اثر کاربرد سطوح مختلف مس و روی بر برخی صفات رشدی، غلظت مس و روی و بازده و عملکرد اسانس ریحان (Ocimum basilicum L.‌)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه تبریز، تبریز

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

3 استاد گروه علوم و مهندسی خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

4 دانشیار گروه گروه علوم و مهندسی خاک پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

چکیده

مس و روی از عناصر کم‌مصرف ضروری هستند که جزء فلزات سنگین نیز طبقه­بندی می­شوند و نقش­های ساختاری و عملکردی در فرآیندهای متابولیکی گیاهان برعهده دارند. به­منظور بررسی اثر غلظت‌های مختلف مس و روی بر برخی صفات رشدی، غلظت مس و روی و میزان اسانس، تحقیقی در قالب آزمایش فاکتوریل با طرح پایه کاملاً تصادفی با سه سطح مس (صفر، 5 و 25 میلی­گرم در کیلوگرم خاک به­صورت سولفات مس) و سه سطح روی (صفر، 10 و 50 میلی­گرم در کیلوگرم خاک به­صورت سولفات روی) در سه تکرار و در یک خاک آهکی در شرایط گلخانه اجرا گردید. نتایج نشان داد که اثر مس و روی بر وزن تر و خشک ریشه، شاخص کلروفیل (SPAD) و عملکرد اسانس معنی­دار و اثر متقابل عناصر مس و روی بر سطح برگ و غلظت مس و روی اندام هوایی معنی­دار بود. حداکثر مساحت برگ (13/2935 سانتی­متر مربع) مربوط به ترکیب تیماری مس 5 و روی 10 میلی­گرم بر کیلوگرم و حداقل میزان آن (57/2061 سانتی­متر مربع) مربوط به­ ترکیب تیماری مس 25 و روی 50 میلی­گرم بر کیلوگرم به­دست آمد. بیشترین غلظت مس در بخش هوایی به میزان 53/25 میلی­گرم بر کیلوگرم در تیمار Cu25Zn10 و بیشترین غلظت روی به میزان 43/153 میلی­گرم بر کیلوگرم در تیمار Cu5Zn50 حاصل شد. بیشترین عملکرد اسانس نیز (‌12/101 و 73/105 میلی‌گرم بر گلدان) به­ترتیب در تیمار 5 میلی­گرم بر کیلوگرم مس و 10 میلی­گرم بر کیلوگرم روی به­دست آمدند. براساس نتایج این آزمایش به­نظر می­رسد مس و روی در غلظت­های پایین موجب تحریک رشد، افزایش زیست توده و عملکرد اسانس در گیاه دارویی ریحان می­شود درحالی­که غلظت­های بالای آن ممکن است سبب بروز برخی اثرات سمی گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Different Levels of copper and Zinc on Essential Oil Yieldand Percentage, Cu and Zn Concentration Andsome Growth Traits of Basil (Ocimum basilicum L .)

نویسندگان [English]

  • hemayat asgari 1
  • javad hadiyan 2
  • gholamreza savaghebi 3
  • babak motasharezadeh 4
چکیده [English]

Copper (Cu) and Zinc (Zn) are essential micronutrients that are classified as heavy metal. These elements play structural and functional roles in many metabolic processes in plants.In order to investigate the effect of different levels of Cu and Zn on some growth parameters, Cu and Zn concentration, essential oil content and yield thisresearch was conducted in afactorial experiment as completely randomized design (CRD) with three levels of copper (0, 5 and 25 mg/Kg CuSO4) and zinc (0, 10 and 50 mg/Kg ZnSO4) in three replicate in a calcareous soil under greenhouse condition. Results showed that, the main effect of Cu and Zn of root, Chlorophyll index(SPAD) and essential oil yield had significant effecton the Cu and Zn concentration in shoot and leaf area.The maximum Value of Leaf area (2935.13 Cm2) was obtained in Cu and Zn at 5+10 mg kg -1and minimum amount (2061.57Cm2) in Cu and Zn 25+50 mgkg -1.The maximum concentration of Cu in shoot was obtained in Cu25Zn10(25.53 mgkg-1) and maximum concentration of Zn in Cu5Zn50(153.42 mg kg -1). The highest essential oil yield (101.12 and 105.73 mg pot-1) was obtained in 5 mg Cu Kg -1 and 10 mg Zn Kg -1, respectively. The results of this experiment seems to Low concentrations of Cu and Zn instimulate growth, biomass and essential oil yield of basil herbs while high concentrations it can cause some toxic effects. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Essential oil
  • Basil
  • Copper
  • Zinc
  • Chlorophyll

بوربری، م.ر. و طهرانی، م. م. 1389. اثر برهمکنش مقادیر و روش مصرف مس و روی بر خصوصیات گیاهی و پروتئین گندم. فصلنامه علمی و پژوهشی گیاهان زراعی-دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز. سال 2، شماره 8، 44-29

پیرزاد، ع.، طوسی، پ. و درویش‌زاده، ر. 1392. اثر محلول‌پاشی آهن و روی بر صفات گیاهی و میزان اسانس انیسون. مجله علوم زراعی ایران، جلد 15، 1، 12-23.

حمزه­زاده، م.، فتحی، پ.، جوادی، ت. و حسنی، ع. 1390. بررسی تأثیر سطوح مختلف آب آبیاری بر کارایی مصرف آب در گیاه ریحان رقم کشکنی لولو با استفاده از تئوری آنالیز حاشیه­ای. آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 25، شماره 5، 953-960.

حیدری، ف.، زهتاب‌سلماسی، س.، جوانشیر، ع.، آلیاری، ه. و دادپور، م. ر. 1387. تأثیر نحوه مصرف ریزمغذی‌ها و تراکم بوته بر عملکرد و اسانس نعناع فلفلی (Mentha Piperita L.). فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 24، شماره 1، 1-9.

دادوند سراب، م. ر.، نقدی بادی، ح.ع.، نصری، م.، مکی‌زاده، م. و امیدی، ح. 1387. تغیرات میزان اسانس و عملکرد گیاهان دارویی ریحان تحت تأثیر تراکم و کود نیتروژن. فصلنامه گیاهان دارویی، 27، 70-61.

رضاخانی، ل.، گلچین، ا. و شفیعی، س. 1391. تأثیر سطوح مختلف مس و کادمیم بر رشدونمو و ترکیب شیمیایی اسفناج، مجله زراعت و اصلاح نباتات. جلد 8، شماره 1، 87-100.

زارع‌ده‌آبادی، س. و اسرار، ز. 1387. اثر مقدار اضافی عنصر روی بر میزان تجمع برخی عناصر ضروری و پاسخ‌های آنتی‌اکسیدانی گیاه دارویی نعناع سبز. فصلنامه علمی و پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 24، شماره 4: 530-540

زارع‌ده‌آبادی، س. و اسرار، ز. 1388. بررسی اثر مقدار اضافی عنصر روی بر القای تنش اکسیداتیو و تجمع برخی عناصر در گیاه نعناع سبز. مجله زیست‌شناسی ایران، جلد 22، شماره 2، 218-‌228. 

شعبان‌زاده، ش.، رمرودی، م. و گلوی، م. 1390. تأثیر محلول پاشی عناصر ریزمغذی بر عملکرد دانه و ویژگی‌های کیفی سیاه دانه (Nigella sativa L.) در رژیم‌های مختلف آبیاری. مجله تولید و فراوری محصولات زراعی و باغی. جلد1، شماره 2، 79-89.

ملکوتی، م. ج.، کشاورز، پ. و کریمیان، ن. 1387. روش جامع تشخیص و توصیه بهینه کود برای کشاورزی پایدار. چاپ هفتم، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس. 744 صفحه.

Alam, S. M., Khan, M. A. and Ansah, R. 2001. Effect of different levels of zinc and phosphorus on seedling growth, chlorophyll and peroxidase contents of rice. On Line Journal of Biological Sciences, 1(2): 49-51.

Bonnet, M., Camares, O. and Veisseire, P. 2000. Effects of Zinc and influence of Acremonium lolii on growth parameters, chlorophyll a fluorescence and antioxidant enzyme activities of ryegrass (Lolium perenne L.) Cv Apollo). Journal of Experimental Botany, 51(346): 945-953.  

Bouyoucos, G. J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils. Agronomy Journal, 54: 464-465.

Bremner, J. and Mulvaney, C. 1982. Nitrogen total. Methods of soil analysis Part 2. Chemical and microbiological properties, 595-624.

Dudareva, N., Pichersky, E. and Gershenzon , J. 2004. Biochemistry of plant volatiles. Plant Physiology, 135: 1893-902.

Evans, W. C. 1996. Pharmacognosy.14th Edition.Chapter 21.Volatile Oils and Resins. John Wiley, New York, 259-260 pp.

Gaetke, L. M. and Chow, C. K. 2003.  Copper toxicity, oxidative stress, and antioxidant nutrients. Toxicology, 189: 147-163.

Glyn, M. 2002. Mineral nutrition, production and artemisin content in Artemisia annual. Acta Horticulture, 426: 721-728.

Gupta, P. K. 1999. Soil, plant, water and fertilizer analysis. Agro Botanica, New Delhi. India.

Haluschak, P. 2006. Laboratory methods of soil analysis. Canada-Manitoba Soil Survey, 3-133.

Kabata-Pendias, A. 2001. Trace Elements in Soils and Plants, second ed. CRC Press, 365pp.

Lasat, M. M. 2002. Phytoextraction of toxic metals. Journal of  Environmental Quality, 31:109-120.

McGrath, S., Zhao, J. and Lombi, E. 2002. Phytoremediation of metals, metalloids, and radionuclides. Advances in Agronomy, 75:1-56.

Misra, A., Dwivedi, S., Srivastava, A. K., Tewari,  D. K.,  Khan,  A. and Kumar, R. 2006. Low iron stress nutrition for evaluation of Fe-efficient genotype physiology, photosynthesis, and essential monoterpene oil (s) yield of Ocimum sanctum. Photosynthetica, 44(3): 474-477.

Page, A. L. 1982. Methods of soil analysis. Part 2.Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Soil Science Society of America, 1159 pp.

 Pandey, P. and Tripathi, A. K. 2011.Effect of heavy metal on morphological and biochemical characteristics of Albizia   procera (Roxb) Benth. Seedlings. Intenational Journal Environmental Science. 5(1): 1009-1018.

 

Preeti pande, M., Anwar, S. C., Yadov, V. and Patra, D. 2007. Optimal level of Iron and Zinc in relation to its influence on herb yield and protection of essential oil in menthol mint. Communication in Soil Science and Plant Analysis, 38: 561-578.

Rion, B. and Alloway, J. 2004. Fundamental aspects of Zinc in soils and plants. International Zinc Association, 23: 1-128.

Rout, G. R. and Das, P. 2003. Effect of metal toxicity on plant growth and metabolism. Agronomie, 23: 3-11

Walkley, A. and Black, I. A. 1934. An examination of the degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil science, 37(1): 29-38.

Zehtab-Salmasi, S., Heidari, F. and Alyari, H. 2008. Effects of microelements and plant density on Biomass and essential oil production of peppermint (Mentha Piperita L.). Plant Science Research, 1(1): 24-26.

Zheng, Y., Wang, L. and Dixon,  M. A. 2004. Response to copper toxicity for three ornamental crops in solution culture. Hort Science, 39:1116-20.

Zengin, F. K. and  Kirbag, S. 2007. Effects of copper on chlorophyll, proline, protein and abscisic acid level of sunflower (Helianthus annuus L.) seedlings. Journal of Environmental Biology, 28: 561.

Zheljazkov, V. D., Craker,  L. E. and Xing, B. 2006. Effects of Cd, Pb and Cu on growth and essential oil contents in dill, peppermint and basil. Environmental and Experimental Botany,  58: 9-16.

Zheljazkov, V. D. and Warman,  P. R. 2003. Application of high Cu compost to Swiss chard and basil. The Science of the Total Environment,  302:13-26.