نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

2 دانشگاه شاهد

چکیده

چکیده
به منظور بررسی تأثیر کاربرد کود های زیستی و شیمیایی روی عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس گیاه دارویی رازیانه، آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در بهار سال 1389 در مزرعه تحقیقاتی گیاهان دارویی دانشگاه شاهد انجام گرفت. در این آزمایش تیمار های کود زیستی شامل قارچ میکوریزا (دو گونه) در سه سطح (عدم تلقیح (M1)، تلقیح با میکوریزای Pirimospora indica (M2) و تلقیح با میکوریزایSabacina vermifera (M3)) و میکروارگانیسم های حل کننده فسفات شامل باکتری سودوموناس پوتیدا در دو سطح (عدم تلقیح (B1) و تلقیح (B2))، کود فسفره شیمیایی در سه سطح (صفر (P1)، 50 (P2) و 100 (P3) کیلوگرم در هکتار P2O5) بر روی گیاه دارویی رازیانه مورد بررسی قرار گرفت. در هر تکرار یک کرت به عنوان شاهد کود شیمیایی NPK (90، 60 و 90 کیلوگرم در هکتار) به جهت مقایسه با عملکرد کود های زیستی در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج بدست آمده اعمال تیمار های زیستی M3B1P1 روی صفات شاخص برداشت (HI) به میزان 5/12%، تیمار M3B2P2 روی عملکرد اسانس 6/126 (لیتر در هکتار)، تیمار M2B2P2 روی تعداد چتر مرکب در بوته به میزان 9/512 عدد، تیمار M3B2P2 روی عملکرد بیولوژیک به میزان 4125کیلوگرم در هکتار و عملکرد دانه با 516 کیلوگرم در هکتار داشته است؛ اما اعمال این تیمار ها تأثیر معنی داری بر روی صفات وزن هزار دانه و ارتفاع گیاه نداشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of Integrated Usage of Bio and Chemical Phosphate Fertilizer on Growth, Yield, Yield Component and Essential oil of Fennel (Foeniculum vulgar Mill.)

نویسندگان [English]

  • Pouyan Hosseinzadeh Namin 1
  • Majid Amini 2

چکیده [English]

Abstract
In order to study the impacts of usage of bio and chemical phosphate fertilizer on growth, yield, yield components and essential oil of Fennel, a field study conducted during spring planting season 2010 at station research farm of medicinal plants at Shahed university. Bio fertilizer treatment contains 3 levels of nitrogen fixer mycorhizae (no inoculation, inoculation with Pirimospora indica and inoculation with Sabacina vermifera) and phosphate solubilizing microorganism (Pseudomonas putida bacteria) in two levels (with and without inoculation with microorganism) and 3 levels of chemical phosphate fertilizers (consisted of 0, 50 and 100 kg ha-1 of P2O5). The impacts was evaluated in split plot based on randomized block design with three replications. At each replications a chemical fertilizer (NPK) control plots were considered as a comparison to bio fertilizer application. Results showed that all measured traits in compounds phosphate solubilizing microorganism and nitrogen fixer mycorrhizae were higher than other treatments. So, applied treatments have a significant influence on grain yield with the rate of 516 kg ha-1, biological yield with rate of 4.125 kg ha-1, compound of umbels per a plant with number of 512.9, harvest index with rate of 12.5% and essential oil yield with rate of 126.63 lit ha-1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: Fennel
  • bio fertilizer
  • mycorrhizae
  • phosphate solubilizing microorganism
  • essential oil

بررسی کاربرد تلفیقی اعمال کودهای زیستی و شیمیایی بر روی عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس گیاه دارویی رازیانه

پویان حسین‌زاده نمین*1 و مجید امینی دهقی2

1 تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، گروه زراعت

2تهران، دانشگاه شاهد، دانشکده علوم کشاورزی، گروه زراعت

تاریخ دریافت: 24/4/91               تاریخ پذیرش: 17/8/91

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی روی عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس گیاه دارویی رازیانه، آزمایشی بصورت اسپلیت فاکتوریل  در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در بهار سال 1389 در مزرعه تحقیقاتی گیاهان دارویی دانشگاه شاهد انجام شد. در این آزمایش تیمارهای کود زیستی شامل قارچ میکوریزا (دو گونه) در سه سطح (عدم تلقیح (M1)، تلقیح با میکوریزای Pirimosporaindica (M2) و تلقیح با میکوریزای Sabacinavermifera (M3)) و میکروارگانیسم‌های حل کننده فسفات شامل باکتری سودوموناس پوتیدا در دو سطح (عدم تلقیح (B1) و تلقیح (B2))، کود فسفره شیمیایی در سه سطح (صفر (P1)، 50 (P2) و 100 (P3) کیلوگرم در هکتار P2O5) بر روی گیاه دارویی رازیانه مورد بررسی قرار گرفت. در هر تکرار یک کرت به‌عنوان شاهد کود شیمیایی NPK (90، 60 و 90 کیلوگرم در هکتار) به دلیل مقایسه با عملکرد کودهای زیستی در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج بدست‌آمده اعمال تیمارهای زیستی M3B1P1 روی صفات شاخص برداشت (HI) به میزان 5/12%، تیمار M3B2P2 روی عملکرد اسانس 6/126 (لیتر در هکتار)، تیمار M2B2P2 روی تعداد چتر مرکب در بوته به میزان 9/512 عدد، تیمار M3B2P2 روی عملکرد بیولوژیک به میزان 4125 کیلوگرم در هکتار و عملکرد دانه با 516 کیلوگرم در هکتار بود؛ اما اعمال این تیمارها تأثیر معنی‌داری بر روی صفات وزن هزار دانه و ارتفاع گیاه نداشت.

واژه‌های کلیدی : رازیانه، کودهای زیستی،  میکوریزا، میکروارگانیسم حل کننده فسفات، اسانس رازیانه

* نویسنده مسئول، تلفن: 09123752457، پست الکترونیکی: phosseinzadeh@gmail.com

مقدمه

 

رازیانه با نام علمی Foeniculum vulgar Mill. گیاهی چند ساله، علفی و از خانواده چتریان است که از مهمترین و قدیمی‌ترین گیاهان دارویی و ادویه‌ای ایران و جهان محسوب می‌شود (6). از رازیانه به‌عنوان تقویت‌کننده معده، اشتها‌آور، آرام‌کننده درد قائدگی و افزایش دهنده ترشح شیر در مادران شیرده، ضد التهاب، ضد باکتری، تقویت‌کننده رگ‌های قلب و بادشکن یاد شده است. از اسانس آن به‌عنوان ماده خلط‌آور، ضد آماس، تورم و تنگی نفس و نیز به‌عنوان طعم‌دهنده در صنایع نوشابه سازی، صنایع غذایی و آرایشی و بهداشتی، و نیز از عصاره این گیاه دارویی در تولید داروی رازین که در درمان بیماریهای زنانه کاربرد دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد (3، 16).

نظام های کشاورزی رایج برای حفظ و تقویت باروری خاک به طور گسترده به کودهای شیمیایی وابسته هستند و سیر مصرف نهاده های شیمیایی از قبیل کودهای نیتروژن‌دار و سموم مختلف در کشورها روندی نامعقول داشته و در حال حاضر سالانه 135 میلیون تن کود شیمیایی در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد (20). مصرف بی رویه و زیاد آن مشکلات زیادی ازجمله کاهش واکنش گیاهان به کودها، بروز مشکلات زیست محیطی و اثرات سوء مواد شیمیایی بر کیفیت محصولات تولیدی و مواد غذایی، افزایش خطر باروری بالای خاک به علت تجمع بیش از حد آن در خاک و افزایش خطر مسمومیت، آلودگی منابع تأمین آب و به خطر افتادن سلامت انسان، تخلیه منابع غیر تجدیدشونده مانند سنگ های فسفاته و در نهایت پایین آمدن مقاومت گیاهان به آفات و بیماری ها می گردد (8، 17 و 21).

کشاورزی پایدار با برخورداری از پویایی اقتصادی، می تواند سبب بهبود شرایط محیط زیست و استفاده مناسب از منابع موجود شده و در تأمین نیازهای غذایی انسان و افزایش کیفیت زندگی جوامع نقش بسزایی داشته باشد، یکی از ارکان اصلی در کشاورزی پایدار استفاده از کودهای زیستی در اکوسیستم های زراعی با هدف حذف یا کاهش قابل ملاحظه مصرف نهاده های شیمیایی است (21). کودهای زیستی به طور کلی شامل مواد نگهدارنده‌ای با جمعیت متراکم یک یا چند نوع ارگانیسم مفید خاکزی (که شامل قارچ و باکتری ها می باشند) و یا به صورت فرایندهای متابولیسمی این موجودات می باشند که به‌منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه در یک اکوسیستم زراعی بکار می روند (5). در بسیاری از بررسی های مرتبط با کشاورزی پایدار، بر وجود رابطه سینرژیستی بین میکروارگانیسم ها و قارچ های میکوریزا تأکید شده، به طوری که تلقیح همزمان آنها با گیاه موجب افزایش جذب فسفر و رشد گیاه را درپی داشته است. استفاده از کودهای زیستی حرکتی اساسی در جهت دستیابی به اهداف کشاورزی پایدار است.

از انواع کودهای زیستی، می توان به قارچ های میکوریزا اشاره کرد که با ریشه اغلب گیاهان زراعی رابطه همزیستی داشته و با جذب فسفر، نیتروژن و برخی عناصر کم مصرف، جذب آب، تولید محرک های رشد گیاهی، کاهش تأثیر منفی تنش های محیطی و بالا بردن مقاومت گیاه در برابر عوامل بیماری زا موجب بهبود شرایط رشد و عملکرد گیاهان میزبان در سیستم های کشاورزی پایدار می شود (2، 5، 21). در تحقیقی که به منظور بررسی تأثیر همزیستی میکوریزایی بر روی مرکبات انجام گردید مشخص شد که کاربرد گونه ای قارچ VAM (میکوریزای وزیکولار آربسکولار) به نام Glomus intraradices باعث بهتر شدن کمیت و کیفیت اسانس برگ در گونه ای از مرکبات به نام Citrus jambhiri شد، آنها بهبود تغذیه معدنی در این گیاه را که توسط قارچ میکوریزا بدست آمده بود، عامل اصلی افزایش مقدار اسانس مطرح کردند (17). در بررسی دیگری که بر روی رازیانه انجام گردید مشخص شد که کاربرد قارچ های میکوریزا باعث افزایش رشد رویشی (ارتفاع گیاه، تعداد شاخه‌ها، وزن تر و خشک گیاهرازیانه) در مقایسه با تیمار کودهای شیمیایی شد؛ به‌طوری‌که پایین ترین مقدار وزن خشک در کاربرد 50 درصدی کود زیستی نیتروژن، پتاسیم و فسفر بدست آمد. بالاترین میزان هیدرات کربن در رازیانه تیمار شده با کود زیستی بدست آمد. به‌نحوی‌که بیشترین مقدار نیتروژن، فسفر و پتاسیم در بافت گیاهی زمانی که خاک با باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن تلقیح گردید، حاصل شد. کمترین میزان نیتروژن، پتاسیم و فسفر در بافت گیاه در نمونه های تیماری با کود های شیمیایی بدست آمد.  بالاترین میزان اسانس در تیمار های تلقیح با کود زیستی و پایین ترین آن مربوط به تیمار های کود های شیمیایی حاصل شد (16).

از انواع دیگر کودهای زیستی می توان به میکرو ارگانیسم های حل کننده فسفات که اکثراً شامل باکتریهای حل کننده  فسفات هستند، اشاره کرد که با تولید اسید های آلی سبب افزایش حلالیت فسفات های معدنی کم محلول مانند سنگ فسفات می شود. بیشتر آنها با تولید آنزیم فسفاتاز باعث رها شدن فسفر از ترکیبات آلی نیز می شوند (5، 9، 11، 19). در مطالعه ای که روی گیاه نیشکر انجام شد مشخص گردید که بکارگیری یک گونه از باکتریهای حل کننده فسفات به نام Bacillus megatherium در کنار سنگ فسفات باعث افزایش صفاتی مانند پنجه زنی، تعداد و وزن ساقه در بوته، غلظت فسفر در غلاف برگ و عملکرد ساقه نیشکر در مقایسه با تیمار شاهد شد، به‌طوری‌که عملکرد ساقه نیشکر در حدود 5/14% بیشتر از سایر صفات بود (23).

هدف از انجام این تحقیق مطالعه تأثیر کود های زیستی (قارچ های میکوریزا، میکروارگانیسم های حل کننده فسفات) روی عملکرد و اجزای عملکردی گیاه دارویی رازیانه می باشد. با توجه به اینکه کمتر به بررسی تأثیر کود های زیستی بر روی گیاهان دارویی پرداخته شده است، و با توجه به مضرات زیاد کاربرد کودهای شیمیایی در محیط های کشاورزی، در نتیجه ضرورت بررسی تأثیر این کود ها روی گیاهان دارویی ازجمله رازیانه احساس گردید.

مواد و روشها

این پژوهش در بهار 1389 در مزرعه تحقیقاتی گیاهان دارویی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه شاهد اجرا شد. عرض جغرافیایی محل انجام این تحقیق 36 درجه و 31 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 53 درجه و 48 دقیقه شرقی و ارتفاع آن 1050 متر از سطح دریا می باشد. از لحاظ اقلیمی در منطقه نیمه خشک قرار داشته و میانگین بارندگی محل در حدود 259 میلی متر در سال است. به منظور تعیین نوع بافت خاک و میزان pH آن از عمق سطحی خاک مزرعه (عمق 5 سانتی متری خاک) نمونه برداری گردید و مشخص شد که خاک دارای بافت لوم شنی بوده و  قابلیت حفظ و نگهداری آب پایینی دارد؛ در این عمق pH آن در حدود 8/7 می باشد (جدول 1). آزمایش به صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. در این آزمایش تیمارهای کودی زیستی که شامل میکوریزا (دو نوع قارچ) در سه سطح (عدم تلقیح، تلقیح با میکوریزای نوع Pirimosporaindica، تلقیح با میکوریزای Sabacinavermifera)، میکرو ارگانیسم حل کننده فسفات شامل باکتری سودوموناس پوتیدادر دو سطح (عدم تلقیح و تلقیح) و کود فسفره شیمیایی در 3 سطح (صفر، 50 و 100کیلوگرم در هکتار P2O5) بر روی گیاه دارویی رازیانه مورد بررسی قرارگرفت. در هر تکرار یک کرت به عنوان شاهد (کود شیمیایی)NPK  (90، 60 و 90 کیلوگرم در هکتار) برای مقایسه با تیمارهای کود زیستی در نظر گرفته شد.

 

جدول 1- تجزیه شیمیایی خاک

منگنز mg/Kg

مس

 mg/Kg

روی

mg/Kg

آهن

 mg/Kg

پتاسیم قابل جذب K(ava)

ppm

فسفر قابل جذب P(ava)

ppm

ازت کل (Total N%)

کربن آلی

O.C%

درصد مواد خنثی شونده N.T.V%

واکنش گل اشباع pH

هدایت الکتریکی ds/m (شوری)

درصد جذب آب

نوع بافت

عمق

Cm

6/4

22/0

48/0

96/1

150

2/3

037/0

34/0

8

8/7

17/2

24

لوم

شنی

0-30

 

به منظور اجرای طرح، کرت هایی به ابعاد 3×5/2 متر ایجاد گردید که دارای 4 ردیف کاشت با فاصله خطوط کشت 50 سانتی‌متر بودند. فاصله میان کرت های فرعی 5/1 متر و بین کرتهای اصلی 2 متر در نظر گرفته شد. به دلیل کشت زمین در سال اول انجام این تحقیق عملیات داشت مانند واکاری انجام شد و عملیات دیگر مانند مبارزه با علف های هرز تا رسیدگی کامل گیاه انجام گردید. برای اعمال تیمارها، در مورد اعمال تیمار میکوریزا، با توجه به اینکه این تیمار در سال اول اجرای این بررسی به زمین مزرعه اعمال شده بود نیازی به تیماردهی مجدد احساس نگردید (برای اعمال تیمار میکوریزا در زمان کاشت، بذرها با این قارچ آغشته شده و بلافاصله بعد از کشت زمین آبیاری گردید)، اما به منظور اعمال تیمار میکروارگانیسم حل کننده فسفات از کود فسفات زیستی بارور-2 استفاده گردید که از مؤسسه زیست فناور سبز تهیه شده بود. به منظور تلقیح این کود با خاک مزرعه، یک بسته از این کود زیستی (که مخصوص استفاده در بخش زراعت می باشد) را با مقدار 10 لیتر آب مخلوط گردید و به کرت های مورد نظر اعمال شد. در کلیه کرتهای هر تکرار بغیر از کرت شاهد در هر تکرار یک نوبت کوددهی سرک نیتروژنه به نسبت 30 کیلوگرم در هکتار در مرحله ساقه دهی انجام شد. در تاریخ اخیر کوددهی مجدد برای سه کرت شاهد در سه تکرار انجام گردید که کودهای NPK به نسبت های 90، 60 و 90 کیلوگرم در هکتار اعمال شد. بدین منظور در کنار هر خط کشت، شیاری در سراسر کرت به عمق 5 سانتی متر حفرکرده و کود فسفره در کنار محل استقرار گیاه قرار داده شد. مبارزه با علف های هرز نیز همزمان با عملیات داشت در 6 نوبت در کلیه کرت ها انجام گردید. آبیاری مزرعه نیز با توجه به نیاز آبی گیاه هر 7 روز یکبار انجام شد. به منظور بدست آوردن اسانس گیاه، ابتدا مقدار 40 گرم بذر از هر تیمار مربوطه آماده گردید، سپس با استفاده از آسیاب برقی آزمایشگاهی آسیاب شد و با استفاده از دستگاه کلونجر دو بار تقطیر اسانس گیاه بدست آمد. لازم به ذکر است که مدت اسانس‌گیری برای هر نمونه مورد نظر با این دستگاه در حدود 3 ساعت است. تعیین میزان اسانس بر اساس میلی لیتر می باشد.

در این پژوهش ویژگی‌هایی مانند ارتفاع گیاه، تعداد چتر مرکب در بوته، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، بیوماس خشک در هکتار و میزان عملکرد اسانس در هکتار نیز مورد بررسی قرار گرفت.

برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار های SAS 9.1 و MSTAT-C استفاده شد. لازم به ذکر است که مقایسه میانگین ها توسط آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.

نتایج

ارتفاع بوته: تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که کودهای زیستی تأثیر معنی داری بر روی ارتفاع بوته نداشته است (جدول 2). به‌نحوی‌که مقایسه میانگین تیمارهای اعمالی نیز تفاوت معنی داری را میان سطوح کودهای زیستی و تیمار شاهد آشکار نمی سازد. به عبارت دیگر مصرف و عدم استفاده از کودهای زیستی بر ارتفاع بوته تأثیر معنی داری نداشته است (جدول 3).

 

جدول 2- تجزیه واریانس اثر کودهای زیستی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی رازیانه

میانگین مربعات

 

چتر مرکب در بوته

عملکرد اسانس در هکتار

 

ارتفاع بوته

بیوماس خشک کل در هکتار

عملکرد در دانه در هکتار

وزن هزار دانه

شاخص برداشت (HI)

درجه آزادی (df)

منابع تغییرات (SOV)

19/113836*

165/52ns

52/685ns

91/23952ns

52/268ns

**487/2

905/0ns

2

تکرار

98/39081**

474/87ns

17/2728ns

69/4688ns

9/6079ns

713/0ns

94/13 ns

2

فسفر (P)

58/1649

25/224

36/1754

57/30371

008/2282

0967/0

942/1

4

خطای اصلی (Ea)

27/114821**

17/2360**

05/3439ns

05/26946ns

31/24644**

505/0ns

033/34**

1

کود بارور-2 (B)

47/82156**

221/395ns

12/2235ns

43/3159ns

36/1437ns

311/0ns

573/6ns

2

میکوریزا (M)

11/7393*

8/457ns

02/954ns

25/371ns

79/14575**

ns033/0

478/7ns

2

P*B

05/26056**

77/1223**

26/1621ns

47/25301*

569/11960**

425/0ns

426/15**

4

P*M

64/189168**

62/446ns

39/1002ns

46/34731*

36/11561**

064/0ns

523/21**

2

B*M

95/2848**

163/1700**

44/1262ns

04/1080ns

01/12784**

0768/0ns

611/11**

4

P*B*M

51/13700

18/189

85/1448

9/6981

84/2060

0577/0

828/1

34

خطای فرعی (Eb)

6/12

56/14

95/24

6/29

52/12

06/17

024/17

 

ضریب تغییرات (CV)

ns ، * و**: به‌ترتیب غیرمعنی‌دار شدن و معنی‌دار شدن در سطوح 5 و 1 درصد می‌باشد.

جدول 3- مقایسه میانگین اثرات اصلی کودهای زیستی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی رازیانه

تعداد چتر مرکب در بوته

بیوماس خشک کل در هکتار

)kg ha-1(

ارتفاع بوته (cm)

عملکرد اسانس

(lit ha-1)

عملکرد دانه

(kg ha-1)

وزن هزار دانه (g)

شاخص برداشت (HI) %

سطوح عوامل اصلی

 

 

 

 

 

 

 

سطوح فسفر

b 17/243

a 4/2642

a 76/166

a 89/91

a 39/359

b 129/4

a 328/8

0 کیلوگرم در هکتار

a 76/348

a 2/2868

a 64/145

a 86/95

a 24/382

a 526/4

a 562/8

50 کیلوگرم در هکتار

a 13/346

a 1/2955

a 23/145

a 57/95

83/350  a

ab 249/4

b 935/6

100 کیلوگرم در هکتار

 

 

 

 

 

 

 

سطوح کود بارور-2

b 72/285

a 5/2598

a 52/160

b 82/87

a 44/344

a 22/4

a 736/8

عدم تلقیح

a 66/339

a 3/3045

a 56/144

a 042/101

a 86/383

a 414/4

b 148/7

تلقیح

 

 

 

 

 

 

 

سطوح میکوریزا

c 36/277

a 5/2677

a 44/144

a 448/94

a 83/375

a 177/4

b 256/7

عدم تلقیح

b 41/316

a 8/2937

a 94/147

a 737/89

a 22/355

a 336/4

a 398/8

Piriformosporaindica

a 29/344

a 5/2850

a 25/165

a 108/99

a 41/363

a 438/4

ab 171/8

Sabacinavermifera

 

 

 

 

 

تعداد چتر مرکب در بوته: با توجه به نتیجه تجزیه واریانس تیمارهای کود فسفره شیمیایی، کود بارور-2، میکوریزا، اثرات متقابل دو گانه میکوریزا و کود فسفره، میکوریزا و میکروارگانیسم حل کننده فسفات، و اثرات متقابل سه گانه میکوریزا، کود فسفره و میکروارگانیسم حل کننده در سطح 1 درصد و اثر متقابل کود فسفره و میکروارگانیسم حل کننده فسفات در سطح احتمال 5% روی تعداد چتر مرکب در بوته تأثیر معنی داری داشته است (جدول 2). مقایسه میانگین تیمار ها نشان داد که بین سطوح تلقیح با کود میکوریزا، تلقیح با میکوریزای Sabacinavermifera (2/344 چتر) و عدم تلقیح (3/277 چتر) اختلاف معنی داری وجود دارد (جدول3). به‌نحوی‌که مقایسه میانگین تیمارها حکایت از وجود تفاوت قابل ملاحظه میان سطوح میکروارگانیسم های حل کننده فسفات داشت، به طوری که در تیمار تلقیح با کود زیستی فسفاته 6/399 چتر و در تیمار عدم تلقیح 7/285 چتر بدست آمد. مقایسه میانگین میان تیمار شاهد و تیمار های کود زیستی نیز دارای اختلاف قابل ملاحظه ای بود، به‌طوری‌که تیمار تلقیح با میکوریزای Pirimosporaindica، تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و سطح دوم کود فسفره بالاترین تعداد چتر به میزان 9/512 عدد را در مقایسه با تیمار شاهد (8/383 چتر) نشان داد (نمودار1).

عملکرد بیولوژیک: تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که عملکرد بیولوژیکی تحت تأثیر متقابل اعمال تیمار میکوریزا و کود فسفره شیمیایی و میکوریزا و میکروارگانیسم حل کننده فسفات در سطح 5 درصد معنی دار گردید؛ اما اثرات اصلی تیمار های کود زیستی و اثرات متقابل سه گانه تأثیر معنی‌داری روی میزان عملکرد بیولوژیکی نداشت (جدول 2). مقایسه میانگین تیمار ها نشان داد که میان سطوح تلقیح با کود میکوریزا و تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات اختلاف معنی داری وجود ندارد (جدول 3). مقایسه میانگین میان تیمار شاهد و تیمار های کود زیستی دارای اختلاف قابل ملاحظه ای بود، به‌طوری‌که تیمار تلقیح با میکوریزای Sabacinavermifera، تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و نسبت kg ha-150 کود فسفره، بیوماس خشک در هکتار به میزان ton ha-11/4 در مقایسه با تیمار شاهد ( ton ha-14/2)  تولید نمود (نمودار2).

 

 

 

 

 

 

 

 

عملکرد دانه: بر اساس نتیجه تجزیه واریانس، عملکرد دانه تحت اعمال تیمار تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، اثرات متقابل دوگانه و سه‌گانه تیمارهای کود زیستی در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شدند (جدول2). مقایسه میانگین تیمار ها نشان داد که میان سطوح تلقیح با کود میکوریزا و میکروارگانیسم های حل کننده فسفات اختلاف معنی داری وجود ندارد (جدول 3). مقایسه میانگین میان تیمار شاهد و تیمار های کود زیستی نشان داد که تیمار های زیستی تلقیح با میکوریزای Pirimosporaindica، سطح دوم تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و سطح سوم کود فسفره (kg ha-1516) برتری قابل ملاحظه ای نسبت به تیمار شاهد (kg ha-1 6/301) داشت (نمودار3).

وزن هزار دانه: تجزیه واریانس تیمارها نشان داد که اعمال تیمار های کود های زیستی تأثیر معنی داری بر روی وزن هزار دانه نداشت (جدول 2). مقایسه میانگین تیمار های اعمالی نیز تفاوت معنی داری را میان سطوح کودهای زیستی نشان نمی دهد (جدول 3)، همچنین مقایسه میانگین میان تیمار های کود زیستی با تیمار شاهد تفاوت قابل ملاحظه ای را آشکار نمی سازد (نمودار4).

شاخص برداشت: بنا بر نتایج تجزیه واریانس اثرات فاکتورهای تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، اثرات متقابل دو گانه تلقیح با میکوریزا و کود فسفره، تلقیح با میکوریزا و میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و نیز اثرات متقابل سه‌گانه تلقیح با میکوریزا، تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و کود فسفره در سطح احتمال 1% معنی دار گردیدند (جدول 2). مقایسه میانگین تیمار ها نشان داد که میان سطوح تلقیح با میکوریزا (3/8%) و عدم تلقیح (2/7%) اختلاف معنی داری وجود دارد. مقایسه میانگین تیمار ها حکایت از وجود تفاوت معنی دار میان سطوح میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، تلقیح (1/7%) و عدم تلقیح (7/8%) داشت (جدول 3).

 

 

 

نتایج حاصل از مقایسه میانگین میان تیمار های زیستی و شاهد حکایت از وجود اختلاف بین سطوح این دو تیمار داشت، به نحوی که تیمار زیستی تلقیح با سطح سوم میکوریزا، سطح اول تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و نسبت صفر کیلوگرم در هکتار کود فسفره (5/12%) حدود 47% شاخص برداشت بالاتری نسبت به تیمار شاهد (98/5%) تولید کرده است (نمودار5).

 

 

 

عملکرد اسانس: با توجه به نتایج تجزیه واریانس، اثر فاکتور تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، اثر متقابل کود فسفره و میکوریزا و اثر متقابل سه‌گانه کود میکوریزا، میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و کود فسفره در سطح احتمال 1% بر عملکرد اسانس تأثیر معنی داری داشته‌اند (جدول 2). مقایسه میانگین تیمار ها نشان داد که بین سطوح تلقیح با میکوریزا و عدم تلقیح با آن اختلاف معنی داری وجود نداشت. در مقایسه میانگین، میان سطوح مختلف میکروارگانیسم های حل کننده فسفات اختلاف قابل توجهی مشاهده نشد، به طوری‌که تیمار تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات (lit ha-1 101) و تیمار عدم تلقیح (lit ha-1 8/87) را تولید نمودند (جدول 3). مقایسه میانگین میان تیمار شاهد و تیمار های کود زیستی حکایت از وجود تفاوت قابل ملاحظه میان سطوح این دو تیمار دارد، به طوری‌که تیمار شاهد (lit ha-1 8/61) حدود 48% اسانس کمتری نسبت به تیمار کود زیستی سطح سوم میکوریزا، سطح دوم میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و سطح دوم کود فسفره (lit ha-16/126) تولید کرده است (نمودار6).

بحث

همزیستی میکوریزا با ریشه گیاه دارویی رازیانه از طریق ایجاد شرایط مناسب تغذیه ای، باعث بهبود جذب آب و رشد گیاه دارویی رازیانه، تسریع گلدهی و افزایش تعداد چتر در بوته گردید. درزی و همکاران (1385) تحقیقاتی در خصوص بررسی تأثیر کود های زیستی میکوریزا و ورمی‌کمپوست روی گیاه دارویی رازیانه انجام دادند که نتایج این بررسی در راستای نتیجه بدست آمده این تحقیق ما بود (1). اعمال کود زیستی میکوریزا در ترکیب با کود فسفره شیمیایی در تحقیق حاضر سبب بهبود شرایط تغذیه ای گیاه و افزایش تعداد چتر مرکب در گیاه میزبان شد که با نتایج تحقیقات درزی و همکاران (1385) و رمضانی و همکاران (1387) انطباق داشت که در آن کود شیمیایی همزمان با کود زیستی بر روی رازیانه اعمال گردید (1، 4). در خصوص تیمار میکروارگانیسم های حل کننده فسفات نیز می توان بیان کرد که با افزایش فعالیت های میکروبی خاک و تولید تنظیم‌کننده های رشدی گیاه توسط این موجودات سبب افزایش رشد و گلدهی (تعداد چتر در بوته) گیاه می گردد که این موضوع با بسیاری از پژوهش های انجام شده روی گیاه ذرت (12، 24)، جو (20)، رازیانه (1، 4، 16، 19، 21) و نیشکر (23) مطابقت دارد. تحقیقات یاد شده بر این استوارند که اعمال میکروارگانیسم حل کننده فسفات باعث بهبود شرایط رشد، افزایش جذب فسفر و در نتیجه افزایش میزان فتوسنتز، بهبود رشد و به تبع آن باعث  افزایش تعداد چتر نسبت به کود شیمیایی می‌شوند (1، 4، 15، 21).

افزایش عملکرد بیولوژیک با توجه به نتایج بدست آمده بالاترین میزان بیوماس خشک کل در هکتار مرتبط با تیمار تلقیح با میکوریزا، تلقیح با میکروارگانیسم حل کننده فسفات و نسبت 50 کیلوگرم در هکتار کود فسفره داشت. بنابراین مطلب، می‌توان اظهار داشت که  اندام های هوایی تحت تأثیر فعالیت جذب ریشه، میزان انتقال آب و مواد غذایی از ریشه قرار داشته و در طول دوره رویشی گیاه وجود یک رابطه همزیستی میکوریزایی، تلقیح گیاه با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات و ترکیب این دو با کود فسفره سبب افزایش فسفات محلول می شود (19). به علت گسترش بیشتر ریشه، جذب و انتقال مواد محلول و عناصر زیاد شده و با بالا بردن میزان فتوسنتز، بیوماس اندام های هوایی افزایش می یابد که در نهایت منجر به افزایش عملکرد بیولوژیک گیاه می شود. نتایج وجود اختلاف معنی دار را در بکارگیری کود های شیمیایی و زیستی نشان می‌دهد. استفاده از کود های زیستی سبب افزایش عملکرد بیولوژیک نسبت به تیمار شاهد شیمیایی شده است، به‌طوری‌که با نتیجه بدست آمده از بررسی های دیگر که مرتبط با  تأثیر کود های زیستی روی عملکرد بیولوژیک رازیانه است در یک راستا می باشد (1، 4، 14، 21).

استفاده از کود های زیستی منجر به بالا رفتن عملکرد بیولوژیک گیاه شده و انتظار می رود که به تبع آن کود های زیستی نیز تأثیر معنی داری روی میزان ارتفاع گیاه داشته باشد، اما بر اساس نتایج بدست آمده تفاوتی از نظر میزان ارتفاع گیاه در میان تیمار های کود زیستی و شیمیایی مشاهده نگردید، این موضوع با نتایج بررسی های انجام شده از تأثیرکودهای زیستی روی رازیانه، گیاه ذرت دانه ای و گیاه دارویی نعناع مطابقت ندارد. دلیل این مطلب را می توان در اعمال شرایط یکسان توسط دو تیمار زیستی و شیمیایی در صفت ارتفاع گیاه دانست (1، 4).

بهبود شرایط تغذیه ای از طریق اعمال کود های زیستی منجر به افزایش میزان فتوسنتز و رشد گیاه، و در نتیجه افزایش کلی بیوماس گیاه و عملکرد بیولوژیکی گیاه شده و به تبع آن، افزایش عملکرد دانه را به‌همراه دارد،  به طوری که بالاترین میزان عملکرد دانه در تیمار تلقیح با میکوریزا، تلقیح با میکروارگانیسم حل کننده فسفات و نسبت 50 کیلوگرم در هکتار کود فسفره بدست آمد. بنابراین با افزایش عملکرد دانه رازیانه تحت اعمال کودهای زیستی اختلاف میان عملکرد تولیدی تیمار کود شیمیایی با تیمار های زیستی آشکار می شود. همچنین تحقیقات انجام شده روی گیاه رازیانه به‌منظور بررسی تأثیر کود های میکوریزایی و ورمی‌کمپوست در مقایسه با  تحقیقاتی که بر روی گیاه ذرت (12، 24) و جو (20) انجام شده مؤید این مطلب است که اعمال همزیستی میکوریزایی با بهبود شرایط رشدی سبب بالا رفتن میزان عملکرد دانه در این گیاهان شده که تأیید‌کننده نتیجه تحقیق حاضر است.

بررسی تأثیر کاربرد کود های زیستی روی وزن هزار دانه نشان داد که اعمال کودهای زیستی در مقایسه با اعمال کود شیمیایی تفاوت معنی داری روی این شاخص رشدی نداشت، ازاین رو به نظر می رسد که تیمار کود شیمیایی با ایجاد شرایط شرایط یکسان وزن هزار دانه مشابهی نسبت به  تیمار های زیستی از خود به نمایش گذشت‌که این موضوع با بررسی های دیگران بر روی رازیانه در تضاد است (1، 21). تحقیقات فوق مشخص نمود که اعمال کود های زیستی به خصوص اعمال میکروارگانیسم های حل کننده فسفات سبب بالا رفتن میزان وزن هزار دانه بدلیل بهبود شرایط تغذیه ای می گردد. ایجاد شرایط بهتر تغذیه ای با اعمال تیمار های کود زیستی منجر به افزایش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه و در نتیجه سبب افزایش میزان شاخص برداشت (HI) گیاه شد، به‌طوری‌که بالاترین شاخص برداشت گیاه در اعمال تیمار میکوریزایی و عدم تلقیح با میکروارگانیسم حل کننده فسفات و نیز نسبت صفر کیلوگرم در هکتار کود فسفره بدست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق گویای این مطلب است که شاخص برداشت بیش از همه تحت تأثیر اعمال میکوریزایی است، به‌طوری‌که همزیستی میکروریزایی با ایجاد شرایط بهتر تغذیه ای ضمن بالا بردن میزان بیوماس کلی و عملکرد دانه ای میزان شاخص برداشت را نیز افزایش داد. البته در مقایسه با تیمار شاهد (کود شیمیایی) اختلاف قابل ملاحظه‌ای را در کاربرد کود زیستی به نمایش گذاشت. بنابراین نتیجه تحقیق حاضر تأیید نتیجه بررسی تأثیر کود های زیستی و ورمی‌کمپوست بر روی رازیانه است (1، 4، 21،18). در مطالعاتی که بر روی ذرت دانه ای انجام شد، مشاهده گردید که استفاده از کود های زیستی سبب بروز اختلاف معنی داری میان کاربرد کود زیستی و کود شیمیایی می شود که مؤید نتایج تحقیق فوق است (1، 4، 14، 21).

با توجه به نتایج فوق، تیمار های زیستی در مقایسه با تیمار شاهد (NPK) باعث بهبود شرایط رشدی، افزایش مواد مغذی خاک و محلول سازی مواد معدنی خاک در اثر افزایش فعالیت های میکروبی شده و منجر به بهینه سازی جذب عناصر غذایی میکرو و ماکرو توسط ریشه رازیانه و بالا رفتن میزان فتوسنتز می شود. افزایش رشد و بالا رفتن تعداد چتر مرکب و دانه در هر گیاه سبب افزایش دریافت شیره پرورده توسط دانه ها می‌شود (13، 15، 21). دانه با کیفیت بالا می‌تواند میزان اسانس بالاتری تولید کند. بنابراین با توجه به اینکه دانه ها اندامهای اصلی تولید اسانس و ماده مؤثره در گیاه دارویی رازیانه هستند با بهینه سازی  رشد دانه ها می توان کمیت و کیفیت اسانس موجود در آنها را بهبود بخشید (14، 21). بر این اساس بالاترین عملکرد اسانس در اعمال تیمار تلقیح با میکوریزا، با میکروارگانیسم حل کننده فسفات و نسبت 50 کیلوگرم در هکتار کود فسفره بدست آمد. وجود اختلاف معنی دار میان اعمال کود شیمیایی و کود زیستی نیز مؤید این مطلب است که کود های زیستی شرایط بهتری را برای تولید اسانس در گیاه ایجاد کرده اند. به‌طوری‌که این موضوع با نتیجه بررسی تأثیر میکوریزا بر اسانس رازیانه (1، 4) و نیز بررسی مقایسه کودهای آلی و شیمیایی روی رازیانه مطابقت دارد (16). با توجه به اینکه اسانس ها ترکیبات ترپنوئیدی هستند و واحد های سازنده آنها ایزوترپنوئیدهایی مانند ایزوپنتیل پیروفسفات (IPP) و دی متیل آلیل پیروفسفات (DMAPP) می‌باشند که از مسیر بیوسنتزی موالونیک اسید (MVA) حاصل می‌شوند (17)، در نتیجه نیاز به ATP و NADPH دارند. با توجه به این موضوع، بالا رفتن عناصری مانند نیتروژن و فسفر برای تشکیل چنین ترکیباتی حیاتی است (15). بنابراین وجود یک رابطه همزیستی میکوریزایی و تلقیح با میکروارگانیسم های حل کننده فسفات، جذب کارآمد نیتروژن و تا حدی فسفر توسط ریشه رازیانه سبب افزایش میزان اسانس در دانه های این گیاه دارویی شده است (14، 15، 21).

1- درزی، م. ت.، قلاوند، ا.، رجالی، ف. و سفید کن، ف.(1385). بررسی کاربرد کودهای زیستی بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgar Mill.)، فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی. 292-276.

2-رجالی، ف.، علیزاده، ع.، صالح راستین، ن. و ملکوتی، م. ج.(1380). بررسی تأثیر رابطه میکوریزایی بر اصلاح روابط آبی گیاه میزبان و افزایش تحمل آن به خشکی. مجموعه مقالات ضروری تولید صنعتی کود بیولوژیک در کشور. ص 435- 457.

3- رجحان، م. ص. (1381). درمان بوسیله گیاهان دارویی. موسسه تحقیقاتی جنگل ها و مراتع کشور.

4- رمضانی، ح. (1388). بررسی کود های بیولوژیک و فسفره بر عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه دارویی رازیانه. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته زراعت، دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد.

5- صالح راستین، ن.(1380). کود بیولوژیک و نقش آن در راستای نیل به کشاورزی پایدار. مجموعه مقالات ضرورت تولید صنعتی کود های بیولوژیک درکشور. ص. 1-54.

6- مظفریان، و. ا. (1375). فرهنگ نام های گیاهان ایران. موسسه فرهنگ معاصر.

 

7- Arcanon N.A. Edwards P. Dierman C. Welch S. and Metzger J.D.(2004). Influence of vermicoposts on field strawberries: 1. Effects on growth and yields. Bio resorcethechnology. 93:145-153.

8- Brandt K. (2008). Plant health, soil fertility relationships and food quality. Proceeding of organic agriculture in Asia, 13-14 march- 2008 Seoul, Korea, 18-C

9- Glodstein A.H. Braveman K. and Osorio N. (1999). Evidence for mutualism between a plant growing in a phosphate limited desert environment and a mineral phosphate solubilizing (MPS) bacterium.FEMS Microbiological Ecology. 3: 295-300.

10- Gupta M.L.Prasada A. Ram M. and Kumar S. (2002). Effects of vesicular arbuscularmycorrhizal (VAM) fungus Glomusfaciculatum on the essebtial oil yield related characters and nutrient acquisition in the crops of different cultivars of menthol mint (Menthaarvensis) under field conditions. Bioresource Technology. 81: 77-79.

11- Gyneshwar P. Naresh Kumar G. Parekh L.G. and Poole P.S. (2002).Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plant and soil. 245: 83-93.

12- Jat R.S. and Ahaheat, I.P.S.(2004). Effects of vermicomposts, Biofrtilizer and phosphorus on growth, yield and nutrient uptake by gram (Cicerarietnum) and their residunal effects on folder maize (Zae mays). Indian Journal of Agricultureal Sciences. 74(7): 359-361.

13- JatR.S. and Ahaheat I.P.S.(2006). Direct and residual effects of vermicomposts, biofertilizer and phosphorus on soil nutrient dynamics and productivity of chickpea-fodder maize sequence.Journal of Sustainable Agriculture. 28(1):41-54.

14- Kapoor R.B.Giri B. and Mukerji K.G. (2004). Improved growth and essential oil yield and quality in Foeniculum vulgar Mill.Onmycorrhiza inoculation supplemented with P-fertilizer.Bioresource Technology, 93: 307-311.

15- Loomis W.D. and Corteau R. (1972).Essential oil biosynthesis. Rec. Adv. Phytochem. 6: 147-185.

16- Mahfuz S.A. and Sharaf-Edin M.A.(2007). Effects of mineral vs. bio fertilizer on growth, yield and essential oil content of Fennel. Medicinal and Aromatic Plants department, National research center.InternationalAgrophysics, 21.361-366.

17- Naik  PS. Chanemougasoundharam A. Paul Khurana SM. Kalloo G. (2003). Genetic manipulation of carotenoid pathway in higher plants. Current Sciences 85(10):1423-1430.

18- Nemec C. and Lund E.(1990). Leaf volatiles of micorrhizal and non-mycorrhizalCitrusjambhiriLush.Journal of essential oil Research. 2: 287-297.

19- Rashid M. Khalil S. Ayub N. Alam S. and Latif F. (2004).Organic acids production and phosphate solubilizing by phosphate solubilizing microorganisms (PSM) under invitro conditions. Pakistan Journal of Biology Sciences, 7: 187-196.

20- Roy D.K. and Singh B.P. (2006). Effects of level and time of nitrogen application with and without vermicompost on yield, yield component and quality of malt barley (Hordeum vulgar).Indian Hournal of Agronomy. 51(1): 40-42.

21- Patel V.I. Saravaita S.N Arvadia M.K. Chaudhari J.H. Ahir M.P. and Bhalerao R.E. (2010). Effects of conjuctive use of bio-organics and inorganic fertilizers on growth, yield and economics of Rabi Fennel (Foeniculum vulgar Mill.) under south Gujarat conditions. International journal of Agricultural sciences. Vol. 6 Issue 1: 178-181.

22- Sharma A.K. (2002). Biofertilizer for sustainable agriculture.Agrobios, India.A handbook of organic farming. 27-47 and 86-96.

23- Sundara B. Nataraja V. and Harri K. (2002). Influence of phosphate solubilizing bacteria on the changes in soil available phosphate and Sugarcanes sugar yield. Field Crop Research. 77:43-49.

24- Zarabi M. Alahdadi I. Akbari G. A and Akbari G.A (2011). A study on the effects of different biofertilizer combinations on yield, it’s components and growth indices of corn (Zea mays L.) under drought stress. African journal of agricultural Research. Vol. 6(3), pp. 681-685.