بخشی از مقاله
تأثیر سطوح مختلف کود نیتروژن و ورمی کمپوست بر رشد و عملکرد گیاه بادرنجبویه (Melissa officinalis L)
چکیده
بهمنظور بررسی تأثیرسطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر رشد و عملکرد گیاهدارویی بادرنجبویه Melissa) (officinalis L آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با 16 تیمار در سه تکرار در مزرعه - ای در شهریار کرج در سال زراعی 91-92 به اجرا درآمد. فاکتور های مورد بررسی شامل سطوح مختلف نیتروژن 0)، 50، 100، 200 کیلوگرم در هکتار از منبع کود اوره) و سطوح مختلف ورمی کمپوست 0)، 5، 10، 20 تن در هکتار) بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که مصرف نیتروژن سبب افزایش معنیدار کلیه صفات مورد اندازهگیری شامل ارتفاع بوته، تعداد شاخههای فرعی و برگ در بوته، سطح برگ، میزان و عملکرد اسانس، شاخص کلروفیل برگ، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه شد. بیشترین مقدار کلیهی صفات مورد اندازهگیری از سطح مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کمترین مقدار کلیهی آنها از عدم مصرف نیتروژن بدست آمد . همچنین کاربرد ورمیکمپوست نیز سبب افزایش معنیدار کلیه صفات مذکور گردید و بیشترین مقدار کلیهی صفات مورد اندازهگیری به استثنای وزن تر و خشک ریشه ازسطح مصرف 20 تن ورمیکمپوست در هکتار بدست آمد. بیشترین مقدار وزن تر و خشک ریشه از سطح مصرف 10 تن ورمیکمپوست در هکتار بدست آمد. همچنین کمترین مقدار تمامی صفات از عدم مصرف ورمیکمپوست حاصل شد. اثر متقابل نیتروژن و ورمی-کمپوست نیز بر کلیه صفات مورد اندازهگیری معنیدار بود و بیشترین مقدار آنها به استثنای وزن تر و خشک ریشه از سطح مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار حاصل شد.
واژه های کلیدی: شاخصهای رشد و عملکرد، کود نیتروژنه ، ورمیکمپوست ،گیاه بادرنجبویه
مقدمه
رویکرد روز افزون به استفاده از گیاهان دارویی در سطح جهانیمخصوصاً گیاهان دارویی معطر، اهمیت کشت و تولید این گیاهان را روشن تر می سازد .بادرنجبویه یکی از گونه های دارویی معطر و از خانواده نعناعیان می باشد که در در صنایع آرایشی و بهداشتی، غذایی و داروسازی کاربرد دارد .در طب سنتی از آن برای درمان بسیاری از بیماریها از جمله دل درد، سردرد و دیابت، جوش و غیره استفاده میشود. با توجه به اهمیت و نقش گیاهان دارویی در صنایع مختلف، نکته حائز اهمیت در تولید و پرورش این گونه های ارزشمند، افزایش تولید زیست توده آنها بدون کاربرد نهاده های مضر شیمیایی اعم از کود یا سموم دفع آفات و علف های هرز میباشد .مدیریت صحیح استفاده از گونه های میکروبی همیار با گیاهان دارویی در بهبود عملکرد و کیفیت آنها تأثیرگذار خواهد بود. در سال های اخیر اطمینان از تولید پایدار فراورده های غذایی سالم همراه با حفظ محیط زیست و توجه به مناسبات اجتماعی و اقتصادی موضوع قابل توجهی در علوم مختلف مانند کشاورزی، اکولوژی و محیط زیست بوده و مورد توجه روزافزون کشاورزان، پژوهشگران، دولتمردان و سیاستگزاران قرار گرفته است(نیسون، .(2004 یکی از نیازهای مهم در برنامه ریزی زراعی به منظور حصول عملکرد بالا و با کیفیت مطلوبمخصوصاً در مورد گیاهان دارویی ارزیابی سیستمهای مختلف تغذیه گیاه است .با روش صحیح حاصل خیزی خاک و تغذیه گیاه می توان ضمن حفظ محیط زیست، افزایش کیفیت آب، کاهش فرسایش و حفظ تنوع زیستی، کارایی نهاده ها را افزایش داد .همچنین با اجتناب از کاربرد غیرضروری و بی رویه مصرف عناصر غذایی هزینه تولید را به حداقل کاهش داد که این امر می تواند راهی به سوی کشاورزی پایدار باشد.
مطالعات بلند مدت نشان می دهند که استفاده بیش از حدکودهای شیمیایی، عملکرد گیاهان زراعی را کاهش می دهد. این کاهش به علت اسیدی شدن خاک، کاهش فعالیت های بیولوژیکی خاک، افت خصوصیات فیزیکی خاک و عدم وجود ریزمغذی ها در کودهای NPK می باشد (آددیران وهمکاران، .(2004 در بسیاری موارد کاربرد کود های شیمیایی باعث آلودگیهای محیطی و صدمات اکولوژیکی میشود که خود هزینه تولید را افزایش میدهد(گوست و بهات،.(1998 برای کاهش این مخاطرات باید از منابع و نهاده هایی استفاده کرد که علاوه بر تأمین نیازهای فعلی گیاه، پایداری سیستمهای کشاورزی در درازمدت را نیز به دنبال داشته باشد (مورتی ولادها ،(1988 زراعت گیاهان دارویی با کودهای آلی و بیولوژیک، اثرات منفی روی کیفیت دارویی و عملکرد آنها را کاهش می دهد، لذا
بسیاری از شرکت های تولید کننده داروهای گیاهی، ترکیبات گیاهی را که از طریق کشت آلی یا بیودینامیک تولید شده باشند، ترجیح می دهند (گریف و همکاران،.(2003
مواد آلی به علت اثرات مفیدی که بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و حاصلخیزی خاک دارند یکی از ارکان مهم باروری خاک محسوب می شوند. کودهای آلی باعث افزایش ماده آلی خاک شده و به سبب بهبود خصوصیات شیمیایی خاک مثل ظرفیت تبادل کاتیونی و افزایش فعالیت میکروارگانیسم ها و میزان دسترسی به مواد غذایی، سبب افزایش باروری خاک می شوند(رناتو وهمکاران،.(2003 کودهای آلی دردنیا بطور موفقیت آمیزی در محصولات کشاورزی متعددی مورد استفاده قرار گرفته اند. با عرضه این کودها، علاوه بر بهبود جنبه های غذایی، شرایط فیزیکی و میکروبی خاک نیز ارتقا می یابد. در آزمایشهای بلند مدت مشخص شده است که استفاده از کودهای آلی و نیتروژن میتواند یک نظام تولید متراکم را پایدار سازد ؟دلیل این امر بهبود ویژگیهای کیفی خاک واحتمالاً همزمانی آزادسازی نیتروژن با نیاز گیاه میباشد (پراساد، ) . کودهای آلی با تولید هوموس عوارض نامطلوب کودهای شیمیایی را کاهش داده و کارآیی مصرف کودهای شیمیایی را افزایش میدهند( شاتا و همکاران، (2007 (
با توجه به گرایش جهانی جهت تولید و تکثیر گیاهان دارویی درسیستم های کشاورزی پایدار و کم نهاده و همچنین کمبود مطالعات در رابطه با واکنش گیاه دارویی بادرنجیویه نسبت به منابع کودی مختلف، این طرح با هدف مقایسه اثر کود
شیمیایی و کود آلی ورمیکمپوست که به عنوان جزء مهمی از کشاورزی پایدار می باشد، بر برخی صفات کمی و کیفی بادرنجبویه انجام شد
مواد و روش ها
بهمنظور بررسی تأثیر سطوح مختلف کود نیتروژن و ورمیکمپوست بر رشد و عملکرد گیـاه بادرنجبویـه آزمایشـی در سـال 1392 در رضی آباد شهریار انجام شد. موقعیت این مرکز در طول جغرافیایی بـین 50 درجـه و 56 دقیقـه تـا 51 درجـه و 53 دقیقه طول شرقی و 35 درجه و 33 دقیقه تا 35 درجه و 40 دقیقه عرض شمالی واقع شده است و در ارتفـاع 1160 متـری از سطح دریا قرار دارد. به طور کلی بر اساس نتایج بدست آمده از آمارهای سه دهه گذشته رطوبت نسبی این منطقه سالانه 4/45 درصد بوده که بیشترین مقدار آن با 5/24 درصد به 11 دی و11 بهمن اختصاص داشته و کمترین مقدار آن مربوط به مرداد تا 9 شهریور با 2/46 درصد میباشد. تغییرات میانگین سالانه دما بر حسب ارتفاع حـدود 5/6 درجـه سـانتیگراد بـرای هـزار متـر ارتفاع بوده و حداکثر دمای مشاهده شده در شهرستان برابر 5/45 درجـه سـانتیگراد و حـداقل دمـای ثابـت شـده -19 درجـه سانتیگراد میباشد.
از نظر شرایط آب و هوایی جزء مناطق بیابانی با رطوبت کم میباشد (مجله رشد،.(1382 پس از تحقیقات و مطالعات ابتدایی نیاز به بررسی آزمایشگاهی خاک برای اطمینان از مناسب بودن بافت خاک برای کشت گیاه بادرنجبویه بود. به همین جهت به اندازه 4 تا 5 کیلو نمونه خاک از کل زمین مورد نظر تهیه و جهت بررسی به آزمایشگاه منتقل شد. همچنین برخی ویژگیهای شیمیایی ورمیکمپوست مورد استفاده نیز تعیین شد
به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمی کمپوست بر رشد و عملکرد گیاه بادرنجبویه یک آزمایش فاکتوریـل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش عبارت بود از: سطوح مختلـف نیتـروژن شـامل صفر، پنجاه، صد و دویست کیلوگرم در هکتار که معادل 0، 110، 220و 440 کیلوگرم کود اوره در هر متـرمربـع مـیباشـ ند و سطوح مختلف ورمی کمپوست شامل 5،0 ،10 و 20 تن در هکتار که معادل 0، 0/5، 1، 2، کیلوگرم ورمیکمپوست در هر متـر مربع میباشند. آزمایش شامل 16 تیمار و 3 تکرار و در کل 48 واحد آزمایشی بود.
بعد از آماده سازی خاک و برطرف کردن هر گونه پستی و بلندی و سنگ و کلوخ در زمین مـورد نظـر، شـخم سـطحی در فصل پاییز به عمق 25 تا 30 سانتی متر زده شد سپس زمین برای کشت مسطح شد. سپس 45 کرت آزمایشی در بلوکهایی بـا ابعادی به طول 18 متر وعرض1/25 به گونه ای کرتبندی گردیدند که هر کـرت عـرض 1/2 وطـول1/25 شـامل 4 ردیـف بـه فاصله 30 سانتیمتر باشد.
با توجه به امکان کشت مستقیم و غیر مستقیم در گیاه بادرنجبویه و به دلیل شرایط آب وهوایی گرم منطقه و تأخیر در آمادهسازی زمین و البته سهولت در کشت، کشت غیر مستقیم و نشاء ترجیح داده شد. نشاءها از شرکت پاکان بذر اصفهان تهیه شدند.. فواصل کاشت نشاءها 30 سانتیمتردر نظر گرفته شد، بنابراین در هر کرت 16 بوته ودر مجموع 768 نشاء مورد نیاز بود.. ابتدا ورمیکمپوست مورد نظر هر کرت براساس تیمار مربوطه محاسبه و در سطح کرت پخش گردید و سپس با بیل زیرو رو گردید سپس نشاءهای گیاه کاشته شدند. کود نیتروژنه هر تیمار بعد از استقرار نشاءها در سه قسمت مساوی و به فاصله 20 روز از یکدیگر در کرتها به صورت سرک اعمال شده و کرتها آبیاری شدند. در طول رشد گیاه نیز آبیاری به صورت منظم صورت گرفت. به منظور کاهش شدت نور زیاد و مستقیم سایبانی با پوشش گونیهای کنفی تعبیه شد.
برای انجام اندازه گیری ها تعداد 10 بوته از هر تیمار در هر تکرار انتخاب و صفات و ویژگیهایی شامل وزن تر و خشک کل اندام های هوایی گیاه،وزن تر و خشک برگ و ساقه به طور جداگانه ، ارتفاع گیاه، تعداد شاخه های فرعی ، و اندام های زمینی گیاه، شامل وزن تر و وزن خشک ریشه اندازه گیری شد. برای تعیین شاخص کلروفیل برگ، سطح برگ ،توسط دستگاه اندازه گیری تعیین شد . برای محاسبه عملکرد اندام های هوایی گیاه در هر کرت پس از حذف اثر حاشیه ،در سطح باقیمانده برداشت انجام شد و عملکرد تر و خشک اندام های هوایی گیاه تعیین شد.50 گرم برگ خشک شده از هر کرت به طور تصادفی انتخاب
و توسط دستگاه کلونجر اسانس گیری شد( هر نمونه ابتدا کمی خرد و سپس درون بالن یک لیتری ریخته و 600 میلی لیتر آب به آن اضافه و سپس به مدت 4 ساعت در دستگاه کلونجر قرار داده شد) و در نهایت مقدار و درصد اسانس برگ بادرنجبویه تعیین شد.
پس از جمع آوری اطلاعات لازم، داده ها با استفاده از نرم افزارهای آماریSAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. مقایسه میانگین با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن صورت پذیرفت.
نتایج و بحثْ
ارتفاع بوته گیاه
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست و اثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر ارتفاع بوته در سطح آماری یک درصد معنیداربود. مصرف نیتروژن سبب افزایش معنیدار ارتفاع بوته شد. ). بیشترین ارتفاع بوته 56/45) سانتیمتر) از کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین ارتفاع آن 30/45) سانتیمتر) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. وانگ و همکاران (2008) نیز اثر مقادیر بالای نیتروژن در ممانعت از رشد ریشه و بخش هوایی ذرت را گزارش کردند.در پژوهشی دیگر نیتروژن سبب افزایش ارتفاع گیاه، تعداد شاخه های گل دهنده در گیاه، عملکرد زیست توده و عملکرد دانه سیاهدانه گردید (ملافیلابی و همکاران .(1388 برزگر و گلچین (1388) در بررسی تاثیر ورمیکمپوستهای مختلف در مقادیر 5 و 10 درصد وزنی خاک، بر شاخصهای رشد گل داوودی مشاهده نمودند که ارتفاع گل تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت.
تعداد شاخه فرعی در بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست واثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر تعداد شاخه فرعی در بوته در سطح آماری یک درصد معنیداربود. عباسزاده ( ( 1384 اظهار نمود که کاربرد نیتروژن در افزایش تعداد ساقه های جانبی گیاه بادرنجبویه موثر میباشد. برزگر فلاح و گلچین (1388) در بررسی تاثیر ورمیکمپوستهای مختلف در مقادیر 5 و 10 درصد وزنی خاک، بر شاخصهای رشد گل داوودی مشاهده نمودند که بیشترین تعداد ساقه گل دهنده (15/7) امربوط به تیمار حاوی 10 درصد ورمیکمپوست تهیه شده از گود گاوی و کمترین تعداد آن (5/7) مربوط به تیمار فاقد ورمیکمپوست بود.
تعداد برگ در بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن وورمیکمپوست واثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر تعداد برگ در بوته در سطح آماری یک درصد معنیداربود. ). بیشترین تعداد برگ در بوته (164/51) از
کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین تعداد آن (40/80) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. رشیدی و همکاران (1390) در بررسی تاثیر سطوح 0، 15 ، 30 و 45 درصد حجمی ورمی کمپوست بر رشد و گلدهی گل جعفری مشاهده نمودند که کاربرد ورمی کمپوست تاثیر معنیداری در سطح احتمال یک درصد بر تعداد برگ در بوته داشت و بیشترین تعداد آن از سطح 30 درصد حجمی بدست آمد.
سطح برگ در بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن وورمیکمپوست و اثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر سطح برگ در بوته در سطح آماری یک درصد معنیداربود. بیشترین سطح برگ در بوته 2736/52) سانتی-متر مربع) از کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین سطح 328/98) سانتیمتر مربع) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. اسکات (1988) افزایش 40 درصدی سطح برگ و وزن خشک گوجه فرنگی و بهبود خصوصیات رشد گیاهان زینتی، تحت تاثیر افزودن % 20 حجمی ورمی کمپوست به بستر کشت آنها گزارش نمود.
میزان اسانس
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست و اثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر میزان اسانس در سطح آماری یک درصد معنیداربود. ). بیشترین میزان اسانس 0/18) درصد) از کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین میزان 0/06) درصد) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. بیست و سبران ( ( 2000 نیز نشان دادند که با افزایش مقدار نیتروژن میزان اسانس گیاه شوید افزایش یافت. لتچامو و مارکوارد (1993)، طی آزمایشاتی نشان دادند که افزایش مقدار کود نیتروژن باعث افزایش میزان اسانس و ترکیبات موثره اسانس گیاه دربابونه شد.
عملکرد اسانس
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست و اثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر عملکرد اسانس در سطح آماری یک درصد معنیداربود. بیشترین عملکرد اسانس 701/36) میلی-گرم بر متر مربع ) از کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین عملکرد ( 126/43 میلیگرم بر متر مربع) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. سیفولا و باربیری (2006) گزارش کردند که سطوح مختلف نیتروژن، عملکرد اسانس گیاه ریحان را افزایش داد. این محققان اثر مثبت نیتروژن، بر عملکرد گیاه و درصد اسانس را دلیل این امر دانستند .افزودن ورمیکمپوست به خاک نه تنها فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را افزایش میدهد بلکه با بهبود شرایط فیزیکی و فرآیندهای حیاتی خاک، ضمن ایجاد یک بستر مناسب برای رشد ریشه، موجبات افزایش رشد اندام هوایی و بهبود عملکرد اسانس را نیز فراهم میآورد(انوار و همکاران .(2005
شاخص کلروفیل برگ
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که تاثیر سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست و اثر متقابل سطوح مختلف نیتروژن و ورمیکمپوست بر شاخص کلروفیل برگ در سطح آماری یک درصد معنیداربود بیشترین مقدار کلروفیل برگ ( (14/60 از کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و 20 تن ورمیکمپوست در هکتار و کمترین مقدار آن (9/13) از عدم کاربرد نیتروژن و ورمی کمپوست (تیمار شاهد) بدست آمد. مارچای و همکاران (2002) اظهار نمودند که ارتباط بسیار نزدیکی بین غلظت نیتروژن و میزان کلروفیل و میزان فتوسنتز برگ وجود دارد. ورمی کمپوست به دلیل داشتن مواد غذایی کافی و ظرفیت بالای نگهداری آب باعث افزایش سطح برگها و میزان کلروفیل میشود (تیز و زرگر، .(2000
