مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش نرمال، از کاشت تا پایان دوره رشد و در آزمایش تنش خشکی، از کاشت تا 50 درصد گل‌دهی آبیاری گردیدند. نتایج نشان داد که تنش خشکی موجب کاهش عملکرد و اجزاء عملکرد اکوتیپ­های زیره سبز شد. بیشترین عملکرد دانه، (103 گرم در مترمربع) مربوط به اکوتیپ تربت جام 8 در شرایط آبیاری نرمال بود که با اکوتیپ­های افغانی، خراسان-بیرجند، یزد 7، تربت جام 9 و سبزوار در یک گروه آماری قرار گرفتند. کمترین مقدار این شاخص (8/65 گرم در مترمربع) مربوط به اکوتیپ خراسان رضوی 12 بود. عملکرد دانه اکوتیپ افغانی، در شرایط آبیاری نرمال و تنش خشکی یکسان بود. اکوتیپ خراسان رضوی 12 نیز اکوتیپ حساس به تنش خشکی بود، زیرا کمترین عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه را در شرایط تنش خشکی داشت. تنش خشکی موجب افزایش درصد اسانس و کاهش عملکرد اسانس زیره سبز نسبت به آبیاری نرمال شد و در میان اکوتیپ­ها، بیشترین درصد اسانس زیره سبز مربوط به اکوتیپ افغانی بود. تنش خشکی، کاهش عملکرد اکوتیپ­های مورد مطالعه زیره سبز را به همراه داشت، امّا در این میان، اکوتیپ افغانی را می­توان به‌عنوان اکوتیپ مقاوم به تنش و دارای اسانس مطلوب معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها

اسانس؛ آبیاری؛ تنش‌های محیطی؛ عملکرد دانه

مراجع

1. Abbasi, N., Sohrabi, Y., & Kiani, H. (2023). Using tragacanth gum mitigated the effects of drought stress on the black cumin (Nigella sativa) plant. Agricultural Water Management, 84(1), 86-109. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108406
2. Afshar, A. K., Baghizadeh, A., & Mohammadi-Nejad, G. (2016). Evaluation of relationships between morphological traits and grain yield in cumin (Cuminum cyminum) under normal and drought conditions. Journal of Crop Breeding, 18, 160-165.
3. Allaq, A. A., Sidik, N. J., Abdul-Aziz, A., & Ahmed, I.A. (2020). Cumin (Cuminum cyminum), a review of its ethno pharmacology, photochemistry. Biomedical Research and Therapy, 7(9), 4016-4021. https://doi.org/10.15419/bmrat.v7i9.634
4. Baghbani-Arani, A., Modarres-Sanavy, S.A.M., Mashhadi-Akbar-Boojar, M., & Mokhtassi-Bidgoli, A. (2017). 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(15), 346-357. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.08.049
5. Bahrami, H., Armin, M., jamimoeini, M., & Abhari, A. (2023). The effect of different irrigation cut-off times on yield and yield components of cumin in weed interference conditions. Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 4(2), 291-304. https://doi.org/22034/csrar.2022.291654.1098
6. Bahraminejad, A., Mohammadi-Nejad, G.H., & Khadir, M. (2011). Genetic diversity evaluation of cumin (Cumin cyminum) based on phenotypic traits. Australian Journal of Crop Science, 5, 301-307.
7. Batool, M., El-Badri, A. M., Hassan, M.U., Haiyun, , Chunyun, W., Zhenkun, Y., Jie, K., Wang, B., & Zhou, G. (2023). Drought stress in Brassica napus: Effects, tolerance mechanisms, and management strategies. Journal of Plant Growth Regulation, 42(1), 21–45. https://doi.org/10.21608/jpp.2015.52096
8. Ebrahimiyan, M., Ebrahimi, M., Mortazavian, S.M.M., & Ramshini, H. (2017). The structure and genetic diversity of Iranian cumin populations (Cuminum cyminum) using SCoT molecular markers. New Genetic, 2(12), 285-292.
9. Eikani, M. H., Golmohammad, F., Mirza, M., & Rowshanzamir, S. (2007). Extraction of volatile oil from cumin (Cuminum cyminum) with superheated water. Journal of Food Process Engineering, 30, 255-266. https://doi.org/10.1111/j.1745-4530.2007.00117.x
10. Kazemi, H., Mortazavian, S. M. M., & Ghorbani Javid, M. (2017). Physiological responses of cumin (Cuminum cyminum) to water deficit stress. Iranian Journal of Field Crop Science, 48(4), 1099-1113. (In Persian with English abstract).
11. Mortazavian, S. M. M., Safari, B., Sadat Noori, S.A., & Foghi, B. (2018). Evaluation of diverse cumin (Cuminum cyminum) ecotypes for seed yield under normal and water stress condition. Journal of Agricultural Science and Technology, 20(1), 359-372.
12. Moslemi, E., Akbarian, M. M., Ravari, S.Z., Yavarzadeh, M.R., & ModafehBehzadi, N. (2023). Investigation of the effect of drought stress on yield and yield components of Cuminum cyminum ecotypes in climatic conditions of Kerman province. Eco Phytochemical Journal of Medicinal Plants, 10(4), 107-119. (In Persian).
13. Nouraein, M., Khavari-Khorasani, S., & Akhavan, M. (2020). Screening cumin (Cuminum cyminum) landraces for resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cumini. Australasian Plant Pathology, 49(1), 295–305. https://doi.org/10.1007/s13313-020-00707-7
14. Olle, M., & Bender, I. (2010). The content of oils in umbelliferous crops and its formation. Agronomy Research, 8(3), 687-696.
15. Omidbaigi, R. (2007). Production and Processing of Medicinal Plants (Vol. II). Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production. Astan Ghods Publication, Mashhad, Iran. 438 p. (In Persian)
16. Piri, R., Balouchi, H., & Salehi, A. (2019). Improvement of cumin (Cuminum cyminum) seed performance under drought stress by seed coating and bio priming. Scientia Horticulturae, 257(1), 357-384. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.108667
17. Pouryousef, M., Tavakoli, A., Maleki, M., & Barkhordari, K. (2012). Effects of drought stress and harvesting time on grain yield and its components of fennel (Foeniculum vulgare ). National Congress on Medicinal Plants, 315, 16-17. (In Persian).
18. Rasool, A., Bhat, K. M., Sheikh, A., Jan, A., & Hassan, S. (2020). Medicinal plants: Role, distribution and future. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(2), 2111-2114.
19. Soares, C., Carvalho, M. E., Azevedo, R. A., & Fidalgo, F. (2018). Plants facing oxidative challenges—A little help from the antioxidant networks. Environmental and Experimental Botany. 161, 4-25.
20. Soorni, J., Roustakhiz, J., Salimi, K. H., & Noori, E. (2021). Effects of drought stress on yield and yield-related traits, antioxidant enzymes and essential oil content of some cumin (Cuminum cyminum) ecotypes. Environmental Stress in Crop Science, 13(4), 1125-1134. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22077/escs.2020.2395.1624

21.Tabatabaei, S. M., Mohammadi-Nejad, G., & Yousefi, K. (2014). Yield assessment and drought tolerance indices in cumin ecotypes. Journal of Water Research in Agriculture, 28(1), 163-170. (In Persian with English abstract).