اثر بیوچار برگ نخل و تنش رطوبتی روی برخی ویژگی‌های رشد و غلظت عناصر کم‌مصرف ریحان مقدس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران

چکیده

تنش رطوبتی یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده رشد گیاهان و شایع‌ترین تنش غیرزیستی محیطی است. به‌منظور بررسی اثر بیوچار حاصل از برگ نخل و تنش رطوبتی بر ویژگی‌های مورفولوژیک و غلظت عناصر کم‌مصرف گیاه ریحان مقدس (Ocimum sanctum L.)، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و با سه تکرار انجام شد. عامل‌ها شامل سه سطح رطوبتی (100 درصد ظرفیت مزرعه (بدون تنش)، 75 و 55 درصد ظرفیت مزرعه) و سه سطح بیوچار (صفر، دو و چهار درصد وزنی خاک) بود. نتایج نشان داد که سطوح 75 و 55 درصد ظرفیت مزرعه، به‌ترتیب سبب کاهش 6/6 و 2/19 درصدی ارتفاع گیاه، 8/13 و 38 درصدی وزن‌تر و 8 و 20 درصدی وزن خشک در مقایسه با شاهد شد. در‌حالی‌که در سطح رطوبتی 55 درصد ظرفیت مزرعه، شاخص سبزینگی گیاه افزایش معنی‌دار 8/18 درصدی داشت. غلظت عناصر روی و مس با اعمال تنش رطوبتی کاهش و عناصر آهن و منگنز افزایش معنی‌داری نسبت به شاهد داشت. افزودن دو درصد وزنی بیوچار برگ نخل در خاک به‌طور معنی‌داری غلظت آهن و منگنز اندام هوایی ریحان مقدس را به‌ترتیب به مقدار 26 و 7/11 درصد نسبت به شاهد افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Palm Leaf Biochar and Water Stress on some Morphological Characteristics and Micronutrients Concentration of Holy Basil

نویسندگان [English]

  • Sedigheh Safarzadeh Shirazi 1
  • Pouya Ostovar 2
  • Zahra Zibaei 2
  • Maryam Barati 3
1 Assistant Professor, Department of Soil Science, School of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
2 PhD Student, Department of Soil Science, School of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
3 Assistant Professor, Department of Chemical, Petroleum and Gas engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده [English]

Water stress is one of the most important growth limiting factors of plants and the most common environmental stress. An experiment was conducted as a factorial design in a completely randomized design with three replications to study the effect of palm leaf biochar and water stress on morphological characteristics and micronutrients concentration of holy basil plant. Treatments consisted of three water levels [100% field capacity (without stress), 75 and 55% field capacity] and three biochar levels (0, 2 and 4% by weight). Results showed that the application of 75 and 55% of the field capacity decreased 6.6% and 19.2% of plant height, 13.8% and 38% fresh weight and 8% and 20% dry weight, respectively, as compared with control,. However, in 55% of the field capacity, SPAD index significantly increased by 18.8%. With application of water stresses, the concentration of zinc and copper decreased, but iron and manganese significantly increased as compared to the control. Addition of 2% of palm leaf biochar significantly increased the iron and manganese concentration in the holy basil by about 26 and 11.7%, respectively, as compared with control.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biochar
  • Drought
  • Plant yield
  • Nutrients

مراجع

آرزمجو، ا.، حیدری، م. و قنبری، ا. 1389. اثر تنش خشکی و نوع کود بر عملکرد و کیفیت بابونه آلمانی. مجله علوم زراعی ایران، 12 (2): 100-111.
امیدبیگی، ر. 1379. رهیافت‌های تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد اول. چاپ دوم، انتشارات طراحان نشر، تهران، 283 صفحه.
بابایی، ک.، امینی دهقی، م.، مدرس ثانوی، ع. م. و جباری، ر. 1389. اثر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیک، میزان پرولین و درصد تیمول در آویشن (Thymus vulgaris L.). فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 26 (2): 239-251.
بیطرفان، ز.، اصغری، ح. ر.، حسنلو، ط.، غلامی، ا.، و مرادی، ف. 1395. تأثیر کاربرد بیوچار بر عملکرد و اجزای عملکرد اکوتیپ‌های گیاه دارویی شنبلیه در رژیم‌های مختلف آبیاری. همایش ملی گیاهان دارویی. 5 صفحه.
پریدار، ز. 1395. اثر کادمیم و بیوچار برگ نخل بر رشد و ترکیب شیمیایی اسفناج و نخود و امکان تغییر کانی‌های رسی خاک. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز. 137 صفحه.
حکمت شعار، ح. 1372. فیزیولوژی گیاهان در شرایط دشوار. انتشارات نیکنام، تبریز. 251 صفحه.
حیدری، م. و مینایی، آ. 1393. تأثیر تنش خشکی و اسید هیومیک بر عملکرد گل و غلظت عناصر غذایی پرمصرف در گیاه دارویی گاوزبان (Borago officinalis L.). نشریه پژوهش­‌های تولید گیاهی، 21 (1): 167-182.
خاشعی سیوکی، ع.، شهیدی، ع.، یعقوب زاده، م. و دستورانی، م. 1398. کاربرد بیوچار و سطوح مدیریت آبیاری بر عملکرد و اجرای عملکرد گیاه دارویی زنیان (Trachyspermum ammi). نشریه آبیاری و زهکشی ایران، 13 (2): 319-328.
رجبی، ح. 1393. اثر بیوچار تفاله پسته، لجن فاضلاب و کود شیمیایی بر زیست­فراهمی و جذب نیتروژن و فسفر به‌وسیله اسفناج. پایان‌­نامه کارشناسی ارشد، بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز. 210 صفحه.
رجبی، ح.، صفرزاده، ص. و رونقی، ع. م. 1396. اثر بیوچار تفاله پسته تولید شده در دو دمای مختلف و سطوح مختلف نیتروژن و فسفر بر غلظت برخی عناصر پرمصرف و رشد اسفناج. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 31 (2): 557-569.
صفی‌خانی، ف. ا.، حیدری شریف‌آباد، ح.، شریفی عاشورآبادی، ا.، سیادت، س. ع.، سیدنژاد، س. م. و عباس‌زاده، ب. 1387. اثر کم‌آبی بر عملکرد و اندام‌های مختلف بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) در شرایط گلخانه. نشریه پژوهش و سازندگی، 21: 2-12.
عباس‌پور، ف.، اصغری، ح. ر.، رضوانی‌مقدم، پ.، عباسدخت، ح.، شباهنگ، ج. و بیگ بابایی، ع. 1396. تأثیر کاربرد بیوچار در بهبود برخی ویژگی‌های خاک و رشد گیاه دارویی سیاه‌دانه (Nigella sativa L.) در شرایط تنش آبی. 1396. کنفرانس بین‌المللی علوم کشاورزی، گیاهان دارویی و طب سنتی. 1-11.
عزیزآبادی، ا.، گلچین، ا. و دلاور م. ا. 1393. تأثیر پتاسیم و تنش خشکی بر شاخص‌های رشد و غلظت عناصر غذایی برگ گیاه گلرنگ. مجله علوم و فنون کشت گلخانه‌ای، 19: 65-79.
گویلی، ا.، موسوی، ع. ا. و کامگارحقیقی، ع. ا. 1395. اثر بیوچار کود گاوی و تنش رطوبتی بر ویژگی‌های رشد و کارآیی مصرف آب اسفناج در شرایط گلخانه‌ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 30 (2): 243-259.
مجیدیان، م.، قلاوند ا.، کامگارحقیقی، ع. ا. و کریمیان، ن. ع. 1386. اثر تنش خشکی، کود شیمیایی نیتروژن و کود آلی بر قرائت کلروفیل‌متر، عملکرد دانه و اجزای عملکرد ذرت دآنانی سینگل کراس 704. مجله علوم زراعی ایران، 10 (3): 303-330.
محمدی بابازیدی، ه.، فلکناز، م.، حیدری، پ.، همتی، م. س. و فرخیان، ش. 1392. تأثیر باکتری آزوسپریلیوم و سالسیلیک اسید بر صفات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی ریحان تحت تنش کم‌آبی. مجله تازه‌های بیوتکنولوژی سلولی- مولکولی، 3 (12): 31-36.
نمازی، ل.، نادیان، ح.، علیزاده، ا. و معزی، ع. 1388. بررسی تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر جذب عناصر غذایی توسط ذرت میکوریزایی و غیرمیکوریزایی در غلظت‌های مختلف فسفر خاک. مجموعه مقالات یازدهمین کنگره علوم خاک ایران، 21 الی 24 تیرماه 1388. دانشگاه گرگان. صفحات 347-349.
Aharoni, N., Anderson, J. D. and Liebrman, M. 1979. Production and action of ethylene in senescing leaf discs: Effect of indoleacetic Acid, Kinetin, Silver ion, and Carbon dioxide. Journal of Plant Physiology, 64 (5): 805-809.
Alkire, B. H., Simon, J. E., Palevitch, D. and Putievsky, E. 1993. Water management for Midwestern peppermint (Mentha poperita L.) growing in highly organic soil, Indiana, USA. Acta Horticulture, 344: 544-556.
Blackwell P., Krull E., Butler G., Herbert A. and Solaiman Z. 2010. Effect of banded biochar on dry land wheat production and fertiliser use in south-western Australia: an agronomic and economic perspective. Australian Journal of Soil Research, 48: 531-548.
Blackwell, P., Shea, S., Storer, P., Solaiman, Z., Kerkmans, M. and Stanley, I. 2007. Improving wheat production with deep banded oil mallee charcoal in Western Australia. In First Asia Pacific biochar conference, Terrigal, Australia.
Bremner, J. M. 1996. Nitrogen total. In: Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour, P. N. and Sumner, M. E. Methods of Soil Analysis Part 3. 3rd Ed. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, 1085-1121.
Carter, S., Shackley, S., Sohi, S., Suy, T. B. and Haefele, S. 2013. The impact of biochar application on soil properties and plant growth of pot grown lettuce (Lactuca sativa) and cabbage (Brassica chinensis). Agronomy Jouranal, 3: 404-418.
Chapman, H. D. and Pratt, P. F. 1961. Methods of Analysis of Soil, Plant and Water. University of California, Division of Agricultural Science. USA. 60-61: 150-179.
Gee, G. W. and Bauder, J. W. 1986. Particle- size analysis. In Klute, A. (ed.), Methods of Soil Analysis. Part1. Physical and Mineralogical Methods. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, WI, USA, pp. 383-411.
Glaser, B. and Birk, J. 2012. State of the scientific knowledge on properties and genesis of Anthropogenic Dark Earths in Central Amazonia (terra preta de Índio). Geochimica et Cosmochimica Acta, 82: 39-51.
Hossain, M. K., Strezov, V., Chan, K. Y. and Nelson, P. F. 2010. Agronomic properties of wastewater sludge biochar and bioavailability of metals in production of cherry tomato (Lycopersicon esculentum). Chemosphere, 78: 1167-1171.
Jeffery, S., Verheijen, F. G., Van Der Velde, M. and Bastos, A. C. 2011. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment, 144 (1): 175-187.
Kim, K. H., Kim, J. Y., Cho, T.S. and J.W. Choi. 2012. Influence of pyrolysis temperature on physicochemical properties of biochar obtained from the fast pyrolysis of pitch pine, Bioresource Technology, 118: 158-162.
Kishimoto, S. and Sugiura, G. 1985. Charcoal as a soil conditioner. International Achievement Future, 5: 12-23.
Kumar, P. K., Kumar, M. R., Kavitha, K., Singh, J. and Khan, R. 2012. Pharmacological actions of Ocimum sanctum-review article. International Journal of Advances in Pharmacy, Biology and Chemistry, 1 (3): 406-411.
Lawlor, D. W. and Cornic, G. 2002. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plant. Plant, Cell and Environment, 25: 249-279.
Lindsay, W. L. and Norvell, W. A. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Science Society of American Journal, 42: 421-428.
Major, J., Steiner, C., Downie, A. and Lehmann, J. 2009. Biochar effects on nutrient leaching. In Lehmann, J., Joseph, S. (eds.). Biochar for Environmental Management: Science and Technology. London: Earthscan publishing. 405p. Lehmann, J. 2007. Bio-energy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment, 5: 381-387.
Manivannan, P., Abdul Jaleel, C., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. 2008. Osmoregulation and antioxidant metabolism in drought-stressed Helianthus annus under triadmefon drenching. Comptes Rendus Biologies, 331: 418-425.
Nelson, D. W. and Sommers, L. E. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour, P. N. and Sumner, M. E. Methods of Soil Analysis. Part 3 Part 3. 3rd Ed. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, 961-1010.
Pojjanapimol, S. 2004. Characterization of aroma impact compounds in fresh, heated and dry Holy Basil (Ocimum sanctum) leaves, PhD thesis, Kasetsart University, pp: 12-30.
Puga, A. P., Abreu, C. A., Melo, L. C. A. and Beesley, L. 2015. Biochar application to a contaminated soil reduces the availability and plant uptake of zinc, lead and cadmium. Journal of Environmental Management, 159: 86-93.
Reffat, A. M. and Saleh, M. M. 1997. The combined effect of irrigation intervals and foliar nutrition on sweet basil plants. Bulletin of Faculty of Agriculture University of Cairo, 48: 515-527.
Rhoades, J. D. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved soils. In: Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour, P. N. and Sumner, M. E. Methods of Soil Analysis Part 3. 3rd Ed. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, 417-436.
Rondon M.A., Lehmann J., Ramirez J. and Hurtado M. 2007. Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with bio-char additions. Biology and Fertility of Soils, 43: 699.
Schutz, M. and Fangmeir, E. 2001. Growth and yield responses of spring wheat (Triticum aestivum L. cv. Minaret) to elevated CO2 and water limitation. Environmental Polluttion, 114: 187-194.
Simon, J. E., Bubenheim, R. D., Joly, R. J. and Charles, D. J. 1992. Water stress induced alternations in essential oil content and composition of sweet basil. Journal of Essential Oil Reserch, 4: 71-75.
Vaccari, F., Baronti, S., Lugato, E., Genesio, L., Castaldi, S., Fornasier, F. and Miglietta, F. 2011. Biochar as a strategy to sequester carbon and increase yield in durum wheat. European Journal of Agronomy, 34: 231-238.
Zavalloni, C., Alberti, G., Biasiol, S., Vedove, G. D., Fornasier, F., Liu, J. and Peressotti, A. 2011. Microbial mineralization of biochar and wheat straw mixture in soil: A short-term study. Applied Soil Ecology, 50: 45-51.
دوفصلنامه فنآوری تولیدات گیاهی
دوره 13، شماره 2
اسفند 1400
صفحه 15-27

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار