ارزیابی درصد عصاره و رشد رویشی گل همیشه بهار تحت تاثیر تیمارهای نیتروژن ، فسفر و پتاسیم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم خاک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران.

2 دانش‏آموخته کارشناسی‌ارشد علوم باغبانی، گروه علوم باغبانی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: امروزه کشت گیاهان دارویی از جذابیت بیشتری برخوردار است. گیاه علفی و یکساله همیشه بهار از خانواده کاسنی به-عنوان یک گیاه دارویی در کنار زینتی بودن آن شناخته می‌شود. خاصیت داروئی عصاره این گیاه در درمان برخی از بیماری‌ها سبب شده که مدیریت به‌زراعی آن در راستای افزایش رشد و عملکرد و درصد عصاره به‌شکل تامین بهینه سه عنصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم مورد توجه در این تحقیق قرار گیرد.
مواد و روش ها: از آنجا که نسبت عناصر غذایی جذب شده توسط گیاه در پیش بینی مقدار تامین عناصر غذایی از خاک اهمیت دارد دو گروه نمونه تصادفی از دو اقلیم متفاوت از استان فارس و کهگیلویه و بویراحمد تهیه و غلظت و نسبت نیتروژن و فسفر و پتاسیم در آنها اندازه‌گیری شد. با توجه به غلظت بالای پتاسیم پس از نیتروژن و به‌دنبال آن فسفر در همیشه بهار تیمارهای به‌کار برده شده بر اساس آزمون خاک در یک طرح آزمایشی به ‌شکل کاملاً تصادفی با سه تکرار شامل نیتروژن (4/18، 7/20 و 23 میلی‌گرم در کیلو گرم خاک) فسفر (23 و 5/34 میلی‌گرم در کیلو گرم خاک) و پتاسیم (صفر و 5/12 میلی‌گرم پتاسیم در کیلوگرم خاک) از سه منبع به ترتیب اوره، سوپرفسفات غلیظ و سولفات پتاسیم در شرایط گلخانه‌ای )در بهار 1394) پیاده سازی شد. پس از کامل شدن دوره رشد و نمو گیاه)باز شدن 90 درصد غنچه‌ها) ویژگی‌های مورفولوژی، غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم و همچنین درصد عصاره در گیاه اندازه‌گیری شد.
یافته ها: نمونه‌های جمع آوری شده نشان داد که پس نیتروژن، پتاسیم بیشترین غلظت را داشت. همچنین، نتایج آزمون خاک بیانگر مقدار کافی پتاسیم بود درحالیکه غلظت نیتروژن و فسفر چندان زیاد نبود. بیشترین ویژگی‌های رشدی گیاه در کاربرد 7/20 و 23 میلی‌گرم در کیلو گرم خاک به‌ترتیب از نیتروژن و فسفر و عدم کاربرد پتاسیم حاصل شد و کاربرد پتاسیم تفاوت معنی‌داری با این تیمار در ویژگی‌های رشدی ایجاد نکرد. اما در همین تیمار افزایش پتاسیم سبب افزایش تعداد گل شد. بیشترین درصد عصاره استخراج شده نیز در همین تیمار بود که مصرف و یا عدم مصرف پتاسیم بر آن اثری نداشت.
نتیجه گیری: در این مطالعه مشاهده شد که بیشترین درصد عصاره استخراج شده در تیمار 7/20 میلی‌گرم نیتروژن و 23 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک بدست آمد. اما اضافه کردن پتاسیم نتوانست این ویژگی را تغییر معنی داری دهد و با نتایج آزمون خاک که مقدار پتاسیم را در حد بهینه نشان داده بود دور از انتظار نبود از سوی دیگر، افزایش 5/34 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک سبب کاهش شدید عصاره گیاه در مقایسه با مصرف 23 میلی‌گرم فسفر در کیلوگرم خاک شد و به‌‌رغم کمبود این عنصر در خاک خود بیانگر دقت و حساسیت در مصرف فسفر دارد. این احتمال وجود دارد که افزایش فسفر باعث کاهش جذب عناصر کم مصرف به‌ویژه آهن و روی و در نتیجه کاهش درصد عصاره استخراجی از گیاه شده باشد که این خود نیازمند تحقیق بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Extract Percentage and Vegetative Growth of Marigold (Calendula officinalis) in Nitrogen, Phosphorus and Potassium Treatments

نویسندگان [English]

  • Ali Kasraian 1
  • Nastaran Fazli 2
1 Assistant Professor, Department of Soil Science, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran.
2 Master student of Horticultural Sciences, Department of Horticultural Sciences, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran.
چکیده [English]

Background and objectives: Today, the cultivation of medicinal plants is more attractive among farmers. marigold is an annual herbaceous plant that belongs to the chicory family and is known as a medicinal plant along with its ornamental nature. The use of marigold extract in the treatment of some diseases has made its crop management important in order to increase the growth and percentage of the extract. Thus, the optimal supply of nitrogen, phosphorus, and potassium should be considered as a part of crop management in this research.
Materials and methods:
Since the ratio of nutrients absorbed by the plant is important in predicting the amount of nutrients supplied from the soil, two sample groups from two different climates (Fars and Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad provinces) were prepared and the concentration and ratio of nitrogen, phosphorus, and potassium were measured. Due to the high concentration of potassium after nitrogen and subsequent phosphorus, the treatments used were based on the evaluation of the potential supply of these elements from the soil in a completely randomized experimental design with three replications including nitrogen (18.4, 20.7 and 23 mg/kg) phosphorous (23 and 34.5 mg (P2O5) /kg) and potassium sulfate (0 and 12.5 mg (K2O) /kg) from Urea, superphosphate and potassium sulfate respectively were applied in greenhouse conditions. After completing the plant growth (opening of 90% of flower buds(, some morphological characteristics, the concentration of nitrogen, phosphorus, and potassium as well as the percentage of plant extract were measured.
Results:
The samples from Fars, Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad provinces showed that after nitrogen, potassium has the highest concentration. Soil test results showed that except for potassium, the soil suffers from nitrogen and phosphorus deficiency. The highest growth characteristics of the plant were obtained in the application of 20.7 and 23 mg/ kg of nitrogen and phosphorus, respectively, and the application of potassium had no significant effect on these characteristics. The highest percentage of the extract was in the same treatment, but on the other hand, the use of the same treatment with potassium increased the number of flowers.
Conclusion:
In this study, it was observed that the highest percentage of the extract was obtained in the treatment of 20.7 and 23 mg/ kg of nitrogen and phosphorus respectively. The addition of potassium could not significantly change this characteristic and, according to the results of the soil test which showed the amount of potassium in the optimal range, was unexpected. On the other hand, compared to the application of 23mg (P2O5) /kg, consumption of 34.5mg(P2O5)/kg caused a sharp decrease in the plant extract. Despite the lack of phosphorus in soil, it indicates sensitivity in consuming this element. It is possible that the increase in phosphorus has caused a decrease in the uptake of micronutrients, especially iron and zinc, and as a result, a decrease in the percentage of the extract in the plant, which requires further study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phosphorus
  • Extract decreasing
  • Potassium
  • Nitrogen
  • Plant growth
1.Antonios, C., Christakis Panayiotou C., & and Nikos Tzortzakis, N. (2016). Nitrogen and phosphorus levels affected plant growth, essential oil composition and antioxidant status of lavender plant (Lavandula angustifolia Mill.). Industrial Crops and Products. 83, 577-586. doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.12.067.
2.Hoseini Mazinani, M., & Hadipour, A. (2014). Increasing Quantitative and Qualitative Yield of Calendula officinalis L. by Using Bio-Fertilizer. Journal of Medicinal Plants. 13(50), 83-91. dor: 20.1001.1.2717204.2014.13.50.9.7. [In Persian]
3.Omidbeigi, R. (2009). Production and Processing of Medicinal plants. Astane Qods Razavi. 290p. [In Persian]
4.Aziz, T. S., Ullah, A., Sattar, M., Nasim, M., Farooq, K., &  Mujtaba, M. (2010). Nutrient availability and maize (Zea mays) growth in soil amended with organic manures. International journal of Agriculture and Biology. 12, 621-624.
5.Alizadeh, A., Khoshkhui, M., Javidnia, K., Firuzi, O., Tafazoli, E., & Khalighi, A. (2010). Effects of fertilizer on yield, essential oil composition, total phenolic content and antioxidant activity in Satureja hortensis L. (Lamiaceae) cultivated in Iran. journal of Medcinal Plants Research. 4, 33-40. doi:10.5897/ JMPR09.361.
6.Khoramdel, S. (2014). Effects of different plant densities and nitrogen fertilizer levels on yield and qualitative characteristics of marigold (Calendula officinalis L.). Journal of Plant Production Research. 20 (4), 83-100. dor: 20.1001.1.23222050.1392.20.4.5.4. [In Persian]
7.Moosavi, S., Moosavi, S., & Seghatoleslami, M. (2014). Effect of drought stress and nitrogen levels on growth, fruit and essential oil yield of fennel (Foenicolum vulgare Mill.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 30 (3), 453-462. doi.org/ 10.22092/ ijmapr. 2014. 7681. [In Persian]
8.El Gendy, A. G., El Gohary, A. E., Omer, E. A., Hendawy, S. F., Hussein, M. S., Petrova, V., & Stancheva, I. (2015). Effect of nitrogen and potassium fertilizer on herbage and oil yield of chervil plant (Anthriscus cerefolium L.). Industrial Crops and Products. 69, 167-174. doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.02.023.
9.Sedghi, M. (2020). Effect of Phosphorus and Potassium on the Growth and Yield of Pot Marigold (Calendula officinalis L.). Crop Science Research in Arid Regions. 2 (1), 55-66. doi: 10.22034/ csrar.2020.119142. [In Persian]
10.Mahboub Khomami, A., Hashemabadi, D., Barari Tajany, A., & Fallah, A. (2017). A comparison of the effects of chemical and biological phosphorus fertilizer on phosphorus uptake and yield of Ornamental calendula (Calendula officinalis). Applied Soil Research. 5 (1), 79-91. [In Persian]
11.Khatami, M., & Galavi, M. (2019). Effect of drought stress, chemical and biological phosphorus fertilizers on morphological traits, flower and essential oil yield of chamomile (Matricaria chamomilla L.). Iranian Journal of
Field Crop Science
. 49 (4), 175-184. doi: 10.22059/ijfcs.2018.249116.654428.[In Persian]  
12.Pansu, M., & Gautheyrou, J. (2007). Handbook of soil analysis: mineralogical, organic and inorganic methods. Springer Science & Business Media, Germany. 996p.
13.Zarezadeh, A., Mirshamsi, M. R., Mirhosseini, A., & Arabzadeh, M. R. (2012). Effect of Nitrogen and Phosporous Fertilizers on Seed Yield and Essential Oil of Anise (Pimpinella anisum). Seed and Plant Production Journal. 28 (3), 363-371. doi: 10.22092/ sppj.2017.110481. [In Persian]  
14.Borna, T., & Omid Beygi, R. (2009). Effect of Different Levels of NPK Fertilizers on the Productivity of Milk Thistle (Silybum marianum) in Peykan Shahr Area. Iranian Journal of Horticultural Science. 40, 1. dor: 20.1001.1.2008482.1388.40.1.13.0. [In Persian]
15.Jafari, S., Nikkhah, M., Zarei, G., & Zarezadeh, A. (2015). Effect of phosphate and nitrogen fertilizer levels on the leaves and branches fresh and dry matter and essential oil Brazmbl (Perovskia abrotanoides L). Journal of Plant Ecophysiology. 7 (22), 178-189. dor: 20.1001.1.20085958.1394.7.22.14. 8. [In Persian]
16.Ahmad, I., Jabeen, N., Ziaf, K., Dole, J. M., Khan, M. A. S., & Bakhtavar, M. A. (2017). Macronutrient application affects morphological, physiological, and seed yield attributes of Calendula officinalis L. Canadian Journal of Plant Science. 97 (5), 906-916. doi:10.1139/ CJPS-2016-0301.
17.Zarezadeh, A., Kholdebarin, B., Moradshahi, A., Babakhanlou, P., & Rajaee, H. (2000). Changes in total alkaloid substances in Physalis alkekengi in response to nitrogenous fertilizer. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 5 (1), 61-112. [In Persian]
18.Król, B. (2011). The effect of different nitrogen fertilization rates on yield and quality of marigold (Calendula officinalis L. 'Tokaj') raw material. Acta Agrobotanica. 64 (3), 29-34. doi:10.5586/aa.2011.027.
19.Arganosa, G. C., Sosulski, C. F. W., & Slikard, A. E. (1998). Effect of nitrogen levels and harvesting management on quality of oil in Calendula officinalis. Indian Perfumer. 33 (3), 182-195.
20.Pirzad, A., Yoosefi, M., Darvishzadeh, R., & Raei, Y. (2013). Effect of Different Rates of Zeolite and Nitrogen Fertilizer on Yield and Harvest Index of Flower, Grain, Essential oil and Seed Oil of Calendula officinalis L. Sustainable Agriculture and Production science. 23 (2), 61-75. [In Persian]
21.Peyvandi, M., Rafati, A., & Mirza, M. (2009). The effect of nitrogen and phosphorus on yield and essential oil of Artemisia annua L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 25 (1), 75-84. [In Persian]
22.Farjami, A., & Nabavi Kalat, S. (2014). Effect of Humic Acid and Phosphorus on the Quantity and Quality of Marigold (Calendula officinalis L.) Yield. Journal of Crop Ecophysiology. 7 (28), 443-452. [In Persian]
23.Ghaedi Jashni, M., & Mosavinik, S. (2015). Effect of drought stress and phosphorus and zinc fertilizers levels on the agro-morphological traits and essential oil content of German chamomile. Environmental Stresses in Crop Sciences. 8 (1), 65-72. doi.org/ 10.22077/escs.2015.201.
24.Khalid, A. K. (2013). Effect of potassium uptake on the composition of essential oil content in Calendula officinalis L. flowers. Emirates Journal of Food and Agriculture. 25 (3), 189-195. doi.org/10.9755/ejfa.v25i3.10490.
25.Arvin, P. (2019). Study of Different Levels of Nitrogen, Phosphorus and Potassium on Physiological and Morphological Parameters and Essential Oils in Savory Plant (Satureja hortensis L.). Journal of plant research (Iranian journal of biology). 32, 2. [In Persian]