تاثیر هیدروژل و روی (Zn) بر برخی شاخص‌های رشدی نعناع در خاک آهکی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد ،گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران .

3 دانشیار ، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: کمبود ریزمغذی‌ها در گیاهان به طور فزاینده ای به ویژه در خاک های آهکی شایع می‌باشد. بنابراین استفاده از محصولات نوین نظیر کود با انتشار آهسته برای بهبود وضعیت تغذیه ای در حال افزایش است. بنابراین ، مطالعه حاضر برای بررسی اثرات هیدروژل و روی (Zn) بر ویژگی‌های شیمیایی خاک ، عملکرد، غلظت و جذب روی در نعناع در خاک آهکی، تحت کشت گلخانه ای انجام شد.
استفاده از پلیمرهای سوپرجاذب(هیدروژل) در کشاورزی یکی از جمله راهکارهای دستیابی به این مهم می‌باشد که نه تنها شرایط بهبود عملکرد محصول را فراهم می‌کند بلکه باعث افزایش قابل توجه کارآیی مصرف آب نیز می‌شود.این آزمایش با هدف تاثیر هیدروژل و کود شیمیایی سولفات روی بر برخی شاخص‌های رشدی نعناع انجام شده است.
مواد و روش‌ها:. این پژوهش به صورت کشت گلدانی و آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل هیدروژل در سه سطح صفر(شاهد)، 005/0و 01/0 درصد وزنی و کود سولفات روی در دو سطح 20 و 40 کیلوگرم در هکتاربودند. در طول دوره آزمایش، میزان کلروفیلa و b در نعناع اندازه‌گیری شد. بخش هوایی گیاه قبل از گلدهی برداشت و مقدار روی در اندام هوایی گیاه، اندازه‌گیری شد. همچنین پ. هاش، کربن آلی محلول و روی قابل دسترس خاک اندازه‌گیری گردید.
یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تأثیر تیمارها بر pH و کربن آلی محلول مربوط به هیدروژل به مقدار 01/0 درصد وزنی و در مورد روی قابل دسترس خاک مربوط به ژلکود روی (هیدروژل به مقدار 01/0درصد وزنی و 40 کیلوگرم در هکتار سولفات روی) بود. عملکرد گیاه نعناع به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر هیدروژل و روی (ژلکود روی) قرار گرفت. بیشترین عملکرد ریشه و اندام هوایی در تیمار هیدروژل به مقدار 01/0 درصد وزنی بدست آمد و هیدروزل به مقدار 01/0درصد وزنی و کود شیمیایی سولفات روی به مقدار 40 کیلوگرم در هکتار بیشترین تأثیر را بر افزایش درصد اسانس نعناع داشت.
نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد که کاربرد هیدروژل به مقدار 01/0 درصد وزنی و 40کیلوگرم بر هکتار سولفات روی می‌توانند نقش مفید و مؤثری در بهبود جذب روی در گیاه دارویی نعناع داشته باشند به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که ژلکود روی باعث بهبود عملکرد گیاه دارویی نعناع شد و می‌تواندجایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی جهت رسیدن به کشاورزی پایدار ‌باشد.
نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد که کاربرد هیدروژل به مقدار 01/0 درصد وزنی و 40کیلوگرم بر هکتار سولفات روی می‌توانند نقش مفید و مؤثری در بهبود جذب روی در گیاه دارویی نعناع داشته باشند به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که ژلکود روی باعث بهبود عملکرد گیاه دارویی نعناع شد و می‌تواندجایگزین مناسبی برای کودهای شیمیایی جهت رسیدن به کشاورزی پایدار ‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of hydrogel and Zinc on growth indices of Menth in a calcareous soil

نویسندگان [English]

  • Maryam Ghahrie 1
  • Mehdi Taghavi 2
  • Mojtaba Norouzi Masir 3
  • Mohammad Mahmoodi Sourestani 4
1 M.Sc. Graduate, Dept. of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Prof., Dept. of Chemistry, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Associate Prof., Dept. of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Associate Prof., Dept. of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Abstract:
Background and Objectives: Micronutrient insufficiency in plants is becoming increasingly common, particularly in calcareous soils. Hence, application of new ways including slow release fertilizer is increasing to improve the nutritional status of nutrients. Therefore, the present study was carried out to investigate the effects of hydrogel and zinc on soil chemical properties, yield, concentration and uptake of zinc in Mentha in a calcareous soil under greenhouse condition.
Materials and Methods: This research was conducted in a complete randomized design with three replications. The treatments were included hydrogel in levels of 0, 0.005 and 0.01 % of soil and zinc sulfate fertilizer in level of 40 and 20 Kgha-1. nDuring the experiment, chlorophylln a and b were measured. At the end of the experiment, soil chemical properties such as pH, dissolved organic carbon (DOC), available zinc, and yield and some physiological characteristics of Mentha were measured.
Results: The results showed that the lowest pH, the maximum of DOC and soil available zinc was obtained in level of 0.01% of hydrogel treatment. The maximum yield of Mentha was obtained in level of 0.01% of hydrogel treatment. The utilization of hydrogel and zinc fertilizer had a considerable impact on the zinc concentration and uptake.
Conclusions: The results of this study showed that the use of hydrogel in the amount of 0.01% by weight and 40 Kgha-1 of zinc sulfate can have a useful and effective role in improving zinc uptake in Mentha. Based on these experimental results, it could be concluded that the increase in the amount of zinc in the Mentha plant was due to the increase in the amount of zinc in the soil and as a result, better uptake and impact on yield. The utilization of hydrogel in combination with chemical fertilizers is an effective approach to mitigate environmental issues associated with the use of chemical fertilizers.
Conclusions: The results of this study showed that the use of hydrogel in the amount of 0.01% by weight and 40 Kgha-1 of zinc sulfate can have a useful and effective role in improving zinc uptake in Mentha. Based on these experimental results, it could be concluded that the increase in the amount of zinc in the Mentha plant was due to the increase in the amount of zinc in the soil and as a result, better uptake and impact on yield. The utilization of hydrogel in combination with chemical fertilizers is an effective approach to mitigate environmental issues associated with the use of chemical fertilizers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chemical fertilizer
  • Hydrogel
  • Mentha
  • Zinc uptake

مراجع

  1. Neethu, T. M., Dubey, P. K., & Kaswala, A. R. (2018). Prospects and applications of hydrogel technology in agriculture. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7(5), 3155-3162. Doi:10.20546/ijcmas.2018.705.369

2.Alloway B. J. (2008). Zinc in soils and plant nutrition. International zinc association (IZA) and IFA Brussels Belgium and Paris 139 p.

3.Saquee, F. S., Diakite, S., Kavhiza, N. J., Pakina, E., & Zargar, M. (2023). The Efficacy of Micronutrient Fertilizers on the Yield Formulation and Quality of Wheat Grains. Agronomy, 13(2), 566. Doi:10.3390/agronomy13020566

4.Shah, S. S. H., Azhar, M., Nadeem, F., Ali, M. A., Khan, M. N., Ahmad, I., ... & Shaheen, A. A. A. A. (2023). Enhancements in yield, agronomic, and zinc recovery efficiencies of rice-wheat system through bioactive zinc coated urea application in Aridisols. Plos one, 18(3), e0282615. Doi:10.1371/journal.pone.0282615

5.Kumar, A., Mishra, S., Pandey, R., Yu, Z. G., Kumar, M., Khoo, K. S., ... & Show, P. L. (2023). Microplastics in terrestrial ecosystems: Un-ignorable impacts on soil characterises, nutrient storage and its cycling. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 158, 116869. Doi:10.1016/j.trac.2022.116869

  1. Marzouk, M. M., Hussein, S. R., Elkhateeb, A., El-Shabrawy, M., Abdel-Hameed, E. S. S., & Kawashty, S. A. (2018). Comparative study of Mentha species growing wild in Egypt: LC-ESI-MS analysis and chemosystematic significance. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 8(8), 116-122.

Doi:10.7324/JAPS.2018.8816

7.Kalemba, D., & Synowiec, A. (2019). Agrobiological interactions of essential oils of two menthol mints: Mentha piperita and Mentha arvensis. Molecules, 25(1), 59.

Doi:10.3390/molecules25010059

  1. Gee, G. W., & Bauder, J. W. (1986). Hydrometer method. Methods of Soil Analysis: Part, 1, 404-408.
  2. Keeney, D. R. (1982). Nitrogen—availability indices. Methods of soil analysis: Part 2 chemical and microbiological properties, 9, 711-733. Doi:10.2134/agronmonogr9.2.2ed.c35

10. Cheng, D., Liu, Y., Yang, G., & Zhang, A. (2018). Water-and fertilizer-integrated hydrogel derived from the polymerization of acrylic acid and urea as a slow-release N fertilizer and water retention in agriculture. Journal of agricultural and food chemistry, 66(23), 5762-5769. Doi:10.1021/acs.jafc.8b00872

11. Arnon, A. N. (1967). Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy journal, 23(1), 112-121.

12.Séguin, V., Gagnon, C., & Courchesne, F. (2004). Changes in water extractable metals, pH and organic carbon concentrations at the soil-root interface of forested soils. Plant and soil, 260, 1-17. Doi:10.1023/B:PLSO.0000030170.49493.5f

  1. Kurepa, J., Paunesku, T., Vogt, S., Arora, H., Rabatic, B. M., Lu, J., ... & Smalle, J. A. (2010). Uptake and distribution of ultrasmall anatase TiO2 Alizarin red S nanoconjugates in Arabidopsis thaliana. Nano letters, 10(7), 2296-2302. Doi:10.1021/nl903518f
  2. Peralta-Videa, J. R., Hernandez-Viezcas, J. A., Zhao, L., Diaz, B. C., Ge, Y., Priester, J. H., ... & Gardea-Torresdey, J. L. (2014). Cerium dioxide and zinc oxide nanoparticles alter the nutritional value of soil cultivated soybean plants. Plant Physiology and Biochemistry, 80, 128-135. Doi:10.1016/j.plaphy.2014.03.028
  3. Bais, H. P., Weir, T. L., Perry, L. G., Gilroy, S., & Vivanco, J. M. (2006). The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants and other organisms. Annual Review of Plant Biology., 57(1),233-266. Doi:10.1146/annurev.arplant.57.032905.105159
  4. Lindsay, W. L., & Norvell, W. (1978). Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil science society of America journal, 42(3), 421-428. Doi:10.2136/sssaj1978.03615995004200030009x
  5. Li, H., Shen, J., Zhang, F., Clairotte, M., Drevon, J. J., Le Cadre, E., & Hinsinger, P. (2008). Dynamics of phosphorus fractions in the rhizosphere of common bean (Phaseolus vulgaris L.) and durum wheat (Triticum turgidum durum L.) grown in monocropping and intercropping systems. Plant and Soil, 312, 139-150. Doi:10.1007/s11104-007-9512-1
  6. Zhan, F., Liu, M., Guo, M., & Wu, L. (2004). Preparation of superabsorbent polymer with slow‐release phosphate fertilizer. Journal of Applied Polymer Science, 92(5), 3417-3421.

Doi:10.1002/app.20361

  1. Buchholz, F. L., & Graham, A. T. (1998). Modern superabsorbent polymer technology. (No Title).
  2. Michaud, A. M., Chappellaz, C., & Hinsinger, P. (2008). Copper phytotoxicity affects root elongation and iron nutrition in durum wheat (Triticum turgidum durum L.). Plant and soil, 310, 151-165.

Doi:10.1007/s11104-008-9642-0

  1. Pirzad, A., Moghaddam, A. F., Razban, M., & Raei, Y. (2012). The evaluation of dried flower and essential oil yield and harvest index of Matricaria chamomilla L. under varying irrigation regimes and amounts of super absorbent polymer (A200). Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 22(3), 85-100.[In persian]
  2. Pande, P., Anwar, M., Chand, S., Yadav, V. K., & Patra, D. D. (2007). Optimal level of iron and zinc in relation to its influence on herb yield and production of essential oil in menthol mint. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38(5-6), 561-578.

Doi:10.1080/00103620701215627

  1. Pande, P., Anwar, M., Chand, S., Yadav, V. K., & Patra, D. D. (2007). Optimal level of iron and zinc in relation to its influence on herb yield and production of essential oil in menthol mint. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38(5-6), 561-578.

Doi:10.1080/00103620701215627

  1. Rion, B., & Alloway, J. (2004). Fundamental aspects of Zinc in soils and plants. International Zinc Association, 23, 1-128.
  2. Erdal, I., Kepenek, K., & KIZILGÖZ, İ. (2004). Effect of foliar iron applications at different growth stages on iron and some nutrient concentrations in strawberry cultivars. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 28(6), 421-427.
  3. Golcz, A., Politycka, B., & Seidler-Lozykowska, K. (2006). The effect of nitrogen fertilization and stage of plant development on the mass and quality of sweet basil leaves [Ocimum basilicum L.]. Herba Polonica, 1(52).
  4. Zehtab-Salmasi, S., Javanshir, A., Omidbaigi, R., Alyari, H., & Ghassemi-Golezani, K. (2001). Effects of water supply and sowing date on performance and essential oil production of anise (Pimpinella anisum L.). Acta Agronomica Hungarica, 49(1), 75-81.

Doi:10.1556/AAgr.49.2001.1.9

  1. Said-Al, A. H., Omer, E. A., & Naguib, N. Y. (2009). Effect of water stress and nitrogen fertilizer on herb and essential oil of oregano. International Agrophysics, 23(3), 269-275.
  2. Pande, P., Anwar, M., Chand, S., Yadav, V. K., & Patra, D. D. (2007). Optimal level of iron and zinc in relation to its influence on herb yield and production of essential oil in menthol mint. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 38(5-6), 561-578.

Doi:10.1080/00103620701215627

  1. Khalid, K. A., & AM, S. (2005). Productivity of dill (Anethum graveolens L.) as influenced by different organic manure rates and sources. Arab Universities Journal of Agricultural Sciences, 13(3), 901-913. 10.21608/ajs.2005.15330
  2. El-Desuki, M., Amer, A. H., Sawan, O. M., & Khattab, M. E. (2001). Effect of irrigation and organic fertilization on the growth, bulb yield and quality of sweet fennel under shark El-owinat conditions. Mansoura University Journal of Agricultural Sciences Mansoura, 26(7), 4465-4481.
  3. El-Masry, M. H., & Dahab, A. A. (2001). Response of geranium plants (Pelargonium graveolens) grown in sandy soil to different sources of nitrogen. In Growth of 5th Arabian Horticultural Conference(pp. 24-28). Esmailia Suez Canal University, Faculty of Agriculture, Horticultural Department Ismailia, Egypt..
  4. Khalil, M. Y., Naguib, Y. N., & El-Sherbeny, S. E. (2002). Effect of Tagetes erecta L. to some foliar application under compost levels. Arab Universities Journal of Agricultural Sciences, 10(3), 939-964.
  5. Naguib, N. Y. (2003). Impact of mineral nitrogen fertilizer and organic compost on growth, herb and chemical composition of German chamomile (Chamomilla recutita L.) Rausch. Journal of Applied Sciences, 18, 301-323.

35.Alijani, M. E. Y. S. A. M., Amini Dehaghi, M., Modares Sanavi, S. A. M., & Mohammad Rezaye, S. (2010). The effects of phosphorous and nitrogen rates on yield, yield components and essential oil percentage of Matricaria recutita L. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 26(1), 101-113.  [In persian]. Doi:10.22092/IJMAPR.2010.6985

مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
دوره 14، شماره 4
اسفند 1403
صفحه 1-27

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار