Effect of Zinc and Iron Sulfate on Yield and Kaempferol Content of Chicory (Cichorium intybus L.) Under Drought Stress

Document Type : Research Article

Authors

1 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan

2 MSc Graduated, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan

3 Instructor, Department of Agricultural Sciences, Payam Noor University, Tehran, Iran

4 Members of Scientific Borads, Department of Agricultural Sciences, Payam Noor University, Tehran, Iran

Abstract

In order to study the effect of zinc sulfate and iron sulfate under drought stress on yield and kaempferol in chicory (Cichorium intybus L.), a field experiment was conducted at Bu-Ali Sina university in 2012 growing season. The experiment was carried out as split plot based on complete randomized block design with three replications. Drought stress in three irrigation levels at 60 (Control), 90 (mild stress) and 120 (severe stress) mm from evaporation pan class A were assigned to main plot and four foliar application (Fe, Zn, Fe + Zn and control) treatment were randomized in sub-plots. Results showed that drought stress in 90 and 120 mm caused reduction about 70.52 and 111.51 Kg/h in seed yield, 1280.71 and 1811.96 Kg/h in biological yield, 121.03 and 293.54 Kg/h in leaf yield compared to the control, respectively. Drought stress also increased kaempferol percentage in 90 and 120 mm irrigation regime about 38 % copmpared to 60 mm irrigation regim. Foliar spray of zinc and iron had no significant effect on the percentage of leaf kaempferol. The number of lateral baranch and SPAD number in 90 mm irrigation regime and foliar application of Zn + Fe increased about 9.4 compared to the control. Foliar application of zinc sulfate increased root yield and biological yield about 70.43 and 314.5 Kg/h, respectively. The number of lateral branch and biological yield in 120 mm irrigation regime and application of zinc and iron at the same time increased about 529 Kg/h. Foliar application of Zinc sulfate  also increased root yield about 37.5 Kg/h compared to the control.

Keywords

Main Subjects


اسدی کاوان، ژ.، قربانلی، م. و ساطعی، ا. 1388. اثر تنش خشکی و آسکوربات خارجی بر روی رنگیزه‌های فتوسنتزی، فلاونوئیدها، ترکیبات فنولی و میزان پراکسیداسیون لیپیدی در گیاه انسیون. فصلنامه علمی - پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 25 (4): 469-456.
اکبری‌نیا، ا.، خسروی‌فرد، م.، شریفی عاشورآبادی، ا. و بابا خانلو، پ. 1384. تأثیر دور آبیاری بر عملکرد و خصوصیات زراعی گیاه دارویی سیاه­دانه (Nigella sativa). فصلنامه پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 21 (1): 73-65.
امیدبیگی، ر. 1385. رهیافت­های تولید و فرآوری گیاهان دارویی. انتشارات فکر روز تهران.
بابایی، ک.، امینی‌دهقی، م.، مدرس ثانوی، ع. م. و جباری، ر. 1389. اثر تنش خشکی بر صفات موفولوژیک، میزان پرولین و درصد تیمول در آویشن (Thymus vulgaris L.). فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 26 (2):251-239.
جایمند، ک.، رضایی م. ب.، عصاره، م. ح.، طبایی عقدایی، س. ر. و مشکی‌زاده، س. 1389. ارزیابی میزان ترکیب‌های فلاونوئیدی گونه‌های گل‌محمدی Rosa damascene Mill.. فصلنامه گیاهان دارویی، 9 (36): 168-161.
حکمت شعار، ح. 1372. فیزیولوژی گیاهان در شرایط دشوار. انتشارات نیکنام، تبریز. 251 صفحه.
حیدری، ن.، پور‌یوسف م.، توکلی، ا. و صبا، ج. 1391. تأثیر تنش خشکی و زمان برداشت بر عملکرد دانه و تولید اسانس آنیسون (Pimpinella anisum L.). فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 28 (1): 130-121.
خزاعی، ح.، محمدآبادی، ع. و برزوئی، ا. 1384. بررسی صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک انواع ارزن در رژیم‌های مختلف آبیاری. مجله پژوهش‌های زراعی ایران، 3 (1): 44-35.
رحیمی‌زاده، م.، کاشانی، ع.، زارع فیض‌آبادی، ا.، مدنی، ح. و سلطانی، ا. 1388. تأثیر کودهای ریزمغذی بر عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان تحت شرایط تنش خشکی. مجله الکترونیک گیاهان زراعی، 3 (1): 72-57.
سالنامه آماری هواشناسی. 1378. کتابخانه دیجیتالی دانشگاه تهران، اداره هواشناسی کشور.
صفاری، ح. 1384. بررسی تأثیر روش و میزان مصرف بهینه کودهای ریزمغذی حاوی آهن و روی بر عملکرد کمی و کیفی و درصد روغن کلزا. مجموعه مقالات سمینار علمی و کاربردی صنعت روغن نباتی ایران، تهران. 98 صفحه.
طاهری اصغری، م. 1389. تأثیر تنش کم آبی بر تعدادی از صفات در گیاه دارویی کاسنی (.(Cichorium intybus L تحت تراکم­های مختلف گیاهی. فصلنامه علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 2 (3): 155-147.
فرزانه، ح. 1369. اگروکمیستری. انتشارات آوای نور. 148 صفحه.
فلوک، ه. 1384.گیاهان دارویی (ترجمه). چاپ گلشن. 199 صفحه.
علی‌آبادی فراهانی، ح.، ارباب، ع. و عباس‌زاده، ب. 1387. تأثیر سوپر فسفات تریپل، تنش کم‌آبی و کود بیولوژیک Glomus hoi بر تعدادی از صفات کمی و کیفی گیاه دارویی. Coriandrum sativum L. فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 24 (1): 30-18.
علیزاده، ا.، طاووسی، م.، اینانلو، م. و نصیری محلاتی، م. 1383. اثر رژیم‌های مختلف آبیاری بر مقدار محصول و اجزای عملکرد زیره سبز. پژوهش‌های زراعی ایران، 2 (1): 42-35.
غلام‌حسینی، م.، قلاوند، ا. و جمشیدی، ا. 1387. تأثیر رژیم‌های آبیاری و تیمارهای کودی بر عملکرد دانه و غلظت عناصر در برگ و دانه آفتابگردان. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، 79: 100-91.
لباسچی، م. ح. و شریفی عاشور‌آبادی، ا. 1383. شاخص‌های رشد برخی گونه‌های گیاهان دارویی در شرایط مختلف تنش خشکی. فصلنامه پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 20 (3): 261-249.
ملکوتی، م. ج. 1378. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه‌سازی مصرف کود در ایران. نشر آموزش کشاورزی. 460 صفحه.
ملکوتی، م. ج. و ضیائیان، ع. ح. 1379. محلول­پاشی روش نوین در افزایش کارآیی کودها و نیل به کشاورزی پایدار. نشریه ترویجی شورای عالی توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از کود و سم در کشاورزی. انتشارات فنی معاونت ترویج کشاورزی. 23 صفحه.
موحدی دهنوی، س. م. ع. و مدرس ثانوی، س. ع. 1385. اثر محلول‌پاشی عناصر کم‌مصرف روی و منگنز بر عملکرد و اجزا عملکرد سه رقم گلرنگ پاییزه تحت تنش خشکی در منطقه اصفهان. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، جلد 13، ویژه‌نامه زراعت و اصلاح نباتات) ضمیمه):1-11.
موسیوند، م.، خورگامی، ع. و رفیعی، م. 1388. بررسی تأثیر غلظت آهن بر رشد و اجزا عملکرد در ژنوتیپ‌های مختلف سویا. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 1 (4): 59-35.
ناصری، م.، رضایی‌زاده، ح. و طاهری‌پناه، ط. 1386. ضرورت توسعه طب سنتی و مکمل از دیدگاه سازمان جهانی بهداشت. مجله علوم پزشکی دانشگاه تهران. سال اول، شماره 2.
نورمحمدی، ق.، سیادت، ع. و کاشانی، ع. 1380. زراعت غلات. انتشارات دانشگاه شهیدچمران، اهواز 468 صفحه.
یادگاری، م. و اعلاییان، ن. 1391. اثرات محلول‌پاشی ریزمغذی‌ها روی برخی صفات عملکردی گیاه همیشه بهار. مجله پژوهش‌های به‌زراعی (تنش‌های محیطی در علوم گیاهی)، 4 (1): 84-75.
یزدانی، د.، شهنازی، س. و سیفی، ح. 1383. کاشت، داشت و برداشت گیاهان دارویی. جلد اول. چاپ کامران. صفحات 105-103.
Arshi, A., Zainul Abdin, M. and Iqbal, M. 2005. Effect of CaCl2 on growth performance, photosynthetic efficiency and nitrogen assimilation of Cichorium intybus L. grown under NaCl stress. Acta Physiologiae Plantarum, 28 (2): 137-147.
Balandari, A. 2004. Study of seed germination, growth and essential in cumin )Cuminum cyminm( cultivars. National Conference 2 Dec 2004. Islamic Azad University, Sabzevar Branch, P: 48-52.
Bettaieb, I., Zakhama, N., Aidi Wannes, W., Kchouk, M. E. and Marzouk, B. 2009. Water deficit effects on Salvia officinalis fatty acids and essential oils composition. Scientia Horticulturae, 120: 271-275.
Castano, C. I., Demeulemeester, M. A. C. and De proft, M. P. 1997. Incompatibility reactions and genotypic identity status of five commercial chicory (Cichorium intybus L.) hybrids. Scientia Horticulture, 72 (1): 1-9.
Charles, O., Joly, R. and Simon, J. E. 1994. Effect of osmotic stress on the essential oil content and composition of peppermint. Phytochemistry, 29: 2837-2840.
Chatterjee, S. K. 2002. Cultivation of Medicinal and Aromatic Plants in India a Commercial Approach. Proceeding an International Conference on MAP. Acta Horticulture (ISHS), 576: 191-202.
Draikewicz, M. 1994. Chlorophyllase: Occurrence, functions, mechanism of action, effects of external and internal factors. Photosynthetica, 30: 321-337.
Hargert, G. W., Nord quist, P. T. and. Peteson, J. L. 1999. Iron for improved corn yield. Fluid Journal, Winter 1999: 1-3.
Hsiao, T. C. 1973. Plant responses to water stress. Annual Review of Plant Physiology, 24: 519-570.
Jones, H. G. and Tardieu, F. 1998. Modeling water relationsof horticultural crop: a review. Scientia Horticulturae, 74: 21-46.
Leblance, D. V., Gupta, U. C. and Christie, B. R. 1997. Zinc nutrition of silage corn growth on acid podzol. Journal Plant Nutrition, 20: 345-355.
Letchamo, W., Marquard, R., Holz, J. and Gosselin, A. 1994. Effects of water supply and light intensity on growth and essential oil of two Thymus vulgaris selections. Angewandte Botanik, 68 (3-4): 83-88.
Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. 2nd ed. Academic Press, Boston, USA.
Mihalovic, N., Lazarevic, M., Dzeletoric, Z., Vuckoric, M. and Durde, Vic. M. 1997. Chlorophyllas activity in wheat leaves during drought and its dependence on the nitrogenion from applied. Plant Science, 129: 141-146.
Misra, A. and Sricastatva, N. K. 2000. Influence of water stress on Japanese mint. Journal Herbs Spices Medician Plants, 7: 51-58.
Nasiri, Y., Zehtab-Salmasi, S., Nasrullahzadeh, S., Najafi, N. and Ghassemi-Golezani, K. 2010. Effect of foliar application of micronutrient (Fe and Zn) on flower yield and essential oil of chamomile (Matricaria chamomilla L.). Journal of Medicinal Plants Research, 4 (17): 1733-1737
Penka, M. 1978. Influence of irrigation on the contents of effective substances of officinal plants. Acta Agriculture, 73: 181-198.
Petropoulos, S. A., Dimitra, D., Polissiou, M. G. and Passam, H. C. 2008. The effect of water deficit stress on the growth, yield and composition of essential oils of parsley. Scientia Horticulturae, 115: 393-397.
Said-Al Ahl, H. A. H. and Mahmoud, A. 2010. Effect of zinc and/or iron foliar application on growth and essential oil of sweet basil (Ocimum basilicom L.) under salt stress. Ozean Journal of Applied Sciences, 3 (1): 97-111.
Simon, J. E. and Quinn, J. 1988. Characterization of essential oil of parsley. Journal Agriculture Food Chemistry, 36: 467-472.
Sreevalli, Y., Baskaran, K., Chandrashekara, R., Kuikkarni, R., Sushil Hasan, A., Samresh, D., Kukre, J., Ashok, A., Sharma Singh, K., Srikant, S. and Rakesh, T. 2001. Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in Petriwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Sciences, 22: 356-358.