بررسی اثر تلقیح با میکوریزا و حجم های آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس دو گونه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) و زنیان(Trachyspermum ammi L.)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 23، فروردین 1394، صفحه 20-37   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v7i1.48191

نویسندگان

علیرضا کوچکی^{* 1}؛ جواد شباهنگ¹؛ سرور خرم دل¹؛ فرزاد نجفی²

¹گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

به منظور بررسی اثر تلقیح با میکوریزا و سطوح مختلف آبیاری بر رشد، عملکرد کمی و کیفی رازیانه(Foeniculum vulgare Mill.) و زنیان (Trachyspermum ammi L.) آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در دو سال زراعی 89-1388 و 90-1389 به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تلقیح با میکوریزا در دو سطح (با تلقیح و بدون تلقیح) وحجم های آبیاری در سه سطح (1000، 2000 و 3000 مترمکعب در هکتار) به ترتیب به عنوان فاکتور اول و دوم در نظر گرفته شدند. صفات مورد بررسی شامل اجزای عملکرد (از جمله تعداد شاخه جانبی، تعداد چتر در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در چترک و وزن هزار دانه)، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی و درصد اسانس هر دو گونه بود. نتایج نشان داد که اثر ساده تلقیح با میکوریزا و حجم های آبیاری بر عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه، شاخص برداشت، اجزای عملکرد، درصد اسانس و عملکرد اسانس رازیانه و زنیان معنی دار (01/0≥p) بود. در شرایط تلقیح با میکوریزا عملکرد بیولوژیکی رازیانه و زنیان به ترتیب 03/5 و 3/4 گرم بر متر مربع بود. همچنین همزیستی با قارچ میکوریزا موجب بهبود عملکرد دانه رازیانه و زنیان به ترتیب به میزان 46 و 97 درصد در مقایسه با شاهد شد. در شرایط تلقیح با میکوریزا درصد اسانس رازیانه و زنیان به ترتیب 2/4 و 0/3 درصد بود. بیشترین و کمترین عملکرد دانه رازیانه و زنیان به ترتیب برای حجم آبیاری 3000 مترمکعب در هکتار (به ترتیب با 6/1 و 9/0 گرم بر متر مربع) و 1000 مترمکعب در هکتار (به ترتیب با 4/1و 7/0 گرم بر متر مربع) به دست آمد. بیشترین میزان اسانس رازیانه و زنیان (به ترتیب با 0/4 و 4/3 درصد) در حجم آبیاری 1000 مترمکعب و کمترین میزان آن در حجم آبیاری 3000 مترمکعب در هکتار (به ترتیب با 2/3 و 9/2 درصد) مشاهده شد. اثر متقابل حجم های آبیاری و تلقیح با قارچ میکوریزا بر عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت و برخی اجزای عملکرد رازیانه (تعداد شاخه جانبی در بوته، تعداد چتر در شاخه جانبی، تعداد چترک در چتر و تعداد دانه در چترک) و زنیان (تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در چترک و وزن هزار دانه) معنی دار (05/0≥p) بود. تلقیح با میکوریزا به دلیل تولید انواع هورمون ها و مواد بیولوژیکی محرک رشد گیاه و همچنین بهبود توسعه سیستم ریشه ای باعث فراهمی رطوبت و دسترسی به عناصر غذایی به ویژه فسفر گردید که در نتیجه بهبود خصوصیات رشدی و عملکرد را به دنبال داشت. افزایش حجم آبیاری با بهبود رشد رویشی و سطح فتوسنتز کننده باعث افزایش سرعت فتوسنتز و بهبود سطح برگ شد.

کلیدواژه‌ها

کود بیولوژیکی؛ گیاه دارویی؛ همزیستی

مراجع

Alkire, B.H., Simon, J.E., and Pautievsky, D. 1993. Water management for Midwestern peppermint (Mentha piperita L.) growing in highly organic soils, India, USA. Acta Horticulturae 344: 544-556.

Antunes, P.M., Schneider, K., Hillis, D., and Klironomos, J.N. 2007. Can the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices actively mobilize P from rock phosphates? Pedobiologia 51: 281-286.

Baher, Z.F., Mirza, M., Ghorbanli, M., and Rezaii, M.B. 2002. The influence of water stress on plant height, herbal and essential oil yield and composition in Satureja hortensis L. Flavour and Fragrance Journal 17(4): 275-277.

Cardoso, I.M., and Kuyper, T.W. 2006. Mycorrhizas and tropical soil fertility. Agriculture, Ecosystems and Environment 116: 72-84.

Celik, I., Ortas, I., and Kilic, S. 2004. Effects of compost, mycorrhiza, manure and fertilizer on some physical properties of a Chromoxerert soil. Soil and Tillage Research 78: 59-67.

Charles, D.J., Joly, R.J., and Simon, J.E. 1999. Effects of osmotic stress on the essential oil content and composition of peppermint. Phytochemistry 29(9): 2837-2840.

Clark, R.J., and Menary, R.C. 1980. The effect of irrigation and nitrogen on the yield and composition of peppermint oil (Mentha piperita L.). Australian Journal of Agricultural Research 31(3): 489 -498.

Colom, M.R., and Vazzana, C. 2002. Water stress effects on three cultivars of Eragrostis curvula. Italy Journal of Agronomy 6: 127-132.

Copetta, A., Lingua, G., and Berta, G. 2006. Effects of three AM fungi on growth, distribution of glandular hairs, and essential oil production in Ocimum basilicum L. var. Genovese. Mycorrhiza 16: 485-494.

Darzi, M.T., Ghalavand, A., and Rejali, F. 2008. Evaluation the effects of mycorrhiza, vermi compost and phosphate fertilizer on flowering, biological yield and root symbiosis in fennel. Iranian Journal of Agronomy Sciences 10(1): 88-109.

El-Mougy, N.S., and Abdel-Kader, M. 2007. Antifungal effect of powdered spices and their extracts on growth and activity of some fungi in relation to damping-off disease control. Journal of Plant Protection Research 47: 267-278.

Estrada-Luna, A., and Davies, A. 2003. Arbuscular mycorrhizal fungi influence water, relations, gas exchange, abscisic acid and growth of micropropagated chile ancho pepper (Capscum annuum) plantlets during acclimatization and post-acclimatization. Journal of Plant Physiology, 160: 1073-1083.

Feng, G., Zhang, F.S., Li, X.L., Tian, C.Y., Tang, C., and Rengel, Z. 2002. Improved tolerance of maize plants to salt stress by arbuscular mycorrhiza is related to higher accumulation of soluble sugars in roots. Mycorrhiza, 12: 185-190.

Gharib, F.A., Moussa, L.A., and Massoud, O.N. 2008. Effect of compost and bio-fertilizers on growth, yield and essential oil of sweet marjoram (Majorana hortensis) plant. International Journal of Agriculture and Biology 10: 381-387.

Gosling, P., Hodge, A., Goodlass, G., and Bending, G.D. 2006. Arbuscular mycorrhiza fungi and organic farming. Agriculture, Ecosystems and Environment 113: 17-35.

Gupta, M.L., Prasad, A., Ram, M., and Kumar, S. 2002. Effect of the vesicular–arbuscular mycorrhizal (VAM) fungus Glomus fasciculatum on the essential oil yield related characters and nutrient acquisition in the crops of different cultivars of menthol mint (Mentha arvensis) under field conditions. Bioresource Technology 81(1): 77-79.

Harrier, L.A., and Watson, C.A. 2004. The potential role of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in the bioprotection of plants against soil-borne pathogens in organic and/or other sustainable farming systems. Pest Management Science 60: 149-157.

Hasani, A., and Omid Beygi, R. 2002. The effects of water stress on some morphophysiological, physiological and metabolismic characteristics of ocimum. Agricultural Knowledge 3(12): 47-59. (In Persian with English Summary)

Hecl, J., and Sustrikova, A. 2006. Determination of heavy metals in chamomile flower drug- an assurance of quality control. International Symposium on chamomile Research, Development and Production. Presov, Slovakia 69 pp.

Holtzer, T.O., Archer, T.L., and Norman, J.M. 1988. Host plant suitability in relation to water stress. In: Heinrichs, E.A. (ed.), Plant Stress-Interactions, p. 111-37. Willey-lnterscience.

Jakobsen, I. 1987. Effects of VA mycorrhiza on yield and harvest index of field-grown pea. Plant and Soil 98(3): 407-415.

Jangir, R.P., and Sing, R. 1996. Effect of irrigation and nitrogen on seed yield of cumin (Cuminum cyminum). Indian Journal of Agronomy 41:140-143.

Jones, H.G., and Corlett, J.E. 1992. Current tropics in drought physiology. Journal of Agricultural Science, Cambridge 119: 291-296.

Kapoor, R., Chaudhary, V., and Bhatnagar, A.K. 2007. Effects of arbuscular mycorrhiza and phosphorus application on artemisinin concentration in Artemisia annua L. Mycorrhiza 17: 581-587.

Kapoor, R., Giri, B., and Mukerji, K.G. 2004. Improved growth and essential oil yield and quality in (Foeniculum vulgare Mill) on mycorrhizal inoculation supplemented with P-fertilizer. Bioresource Technology 93: 307-311.

Kazaee, H.R., Sabet Teimuri, M., and Nadjafi, F. 2007. The effects of irrigation regimes and seed planting amount on yield, yield components and quality of Plantago ovata L. Iranian Journal of Field Crops Research 8(5): 758-766. (In Persian with English Summary)

Khorramdel, S., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., and Ghorbani, R. 2010. Inoculation effects with biofertilizers on the yield and yield components in black cumin (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 8(5): 758-766. (In Persian with English Summary)

Khorramdel, S., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., and Ghorbani, R. 2008. Application effects of nitrogen and phosphorus biofertilizers on the growth indices of black cumin (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 8(5): 758-766. (In Persian with English Summary)

Kothamasi, D., Kuhand, R.C., and Babu, C.R. 2001. Arbuscular mycorrhizae in plant survival strategies. Tropical Ecology 42: 1-13.

Kravchenko, L.V., Leonova, E.I., and Tikhonovich, I.A. 1994. Effect of root exudates of non-legume plants on the response of auxin production by associated diazotrophs. Microbial Releases 2: 267-271.

Lopes-Lutz, D., Alviano, D.S., Alvino, C.S., and Kolodziejczyk, P.P. 2008. Screening of chemical composition, antimicrobial and antioxidant activites of Artemisia essential oils. Phytochemistry 69: 1732-1738.

Mahfouz, S.A., and Sharaf-Eldin, M.A. 2007. Effect of mineral vs. biofertilizer on growth, yield, and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). International Agrophysics 21: 361-366.

Morone-Fortunato, I., and Avato, P. 2008. Plant development and synthesis of essential oils in micropropagated and mycorrhiza inoculated plants of Origanum vulgare L. ssp. Hirtum (Link) Ietswaart. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 93: 139-149.

Munns, R. 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment 25: 239-250.

Oehl, F., Sieverding, E., Mader, P., Dubois, D., Ineichen, K., Boller, T., and Wiemken, A. 2004. Impact of long-term conventional and organic farming on the diversity of arbuscular mycorrhizal fungi. Oecologia 138: 574-583.

Omid Beygi, R. 1995. Approaches for Production and Processing in Medicinal Plants. Vol. 1. Tarrahan-e-Nashr, Publication, Tehran, Iran 424 pp. (In Persian)

Omid Beygi, R. 1997. Approaches for Production and Processing in Medicinal Plants. Vol. 3. Fekr-e- Rooz, Publication, Tehran, Iran 283 pp. (In Persian)

Ozturk, A., Unlukara, A., Ipek, A., and Gurbuz, B. 2004. Effects of salt stress and water deficit on plant growth and essential oil content of lemon balm (Melissa officinalis L.). Pakistan Journal of Botany 36(4): 787-792.

Passioura, J.B., Condon, A.G., and Richards, R.A. 1993. Water deficit, the development of leaf area and crop productivity. In: "Water Deficit, from Cell to Community "(eds. J.A.C. Smith and H. Griffiths). Biosciences, Publication. UK. p. 253-264.

Pinior, A., Grunewaldt-Stocker, G., Von Alten, H., and Strasser, R.J. 2005. Mycorrhizal impact on drought stress tolerance of rose plants probed by chlorophyll a fluorescence, praline content and visual scoring. Mycorrhiza 15: 596-605.

Razmjoo, K., Heydarizadeh, P., and Sabzalian, M.R. 2008. Effect of salinity and drought stresses on growth parameters and essential oil content of Matricaria chamomila. International Journal of Agriculture and Biology 10: 451-454.

Richter, J., Stutzer, M., and Schellenberg, I. 2005. Effects of mycorrhization on the essential oil content and composition of aroma components of marjoram (Marjorana hortensis), thyme (Thymus vulgaris L.) and ajwain (Trachyspermum carvi L.). 36th International Symposium on Essential Oils, 4-7 September, Budapes, Hungary.

Sardans, J., Roda, F., and Penuelas, J. 2005. Effect of water and a nutrient pulse supply on Rosemarinus officinalis growth, nutrient content and flowering in the field. Environmental and Experimental Botany 53: 1-11.

Shabih, F., Farooqi, A.H.A., Ansari, S.R., and Sharma, S. 1999. Effect of water stress on growth and essential oil metabolism in Cymbopogon martinii cultivars. Journal of Essential Oil Research 11: 491-496.

Singh, M., Sharma, S., and Ramesh, S. 2002. Herbage, oil yield and oil quality of patchouli [Pogostemon cablin (Blanco) Benth.] influenced by irrigation, organic mulch and nitrogen application in semi-arid tropical climate. Industrial Crops and Products 16(2): 101-107.

Surendra, S.R., Tomar, K.P., Gupta, K.P., Mohd, A., and Nigam, K.B. 1994. Effect of irrigation and fertility levels on growth and yield of coriander (Coriandrum sativum). Indian Journal of Agronomy 39: 442-447.

Uhlmann, E., Görke, C., Petersen, A., and Oberwinkler, F. 2006. Arbuscular mycorrhizae from arid parts of Namibia. Journal of Arid Environments 64: 221-237.

Vance, C.P., Uhde-Stone, C., and Allan, D.L. 2003. Phosphorus acquisition and use: critical adaptation by plants for securing a non- renewable resource. New Physiology 157: 423-447.