نقش اصلاح‌کننده‌های خاک‌های آهکی بر عملکرد کمّی و کیفی سیاهدانه (Nigella sativa L.)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 16، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 42، دی 1398، صفحه 1437-1448   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i4.27851

نویسندگان

سید محمد سیدی¹؛ پرویز رضوانی مقدم^{* 2}؛ محمد خواجه حسینی²؛ حمید شاهنده³

¹دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²دانشـکده کشـاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³گروه علوم خاک و گیاه، دانشگاه تگزاس آمریکا

چکیده

به‌منظور تأثیر گوگرد و باکتری‌های اکسید‌کننده گوگردی بر میزان مصرف فسفر و تأثیر آن بر عملکرد کمّی و کیفی سیاهدانه (Nigella sativa L.) در خاک آهکی، آزمایشی در سال زراعی 92-1391 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا در آمد. این مطالعه به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 12 تیمار و سه تکرار طراحی شد. چهار اصلاح‌کننده خاک آهکی (شاهد، ورمی‌کمپوست + باکتری تیوباسیلوس، گوگرد + باکتری تیوباسیلوس و ورمی‌کمپوست + گوگرد + باکتری تیوباسیلوس) و سه سطح کاربرد فسفر (صفر، 30 و 60 کیلوگرم در هکتار) به‌ترتیب به‌عنوان عامل اول و دوم آزمایش انتخاب شدند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ و وزن خشک بوته سیاهدانه در مرحله گل‌دهی به‌طور معنی­دار تحت تأثیر اثر متقابل مقدار فسفر و اصلاح‌کننده­های خاک قرار گرفتند. هم‌چنین اثر متقابل ذکر شده بر عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک سیاهدانه معنی‌دار بود. در شرایط عدم کاربرد فسفر، نقش تیمار گوگرد + باکتری تیوباسیلوس در افزایش معنی­دار عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک سیاهدانه بیش از کاربرد 30 و 60 کیلوگرم در هکتار فسفر به تنهایی بود. کاربرد ورمی‌کمپوست + باکتری تیوباسیلوس به تنهایی و یا همراه با گوگرد بیش‌ترین تأثیر معنی­دار را در افزایش عملکرد دانه و بیولوژیک سیاهدانه داشت. به‌طوری‌که در نتیجه کاربرد تیمار ورمی‌کمپوست + باکتری تیوباسیلوس و نیز تیمار ورمی‌کمپوست + گوگرد + باکتری تیوباسیلوس، عملکرد دانه نسبت به تیمار شاهد به‌ترتیب تا 3/63 و 4/84 درصد افزایش یافت. در خاک­های آهکی، اکسیداسیون بیولوژیکی گوگرد به تنهایی و یا همراه با کود ورمی‌کمپوست می­تواند به راهکاری مناسب جهت فراهمی بیش‌تر فسفر در خاک و افزایش عملکرد کمّی و کیفی سیاهدانه مطرح باشد.
 

کلیدواژه‌ها

باکتری تیوباسیلوس؛ درصد اسانس؛ درصد روغن؛ گوگرد؛ ورمی کمپوست

مراجع

AI-Jassir, M.S., 1992.Chemical composition and microflora of black cumin (Nigellasativa L.) seeds growing in Saudi Arabia. Food Chemistry 45: 239–242.

Alijani, M., Amini Dehaghi, M., Modares Sanavi, S.A.M., Mohammad, A., and Rezaye, S., 2010. The effects of phosphorous and nitrogen rates on yield, yield components and essential oil percentage of Matricaria recutita L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 26: 101–113. (In Persian with English Summary)

Ashraf, M., Ali, Q., and Iqbal, Z., 2006. Effect of nitrogen application rate on the content and composition of oil, essential oil and minerals in black cumin (Nigella sativa L.) seeds. Journal of the Science of Food and Agriculture 86: 871–876.

AOAC (Association of Official Analytical Chemists)., 1980. Official Methods of Analysis. AOAC, Washington, DC.

Biswas, D.R, and Narayanasamy, G., 2006. Rock phosphate enriched compost: An approach to improve low-grade Indian rock phosphate. Bioresource Technology 97: 2243–2251.

Cechin, I., and De Fatima-Fumis, T., 2004. Effect of nitrogen supply on growth and photosynthesis of sunflower plants grown in the greenhouse. Plant Science 166: 1379–1385.

D’Antuono, L.F., Moretti, A., and Lovato, A.F.S., 2002. Seed yield, yield component, oil content and essential oil content and composition of Nigalla sativa L. and Nigella damascena L. Industrial Crops and Product 15: 59–69.

Duan, Z., Xiao, H., Dong, Z., Li, X., and Wang, G., 2004. Combined effect of nitrogen–phosphorus–potassium fertilizers and water on spring wheat yield in an arid desert region. Communications in Soil Science and Plant Analysis 35:161–175.

Erkan, N., Ayranci, G., and Ayranci, E., 2008. Antioxidant activities of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) extract, blackseed (Nigella sativa L.) essential oil, carnosic acid, rosmarinic acid and sesamol. Food Chemistry 110: 76–82.

Foroughifar, H., and Poor-Kasmani, M.E., 2002. Soil Science and Management. Ferdowsi University of Mashhad Press.

Ghamarnia, H., Khosravy, H., and Sepehri, S., 2010. Yield and water use efficiency of (Nigella sativa L.) under different irrigation treatments in a semi-arid region in the West of Iran. Journal of Medicinal Plants 4: 1612–1616. (In Persian with English Summary).

Ghorbani Nasrabadi, R., Saleh Rastin, N., and Alikhani, H., 2001. Effect of sulfur application with Thiobacillus and Bradyrhizobium inoculants on nitrogen fixation and growth indices of soybeans. Soil and Water Research 16: 169–178. (In Persian with English Summary).

Heydarnezhad, F., Shahinrokhsar, P., Shokri Vahed, H., and Besharati, H., 2012. Influence of elemental sulfur and sulfur oxidizing bacteria on some nutrient deficiency in calcareous soils. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 4: 735–739.

Hopkins, B., and Ellsworth, J., 2005. Phosphorus availability with alkaline/calcareous soil. Western Nutrient Management Conference, Salt Lake City, UT 6: 88–93.

Hosseinpur, A.R., Biabanaki, F.S., and Alikhani, H.A., 2011. Impact of poultry manure application on phosphorus desorption in some calcareous soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis 42: 208–219.

Javadi, H., 2008. Effect of planting dates and nitrogen rates on yield and yield components of black cumin (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 6: 59-66. (In Persian with English Summary)

Kariminia, A., and Shabanpour, M., 2002. Evaluation of sulfur oxidation potential by heterotrophic microorganisms in different soils. Water and Soil Science 17: 68–79. (In Persian with English Summary)

Khorassani, R., 2010. Phosphorus uptake efficiency in corn, sugar beet and groundnut. Water and Soil 24: 180–188. (In Persian with English Summary)

Kuzmina, N.A., 1997. Nitrogen, phosphorus and potassium concentrations and their balance of durum wheat plants during different growth stages. Plant Nutrition for Sustainable Food Production and Environment 78: 97–98.

Mohamed, S.A., Medani, R.A., and Khafaga, E.R., 2000. Effect of nitrogen and phosphorus applications with or without micronutrients on black cumin (Nigella sativa L.) plants. Annals of Agricultural Science 3: 1323–1338.

Mohammady Aria, M., Lakzian, A., Haghnia, G.H., Berenji, A.R., Besharati, H., and Fotovat, A., 2010. Effect of Thiobacillus, sulfur, and vermicompost on the water-soluble phosphorus of hard rock phosphate. Bioresource Technology 101: 551–554.

Mosavi nik, M., 2012. Effect of drought stress and sulphur fertilizer on quantity and quality yield of psyllium (Plantago ovata L.) in Baluchestan. Journal of Agroecology 4: 170–182. (In Persian with English Summary)

Nergiz, C., and Otles, S., 1993. Chemical composition of Nigella sativa L. seeds. Food Chemistry 48: 259–261.

Nickavar, B., Mojab, F., Javidnia, K., and Roodgar Amoli, M.A., 2003. Chemical composition of the fixed and volatile oils of Nigella sativa L. from Iran. Z. Naturforsch 58: 629–631.

Salimpour, S., Khavazi, K., Nadian, H., Besharati, H., and Miransari, M., 2010. Enhancing phosphorous availability to canola (Brassica napus L.) using P solubilizing and sulfur oxidizing bacteria. Australian Journal of Crop Science 4: 330–334.

Salvagiotti, F., Castellarin, J.M., Miralles, D.J., and Pedrol, H.M., 2009. Sulfur fertilization improves nitrogen use efficiency in wheat by increasing nitrogen uptake. Field Crops Research 113: 170–177.

Sameni, A.M., and Kasraian, A., 2004. Effect of agricultural sulfur on characteristics of different calcareous soils from dry regions of Iran. II. Reclaiming effects on structure and hydraulic conductivity of the soils under saline-sodic conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis 35: 1235–1246.

Seyyedi, S.M., Ghorbani, R., Rezvani Moghaddam, P., and Nassiri Mahallati, M., 2012. The effects of weed interference durations on phosphorus and potassium percentage and uptake efficiency of black seed (Nigella sativa L.) and its weeds. Journal of Plant Protection 26: 82–91. (In Persian with English Summary)

Seyyedi, S.M., Rezvani Moghaddam, P., Ghorbani, R., and Nassiri Mahallati, M., 2013. The effect of different weed-free and weed-infested periods on growth indices of black seed (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 11: 408-420. (In Persian with English Summary)

Seyyedi, S.M., Khajeh Hossieni, M., Rezvani Moghaddam, P., and Shahandeh, H., 2013. Effect of the increasing soluble phosphorus on seed production and quality of black Seed (Nigella sativa L.) in a calcareous soil. Journal of Horticultural Science, Accepted for Published. (In Persian with English Summary)

Shirani, H., Abolhasani Zeraatkar, M., Lakzian, A., and Akhgar, A., 2011. Decomposition rate of municipal wastes compost, vermi compost, manure and pistaco compost in different soil texture and salinity in laboratory condition. Water and Soil 25: 84–93. (In Persian with English Summary)

Sibbet, S.S., 1995. Managing high pH calcareous, saline, and sodic soils of the Western Pecan growing region. Hort Technology 5: 222–225.

Soaud, A.A., Al Darwish, F.H., Saleh, M.E., El-Tarabily, K.A., Sofian-Azirun, M., and Rahman, M.M., 2012. Effects of elemental sulfur, phosphorus, micronutrients and Paracoccus versutus on nutrient availability of calcareous soils. Australian Journal of Crop Science 5: 554–561.

Takruri, H.R.H, and Dameh, M.A.F., 1998. Study of the nutritional value of black cumin seeds (Nigella sativa L). Journal of the Science of Food and Agriculture 76: 404–410.

Tuncturk, M., Tuncturk, R., and Yildirim, B., 2011. The effects of varying phosphorus doses on yield and some yield components of black cumin (Nigella Sativa L.). Advances in Environmental Biology 5: 371–374.

Vidyalakshmi, R., Paranthaman, R., and Bhakyaraj, R., 2009. Sulphur oxidizing bacteria and pulse nutrition- A review. World Journal of Agricultural Sciences 5: 270–278.

White, P.J., and Veneklaas, E.J., 2012. Nature and nurture: the importance of seed phosphorus content. Plant Soil 357: 1–8.

Yadegari, M., and Barzegar, R., 2011. The effect of sulphur and Thiobacillus on nutrient absorption, growth and essential oil in lemon balm (Melissa officinalis L.). Journal of Medicinal Plants 1: 35–40. (In Persian with English Summary)