بخشی از مقاله
مقدمه
در حال حاضر یکسوم داروهاي مورد استفاده بشـر را داروهاي با منشأ گیاهی تشکیل میدهنـد. نیـاز روزافـزون کارخانههاي داروسازي به ماده اولیه و لـزوم حفـظ منـابع
طبیعـی گیـاهی، اهمیـت مطالعـه روي کشـت و فـرآوري گیاهان دارویی و معطر را دوچندان نمودهاست (بقالیـان و نقدي بادي، .(1379
ریحان (Ocimum basilicum) گیـاه دارویـی و معطـر
47 تأثیر کودهاي بیولوژیک بر صفات مورفولوژیک...
مهمی است که در سراسر دنیا کشـت مـی شـود. گیـاهی علفی، یکسـاله، معطـر و بـه ارتفـاع 20-60 سـانتی متـر است. منشأ آن شمال غرب هند، شـمال شـرق آفریقـا و آسیاي میانه گزارش شـده اسـت ( Klimankova et al., .(2008 جنس Ocimum شـامل 30 گونـه اسـت کـه در میان آنها گونه O. basilicum مهمترین گونـه اقتصـادي بوده و امروزه تقریباً در تمام مناطق گرم و معتدل کشت
و کار مـی شـود. از ریحـان بـه عنـوان گیـاهی دارویـی، ادویه اي و همچنین به عنوان سبزي تازه استفاده می شـود
و کشــت آن در بیشــتر منــاطق کشــور رایــج اســت
(امیدبیگی، .(1379 ریحان یکی از گیاهـان مهـم متعلـق به خـانواده نعنـاع اسـت کـه در طـب سـنتی بـه عنـوان خلط آور، ضدنفخ، جهت تسـکین درد معـده، ضـدانگل، اشتهاآور و محرك و مؤثر در بهبود بیماریهـاي ریـوي و سینه اي شناخته شده است .(Lima et al., 2004) اسانس ریحــان خاصــیت ضــدقارچی و باکتریــایی داشــته و دفع کننده حشرات است، که به طـور گسـترده در صـنایع غذایی، عطرسازي، فرآورده هاي دهانی و دندانی کـاربرد دارد (دادوند سراب و همکاران، .(1387
وجود مواد و عناصر غـذایی کـافی در خـاك، نقـش عمــده اي در عملکــرد ریحــان دارد (دادونــد ســراب و همکاران، .(1387 به منظـور افـزایش تولیـد محصـولات کشــاورزي در واحــد ســطح، بیشــتر تولیدکننــدگان بــه کودهاي شیمیایی روي آورده انـد و تصـور آنهـا بـر ایـن است کـه هرچـه کـود بیشـتري مصـرف کننـد، عملکـرد بیشــتري خواهنــد داشــت. ایــن کودهــا در درازمــدت خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاك ها را تخریب کرده و با کاهش نفوذپذیري در خاك، نفوذ ریشه گیاهان را دچـار مشکل ساخته و در نهایت کـاهش عملکـرد را بـه دنبـال
خواهند داشـت. از طـرف دیگـر باعـث کـاهش کیفیـت تولیدات کشاورزي و مشکلات زیست محیطی و آلودگی آب هاي زیرزمینی نیز می شوند .(Wu et al ., 2004)
عنصر نیتروژن، بخش اصلی بسیاري از ترکیـب هـاي شیمیایی مانند پروتئین هـا و اسـیدهاي نوکلئیـک بـوده و قسمتی از کلروفیل را نیز تشکیل می دهد و عنصري است که در بیشتر موارد، کاهش آن باعث کاهش رشد گیاهـان سبز می شود. نیتروژن به طور مـداوم توسـط فراینـدهایی مانند نیترات زدایی، فرسایش خاك و آبشویی از دسـترس گیاهان خارج می شود (اوجاقلو، .(1386
فسفر نیز بعد از نیتروژن مهمترین عنصر مـورد نیـاز براي تولید محصول اسـت. فسـفر در کلیـه فراینـدهاي بیوشیمیایی، واکنش هاي انتقال انرژي، فتوسنتز و انتقـال خصوصیات ژنتیکی نقش دارد (حسـن زاده و همکـاران،
.(1386 مقــادیر زیــادي از فســفر موجــود در کودهــاي شـیمیایی بعـد از ورود بـه خـاك، نـامحلول شـده و از دسترس گیاه خارج می شود. از طرف دیگر تحـرك ایـن عنصر در خاك بسیار کم است و نمی توانـد پاسـخگوي جذب سریع آن توسط گیاه باشد .(Wu et al ., 2004)
کودهـاي بیولوژیـک از مـؤثرترین راهکارهـا جهـت تأمین این عناصر در سطح مطلوب هستند (حسـن زاده و همکاران، .(1386 امروزه با توجه بـه مشـکلاتی کـه بـه دنبال مصرف بی رویه کودهاي شـیمیایی بوجـود آمـده، کاربرد کودهـاي بیولوژیـک مـورد توجـه بیشـتري قـرار گرفتــه اســت. کودهــاي بیولوژیــک بــه مجموعــه مــواد نگهدارنده با تعداد زیادي از یک یا چند میکروارگانیسم مفید خاك زي و یا فرآورده هـاي متابولیـک آنهـا اطـلاق می شود که بیشتر به منظور تأمین عناصـر غـذایی مـورد نیاز گیاه و ایجـاد شـرایط فیزیکـی و شـیمیایی مناسـب
فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 28، شماره 1 75
خاك براي رشد و نمو گیاه مصرف مـی شـود. کودهـاي زیستی به صورت مایـه تلقـیح زنـده بـراي مصـرف در خاك و یا مصرف همراه با بذر تولید مـی شـوند (صـالح راستین، 1380؛ حمیدي و همکاران، .(1385 اسـتفاده از منابع بیولوژیک به جاي منابع شیمیایی، نقش مهمـی در باروري و حفظ فعالیت هاي بیولوژیـک خـاك، افـزایش کیفیت محصولات کشاورزي و سلامت اکوسیسـتم دارد
.(Zaidi et al., 2003)
نیتروکسین یکی از کودهاي بیولوژیک می باشـد کـه حــاوي مــؤثرترین باکتریهــاي تثبیــت کننــده نیتــروژن
(ازتوبـــــــاکتر (Azotobacter) و آزوســـــــپریلیوم
((Azospirillum) اســــت. ایــــن باکتریهــــا جــــزو میکروارگانیسم هاي همیـار بـا ریشـه هسـتند. همیـاري
(Associative) بین باکتریها و گیاهان، به معنـی ارتبـاط متقابل مفید بـین آنهـا، بـدون تشـکیل انـدام همزیسـتی
(Symbiosis) خــاص مــی باشــد. ایــن باکتریهــا، ازت موجود در اتمسفر را که به طـور مسـتقیم بـراي گیاهـان قابل استفاده نمی باشد، احیا کرده و به صورت آمونیم در اختیار گیاه قرار می دهند و انرژي مورد نیـاز بـراي ایـن فرایند را از ترشحات ریشه گیاه دریافت مـی کننـد. ایـن باکتریهاي همیار علاوه بـر تثبیـت ازت بـا ترشـح مـواد محرك رشـد، افـزایش رشـد گیـاه را سـبب مـی شـوند
(عموآقایی و مستاجران، .(1386 کود بیولوژیک فسـفاته بــارور-2 نیــز حــاوي باکتریهــاي حــل کننــده فســفات
(ســــــودوموناس (Pseudomonas) و باســــــیلوس
((Bacillus) می باشد. این باکتریها با مکانیسم هایی مثـل تولید و ترشح اسیدهاي آلی بـه ویـژه اسـید اگزالیـک و اســید ســیتریک، در حلالیــت فســفات هــاي معــدنی کم محلول و با تولید آنـزیم هـاي فسـفاتاز در آزاد شـدن
فســفر از ترکیبــات آلــی فســفره نقــش مهمــی دارنــد
(عموآقایی و مستاجران، .(1386
امیدي و همکاران (1388) گزارش کردند که کـاربرد نیتروکسین (به میزان 5 لیتر در هکتار) در زعفران باعث افزایش 83 درصدي عملکرد کلاله و خامه شد. فلاحـی و همکـاران (1388) طـی تحقیقـی روي گیـاه دارویـی بابونه آلمانی نشان دادند که بیشترین عملکرد گـل تـر و خشــک، عملکــرد اســانس و کامــازولن در تیمارهــاي نیتروکسین و باکتري حل کننده فسفات بدست آمد.
Fatma و همکاران (2006) بدنبال کـاربرد کودهـاي بیولوژیک (باکتریهاي تثبیت کننده نیتروژن و حـل کننـده فسفات) روي گیاه مرزنجوش، افزایش در شاخص هـاي رشدي و میـزان اسـانس ایـن گیـاه را گـزارش کردنـد. Darzi و همکـــاران (2006) در آزمایشـــی روي گیـــاه رازیانه نشان دادند که استفاده از کـود فسـفات زیسـتی، تأثیر معنی داري روي تعداد چتر در بوته، وزن هزاردانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه نداشـت ولـی تـأثیر آن روي ارتفاع بوته و عملکـرد بیولوژیـک معنـی دار بـود. Shah و همکـاران (2001) بـدنبال کـاربرد کـود فسـفر همراه با باکتریهاي حل کننده فسفات، تسریع در مراحـل رشــدي ســویا را گــزارش کردنــد. همچنــین Azzaz و
همکاران (2009) نیز گزارش کردند که کاربرد کودهـاي بیولوژیک، رشد رویشی، عملکرد و میزان اسـانس را در گیاه دارویی رازیانه افزایش داد.
به طور کلی این باکتریها بـیش از یـک نقـش دارنـد، علاوه بر کمک به جذب عناصر غذایی خاص، به جذب سایر عناصر، افـزایش رشـد گیـاه و در نهایـت افـزایش کمیت و کیفیت گیاهـان کمـک مـی کننـد ( Wu et al., .(2004 با توجه به اهمیت و نقـش گیاهـان دارویـی در
SPAD-502
67 تأثیر کودهاي بیولوژیک بر صفات مورفولوژیک...
صنایع مختلف، نکته مهم در تولید این گیاهان، افـزایش تولید بیوماس آنهـا بـدون کـاربرد نهـاده هـاي شـیمیایی است. بهطوري که استفاده از گونه هاي میکروبـی همیـار با گیاهان دارویی در بهبود عملکرد و کیفیت آنهـا مـؤثر خواهد بود (کوچکی و همکاران، 1387؛ Karthikeyan .(et al., 2008 به همین منظور تحقیق حاضر بـا هـدف بررسی تأثیر کاربرد این گروه از میکروارگانیسم ها روي برخی از صفات رشدي، فیزیولوژیک و درصـد اسـانس گیاه دارویی ریحان انجام گردید.
مواد و روشها
به منظور مطالعه تأثیر کودهاي زیستی و شیمیایی بـر خصوصیات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و درصد اسانس گیاه دارویی ریحان سبز (Ocimum basilium) آزمایشی در سال 1387 در گلخانه دانشکده کشـاورزي دانشـگاه کردستان در قالب طرح کاملاً تصـادفی بـا 4 تکـرار و 5
تیمار انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه فیزیکوشـیمیایی خاك محل آزمایش در جدول 1 نشـان داده شـده اسـت.
تیمارهاي آزمایشی شامل کود شیمیایی (NP)، کودهـاي بیولوژیک نیتروکسـین، فسـفاته بـارور-2، نیتروکسـین+
فسفاته بارور-2 و شـاهد (عـدم مصـرف کـود) بودنـد.
براي هر تیمار آزمایشـی 5 گلـدان در نظـر گرفتـه شـد.
ارتفاع گلدان هاي آزمایشی 35 سانتیمتـر و قطـر دهانـه آن 30 سانتی متر بود. براي اعمـال تیمارهـاي آزمایشـی، در زمان کاشت، کود شیمیایی (NP) به مقدار 0/27 گرم در گلدان به خـاك افـزوده شـد. کـود بیولوژیـک مـایع
(نیتروکسین) به میزان 2 لیتر در هکتار بخـوبی در سـایه با بذر آغشته گردید. جهـت اخـتلاط بهتـر مایـه تلقـیح حاوي باکتریهاي حل کننده فسفات هاي نامحلول با بـذر،
ابتدا بذر ریحان با محلول %10 ساکارز مخلـوط شـده و بعد با مایه تلقیح مذکور آغشته گردید و پس از تلقـیح، بذرهاي تیمار شده در سایه و بـه دور از نـور خورشـید خشک گردیدند. سپس بلافاصله بذرها درون گلدان هاي پلاسـتیکی کشـت شـدند. عمـق کاشـت بـذرها 1-1/5
سانتی متـر در نظـر گرفتـه شـد. پـس از اسـتقرار کامـل گیاهچه ها 6 بوته نگه داشته شد و بقیه حـذف گردیدنـد.
به منظور اندازه گیري میزان فتوسنتز در واحد سطح برگ
(میکرومول CO2 بـر مترمربـع بـر ثانیـه)، میـزان تعـرق
(میلی مـول بـر مترمربـع بـر ثانیـه) و غلظـت CO2 زیـر روزنه اي (میکرومول بر مول) از دستگاه LCA4 استفاده شد. تمام اندازه گیري ها در ساعات 9:30-11:30 صبح و در شدت نور معادل 1000-1450 میکرومول فوتون بـر مترمربـع بـر ثانیـه انجـام شـد .(Yang et al., 2001) Gruters و همکاران (1995) گزارش کردند که هـدایت روزنه اي در 1000 میکرومول فوتون بر مترمربع بر ثانیـه به حداکثر می رسـد. همچنـین مشـاهده شـده اسـت کـه هدایت روزنه اي در طی ساعات 10صبح تا 1 بعـدازظهر تغییرات قابل توجهی ندارد و این موضوع، امکـان انجـام تعداد زیادي از اندازه گیري را در طی روز فراهم می کند
Clarke & McCaig, 1982)؛ .(Gruters et al., 1995
براي هـر تیمـار، نمونـه هـاي تصـادفی بـرگ در داخـل محفظه شیشه اي دستگاه قـرار داده شـدند و پـس از 45
ثانیه تا 1 دقیقه داده هاي دستگاه ثبت گردیدند ( Fisher .(et al., 1998 در مرحلـه گلـدهی کلروفیـل بـرگ بـا
کلروفیل متـر انـدازه گیـري گردیـد و عـدد
کلروفیل متر یادداشت شـد. انـدام هـاي هـوایی از سـطح خاك قطع شده و جهت توزین (وزن خشک انـدام هـاي مختلف) و تعیین درصد اسـانس بـه آزمایشـگاه منتقـل
فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 28، شماره 1 77
گردیدند. به منظور حفظ کمیت و کیفیت اسـانس گیـاه، نمونه هاي مذکور در سایه و در درجـه حـرارت محـیط، خشک شدند.
جهت استخراج اسانس از برگ هاي خشـک شـده، از روش تقطیر با آب توسط دستگاه کلونجر اسـتفاده شـد.
پس از 3 ساعت اسانس گیـري، اسـانس حاصـل کـه بـه رنگ زرد بود جمع آوري شد و با سولفات سدیم بـدون آب، رطوبت زدایی گردید و در ظـروف شیشـه اي درب بسته و در یخچال با دماي 4 درجه سانتی گراد نگه داري شد. تجزیه و تحلیل داده ها، براساس مدل آمـاري طـرح مورد استفاده و به کمک نرم افـزار آمـاري SAS و رسـم نمودارها با اسـتفاده از نـرم افـزار Excel انجـام گردیـد.
براي مقایسه میانگین هـا از روش آزمـون چنـد دامنـه اي دانکن استفاده گردید.
نتایج
خصوصیات مورفولوژیک
نتایج بدست آمده از تجزیه واریانس داده ها (جـدول
(2 حکایت از آن داشـت کـه تـأثیر تیمارهـاي مختلـف کـودي بـر صـفات ارتفـاع بوتـه، تعـداد بـرگ، تعـداد سرشاخه گلدار، وزن خشک اندام هـوایی، وزن خشـک ریشه و وزن خشک برگ در سطح احتمال %1 معنـی دار بود. مقایسه میانگین داده ها نشان داد کـه در مقایسـه بـا شاهد، بیشترین ارتفاع بوتـه، تعـداد سرشـاخه گلـدار و تعداد برگ، به تیمـار نیتروکسـین+ فسـفاته بـارور-2 و
بیشترین وزن خشک اندام هوایی، وزن خشـک ریشـه و وزن برگ به تیمـار کـود شـیمیایی (NP) تعلـق داشـت
(جـدول .(3 در ضـمن، در مـورد ارتفـاع بوتـه، تعـداد سرشاخه گلدار، تعداد برگ و وزن خشک انـدام هـوایی
