نشریه آبیاری و زهکشی ایران

نشریه آبیاری و زهکشی ایران

ارزیابی فیزیولوژیکی، عملکرد اسانس و نرخ تجمع فلزات سنگین در نعناع فلفلی آبیاری‌شده با پساب شهری در گلخانه و فضای باز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، مازندران، ساری
2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران،
3 دانش آموخته علوم و مهندسی باغبانی - گیاهان دارویی، گروه علوم باغبانی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری،
چکیده
محدودیت منابع آب شیرین در پی تغییرات اقلیمی، استفاده از پساب شهری را به‌عنوان یکی از گزینه‌های مدیریت پایدار آب در کشاورزی مطرح کرده است. در این پژوهش، اثر سطوح مختلف پساب شهری و شرایط کشت بر رشد، شاخص بهره‌وری آب، رنگیزه‌های فتوسنتزی، صفات بیوشیمیایی و تجمع فلزات سنگین در گیاه بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل مکان کشت در دو سطح (گلخانه و فضای باز) و فاکتور دوم شامل منبع آبیاری در پنج سطح (آب چاه به‌عنوان شاهد و ۲۵، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ درصد پساب شهری) بود. برهم‌کنش دو عامل بر شاخص بهره‌وری آب، رنگیزه‌های فتوسنتزی و تمامی صفات بیوشیمیایی معنی‌دار بود (P ≤ 0.01). بیشترین وزن خشک اندام هوایی (5/5 کیلوگرم در هکتار) در گلخانه و بالاترین زیست‌توده رویشی در تیمار ۱۰۰ درصد پساب حاصل شد که می‌تواند با اثر شبه‌کودی پساب مرتبط باشد. بیشترین کلروفیل کل (89/0 میلی‌گرم در کیلوگرم) در تیمار ۱۰۰ درصد پساب در گلخانه و بالاترین محتوای اسانس (498) و محتوای فلاونوئید در تیمار ۷۵ درصد پساب در فضای باز مشاهده شد؛ در حالی که پساب ۱۰۰ درصد عملکرد اسانس را کاهش داد. اگرچه تجمع سرب و کادمیوم با افزایش سهم پساب افزایش یافت، غلظت آنها در تیمار ۱۰۰ درصد پساب به‌ترتیب 5/4 و 0013/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. بر این اساس، استفاده از ۷۵ درصد پساب شهری در فضای باز، با حفظ عملکرد اسانس و کاهش مصرف آب شیرین، گزینه مناسب‌تری برای آبیاری بود؛ هرچند پایش فلزات سنگین در استفاده مستمر از پساب ضروری است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Physiological Evaluation, Essential Oil Yield, and Heavy Metal Accumulation Rates in Peppermint (Mentha piperita L.) Irrigated with Treated Wastewater under Greenhouse and Open-Field

نویسندگان English

Saeid Shiukhy Soqanloo 1
Hossein Moradi 2
Parvin Asadi 3
1 Water engineering Department, agricultural engineering faculty, SANRU, Mazandaran, Sari
2 Associate Professor, Department of Horticultural Science and Engineering, Faculty of Agronomy Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Mazandaran, Iran
3 Graduated in Horticultural Science and Engineering - Medicinal Plants, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agronomy Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Mazandaran, Iran
چکیده English

Abstract

Freshwater scarcity under changing climatic conditions has increased the need to evaluate treated urban wastewater as an alternative irrigation resource in agricultural systems. This study investigated the interactive effects of irrigation water source and growing environment on plant growth, water use efficiency, photosynthetic pigments, biochemical traits, and heavy metal accumulation. A factorial experiment was conducted in a completely randomized design with five replications. The first factor consisted of two growing environments (greenhouse and open field), while the second included five irrigation water sources: well water as the control and 25%, 50%, 75%, and 100% urban wastewater. The interaction between growing environment and irrigation water source significantly affected water use efficiency, photosynthetic pigments, and all biochemical traits (P<0.01). The highest shoot dry weight (5.5 kg ha⁻¹) was obtained in the greenhouse, while the greatest vegetative biomass was recorded under 100% wastewater irrigation, which may be associated with the nutrient-supplying effect of wastewater. The highest total chlorophyll content (0.89 mg kg⁻¹) was observed under 100% wastewater in the greenhouse, whereas the highest essential oil content (498 mg kg-1) and flavonoid content were obtained with 75% wastewater in the open field; 100% wastewater reduced essential oil yield. Although lead and cadmium accumulation increased with increasing wastewater proportion, their concentrations under 100% wastewater remained below the WHO permissible limits (4.5 and 0.13 mg kg⁻¹, respectively). Overall, 75% urban wastewater irrigation under open-field conditions provided a more suitable balance between essential oil production and freshwater conservation, although continuous monitoring of heavy metal accumulation is necessary for long-term wastewater reuse.

کلیدواژه‌ها English

Keywords: Unconventional water
Photosynthetic pigments
Lead
Biochemical traits
Sustainable management

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 شهریور 1405