ارزیابی اثر متقابل نیتروژن و زمان برداشت بر عملکرد رویشی، کمیت و کیفیت اسانس چهار رقم ریحان (Ocimum basilicum L.)

علوم باغبانی

مقاله 9، دوره 35، شماره 4 - شماره پیاپی 52، اسفند 1400، صفحه 561-577  

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.61976.0

نویسندگان

فرج مویدی ¹؛ سجاد کردی²؛ علی اشرف مهرابی³؛ سهیلا دست برهان²

¹گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم‌آباد، خرم‌آباد، ایران

²گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده

نیتروژن یکی از مهم­ترین عناصر پرمصرف برای رشد و تولید گیاهان محسوب می­شود و در دسترس بودن آن بسیاری از پارامترهای مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان را تحت تأثیر قرار می­دهد. به­منظور بررسی اثر سطوح مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و برخی خصوصیات کیفی چهار رقم ریحان، آزمایشی به­صورت فاکتوریل اسپیلت پلات در زمان در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی خرم‌آباد در سال 1395 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار رقم ریحان (Ocimum basilicum var. Italian Large Leaf، O. basilicum var. Cinnamon، Sweet Thai O. basilicum var. و O. basilicum var. Mobarakeh)، سه سطح کود نیتروژن (صفر، 100 و 200 کیلوگرم در هکتار کود اوره) و سه نوبت برداشت گیاه ریحان بود. نتایج نشان داد که بیشترین نسبت برگ به ساقه (8/1) با کاربرد 100 و 200 کیلوگرم در هکتار کود اوره در رقم Italian Large Leaf در برداشت اول بدست آمد. از میان ارقام مورد بررسی، حداکثر وزن خشک برگ، وزن خشک کل، درصد و عملکرد اسانس مربوط به رقم Italian Large Leaf و حداکثر شاخص کلروفیل برگ مربوط به ارقام Sweet Thai و Cinnamon بود. بیشترین وزن خشک کل (kg ha^-1 3482) به رقم Italian Large Leaf با کاربرد 200 کیلوگرم در هکتار اوره در برداشت دوم اختصاص یافت که اختلاف معنی­داری با کاربرد 100 کیلوگرم در هکتار اوره در برداشت دوم در همین رقم نداشت. تیمار شاهد (عدم مصرف کود) نسبت به سایر تیمارهای کودی، از درصد اسانس بیشتری برخوردار بود (1/01 درصد)، اما حداکثر عملکرد اسانس (kg ha^-1 26/79) با مصرف 100 کیلوگرم در هکتار کود اوره حاصل شد. بیشترین مقدار ترکیبات غالب اسانس (به­ استثنای سه ترکیب غالب متیل­کاویکول، 1و8-سینئول و متیل­سینامات) در تیمار شاهد (عدم مصرف کود اوره) مشاهده گردید. به­طور کلی، می­توان رقم Italian Large Leaf و مصرف 100 کیلوگرم در هکتار کود اوره را در شرایط محیطی مشابه خرم­آباد توصیه نمود.

کلیدواژه‌ها

اوره؛ ترکیبات بیوشیمیایی؛ عملکرد اسانس؛ متیل‌کاویکول؛ وزن خشک برگ

مراجع

1- Adams R.P. 2007. Identification of essential oil components by gas chromatography/mass spectrometry. Allured Publishing Corporation, Carol Stream.

2- Al-Maskri A.Y., Hanif M.A., Al-Maskari M.Y., Abraham A.S., Al-Sabahi J.N., and Al-Mantheri O. 2011. Essential oil from Ocimum basilicum (Omani Basil): a desert crop. Natural Product Communications 6(10): 1487-1490.

3- Anonymous. 1996. European Pharmacopoeia. Council of Europe press, Strasbourg.

4- Barbieri G., Vallone S., Orsini F., Paradiso R., De Pascale S., Negre-Zakharov F., and Maggio A. 2012. Stomatal density and metabolic determinants mediate salt stress adaptation and water use efficiency in basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Plant Physiology 169: 1737-1746.

5- Beatović D., Krstić-Milošević D., Trifunović S., Šiljegović J., Glamočlija J., Ristić M., and Jelačić S. 2015. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of the essential oils of twelve Ocimum basilicum L. cultivars grown in Serbia. Records of Natural Products 9: 62-75.

6- Biesiada A., and Kuś A. 2010. The effect of nitrogen fertilization and irrigation on yielding and nutritional status of sweet basil (Ocimum basilicum L.). Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus 9(2): 3-12.

7- Bilal A., Jahan N., Ahmed A., Bilal S.N., Habib S., and Hajra S. 2012. Phytochemical and pharmacological studies on Ocimum basilicum Linn–a review. International Journal of Current Research and Review 4(23): 73-83.

8- Borloveanu M. 2014. Leacuri mănăstiresti. Terapii pentru trup si suflet. Lumea Credintei, Bucuresti.

9- Boveiri Dehsheikh A., Mahmoodi Sourestani M., Zolfaghari M., and Enayatizamir N. 2020. Changes in soil microbial activity, essential oil quantity, and quality of Thai basil as response to biofertilizers and humic acid. Journal of Cleaner Production 256: 120439.

10- Caliskan S., Ozkaya I., Caliskan M.E., and Arslan M. 2008. The effects of nitrogen and iron fertilization on growth, yield and fertilizer use efficiency of soybean in Mediterranean-type soil. Field Crops Research 108(2): 126-132.

11- Carneiro N.S., Alves C.C.F., Alves J.M., Egea M.B., Martins C.H.G., Silva T.S., Bretanha L.C., Balleste M.P., Micke G.A., Silveira E.V., and Miranda M.L.D. 2017. Chemical composition, antioxidant and antibacterial activities of essential oils from leaves and flowers of Eugenia klotzchiana Berg (Myrtaceae). Anais da Academia Brasileira de Ciências 89(3): 1907-1915.

12- Ekren S., Sönmez C., Özcakal E., Kurttas Y.S.K., Bayram E., and Gürgülü H. 2012. The effect of different irrigation water levels on yield and quality characteristics of purple basil (Ocimum basilicum L.). Agricultural Water Management 109: 155-161.

13- Jahan M., Amiri M.B., Dehghanipour F., and Tahami M.K. 2013. The effects of biofertilizers and winter cover crops on essential oil production and some agroecological characteristics of Basil (Ocimum basilicum L.) in an organic farming system. Iranian Journal of Field Crops Research 10(4): 751-763. (In Persian with English abstract)

14- Kalamartzis I., Dordas C., Georgiou P., and Menexes G. 2020. The use of appropriate cultivar of basil (Ocimum basilicum) can increase water use efficiency under water stress. Agronomy 10: 70.

15- Kandil M.A.M., Khatab M.E., Ahmed S.S., and Schnug E. 2009. Herbal and essential oil yield of Genovese basil (Ocimum basilicum L.) grown with mineral and organic fertilizer sources in Egypt. Journal für Kulturpflanzen 61(12): 443-449.

16- Kordi S. 2017. Evaluation of quantitative and qualitative characteristics of forage corn (Zea mays L.) and sweet basil (Ocimum basilicum L.) under nitrogen fertilizers (biological, chemical and integrated) in additive intercropping. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran. (In Persian with English abstract)

17- Kordi S., Zehtab-Salmasi S., Shafagh-Kolvanagh J., Weisany W., and Shannon D.A. 2020. Intercropping system and N₂ fixing bacteria can increase land use efficiency and improve the essential oil quantity and quality of sweet basil (Ocimum basilicum L.).  Frontiers in Plant Science 11: 610026.

18- Lawlor D.W. 2002. Carbon and nitrogen assimilation in relation to yield: mechanisms are the key to understanding production systems. Journal of experimental Botany 53: 773-787.

19- Li H., Ge Y., Luo Z., Zhou Y., Zhang X., Zhang J., and Fu Q. 2017. Evaluation of the chemical composition, antioxidant and antiinflammatory activities of distillate and residue fractions of sweet basil essential oil. Journal of Food Science and Technology 54(7): 1882-1890.

20- Milenkovića L., Stanojevićb J., Cvetkovićb D., Stanojevićb L., Lalevića D., Šunića L., Fallikc E., and Ilić Z.S. 2019. New technology in basil production with high essential oil yield and quality. Industrial Crops & Products 140: 111718.

21- Moayedi F., Kordi S. Mehrabi A.A., and Dastborhan S. 2020. Effect of different levels of nitrogen on yield, nitrate content, essential oil yield and some physiological traits in four cultivars of sweet basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Horticultural Science 34(2): 285-301. (In Persian with English abstract)

22- Nurzyńska-Wierdak R., Borowski B., Dzida K., Zawiślak G., and Kowalski R. 2013. Essential oil composition of sweet basil cultivars as affected by nitrogen and potassium fertilization. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 37: 427-436.

23- Omidbaigi R. 2006. Production and Processing of Medicinal Plants. Volume 3, 1st edition, Fekr-e-ruz Publications, 397 p. (In Persian)

24- Padalia R.C., Verma R.S., Chauhan A., Goswami P., Chanotiya C.S., Saroj A., Samad A., and Khaliq A. 2014. Compositional variability and antifungal potentials of Ocimum basilicum, O. tenuiflorum, O. gratissimum and O. kilimandscharicum essential oils against Rhizoctonia solani and Choanephora cucurbitarum. Natural Product Communications 9(10): 1507-1510.

25- Panahyan M., Kordi S., and Davarpanah J. 2019. Effect of nitrogen fertilizer source on yield and essential oil content of sweet basil (Ocimum basilicum L.) and forage maize (Zea mays L.) yield forage in intercropping. Iranian Journal of Crop Sciences 21(3): 287-301. (In Persian with English abstract)

26- Ram M., Ram D., Prasad A., Naqvi A., and Kumar S. 1998. Productivity of late transplanted mint (Mentha arvensis) with summer legume intercrops in a sub-tropical environment. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Sciences 20: 1028-1031.

27- Roman G.V. 2012. Fitotehnie. Plante Tehnice, Medicinale si Aromatice. Editura Universitară, Bucuresti.

28- Sifola M.I., and Barbieri G. 2006. Growth, yield and essential oil content of three cultivars of basil grown under different levels of nitrogen in the field. Scientia Horticulturae 108(4): 408-413.

29- Srivastava S., Cahill D.M., Conlan X.A., and Adholeya A. 2014. A novel in vitro whole plant system for analysis of polyphenolics and their antioxidant potential in cultivars of Ocimum basilicum. Journal of Agricultural and Food Chemistry 62(41): 10064-10075.

 30- Street R. 2012. Heavy metals in medicinal plant products-An African perspective. South African Journal of Botany 82: 67-74.

31- Tahami Zarandi M.K., Rezvani Moghaddam P., and Jahan, M. 2010. Comparison the effect of organic and chemical fertilizers on yield and essential oil percentage of basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Agroecology 2(1): 70-82. (In Persian with English abstract)

32- Weisany W., Raei Y., and Pertot I. 2015. Changes in the essential oil yield and composition of dill (Anethum graveolens L.) as response to arbuscular mycorrhiza colonization and cropping system. Industrial Crops & Products 77: 295-306.

33- Werner D., and Newton W.E. 2005. Nitrogen fixation in agriculture, forestry, ecology and environment. Springer, Netherlands.

34- Yassen M., Ram P., Anju Y., and Singh K. 2003. Response of Indian basil (Ocimum basilicum) to irrigation and nitrogen schedule in Central Uttar Pradesh. Annals of Plant Physiology 17(2): 177-181.

35- Zheljazkov V.I., Cantrell C.L., Ebelhar M.W., Rowe D.E., and Coker C. 2008. Productivity, oil content and oil composition of sweet basil as a function of nitrogen and sulphur fertilization. HortScience 43(5): 1415-1422.