Evaluation the effects of organic, biological and chemical fertilizers on morphological traits, yield and yield components of Basil (Ocimum basilicum L.)

پژوهشهای زراعی ایران

Article 2, Volume 12, Issue 4 - Serial Number 36, January 2015, Pages 543-553   

Document Type: Research Article

DOI: 10.22067/gsc.v12i4.45135

Authors

S. M. K Tahami; P Rezvani Moghaddam^* ; M Jahan

Ferdowsi University of Mashhad

Abstract

The use of organic manure and biofertilizers containing beneficial microorganisms instead of chemical fertilizers are known to improve plant growth through supply of plant nutrients and can help sustain environmental health and soil productivity. Because of special priority of the medicinal plants production in sustainable agricultural systems and lack of studies on assessment of different sources of fertilizer on basil plants, an experiment was conducted at Research Station, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran, in 2009. A complete randomize block design with ten treatments, and three replications was used. The treatments were: 1)cow manure, 2)sheep manure, 3)hen manure, 4)compost 5)vermicompost, 6)biological fertilizer nitroxin (consisting of Azotobacter and Azospirillum), 7)biological fertilizer consisting of Phosphate Solubilizing Bacteria (Pseudomonas and Bacillus), 8)mixture of biological fertilizer nitroxin and Phosphate Solubilizing Bacteria 9)NPK fertilizers, and 10)control (no fertilizer). Results showed plant height in sheep manure was higher than other treatments. Number of branches in vermicompost and number of inflorescence in cow manure were significantly higher than other treatments. The number of whorled flowers in compost, sheep and cow manure were more than other treatments. Highest leaf and green area index was observed in nitroxin treatment and biological yield in sheep manure have significant difference with other treatments (except cow manure). The highest seed yield were obtained from plants treated with compost (1945 kg/h) and the lowest of that observed in NPK fertilizer and control treatments. In all measured traits (except number of inflorescence) NPK fertilizer and control treatment did not have any significant difference.

Keywords

Cow manure; Compost; Biological yield; Seed yield; Green area index

References

1- اکبری‌نیا، ا.، ا. قلاوند، ف. سفید‌کن، م.ب. رضایی، و ا. شریفی عاشور آبادی.1382. بررسی تأثیر کودهای شیمیایی، دامی و تلفیقی بر عملکرد و میزان ترکیبات اسانس دانه گیاه دارویی رازیانه. پژوهش و سازندگی. 61: 41-32.

2- امید بیگی،ر. 1385. رهیافتهای تولید و فراوری گیاهان دارویی، جلد 3. انتشارات آستان قدس رضوی، مشهد، 397صفحه.

3- بیاری، ا.، ا. غلامی، و ه. اسدی رحمانی. 1386. تولید پایدار و بهبود جذب عناصر غذایی ذرت در عکس العمل به تلقیح بذر توسط باکتریهای محرک رشد. چکیده مقالات دومین همایش ملی کشاورزی بوم شناختی ایران گرگان، صفحه 8.

4- پرویزی، ی. و ع. نباتی.1383. تأثیر دور آبیاری و کود دامی بر کارایی مصرف آب و عملکرد کمی و کیفی ذرت دانه ای. پژوهش و سازندگی، 63: 29-21.

5- جهان، م. و آ. کوچکی. 1383. تأثیر کشت ارگانیک بابونه(Matricaria chamomilla L.) بر ترکیبات شیمیایی آن. پژوهش و سازندگی، 61: 95-87.

6- حسن‌زاده قورت تپه، ع. و ا. قلاوند. 1384. بررسی سیستم‌های مختلف تغذیه بر عملکرد دانه و کارایی نیتروژن در برخی از ارقام آفتابگردان در آذربایجان غربی. علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ویژه‌نامه زراعت و اصلا نباتات، 27-20.

7- حیدری، ف.، س. زهتاب سلماسی، ع. جوانشیر، ه. آلیاری، و م. دادپور. 1387. تأثیر نحوه مصرف ریزمغذی‌ها و تراکم بوته بر عملکرد و اسانس نعناع فلفلی(Mentha piperita L.) تحقیقات گیاهان دارویی ومعطر ایران، 24(1): 9-1.

8- خرم دل، س. 1387. اثر کودهای بیولوژیکی نیتروژن و فسفر بر خصوصیات کمی سیاهدانه. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی. دانشگاه فردوسی مشهد.

9- درزی، م.، ا. قلاوند، ف. رجالی، و ف. سفیدکن. 1385. کاربرد کودهای زیستی بر عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgare Mill..). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 22(4): 292-276

10- سازمان هواشناسی کشور. 1388. آمار هواشناسی کشور. http://www.irimo.ir

11- شریفی، ز.، و و. حق‌نیا. 1386. تأثیر کود بیولوژیکی نیتروکسین بر عملکرد و اجزاء عملکرد گندم رقم سبلان. دومین همایش ملی کشاورزی بوم شناختی ایران. گرگان. ص. 123

12- عزیزی، م.، ف. رضوانی، م. حسن‌زاده خیاط، ا. لکزیان، و ح. نعمتی. 1387. تأثیر سطوح مختلف ورمی‌کمپوست و آبیاری بر خصوصیات مورفولوژیک و میزان اسانس بابونه آلمانی (Matricaria recutita) رقم Goral. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 24(1): 93-82

13- لطفی، آ.، وهابی سدهی، ع.، قنبری، ا. و حیدری، م. 1387. بررسی تأثیر کم آبیاری و کود دامی بر خصوصیات کمی وکیفی اسفرزه (Plantago ovata Forssk.) درمنطقه سیستان. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 24(4):518 - 506.

14- مرادی، ر. 1388. بررسی تأثیر کودهای بیولوژیک و آلی بر عملکرد، اجزای عملکرد دانه و میزان اسانس گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare). پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اگرواکولوژی. دانشگاه فردوسی مشهد.

15- یزدانی، ر. 1388. بررسی تأثیر پرایمینگ بذر توسط باکتری ازتوباکتر و استفاده از کودهای آلی و شیمیایی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی ماریتیغال. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته اگرواکولوژی. دانشگاه فردوسی مشهد.

16- Agyenim Boateng, S., J. Zickermann, and M. Kornahrens. 2006. Poultry manure effect on growth and yield of maize. West Africa Journal of Applied Ecology (WAJAE), 9: 12-18.

17- Arancon, N. Q., C. A. Edwards, P. Bierman, C. Welch, and J. D. Metzger. 2004. Influence of vermicompost on field strawberries. Bioresource Technology, 93: 145-153.

18- Azeez. J.O., W. Van Averbeke, and A.O.M. Okorogbona. 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.

19- Barea, J.M., C. Azcon-Aguilar, and R. Azcon. 1997. Interactions between mycorrhizal fungi and rhizosphere microorganisms within the context of sustainable soil-plant systems. In: Multitrophic interactions in terrestrial systems: The 36th symposium of The British Ecological Society. Gange, A.C., Brown, V.K. (Eds.). Cambridge University Press. pp. 65-78.

20- Beffa, T., M. Blanc, L. Marilley, J. L.Fisher, P.F. Lyon, and M. Aragno. 1996. Taxonomic and metabolic microbial diversity during composting. In The Science of Composting, Part 1, (eds), M. de Bertoldi, P. Sequi, B. Lemmes and T. Papi, pp. 149-161 London, England: Chapman and Hall.

21- Boulter, J.I., G.J. Boland, and J.T. Trevors. 2000. Compost: A study of the development process and end-product potential for suppression of turf grass disease. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 16:115-134.

22- Bremness, L., 1999. Herbs. Eyewitness Handbook, London, 176 Pp.

23- Daneshian, A., B. Gurbuz, B. Cosge, and A. Ipek. 2009. Chemical components of essential oils from Basil (Ocimum basilicum L.) grown at different nitrogen levels. International Journal of Natural and Engineering Sciences, 3(3): 8-12.

24- Kennedy, I. R., A.T.M.A.Choudhury, and M.L. Kecskes. 2004. Non-symbiotic bacterial diazotrophs in crop-farming systems: can their potential for plant growth promotion be better exploited? Soil Biology and Biochemistry. 36: 1229-1244.

25- Khalid. A. K., S. F. Hendawy, and E. El-Gezawy. 2006. Ocimum basilicum L. production under organic farming. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 2(1): 25-32.

26- Khosravi, H. 2001. Application of biofertilizers in cereals farming. P: 178-194, in: Khavazi, K., and Malakouti, M. J. (eds.), Necessity for the production of biofertilizers in Iran. A compilation of papers, Agriculture Training Publication.

27- Kolata, E., A. Beresniiewicz, J. Krezel, L. Nowosielshi, and O. Slow. 1992. Slow release fertilizers on organic carriers as the source of N for vegetable crops production in the open field. Acta Horticulturae. 339: 241-249.

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

29- Marrotti, M., R. Piccaglia, and E. Giovanelli. 1996. Differences in essential oil composition of basil (Ocimum basilicum L.) Italian cultivars related to morphological characteristics. J. Agr. Food Chem, 44:3926-3929

30- Martin, P.A., W. Glatzle, W. Kolb, H. Omay, and W. Schmidt. 1989. N2-fixing bacteria in the rhizosphere: Quantification and hormonal effects on root development. Z. Pflanzenernaehr. Bodenk. 152: 237-245.

31- Mcginnis, M., A. Cooke, T. Bilderback, and M. Lorscheider. 2003. Organic fertilizers for basil transplant production. Acta Horticulture, 491: 213-218.

32- Pavlou, G.C., C. D. Ehaliotis, and V. A. Kavvadias, 2007.Effect of organic and inorganic fertilizers applied during successive crop seasons on growth and nitrate accumulation in lettuce. Scientia Horticulturae. 111:319–325

33- Ramesh, M. N., A. A. Farooqi, and T. Subbaiah. 1989. Influence of sowing date and nutrient on growth and yield of Isabgol. Crop Research. 2: 169-174.

34- Robin, A., R. A. K. Szmidt, and W. Dickson. 2001. Use of compost in agriculture, Frequently Asked Questions (FAQs). Remade Scotland. pp. 324- 336.

35- Sifola, M.I., and G. Barbieri. 2006. Growth, yield and essential oil content of three cultivars of basil grown under different levels of nitrogen in the field. Scientia Horticulturae. 108: 408–413

36- Stroehlein. J. L. and C. Berger. 1963. The use of ferrosul a stell industry by product, as a soil amendment. Soil Science Society of American Proceedings. 21 : 51-53

37- Vessey, J. K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant Soil. 255: 571-586.

38- Tomati, U., A. Grappelli, and E. Galli. 1988. The hormone - like effect of earth worm casts on plant growth. Biol. Fertil. Soils 5: 288- 294.

39- Zahir, A.Z., M. Arshad, and W. F. Franken Berger. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: Application and perspective. Advan. Agron. 81:97-168.