بررسی ویژگی‌های اکوفیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و علف‌کشی اسطوخودوس افراشته، سنا بومی، زامور و بادمجان وحشی

علوم باغبانی

مقاله 8، دوره 37، شماره 2 - شماره پیاپی 58، مرداد 1402، صفحه 391-407   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2022.76154.1159

نویسندگان

حسین غلامی¹؛ محمدجمال سحرخیز^{* 1}؛ محسن شیردل¹؛ کهزاد سرطاوی²؛ حمید مزارعی²

¹گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

²مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان بوشهر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بوشهر، ایران

چکیده

اسطوخودوس افراشته (Lavandula stricta)، سنا بومی (Cassia obovata)، زامور (Cocculus pendulus) و بادمجان وحشی (Solanum xanthocarpum) از گونه‌های قابل رویش در استان بوشهر می‌باشند و تاکنون گزارشی مبنی بر توصیف ویژگی‌های اکوفیزیولوژیک، علف­کشی و بیوشیمیایی این گونه‌ها در ایران وجود ندارد. برای این منظور، گیاهان مورد نظر در بهار سال 1398 در استان بوشهر از طبیعت جمع‌آوری و در شرایط سایه و جریان هوای آزاد به‌منظور عصاره‌گیری و اندازه‌گیری صفات مورد نظر، خشک شدند. در بین گیاهان مورد مطالعه بیشترین و کمترین میزان فنول کل به‌ترتیب در گیاهان زامور جمع‌آوری شده در کیلومتر 3 جاده گله‌دار و گیاه سنا بومی جمع‌آوری شده در منطقه کاکی مشاهده گردید. گیاهان اسطوخودوس افراشته برداشت شده از منطقه گلوگاه، دارای بالاترین میزان فلاونوئید کل بود. کمترین و بیشترین میزان فلاوون و فلاونول مربوط به گیاهان سنا بومی و زامور بود. در این مطالعه، بیشترین میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی به‌ترتیب در گیاهان زامور، اسطوخودوس افراشته و بادمجان وحشی گزارش گردید. گیاهان سنا بومی جمع‌آوری شده از منطقه کاکی دارای کمترین میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی بود. گیاهان اسطوخودوس افراشته برداشت شده از منطقه گلوگاه، دارای ترکیبات فنولی پی‌کوماریک اسید و الاژیک اسید می‌باشد. در بین اسیدهای فنولی مورد ارزیابی، اسیدهای فنولی کاتچین و پی‌کوماریک اسید در گیاهان زامور جمع‌آوری شده در کیلومتر 3 جاده گله‌دار مشاهده شد. گیاه سنا بومی جمع‌آوری شده از منطقه کاکی و اسطوخودوس افراشته دارای الاژیک اسید در پیکره رویشی بودند. نتایج این بررسی نشان داد اسیدهای فنولی شناسایی شده در بادمجان وحشی جمع‌آوری شده از بندر سیراف، کافئیک اسید، کلروژنیک اسید، پی‌کوماریک اسید، وانیلین و هسپریدین بود. در بین اسیدهای فنولی شناسایی شده، کلروژنیک اسید ترکیب غالب در بادمجان وحشی بود. نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین اثر بازدارندگی روی جوانه‌زنی بذور پنیرک مربوط به غلظت 1000 میکرولیتر در لیتر عصاره‌های زامور و بادمجان وحشی بود، به نحوی که به طور کامل جوانه‌زنی را متوقف کردند. به ‌طور کلی با افزایش غلظت عصاره از صفر تا 1000 میکرولیتر در لیتر، شاخص آللوپاتی در مورد همه گیاهان منفی‌تر شد. افزون بر این، با به کارگیری عصاره‌های الکلی گیاهان مورد مطالعه و افزایش غلظت از صفر تا 1000 میکرولیتر در لیتر، میانگین درصد، سرعت جوانه‌زنی، طول ریشه‌چه و ساقه‌چه سلمه‌تره به طور معنی‌داری کاهش یافت. کمترین شاخص آللوپاتی در غلظت 1000 میکرولیتر در لیتر عصاره بادمجان وحشی مشاهده شد که بیشترین اثر بازدارندگی (شاخص آللوپاتی 58/0-) را بر رشد و جوانه‌زنی بذور سلمه‌تره داشت. با توجه به پتانسیل بالای علف­کشی عصاره‌های زامور و بادمجان وحشی، می‌توان از آن‌ها در راستای مدیریت علف‌های هرز پنیرک و سلمه‌تره استفاده کرد. همچنین می‌توان از عصاره گیاه زامور به عنوان یک منبع آنتی‌اکسیدان طبیعی در صنایع مرتبط استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

آنتی‌اکسیدان؛ الاژیک اسید؛ کلروژنیک اسید؛ فلاونوئید؛ علف‌کشی

مراجع

1. Abiy, Y., Derese, S., Midiwo, J.O., Bii, C.C., Heydenreich, M., & Peter, M.G. (2005). Antimicrobial flavonoids from the stem bark of Erythrina burttii. Fitoterapia, 76(5), 469-472.‏ https://doi.org/10.1016/j.fitote.2005.04.006
2. Achhireddy, N.R., & Singh, M. (1984). Allelopathic effects of lantana (Lantana camara) on milkweedvine (Morrenia odorata). Weed Science, 32(6), 757-761. https://doi.org/10.1017/S0043174500059944
3. Anjum, T., & Bajwa R. (2007). The effect of sunflower leaf extracts on Chenopodium album in wheat fields in Pakistan. Crop Protection, 26(9), 1390-1394. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2006.11.012
4. Batish, D.R., Singh, H.P., Kaur, M., Kohli, R.K., & Singh, S. (2012). Chemical characterization and phytotoxicity of volatile essential oil from leaves of Anisomeles indica (Lamiaceae). Biochemical Systematics and Ecology, 41, 104-109. https://doi.org/10.1016/j.bse.2011.12.017
5. Chon, S.U., Jang, H.G., Kim, D.K., Kim, Y.M., Boo, H.O., & Kim, Y.J. (2005). Allelopathic potential in lettuce (Lactuca sativa) plants. Scientia Horticulturae, 106(3), 309-317. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2005.04.005
6. Dayan, F.E., Cantrell, C.L., & Duke, S.O. (2009). Natural products in crop protection. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 17(12), 4022-4034. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2009.01.046
7. Duke, S. O. (2003). Ecophysiological aspects of allelopathy. Planta, 217(4), 529-539.
8. Gholami, H., Saharkhiz, M.J., Raouf Fard, F., Ghani, A., & Nadaf, F. (2018). Humic acid and vermicompost increased bioactive components, antioxidant activity and herb yield of Chicory (Cichorium intybus). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 14, 286-292.‏ https://doi.org/10.1016/j.bcab.2018.03.021
9. Golisz, A., Lata, B., Fujii, Y., & Gawronski, S.W. (2008). Allelopathic potential of phytochemicals in various cultivars of buckwheat. Allelopathy Journal, 22(1), 35-45
10. Hartman, H., Kester, D., & Davis, F. (1990). Plant propagation, principle and practices. Prentice Hall Imitational Inc. New Jersey. USA.
11. Hejazi, A. (1999). Allelopathy (self-poisoning and other poisoning: the interactions of organisms with each other). University of Tehran Press, Tehran, Iran. (In Persian)
12. Jadhav, P. S., Malik, N. G., & Chavan, P. D. (1997). Allelopathic effects of Ipomoea carnea fistulosa on growth of wheat, rice, sorghum and kidney bean. Allelopathy Journal, 4(2), 345-348.
13. Jamzad, Z. (2012). Flora of Iran: Lamiaceae. Tehran: Research Institute of Forests and Rangelands.‏ Published Tehran, Tehran, Iran. (In Persian)
14. Justesen, U., Knuthsen, P., & Leth, T. (1998). Quantitative analysis of flavonols, flavones, and flavanones in fruits, vegetables and beverages by high-performance liquid chromatography with photo-diode array and mass spectrometric detection. Journal of Chromatography A, 799(1-2), 101-110. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(97)01061-3
15. Kashfi Bonab, A. R. (2009). Comparative economic advantage of cultivation and trade of medicinal plants in Iran and its value in world markets. Commercial Surveys, 44, 67-78. )In Persian)
16. Kaur, S., Singh, H. P., Mittal, S., Batish, D. R., & Kohli, R. K. (2010). Phytotoxic effects of volatile oil from Artemisia scoparia against weeds and its possible use as a bioherbicide. Industrial Crops and Products 32(1), 54-61. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.03.007
17. Kazerooni Monfared,, Tokasi, S., & Banayan Awal, M. (2013). Study of allelopathic effects of berseem clover (Trifolium alexandrium) shoot aqueous extract on germination and initial seedling growth of some weed species. Iranian Plant Protection Research, 27(4), 509-512. )In Persian)
18. Kiarostami, Kh., Ilkhanizadeh, M., & Kazem negad, A. (2007). Study on allelopathic potential of wheat (Triticum aestivum) against Hordeum spontaneum and Lolium rigidum. Iranian Journal of Biology, 20(2), 214-207. (In Persian with English abstract)
19. Kobayashi, K. (2004). Factors affecting phytotoxic activity of allelochemicals in soil. Weed Biology and Management, 4(1), 1-7. https://doi.org/10.1111/j.1445-6664.2003.00112.x
20. Kordali, S., Cakir, A., Ozer, H., Cakmakci, R., Kesdek, M., & Mete, E. (2008). Antifungal, phytotoxic and insecticidal properties of essential oil isolated from Turkish Origanum acutidens and its three components, carvacrol, thymol and p-cymene. Bioresource Technology, 99(18), 8788-8795. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.04.048
21. Li, X. M., Tian, S. L., Pang, Z. C., Shi, J. Y., Feng, Z. S., & Zhang, Y. M. (2009). Extraction of Cuminum cyminum essential oil by combination technology of organic solvent with low boiling point and steam distillation. Food Chemistry, 115(3), 1114-1119. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.12.091
22. Macı́as, F. A., López, A., Varela, R. M., Torres, A., & Molinillo, J. M., (2004). Bioactive apocarotenoids annuionones F and G: structural revision of annuionones A, B and E. Phytochemistry, 65(22), 3057-3063. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2004.08.048
23. Martino, L. D., Mancini, E., Almeida, L. F. R. D., & Feo, V. D. (2010). The antigerminative activity of twenty-seven monoterpenes. Molecules 15(9), 6630-6637. https://doi.org/10.3390/molecules15096630
24. Menichini, F., Tundis, R., Bonesi, M., Loizzo, M. R., Conforti, F., Statti, G., Di Cindi, B., Houghton, P. J., & Menichini, F. (2009). The influence of fruit ripening on the phytochemical content and biological activity of Capsicum chinense cv Habanero. Food Chemistry, 114(2), 553-560.‏ https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.09.086
25. Najafi, N., Gholami, H., Ghaderifar, M., Sanei, M., (2013). Allelopathic effect of water extract of liquorice (Glycyrrhiza glabra) on germination and chlorophyll content of maize. Journal of Novel Applied Sciences, 2(4), 1220-1223.
26. Nasr Isfahan, M., & Shariati, M. (2007). The effect of some allelochemicals on seed germination of Coronilla varia seeds. American–Eurasian Journal Agricalture Environmental Science, 2(5), 534–538.
27. Nourimand, M., Mohsenzadeh, S., Teixeira da Silva, J. A., & Saharkhiz, M. J. (2011). Allelopathic potential of fennel (Foeniculum vulgare). Medicinal and Aromatic Plant Science and Biotechnology, 5(1), 54-57.
28. Oke, F., Aslim, B., Ozturk, S., & Altundag, S. (2009). Essential oil composition, antimicrobial and antioxidant activities of Satureja cuneifolia Food Chemistry, 112(4), 874-879.‏ https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.06.061
29. Omezzine, F., Ladhari, A., Rinez, A., & Haouala, R. (2011). Potent herbicidal activity of Inula crithmoïdes Scientia Horticulturae, 130(4), 853-861. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.08.013
30. Orouji, K., Khazaei, H. R., Rashed Mohasel, M. H., Ghorbani, R., & Azizi, M. (2008). Allelopathic effects of sunflower (Helianthus annuus) on germination and initial growth of redroot pigweed (Amaranthus retroflexus) and common lambsquarter (Chenopodium Album). Iranian Plant Protection Research (Journal of Plant Protection), 22(2), 119-128. (In Persian with English abstract)
31. Popova, M., Bankova, V., Butovska, D., Petkov, V., Nikolova‐Damyanova, B., Sabatini, A. G., Marcazzan, G.L., & Bogdanov, S. (2004). Validated methods for the quantification of biologically active constituents of poplar‐type propolis. Phytochemical Analysis, 15(4), 235-240.‏ https://doi.org/10.1002/pca.777
32. Raisi, A., Arbabi, M., & Rasoulizadeh, A. (2016). Cocculus pendulus (Forsk): An important medicinal plant of Baluchistan, Iran. P.121-128. In The First International and the Third National Conference of Engineering and Agriculture Management, Environment and Stable Natural Resources, 29 February 2016, Hamedan, Iran. (In Persian with English abstract)
33. Ramezani, S., Saharkhiz, M. J., Ramezani, F., & Fotokian, M. H. (2008). Use of essential oils as bioherbicides. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 11(3), 319-327. https://doi.org/10.1080/0972060X.2008.10643636
34. Richardson, D. M., Williams, P. A., & Hobbs, R. J. (1994). Pine invasions in the Southern Hemisphere: determinants of spread and invadability. Journal Biogeogr, 21, 511–527. https://doi.org/10.2307/2845655
35. Saadatian, B., Ahmadv, G., & Soleymani, F. (2012). Effect of seed priming on summer savory (Satureja hortensis) germination characteristics under drought and salinity stresses. Seed Research (Journal of Seed Science and Technology), 2(2), 35-44. )In Persian(
36. Samaneh, Z., Kourosh, E., & Morteza, A.S. (2014). Study on allelopathic potential of Asafoetida (Ferula assa) medical plant on germination and seedling growth of Cardaria draba and Plantago major. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 7(10), 724-731.
37. Sartavi, K., & Gholamian, F. (2004). Medicinal plants of Bushehr province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 20(2), 213-227. (In Persian with English abstract)
38. Singh, O.M., & Singh, T.P. (2010). Phytochemistry of Solanum xanthocarpum: an amazing traditional healer.‏ Journal of Scientific & Industrial Research, 69, 832-740.
39. Sodaeizadeh, H., Rafieiolhossaini, M., & Van Damme, P. (2010). Herbicidal activity of a medicinal plant, Peganum harmala, and decomposition dynamics of its phytotoxins in the soil. Industrial Crops and Products, 31(2), 385-394. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2009.12.006
40. Soltanipour, M.A. (2005). Medicinal plants of the Geno protected area. Pajouhesh and Sazandegi (In Natural Resources), 18(3), 27-37.
41. Taban, A., Saharkhiz, M.J., & Hadian, J. (2013). Allelopathic potential of essential oils from four Satureja Biological Agriculture & Horticulture, 29(4), 244-257. https://doi.org/10.1080/01448765.2013.830275
42. Vyvyan, J. R. (2002). Allelochemicals as leads for new herbicides and agrochemicals. Tetrahedron, 58, 1631-1636.
43. Wojdyło, A., Oszmiański, J., & Czemerys, R. (2007). Antioxidant activity and phenolic compounds in 32 selected herbs. Food Chemistry, 105(3), 940-949.‏ https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.04.038
44. Yagi, S., El Tigani, S., Ali, M., Elkhidir, I., & Mohammed, A.M. (2013). Chemical constituents and insecticidal activity of Senna italica from the sudan. International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy, 9, 146-151.‏ https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ILCPA.14.146
45. Yarnia, M., Benam, M.K., Tabrizi, E.F.M., Nobari, N., & Ahmadzadeh, V. (2011). Effect of planting dates and density in drought stress condition on yield and yield components of Amaranth Koniz. Advances in Environmental Biology, 5(6), 1139-1150.‏
46. Zirak, S., Enteramian, K., & Azimzadeh, M. (2014). Study on allelopathic potential of assa foetida (Ferula assa) medical plant on germination and seedling growth of Cardaria draba and Plantago major. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 7, 724-731.