تغییر در ویژگی‌های رشدی، عملکردی و برخی متابولیت‌های ثانویه بابونه آلمانی (Matricari chamomilla L.) رقم پرسو (Presov) در پاسخ به کاربرد زئولیت و قارچ (Serendipita indica) | ||
| فصلنامه علوم محیطی | ||
| مقاله 9، دوره 20، شماره 2، 1401، صفحه 155-170 اصل مقاله (510.28 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.52547/envs.2022.1066 | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا پرویزی زاده1؛ محمدحسین قرینه1؛ عبدالمهدی بخشنده1؛ امین لطفی جلال آبادی* 1؛ پاکدامن سردرود بابک2 | ||
| 1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران | ||
| 2گروه مهندسی گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، خوزستان، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: گیاه بابونه (Matricari chamomilla L.) به‌دلیل دارا بودن ترکیبات مؤثری همچون کامازولن، آلفابیزابولول و آلفابیسابولول آ در صنایع مختلف داروسازی، غذایی، آرایشی و بهداشتی، دارای نقش بسیار مهمی است. در این گیاه تغذیه ارگانیک و بهبود جذب عناصر معدنی، نقش مهمی در افزایش عملکرد و کیفیت اسانس دارد. بر همین اساس استفاده از کودهای زیستی مانند قارچ‌های شبه مایکوریزایی به منظور کاهش مصرف کودهای شیمیایی و حفظ سلامت محصول و محیط زیست یک مسئله مهم در کشاورزی امروز تلقی می گردد. یکی از راهکارهای جدید در زمینه توسعه امر کشاورزی، بالا بردن کارایی مصرف آب و عناصر غذایی، استفاده از کانی های طبیعی زئولیت است که با خاصیت نگهداری رطوبت، با فراهمی مواد غذایی سبب بهبود رشد گیاهان می شوند. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیر کاربرد قارچ (Serendipita indica) و زئولیت طبیعی (کلینوپتیلولیت) بر عملکرد کمی و کیفی گیاه بابونه آلمانی (رقم پرسو) آزمایشی در سال زراعی 96-1395 در مزرعه تحقیقاتی پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان به صورت فاکتوریل با طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. عامل های آزمایشی شامل قارچ در دو سطح (تلقیح و عدم تلقیح) و زئولیت در چهار سطح (بدون مصرف زئولیت (Z1)، پنج تن(Z2) ، ده تن(Z3) و پانزده تن (Z4) در هکتار) بودند. پس از برداشت محصول با حذف اثر حاشیهای 50 سانتیمتر از هر طرف، صفات تعداد شاخه ثانویه، تعداد گل در بوته، عملکرد بیولوژیک، درصد اسانس، عملکرد اسانس، میزان فنل، فلاونوئید و میزان خاصیت آنتی اکسیدانی اندازه‌گیری شد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که تلقیح با قارچ و سطوح پایین زئولیت سبب افزایش تعداد شاخه ثانویه در بوته و تعداد گل در بوته گردید. بیشترین میزان عملکرد بیولوژیک در سطح 10 تن در هکتار به‌دست آمد، که با سایر سطح های کاربرد زئولیت از نظر آماری اختلاف معنی‌داری نداشت اما با شاهد دارای اختلاف معنی‌دار بود. نتایج نشان داد که در هنگام تلقیح با قارچ با میزان کمتری زئولیت می‌توان درصد اسانس بالاتری تولید نمود. در تیمار تلقیح با قارچ S.indica بیشترین میزان عملکرد اسانس به دست آمد. همچنین، با مصرف زئولیت عملکرد اسانس افزایش یافت به‌طوریکه در تیمار عدم کاربرد زئولیت میزان عملکرد اسانس در پایین‌ترین سطح خود بود. صفت میزان فلاونوئید نیز مانند میزان فنل، در تیمار تلقیح با قارچ نسبت به عدم تلقیح مقدار‌های بالاتری را دارا بود. نتایج مشخص نمود که چه بسا زئولیت با جذب رطوبت و مرطوب نگهداشتن محیط اطراف ریشه و تأخیر در خشکی خاک، سبب کاهش فعالیت آنتی‌اکسیدانی شد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان گفت که اثرهای مفید کاربرد زئولیت و قارچ شبه مایکوریزا به عنوان یک سیستم تغذیه ارگانیک در تأمین عناصر غذایی عمده مورد نیاز گیاه دارویی بابونه و در نتیجه افزایش، درصد اسانس و عملکرد اسانس قابل توجه است. افزون بر این، مزایای سیستم های تغذیه جایگزین می تواند در مقایسه با سیستم های کشاورزی متداول از نظر محیطی قابل توجه باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| عملکرد اسانس؛ تعداد گل؛ شبه‌مایکوریزا؛ فنل؛ فلاونوئید | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Changes in growthand quantitative characteristics and some secondary metabolites of the German Chamomile (Matricaria recutita L.) cultivar Presov in response to Serendipita indica and zeolit | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zahra Parvizi zadeh1؛ Mohammad Hossein Gharineh1؛ Abdol Mehdi Bakhshandeh1؛ Amin Lotfi Jalal-Abadi1؛ Babak Pakdaman Sardrood2 | ||
| 1Department of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Khuzestan, Iran | ||
| 2Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Khuzestan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: The plant chamomile (Matricaria chamomilla L.) has a very important role in various pharmaceutical, food, cosmetic and health industries due to its active compounds such as chamazulene, alpha-bisabolol as well as alpha-bisabolol A.Chamomile plant (Matricari chamomilla L.) has a very important role in various pharmaceutical, food, cosmetic and health industries due to its compound compounds such as camazolin, alphabisabolol and alphabisabolol A. In this plant, organic nutrition and improved absorption of mineral elements would play an important role in the raise of yield and essence quality. Therefore, the use of biofertilizers such as mycorrhizal-like fungi is regarded as an important issue in the reduction of chemical fertilizer application and maintain crop health and the environment in nowadays agriculture. The use of the natural mineral, zeolite, is one of the new strategies in agricultural development for increasing water and nutrient use efficacy, where it improves plant growth through its capacity for water preservation and supply of nutritional materials. Material and methods: To study the effect of the application of the fungus Serendipita indica and the natural zeolit (Clinoptilolite) on the quantitative and qualitative yield of the German chamomile cv. Presov, a factorial experiment based on randomized complete block design with three replicates was performed in the experimental field of Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan during 2006-2007. The experimental factors included the fungus with two levels (either inoculation/ no inoculation) and zeolit with four levels of the application rates (tonnes per hectare): Z1 (0), Z2 (5), Z3 (10) and Z4 (15). After crop harvest performed omitting the marginal effect in a border-band of 50 cm width per plot surroundings, the traits of the number of secondary branches, the number of flowers per plant, biological yield, essence percentage, essence yield, the rate of phenolics, and flavonoids as well as the rate of antioxidant activity were determined. Results and discussion: The inoculation with the fungus and the lower levels of zeolit led to increased number of secondary branches and of flowers per plant. The highest rate of biological yield was obtained with 10 tonnes of zeolit per hectare, which was not statistically a significant difference from other levels of zeolite application but still significantly different from that in control. Higher percentage of extract could be produced with lower rates of zeolit. The highest rate of extract yield was yielded as a result of the inoculation with S. indica. Furthermore, the application of zeolite led to increased extract yield, so that the lowest rate of extract yield resulted from the no zeolit treatment. The rate of flavonoids, as well as phenolics were higher when the fungus was inoculated than in the absence of inoculation. Conclusion: Considering the results of this research, the beneficial impacts of zeolite, as well as the mycorrhiza-like fungus application are notable as an organic nutritional system in the provision of most nutrients required by the medicinal plant chamomile, and in turn the increase of its extract yield. Moreover, the advantages of the substituent nutritional system can environmentally be considerable compared to traditional agricultural systems. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Essence yield, number of flowers, mycorrhiza-like, phenolics, flavonoids | ||
| مراجع | ||
|
Abbaszadeh, B., Sharifi Ashourabadi, A., Ardakani, M.R., Lebaschi, M.H., Safikhani, F. and Naderi Hadjibagher Kandi, M., 2006. Effect of application methods of nitrogen fertilizer on essential oil content and composition of Balm (Melissa officinalis L.) under field condition. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 22(3), 223-230. (In Persian with English abstract). Ahmed, O.H., Majid, N. and Muhamad, N., 2010. Use of zeolite in maize (Zea mays L.) cultivation on nitrogen, potassium, and phosphorus uptake and use efficiency. International Journal of the Physical Sciences. 5(15), 2393-2401. Becard, G., Doud, D.D. and Pfeffer, P.E., 1992. Extensive in vitro hyphal growth of vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi in the presence of CO2 and flavonols. Applied and Environmental Microbiology. 58, 821- 825. Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E. and Berset, C., 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant antioxidant activity. Lebensmittel Wissenschaft und Technologie. 28, 25- 30. Becard, G., Taylor, A.P., Douds, D.D., Pfeffer, P.E. and Doner, L.W., 1995. Flavonoids are not necessary plant signal compounds in arbuscular mycorrhizal symbiosis. Molecular Plant-Microbe Interactions. 8, 252 - 258. Chang, C., Yang, M., Wen, H. and Chern, J., 2002. Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food and Drug Analysis. 10, 178-182. Charitah, D.M. and Reddy, M.N., 2002. Phenolic acid metabolism of groundnut (Arachis hypogaea L.) plants inoculated with VAM fungus and Rhizobium. Plant Growth Regul. 37, 151 -156. Esmaielpour, M. and Rahmanian, M., 2017. Application of allelopathic properties of medicinal plants for non-chemical control of weeds. In Proceedings 1st National Conference of the Role of Medicial Plants in Resistive Economy, In date 2017-04-27 , City Fereydunshahr , Iran. p. 201. Farhadi, D., Asghari, H., Ameriyan, M. and Abbaspour, A., 2016. Effect of zeolite and mycorrhiza on some morphological characteristics and yield of maize at different levels of soil phosphorus. Journal of Sol Biology. 4(1), 39-52. (In Persian with English abstract). Gholamhoseini, M., Ghalavand, A., Modarres Sanavy, S.A.M. and Jamshidi, E., 2007. Effect of zeolite compost application in loamy sand field on grain yield and other traits of Sunflower. Evironmental Sciences. 5(1), 23-36. (In Persian with English abstract). Gholizadeh, A., Amin, M.S.M., Anuar, A.R., Esfahani, M. and Saberioon, M.M., 2010. The study on the effect of different levels of zeolite and water stress on growth, development and essential oil content of Moldavian Balm (Dracocephalum moldavica L.). American Journal of Applied Sciences. 7(1), 33-37. Gupta, M.L., Prasad, A., Ram, M. and Kumar, S., 2002. Effect of the vesicular-arbuscular mycorrhizal (VAM) fungus Glomus fasciculatum on the essential oil yield related characters and nutrient acquisition in the crops of different cultivars of mentol mint (Mentha arvensis) under field condition. Journal of Bioresource Technology. 81, 77-79. Hamidpour, M., Fathi, S. and Roosta, H.R., 2013. Effects of zeolite and vermicompost on growth characteristics and concentration of some nutrients in Petunia hybrida. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture Soilless Culture Research Center. 4(1), 95-102. (In Persian with English abstract). Harborne, J. B., 1988. The flavonoids: Advances in Research Since 1980. Chapman and Hall, London. Hayouni, E.A., Abedrabba, M., Bouix, M. and Hamdi, M., 2007. The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. Fruit Extracts, Food Chemistry. 105(3), 1126-1134. Izadi, Z., Modarres Sanavi, S.A.M., Sorooshzadeh, A., Esna-Ashari, M. and Davoodi, P., 2012. Antimicrobial activity of chamomile (Matricaria chamomilla L.) and fever few (Tanacetum parthenium L.). Armaghane-danesh, Yasuj University of Medical Sciences Journal (YUMSJ). 18(1), 31-43. (In Persian with English abstract). Jamshidi, E., Ghalavand, A., Sephidkon, F. and Mohamadi Goltaph, E., 2011. Effects of different nutrition systems (organic, chemical, biological and integrated) and fungi piriformospora indica on yield and concentration of elements in shoot and grain of Fennel (Foeniculum valgare mill). Evironmental Sciences. 8(4), 59-72. (In Persian with English abstract). Kapoor, R., Giri, B. and Mukerji, K.G., 2004. Improved growth and essential oil yield and quality in (foeniculum vulgare mill) on mycorrhizal inoculation supplemented with p-fertilizer. Bio Resource Technology. 9, 307-311. Khashei Siuki, A., Kouchakzadeh, M., riahi, H. and zanganeh sirdari, Z., 2007. Investigating the effects of natural zeolite clinoptilolite on natural trend of maize growth. In Proceedings 1th Iran International Zeolite Conference, In date 2007-04-29, Tehran, Iran, p.353.Kim, J.H. and Lee C.H., 2005. In vivo deleterious effects specific to reactive oxygen species on photosystem I and II after photo-oxidative treatments of rice (Oryza sativa L.) leaves. Plant Science. 168, 1115-1125. Krishna, K.R. and Bagyaraj, D.J., 1984. Phenols in mycorrhizal roots of Arachis hypogaea. Experientia. 40(1), 85-86. Mathur, N. and Vyas, A., 1996. Biochemical changes in Ziziphus xyloropus by VA mycorrhizae. Botanical Bulletin of Academia Sinica. 37, 209–212. Molnar, M., Mendesevic, N., Subaric, D., Banjari, I. and Jokic, S., 2017. Comparison of various techniques for the extraction of umbelliferone and herniarin in Matricaria chamomilla processing fractions. Chemistry Central Journal. 11, 1-8. Naeemi, M., Ali Akbari, Gh., Shirani Rad, A.H., Hassanloo, T. and Abbas Akbari, Gh., 2012. Effect of zeolite application and selenium spraying on water relations traits and antioxidant enzymes in medicinal pumpkin (Cucurbita pepo L.) under water deficit stress conditions. Journal of Crops Improvement. 14(1), 67-81. (In Persian with English abstract). Nus, J.L. and Brauen, S.E., 1991. Clinoptilolite zeolite as an amendment for establishment of creeping bentgrass on sandy media. Horticultural Science. 26(2), 117-119. Oelmuller, R., Sherameti, I., Tripathi, S. and Varma, A., 2009. Serendipita indica a cultivable root endophyte with multiple biotechnological applications. Symbiosis. 49, 1-12. Polat, E., Karaca, M., Demir, H. and Naci Onus, A., 2004. Use of natural zeolite (clinoptilolite) in agriculture. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. 12, 183-189. Roesty, D., Gaur, R., Johri, B.N., Imfeld, G., Sharma, S., Kawaljeet, K. and Aragno, M., 2006. Plant growth stage, fertilizer management and bio inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi and plant growth promoting rhizobacteria affect therhizo bacterial community structure in rain-fed wheat fields. Soil Biology and Biochemistry. 38(5), 1111-1120. Salehi, A., Ghalavand, A., Sefidkon, F. and Asgharzade A., 2011. he effect of zeolite, PGPR and vermicompost application on N, P, K concentration, essential oil content and yield in organic cultivation of German Chamomile (Matricaria chamomilla L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 27(2), 188-201. (In Persian with English abstract). Salhe Abadi, S. and Mehraban Sang Atash, M., 2015. Evaluation of the antioxidant activity and total phenols, flavonoids in methanolic, dichloromethane and ethyl acetate extracts of aerial parts of Rubia Florida. Journal of North Khorasan University. 7(1), 101-112. (In Persian with English abstract). Shaw, J.W., and Andrews, R., 2001. Cation exchange capacity affects greens' truf growth. Golf Course Management. 69(3), 73-77. Varma, A., Bakshi, M., Lou, B., Hartmann, A. and Oelmuller, R., 2012. Serendipitaindica: a novel plant growth-promoting mycorrhizal fungus. Review. NAAS (National Academy of Agricultural Sciences). Agricultural Research. 1(2), 117–131. Verma, S., Varma, A., Rexer, K.H., Kost, G., Sarbhoy, A., Bisen, P., Butehorn, B. and Franken, P., 1998. Serendipita indica gen. ET sp. Nov., A new root-colonizing fungus. Mycologia. 95, 896-903. Zeinali, H., Bagheri Kholanjani, M., Golparvar, M. R., Jafarpour, M. and Shirani Rad, A. H., 2009. Effect of different planting time and nitrogen fertilizer rates on flower yield and its components in German chamomile (Matricaria recutita). Iranian Journal of Agronomical Sciences. 10(3), 220-230. (In Persian with English abstract). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 8,568 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,473 |
||