نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

بررسی عملکرد محصول و بهره‌وری آب، عملکرد روغن و میزان اسیدهای چرب گیاه دارویی خارمریم در پاسخ به تیمارهای آبیاری و کودهای زیستی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه
2 دانشیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه
3 محقق، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
چکیده
به‌منظور بررسی اثر رژیم آبیاری و کودهای زیستی در عملکرد محصول و شاخص بهره‌وری آب (WP)، میزان اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع و عملکرد روغن خارمریم، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 10 تیمار و سه تکرار در سال 1396-1395 در شهرستان میاندوآب واقع در جنوب استان آذربایجان‌غربی انجام شد. عامل اصلی رژیم آبیاری (آبیاری کامل و عدم آبیاری) و عامل فرعی پنج سطح کود زیستی (شاهد، نیتروژنه (N)، فسفاته (P)، پتاسه (K) و کامل (NPK)) بودند. با توجه به نتایج به‌دست آمده، مقایسه میانگین اثر متقابل نشان داد که حداکثر عملکرد دانه و حداکثر عملکرد بیولوژیک گیاه خارمریم به‌ترتیب برای تیمارهای P و NPK در شرایط آبیاری کامل مشاهده گردید. در میان تیمارهای کود زیستی نیز تیمار P حداکثر 4/27 درصد و تیمار عدم مصرف کود زیستی حداقل مقدار روغن 5/25 درصد را به‌خود اختصاص دادند. طبق نتایج، عملکرد روغن خارمریم تحت تأثیر شرایط محیطی و رشدی می‌باشد؛ به‌طوری‌که در شرایط آبیاری کامل عملکرد روغن (2/5 گرم در بوته و 7/255 کیلوگرم در هکتار) بیشتر از شرایط عدم آبیاری (5/3 گرم در بوته و 4/171 کیلوگرم در هکتار) به‌دست آمد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، حداکثر شاخص WP در تیمار آبیاری کامل مربوط به P و NPK می‌باشد. همچنین در تیمار بدون آبیاری، حداکثر شاخص WP مربوط به NPK با مقدار 19/1 کیلوگرم بر مترمکعب حاصل گردید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the Crop Yield and Water Productivity, Oil Yield and the Amount of Fatty Acids of the Medicinal Plant Milk Thistle in Response to Irrigation Treatments and Bio-fertilizers

نویسندگان English

Jafar Ghaffarzadeh 1
Reza Amirnia 2
Amir Rahimi 2
afshin khorsand 3
1 Graduated from Master's degree, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran
3 Researcher, Agricultural Engineering Research Institute (AERI), Agricultural Research, Education and Extension
چکیده English

In order to investigate the effect of irrigation regime and bio-fertilizers on crop yield and water productivity index (WP), the amount of saturated and unsaturated fatty acids and the yield of milk thistle oil, a split-plot experiment was conducted in the form of a randomized complete block design with 10 treatments and three replications. It was conducted in Miandoab city located in the south of West Azerbaijan province in 2017-2018. The main factor was the irrigation regime (full irrigation and no irrigation) and the secondary factor was five levels of biological fertilizer (control, nitrogen (N), phosphate (P), potash (K) and complete (NPK)). According to the obtained results, the comparison of the average of the interaction effect showed that the maximum seed yield and the maximum biological yield of Milk thistle plant were observed for P and NPK treatments, respectively, under full irrigation conditions. Among the bio-fertilizer treatments, the P treatment accounted for the maximum amount of 27.4% and the treatment for not using bio-fertilizers for the minimum oil amount of 25.5%. According to the results, the yield of milk thistle oil is influenced by environmental and growth conditions; So, in the condition of full irrigation, the yield of oil (5.2 grams per plant and 255.7 kg ha-1) was obtained more than the condition of no irrigation (3.5 grams per plant and 171.4 kg ha-1). According to the obtained results, the maximum WP index in the full irrigation treatment is related to P and NPK. Also, in the treatment without irrigation, the maximum WP index related to NPK was obtained with a value of 1.19 kg m-3.

کلیدواژه‌ها English

Irrigation stress
Grin yield
Medicinal plants
Milk thistle
Oil content
احسانی، م و خالدی، ه. 1382. بهره­وری آب کشاورزی. کمیته ملی آبیاری و زهکشی.
احمدی، ح. 1396. برنامه­ریزی آبیاری سویا با استفاده از دمای پوشش سبز گیاه در شرایط اقلیمی خرم‌آباد. پایان­نامه کارشناسی ارشد. رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب دانشگاه لرستان.
اسکندری نصرآبادی، س.، قربانی، ر.، رضوانی مقدم، پ. و نصیری محلاتی، م. 1393. اثر کاربرد منفرد و تلفیقی کودهای زیستی، شیمیایی و آلی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی ماریتیغال (Silybum marianum L.). بوم­شناسی کشاورزی. 6 (3): 476-467.
اعلم، ف.، رامین، ع.ا. و امینی، ف. 1392. تغییرات میزان ماده موثره گیاه ماریتیغال (Silybum marianum) در تنش خشکی. فرآیند و کارکرد گیاهی. 2 (6): 87-77.
امیدبیگی، ر. 1394. تولید و فرآوری گیاهان دارویی با بازنگری کامل. آستان قدس رضوی. چاپ هشتم. 348 صفحه.
سعیدی، ف.، قاضی هرسینی، م. و رضایی، م. 1391. بررسی تأثیر کودهای بیولوژیک بر برخی خصوصیات گیاه دارویی ماریتیغال (Silybum marianum). سومین همایش ملی علوم کشاورزی و صنایع غذایی. 4-1.
علیرضالو، ک.، حصاری، ج.، علیرضالو، ا.، محمدی، م. و فتحی آچاچلویی، ب. 1390. بررسی ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و ترکیب اسید چربی روغن دانه ماریتیغال. پژوهش­های صنایع غذایی. 21 (1): 33-25.
قوامی، ن.، لبافی، م.ر.، دهقانی­مشکانی، م.ر. و مهرآفرین، ع. 1391. تعیین مهم­ترین اجزای عملکرد روغن و دانه در دو ژنوتیپ گیاه دارویی ماریتیغال (Silybum marianum Gaetrn.) بر مبنای تجزیه علیت و رگرسیون. گیاهان دارویی. 11 (44): 86-78.
کهن­مو، م.ا.، مدرسی، م. و باقری کاهکش، ز. 1394. کشت اکوتیپ­های گیاه دارویی ماریتیغال جهت مقایسه ارزش دارویی و غذایی. طب جنوب. 18 (5): 1015-1007.
گلی، س.ا.ح.، کدیور، م.، بهرامی، ب. و سبزعلیان، م.ر. 1386. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روغن دانه ماریتیغال. علوم و صنایع غذایی. 4 (4): 27-32.
محمدپور وشوایی، ر.، رمرودی، م. و فاخری، ب. 1396. اثر تنش خشکی و تلقیح کودهای زیستی بر ویژگی­های کمی و کیفی ماریتیغال (Silybum marianum L.). بوم­شناسی کشاورزی. 9 (1): 49-31.
ولایی، ل.، نورمحمدی، ق. حسنلو، ط. و حاج سید هادی، م.ر. 1394. اثر کودهای آلی و زیستی بر صفات رشد و عملکرد کمی گیاه دارویی ماریتیغال. مجله پژوهش­های به زراعی. 7 (3): 237-251.
یزدانی بیوکی، ر.، رضوانی مقدم، پ. خزاعی، ح.ر. و آستارایی، ع.ر. 1389. بررسی برخی صفات کمی و کیفی گیاه دارویی ماریتیغال (Silybum marianum L.) در پاسخ به کودهای آلی، بیولوژیک و شیمیایی. بوم­شناسی کشاورزی. 2 (4): 555-548.
Afshar, R.K., Chaichi, M.R., Assareh, M. H., Hashemi, M. and Liaghat, A. 2014. Interactive effect of deficit irrigation and soil organic amendments on seed yield and flavonolignan production of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.). Industrial Crops and Products. 58: 166-172.
Akkaya, H. and Yilmaz, O. 2012. Antioxidant Capacity and Radical Scavenging Activity of Silybum marianum and Ceratonia siliqua. Ekoloji Dergisi. 21 (82).
Andrzejewska, J., Sadowska, K. and Mielcarek, S. 2011. Effect of sowing date and rate on the yield and flavonolignan content of the fruits of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.) grown on light soil in a moderate climate. Industrial Crops and Products. 33 (2): 462-468.
Andrzejewska, J., Martinelli, T., and Sadowska, K. 2015. Silybum marianum: non‐medical exploitation of the species. Annals of applied biology. 167 (3): 285-297.
Anwar, M., Patra, D.D., Chand, S., Alpesh, K., Naqvi, A.A. and Khanuja, S.P.S. 2005. Effect of organic manures and inorganic fertilizer on growth, herb and oil yield, nutrient accumulation, and oil quality of French basil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 36: 1737-1746.
Azadmard‐Damirchi, S. and Dutta, P.C. 2008. Stability of minor lipid components with emphasis on phytosterols during chemical interesterification of a blend of refined olive oil and palm stearin. Journal of the American Oil Chemists' Society. 85 (1): 13-21.
Ciocarlan, A., Dragalin, I., Aricu, A., Ciocarlan, N., Stavarache, C. and Deleanu, M. 2018. Chromatographic Analysis of Silybum Marianum (L.) Gaertn. Fatty Oil. Chemistry Journal of Moldova: General. 13 (1): 63-68.
Cruz de Carvalho, M.H. 2008. Drought stress and reactive oxygen species: production, scavenging and signaling. Plant Signaling and Behavior. 3 (3): 156-165.
Diukendjieva, A., Alov, P., Tsakovska, I., Pencheva, T., Richarz, A., Kren, V. and Pajeva, I. 2019. In vitro and in silico studies of the membrane permeability of natural flavonoids from Silybum marianum (L.) Gaertn. and their derivatives. Phytomedicine. 53: 79-85.
Fadavi, A., Barzegar, M. and Azizi, M. H. 2006. Determination of fatty acids and total lipid content in oilseed of 25 pomegranates varieties grown in Iran. Journal of Food Composition and Analysis. 19 (6-7): 676-680. ‏
FAO (Food and Agricultural Organization). 2016. http://faostat.Fao.Org
Fathi, B., and Azadmard. S. 2009. Milk thistle seed oil constituents from different varieties grown in Iran. Journal of the American Oil Chemists' Society. 86: 643-648.
Fathi-Achachlouei, B., Azadmard-Damirchi, S., Zahedi, Y. and Shaddel, R. 2019. Microwave pretreatment as a promising strategy for increment of nutraceutical content and extraction yield of oil from milk thistle seed. Industrial Crops and Products. 128: 527-533.
Geneva, M., Zehirov, G., Stancheva, I., Iliev, L. and Georgiev, G. 2008. Effect of soil fertilizer, foliar fertilizer, and growth regulator application on milk thistle development, seed yield, and silymarin content. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 39: 17–24.
Gorgini, H., Fakheri, B.A. and Mohammadpour Vashvaei, R. 2017. Effect of bio-fertilizers on growth, grain and essential oil yield of Fennel (Foeniculum vulgare Mill.) under drought stress. Journal of Agroecology. 9 (1): 50-62.
Haban, M., Otepka, P., and Habánová, M. 2009. Production and quality of milk thistle (Silybum marianum [L.] Gaertn.) Cultivated in cultural conditions of warm agri-climatic macroregion. Horticultural Science. 36 (2): 69-74.
Hasanloo, T., Bahmanei, M., Sepehrifar, R. and Kalantari, F. 2008. Determination of tocopherols and fatty acids in seeds of Silybum marianum (L.) gaertn. Journal of Medicinal Plants. 7 (4): 69-76.
Karkanis, A., Bilalis, D., and Efthimiadou, A. 2011. Cultivation of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.), a medicinal weed. Industrial Crops and Products. 34 (1): 825-830.
Khorsand, A., Rezaverdinejad, V., Asgarzadeh, H., Majnooni Heris, A., Rahimi, A. and Besharat, S. 2020. Response of maize and black gram yield and water productivity to variation in canopy temperature and crop water stress index. International Agrophysics. 34 (3): 381-390. https://doi.org/10.31545/ intagr/126439
Koutroubas, S.D., Papakosta, D.K. and Doitsinis, A. 1999. Adaptation and yielding ability of castor plant (Ricinuscommunis L.) genotypes in a Mediterranean climate. European Journal of Agronomy. 11 (3-4): 227-237.
Kuhnlein, H.V., Barthet, V., Farren, A., Falahi, E., Leggee, D., Receveur, O. and Berti, P. 2006. Vitamins A, D, and E in Canadian Arctic traditional food and adult diets. Journal of Food Composition and Analysis. 19 (6-7): 495-506. ‏
Mahfouz, S.A., and Sharaf-Eldin, M.A. 2007. Effect of mineral vs. bio fertilizer on growth, yield, and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). International Agrophysics. 21 (4): 361.
Molden, D., Murray-Rust, H., Sakthivadivel, R. and Makin, I. 2001. A water productivity framework for understanding and action. Workshop on water productivity, Wadduwa, sriLanka, November 12-13.
Moradi, R., Moghaddam, P.R., Mahallati, M.N. and Nezhadali, A. 2011. Effects of organic and biological fertilizers on fruit yield and essential oil of sweet fennel (Foeniculum vulgare var. dulce). Spanish Journal of Agricultural Research. 9 (2): 546-553.
Nagananda, G.S., Das, A., Bhattacharya, S. and Kalpana, T. 2010. In vitro Studies on the Effects of Biofertilizers (Azotobacter and Rhizobium) on Seed Germination and Development of Trigonella foenum-graecum L. using a Novel Glass Marble containing Liquid Medium. International Journal of Botany. 6 (4): 394-403.
Omer, E.A., Ahmed, S.S., Ezz-El-Din, A.A. and Fayed, T.B. 1998. Seed yield of Silybum marianum L. as affected by row spacing and fertilization in new reclaimed lands of Egypt. Egyptian Journal of Horticulture. 25: 281-293.
Parry, J., Hao, Z., Luther, M., Su, L., Zhou, K. and Yu, L. 2006. Characterization of cold‐pressed onion, parsley, cardamom, mullein, roasted pumpkin, and milk thistle seed oils. Journal of the American Oil Chemists' Society. 83 (10): 847-854.
Reddy, A. R., Chaitanya, K.V. and Vivekanandan, M. 2004. Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Journal of plant physiology. 161 (11): 1189-1202.
Rodriguez, P., Torrecillas, A., Morales, M.A., Ortuno, M. F. and Sánchez-Blanco, M. J. 2005. Effects of NaCl salinity and water stress on growth and leaf water relations of Asteriscus maritimus plants. Environmental and Experimental Botany. 53 (2): 113-123.
Ruzickova, G., Fojtová, J. and Součková, M. 2011. The yield and quality of milk thistle [Silybum marianum (L). Gaertn.] Seed oil from the perspective of environment and genotype-a pilot study. Acta Fytotechnica et Zootechnica. 14 (1): 9-12.
Sadowska, K., Andrzejewska, J. and Woropaj-Janczak, M. 2011. Effect of weather and agrotechnical conditions on the content of nutrients in the fruits of milk thistle (Silybum marianum L. Gaertn.). Acta Scientiarum Polonorum: Hortorum Cultus. 10 (3): 197-207.
Sanchez, G.E., Carballo, G.C. and Ramos, G.S.R. 2008. Influence of organic manures and biofertilizers on the quality of two Plantaginaceae: Plantago major L. and Plantago lanceolata. L. Revista Cubana de Plantas Medicinales. 13 (1): 12-15.
Saravanakumar, D., Kavino, M., Raguchander, T., Subbian, P. and Samiyappan, R. 2011. Plant growth promoting bacteria enhance water stress resistance in green gram plants. Acta physiologiae plantarum. 33 (1): 203-209.
Steer, B.T. and Seiler, G.I. 1990. Changes in fatty acid composition of sunflower (Helianthus annuus L.) seeds in response to time of nitrogen application, supply rates and defoliation. Journal of the Science of Food Agriculture. 51: 11-26.
Takahashi, F., Kuromori, T., Sato, H. and Shinozaki, K. 2018. Regulatory gene networks in drought stress responses and resistance in plants. Survival strategies in extreme cold and desiccation: adaptation mechanisms and their applications. 189-214.