Effect of planting date and different amounts of manure, chemical fertilizer and their combination on some agromorphological and essence characteristics of Moldavian balm

مقدمه

بادرشبو (Dracocephalum moldavica L.) گیاهی علفی، یک­ساله و متعلق به تیره نعناعیان، دارای شاخ و برگ پرپشت و منشعب، به ارتفاع 15 تا 40 سانتی­متر و برگ متقابل، با گل­های درشت آبی مایل به بنفش یا سفید است که بیشتر در شمال غرب ایران می‌روید. منشاء این گیاه، جنوب سیبری و دامنه­های هیمالیایی گزارش شده است و به‌طور طبیعی در مناطق معتدل اروپا و آسیا رشد می­کند. اسانس بادرشبو، بویی معطر، مطبوع و شبیه بادرنجبویه دارد. ترکیبات اصلی اسانس آن شامل ژرانیال، نرال، ژرانیل استات و ژرانیول است که از مونوترپن­های حلقوی اکسیژن­دار هستند، 90 درصد اسانس را تشکیل می­دهند و دارای بیشترین مقدار در مرحله گلدهی می­باشند (Naghibi et al., 2012).

مدیریت مناسب تاریخ کاشت که بسته به شرایط آب و هوایی به‎‌ویژه درجه حرارت هوا و خاک هر منطقه متغیر است، بر عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی و به‌طور موردی در گیاهان دارویی مؤثر است. تاریخ مناسب کاشت زمانی است که گیاه فرصت کافی برای رشد سبزینه‎ای و رویشی تا قبل از به گل رفتن را داشته باشد. عدم کفایت رشد رویشی، منجر به کاهش ذخیره غذایی، تعداد گل‎ها، کوچکی دانه و افت عملکرد کمی و کیفی می‌شود. از سوی دیگر رشد رویشی طولانی نیز موجب اتلاف رطوبت خاک و رقابت اندام‎های رویشی و زایشی برای دریافت موادغذایی می‌شود (Mohammadpour et al., 2013). در مطالعه‎ای که در خصوص اثر تاریخ کاشت بر عملکرد گل و میزان اسانس آنیسون در مرکز تحقیقات و منابع طبیعی چهارمحال و بختیاری شهرستان اردل انجام شد، بیشترین میزان عملکرد گل و میزان اسانس، به تاریخ 15 اسفندماه (191 کیلوگرم در هکتار و 03/1 درصد) تعلق داشت. نتایج این آزمایش نشان داد که تأخیر در کاشت، موجب کاهش تعداد روز از کاشت تا جوانه‎زنی، ظهور جوانه ‎گل، غنچه‎دهی، گلدهی، میزان اسانس و عملکرد گل می‎شود. در واقع تأخیر در کاشت و برخورد مرحله گلدهی با درجه حرارت‎های بالاتر از 23 درجه سانتی‎گراد، منجر به عدم باروری گلچه و در نتیجه کاهش عملکرد گل می‌شود (Ullah & Honermeier, 2013).

یکی از نیازهای مهم برنامه‌ریزی زراعی به‌منظور دستیابی عملکرد بالا و با کیفیت مطلوب، مخصوصاً در مورد گیاهان دارویی، ارزیابی سیستم­های مختلف تغذیه گیاه می­باشد. با مدیریت صحیح حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه می­توان ضمن حفظ محیط زیست، افزایش کیفیت، کاهش فرسایش و حفظ تنوع زیستی، کارآیی نهاده­ها را افزایش داد؛ همچنین با اجتناب از کاربرد غیر‌ضروری و بی‌رویه مصرف عناصر غذایی، هزینه تولید را به حداقل کاهش داد که این امر می­تواند راهی به سوی کشاورزی پایدار باشد. به‌منظور افزایش تولید محصولات کشاورزی در واحد سطح، عملیات زراعی متعددی نظیر مصرف کودهای شیمیایی صورت می‌گیرد که در نتیجه­ این فعالیت­ها طی سالیان اخیر، بحران‌های زیست‌ محیطی و به‌ویژه آلودگی منابع، بستر تولید و موادغذایی بروز یافته و سلامت جامعه بشری را مورد تهدید قرار داده است. به این منظور، تلاش­های گسترده­ای با هدف یافتن راهکارهای مناسب به‌منظور بهبود کیفیت خاک، محصولات کشاورزی و حذف آلاینده­ها آغاز شده است. کاهش این مخاطرات زیست محیطی همگام با افزایش عملکرد گیاهان زراعی، نیازمند بکارگیری فن‎آوری­های سازگار زراعی مانند استفاده از کودهای آلی است (Lee, 2010).

از مهم­ترین مسائل مؤثر بر تولید غذا، حفظ حاصلخیزی خاک از طریق کاربرد کودهای آلی است. استفاده از کودهای زیستی و آلی، نه تنها مقدار مصرف کودهای شیمیایی را کاهش می­دهد، بلکه به ذخیره انرژی و کاهش آلودگی کمک می­نماید و باعث افزایش کیفیت پایدار عملکرد به‌ویژه در تولید گیاهان دارویی می­شود. کود دامی نیز منبع با ارزشی از ماده آلی برای خاک می­باشد که ضمن تأمین مقادیر عناصر غذایی، باعث بهبود ساختمان خاک، افزایش نگهداری رطوبت، آماده‌سازی بستر مناسب­تر برای رشد ریشه، افزایش رشد سبزینه­ای، بهبود کیفیت، افزایش عملکرد گیاهان زراعی، اعتدال اسیدیته، حرارت و افزایش فعالیت زیستی خاک می­شود. کود دامی حاوی عناصر ریز مغذی است که می­تواند باعث بهبود کیفیت و تولید گیاهان دارویی شود. در این شرایط، تلفیق کود که یکی از جنبه‌های کشاورزی پایدار است، ممکن است مفید واقع شود. در این سیستم، بخشی از نیاز کودی گیاه توسط کودهای شیمیایی و بخش دیگر توسط کودهای آلی از جمله کودهای دامی تأمین می‌شود (Mahmoudi sourestani et al., 2016). نتایج تحقیقات پژوهشگران مختلف نشان داد که کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و دامی، باعث افزایش میزان اسانس در گیاه رازیانه شد (Santos et al., 2012). بررسی تأثیر نظام­های تغذیه­ای گیاه بر کیفیت اسانس رازیانه هم بیان­گر آن بود که بالاترین عملکرد اسانس با استفاده از 60 کیلوگرم کود نیتروژن به همراه 18 تن کود دامی 946/1 درصد به‌دست آمد (Shafeei et al., 2017). Porazizi (2012) نیز گزارش کرد که مقدار نیتروژن معدنی شده در تمامی سطوح کود تلفیقی به سطوح هم­ارز آن­ها از منابع کود اوره و گاوی بر این گیاه بیشتر بود. بنابراین این پژوهش به‌منظور ارزیابی اثر تاریخ کاشت و کاربرد کودهای دامی و شیمیایی بر برخی صفات آگرومورفولوژیکی و اسانس بادرشبو طراحی و اجرا شد.

مواد و روش­ها

این آزمایش در سال 1397 به‌صورت کرت­های خرد شده و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل سه تاریخ کاشت 31 فروردین، 22 اردیبهشت و 13 خرداد به‌عنوان فاکتور اصلی و شش سطح مصرف کود شامل عدم مصرف کود، 25 درصد کود اوره + 75 درصد دامی، 50 درصد کود اوره + 50 درصد دامی، 75 درصد کود اوره + 25 درصد دامی، 100 درصد کود اوره و 100 درصد دامی به‌عنوان فاکتور فرعی بود. قبل از تهیه بستر بذر در اوایل بهار، ابتدا با تهیه نمونه مرکب از عمق صفر تا 30 سانتی­متری خاک محل آزمایش، ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک تعیین شد و در صورت نیاز، مقادیر لازم از عناصر غذایی در طول آزمایش به خاک اضافه شد. ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد آزمایش و کود دامی مورد استفاده در جدول‌های 1 و 2 آمده است. مقدار نیتروژن مورد نیاز نیز با در نظر گرفتن نتایج آزمون خاک، کود دامی (جدول 1، 2) و نیاز بادرشبو به نیتروژن (80 کیلوگرم در هکتار (Abkar et al., 2020)، با توجه به تیمار مورد نظر، از منابع کود دامی و اوره محاسبه شد. مقدار کود دامی مصرف شده در کرت­های 100 درصد دامی، 52/45 کیلوگرم؛ 50 درصد دامی، 76/22 کیلوگرم؛ 75 درصد دامی، 14/34 کیلوگرم و 25 درصد دامی، 38/11 کیلوگرم و مقدار کود اوره مصرف شده در کرت­های 100 درصد کود اوره، 80 کیلوگرم؛ 50 درصد کود اوره، 40 کیلوگرم؛ 75 درصد کود اوره، 60 کیلوگرم و 25 درصد کود اوره، 20 کیلوگرم در هکتار بود.

جدول 1- ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش.

Table 1. Physical and chemical properties of the soil.

جدول 2- ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی کود دامی در زمان شروع آزمایش.

Table 2. Physical and chemical properties of manure at the start of trial.

آبیاری به روش غرقابی و کشت به‌صورت هیرم­کاری انجام گرفت. در هر کرت، پنج ردیف کاشت به فاصله 30 سانتی­متر از هم قرار داشت و فاصله هر بوته روی ردیف 15 سانتی­متر در نظر گرفته شد. ابعاد هر کرت چهار × 5/1 متر و فاصله کرت­ها از هم یک متر در نظر گرفته شد و کشت گیاه به‌صورت جوی و پشته در عمق یک تا دو سانتی­متر انجام شد. کنترل علف­های‌هرز به روش دستی صورت گرفت. کود گاوی قبل از کاشت با خاک مخلوط شد و کود اوره در دو نوبت، یک نوبت در مرحله چهار برگی و یک نوبت قبل از مرحله گلدهی به خاک اضافه شد. در هنگام برداشت، از هر کرت سه بوته به‌طور تصادفی با حذف اثر حاشیه­ای انتخاب شد و صفات ارتفاع بوته (با استفاده از خط‎کش)، تعداد شاخه فرعی، تعداد سرشاخه گلدار، عملکرد زیستی، محتوی نسبی آب برگ (RWC)، پایداری غشا (EC) و درصد و عملکرد اسانس اندازه­گیری شد. جهت اندازه­گیری میزان نسبی آب برگ، از هر کرت در مجموع شش نمونه برگی از سرشاخه گلدار جدا شد و در پلاستیک­های زیپ­دار و روی یخ قرار داده شد. بعد از انتقال به آزمایشگاه، بلافاصله وزن تر (W_f) آن­ها به وسیله ترازوی دیجیتالی با دقت 001/0 گرم اندازه­گیری شد. سپس برای به‌دست آوردن وزن اشباع نمونه­ها (W_t)، در 20 میلی­لیتر آب به مدت 24 ساعت قرار گرفتند. به‌منظور به‌دست آوردن وزن خشک (W_d) نیز نمونه­ها به مدت 48 ساعت در دمای 70 درجه سانتی­گراد در آون قرار گرفتند و دوباره وزن شدند. سپس محتوای آب نسبی با استفاده از رابطه یک محاسبه شد (Mirzakhani, 2011):

RWC= [(W_f - W_d) / (W_t - W_d)] × 100رابطه (1) 

به‌منظور تعیین میزان پایداری غشا در مرحله گلدهی کامل، شش نمونه برگی جوان از سرشاخه‌های گلدار تهیه و در پاکت زیپ­دار بر روی یخ قرار داده شدند. بعد از انتقال نمونه­ها به آزمایشگاه، با استفاده از پانچ، نمونه­هایی از برگ­ها تهیه و پس از شستشو با آب مقطر، با استفاده از پنس درون فالکون­های ضدعفونی شده ریخته شدند و 20 میلی­لیتر آب مقطر به آن­ها اضافه شد. فالکون­ها به مدت 24 ساعت در تاریکی قرار داده شدند و روز بع،د هدایت الکتریکی محلول (EC₁) با استفاده از دستگاه EC متر (مدل Winlab Data Windaus) قرائت شد و سپس فالکون­ها در اتوکلاو در دمای 5/121 درجه سانتی­گراد به مدت 20 دقیقه قرار گرفتند. پس از سرد شدن محلول‌ها دوباره میزان EC خوانده شد (EC₂). در نهایت میزان پایداری غشا از رابطه دو محاسبه شد (Gholizadeh et al., 2010):

EC= (EC₁/EC₂) ×100               رابطه (2)       

برای اندازه­گیری میزان اسانس، بوته‌ها در مرحله گلدهی کامل گیاه (انتهای گلدهی) برداشت و اجزای آن شامل برگ، ساقه و سرشاخه گلدار در سایه خشک شدند. برای هر بار اسانس­گیری توسط دستگاه میکروکلونجر، از چهار گرم بافت رویشی آسیاب شده از هر تکرار استفاده شد. بعد از تعیین میزان اسانس، عملکرد آن نیز به کمک حاصلضرب عملکرد گل و میزان اسانس محاسبه شد (Yousefzadeh, 2017). در نهایت تجزیه واریانس داده­ها با استفاده از نرم­افزار SAS ver 9.4 و مقایسه میانگین­ها با استفاده از نرم­افزار MSTAT-C ver 13 براساس آزمون LSD در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.

نتایج و بحث

نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که تاریخ کاشت، کود و اثر متقابل آن­ها، اثر معنی‌داری بر تمام صفات مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد داشت (جدول 3).

جدول 3- تجزیه واریانس اثر صفات مورد بررسی بر برخی شاخص­های آگرومورفولوژیکی.

Table 3. Variance analysis of the effect of evaluated treatments on some agromorphological indices of Moldavian balm.

^{n.s   ، *} و ^**: به‌ترتیب غیر معنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد.

^ns, * and **: Non significant and significant at 5% and 1% of probability levels, respectively.

ارتفاع بوته

مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و کود بر ارتفاع بوته نشان داد که بیشترین مقدار این صفت از تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار 50 درصد کود اوره + 50 درصد دامی و کمترین آن از تاریخ کاشت 22 اردیبهشت با تیمار 25 درصد کود اوره + 75 درصد دامی به‌دست آمد (شکل 1)؛ مطالعه حاضر با تحقیقات انجام شده روی کاسنی همخوانی دارد (Selim et al., 2013). ارزیابی­ها نشان داد که در کاسنی نیز ارتفاع بوته در تاریخ کاشت 31 فروردین، 18 درصد نسبت به 22 اردیبهشت بیشتر بود. به‌طورکلی به نظر می‌رسد که در تاریخ کاشت اول، به علت مساعدتر بودن شرایط محیطی و طولانی‎تر بودن دوره رشد، گیاه از ارتفاع بیشتری برخوردار شده ‎است. در این رابطه نیز نتایج برخی مطالعات نشان داد که افزایش دما طی دوره رشد و کاهش طول دوره، باعث کاهش ارتفاع گیاه می‌شود.

همچنین مطالعات دیگر محققان بیانگر آن است که نیتروژن کافی در گیاه، افزایش رشد رویشی به‎ ویژه رشد و تکثیر سلول‎های گیاهی در اندامی مانند ساقه را در پی دارد و با افزایش فاصله میانگره، منجر به افزایش طول گیاه می‎شود. با مطالعه روی بادرشبو، بیشترین ارتفاع در تاریخ کاشت اول همراه با 150 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار مشاهده شد (Rahbarian et al., 2015).

شکل 1- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر ارتفاع بوته.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 1. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments on plant height.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

نتایج مطالعات محققین نشان داد که اصولاً علت افزایش ارتفاع در اثر کاربرد کود ازته را می‌توان به اثر تشدید کنندگی نیتروژن در رشد رویشی و تقسیمات سلولی در اندام‌های گیاه به خصوص ساقه نسبت داد. همچنین باید اشاره کرد که در اثر مصرف نیتروژن، وزن برگ و ساقه افزایش می‌یابد و به دنبال این امر، انتظار می‌رودکه مواد فتوسنتزی بیشتری توسط گیاه تولید شود که این امر شرایط مناسب­تری را برای طویل شدن ساقه فراهم می‌کند. در واقع نیتروژن کافی در گیاه، سبب افزایش رشد رویشی به ‎ویژه رشد و تکثیر سلول‎های گیاهی در اندامی مانند ساقه شده و با افزایش فاصله میانگره، منجر به افزایش طول گیاه می‎شود. بنابراین، از آن‌جا که کمبود عناصر غذایی، یکی از عوامل اصلی در تعیین اندازه ارتفاع گیاه است، به نظر می‎رسد که تیمار شاهد به علت کمبود موادغذایی، از رشد کمتری برخوردار بوده است و دسترسی گیاه به آب و عناصر غذایی کافی به ‎خصوص نیتروژن، از طریق تأثیر بر روی تقسیم و بزرگ شدن سلول‎ها، در افزایش ارتفاع بوته بسیار مؤثر است (Pouryousef et al., 2010).

تعداد شاخه فرعی

مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و کود بر تعداد شاخه‎ فرعی نشان داد که بیشترین مقدار این صفت از تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار 25 درصد کود اوره+ 75 درصد دامی و کمترین آن از تاریخ کاشت 13 خرداد با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) به‌دست آمد (شکل 2) که نتیجه این مطالعه با نتایج دیگر محققان روی سرخارگل همسو بود (Asadi Sanam et al., 2015). ارزیابی­ها نشان می­دهد که احتمالا ًمناسب بودن شرایط محیطی به‌ویژه نور و دما در تاریخ کاشت فروردین باعث شده است که گیاه، تعداد انشعابات بیشتری تولید کند. کاهش تعداد شاخه فرعی در تاریخ کاشت خرداد را می‌توان به افزایش دما طی دوره رشد گیاه و طویل شدن روزها نسبت داد که کوتاه شدن دوره‎ رشد رویشی، کاهش یافتن تولید شاخه‎های ‎فرعی، کم شدن سطح فتوسنتز کننده گیاه و کاهش پتانسیل تولید مواد فتوسنتزی را در پی داشته است. با مطالعه سه تاریخ کاشت 22 فروردین، دوم و 13 اردیبهشت، بیشترین تعداد شاخه فرعی در تاریخ کاشت اول گزارش شد (Kapoor et al., 2009).آن‌ها  همچنین بیان کردند که به دلیل کاربرد کود اوره و عرضه سریع­تر عناصر مورد نیاز گیاه توسط این کود در اوایل رشد، رشد ریشه افزایش یافت که در نهایت سبب افزایش تعداد ساقه ‎فرعی شد. از جمله اثرات کودهای دامی می‎توان به افزایش ظرفیت نگهداری موادغذایی و فعالیت میکروارگانیسم‎های خاک اشاره کرد که در تیمار تلفیقی کود دامی در آن توانسته چنین شرایطی را فراهم کند و در نهایت به دلیل قرار گرفتن در شرایط تغذیه‎ای مناسب، سبب افزایش رشد گیاه و در نهایت افزایش تعداد شاخه ‎فرعی در بوته می‎شود.

شکل 2- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر تعداد شاخه فرعی.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 2. Mean comparisons of the interacti on effects of evaluated treatments on the branch numbers.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

تعداد سرشاخه گلدار

بیشترین تعداد سرشاخه گلدار در تاریخ کاشت 13 خرداد با تیمار 100 درصد دامی و کمترین آن در تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) مشاهده شد (شکل 3). در تحقیقی دیگر نیز بیشترین تعداد سرشاخه گلدار روی بادرشبو، در تیمار کود دامی مشاهده شد (et al., 2016 Badalzadeh). نتایج دیگر محققان نشان داد که در تاریخ کاشت خرداد، طول دوره­ رشد رویشی کوتاه­تر بود و از رشد رویشی گیاه کاسته شد؛ رشد زایشی زودتر آغاز گشت و در نهایت تعداد سرشاخه گلدار بیشتر شد. با بررسی روی گل­گاوزبان نیز بیشترین تعداد سرشاخه گلدار در تاریخ کاشت اردیبهشت مشاهده شد. به‌نظر می‎رسد که مساعد بودن شرایط محیطی و دمایی در این تاریخ کاشت، باعث افزایش سطح فتوسنتز، رشد رویشی و تعداد سرشاخه گلدار در گیاه شده است (Mahmoudi sourestani et al., 2016). همچنین ارزیابی­ها نشان داد که فرآیند رشد گیاه، به میزان زیادی وابسته به محتوای رطوبتی گیاه است، بنابراین به‌نظر می‎رسد که با افزایش میزان کود دامی و بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله ظرفیت نگهداری آب خاک، گیاه با خشکی کمتری مواجه بوده است و باعث افزایش رشد رویشی و در نهایت افزایش تعداد سرشاخه گلدار می­شود. نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نیز نشان داد که تعداد سرشاخه گلدار، همبستگی منفی و معنی‎داری با تعداد شاخه فرعی (35/0-r=) در سطح آماری یک درصد و همبستگی مثبت و معنی‎داری با ارتفاع بوته (23/0r=) در سطح آماری پنج درصد داشت (جدول 4).

شکل 3- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر تعداد سرشاخه گلدار.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 3. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments on the of flowering branches.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

جدول 4- ضرایب همبستگی صفات مورد مطالعه تحت تأثیر تیمارهای مورد بررسی.

Table 4. Correlation coefficients of the studied traits under the effect of evaluated treatments.

^ns، ^* و ^**: به‌ترتیب غیر معنی­دار و معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد.

^ns, * and**: Non significant and significant at 5% and 1% of probability levels, respectively.

عملکرد زیستی

بیشترین مقدار عملکرد زیستی در تاریخ کاشت 13 خرداد با تیمار 50 درصد کود اوره + 50 درصد دامی و کمترین آن در تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) به‌دست آمد (شکل 4). در تاریخ کاشت 13 خرداد، عملکرد زیستی نسبت به 31 فروردین 46% افزایش داشت. علت افزایش عملکرد زیستی در تاریخ کاشت 13 خرداد به این دلیل بود کاهش تعداد بوته در واحد سطح بر اثر عدم سبزی یکنواخت بذرها، فضا و موادغذایی بیشتری در اختیار گیاه گذاشت و امکان افزایش تعداد برگ در بوته و عملکرد زیستیی آن­ها را فراهم نمود. از طرفی با توجه به مساعد بودن شرایط محیطی به‌ویژه نور و درجه حرارت و بیشتر بودن طول دوره رشد، گیاه از این شرایط بهتر استفاده نمود و تولید مواد فتوسنتزی را افزایش داد. همچنین به دلیل جذب مؤثرتر نور خورشید از طریق افزایش سطح برگ، میزان فتوسنتز افزایش یافت و در نهایت با افزایش زیست توده، باعث افزایش عملکرد زیستی شد. مطالعه دیگر محققان روی مرزه خوزستانی نیز حاکی از آن بود که بیشترین عملکرد زیستی در تیمار 50 درصد کود اوره + 50 درصد دامی مشاهده شد (Ghosh et al., 2014). نتایج مطالعه روی مرزه تابستانه با سه تاریخ کاشت 22 فروردین، دوم و 13 اردیبهشت نشان داد که بیشترین عملکرد زیستی در تاریخ کاشت سوم مشاهده شد (Kapoor et al., 2009). همچنین به‌نظر می‎رسد که کودهای دامی، اکثر عناصر مورد نیاز گیاه را به نسبتی که جذب می‌کند، دارا هستند و با دارا بودن عناصر پرمصرف و به مقدار کمتری ریزمغذی‎ها، خاک را در دراز مدت در جهت تعادل پیش خواهند برد. نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نشان داد که عملکرد زیستی، همبستگی مثبت و معنی‎داری با تعداد سرشاخه گلدار (83/0r=) در سطح آماری یک درصد داشت (جدول 4). بررسی روی مرزه (Satureja hortensis L.)، همبستگی مثبت و معنی‎داری بین عملکرد زیستی با تعداد سرشاخه گلدار و تعداد شاخه فرعی گزارش نشان داد(Ghosh et al., 2014).

شکل 4- اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر عملکرد زیستی.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 4. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments ion biological yield.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

میزان نسبی آب برگ (RWC)

مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت و کود بر میزان نسبی آب برگ نشان داد که بیشترین مقدار این صفت از تاریخ کاشت 22 اردیبهشت با تیمار 75 درصد کود اوره + 25 درصد دامی و کمترین آن از تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) به‌دست آمد (شکل 5). در واقع در تاریخ کاشت 22 اردیبهشت، میزان نسبی آب برگ نسبت به 31 فروردین 23 درصد افزایش داشت. با توجه به شکل 5، در زمان برداشت بوته‎هایی که در تاریخ کاشت 22 اردیبهشت کاشته شده بودند، دما خنک­تر از تاریخ کاشت 31 فروردین بوده است و برگ­ها آب کمتری از دست داده‎اند؛ نتیجه این پژوهش با نتایج مطالعات روی اسفرزه همسو بود (Afsharmanesh et al., 2015). این محققان بیان کردند که وجود کود دامی، باعث افزایش میزان رطوبت نسبی برگ می‎شود که علت این امر را می­توان به همبستگی مثبت بین میزان رطوبت نسبی برگ با رطوبت خاک نسبت داد؛ از آن جهت که کود دامی باعث بهبود نگهداری آب در خاک و در نتیجه باعث افزایش میزان رطوبت آن شده است؛ این نتایج با نتایج بررسی‎ روی گیاه گلرنگ هم‎خوانی دارد (Mirzakhani, 2011). نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نیز نشان داد که میزان نسبی آب برگ، همبستگی مثبت و معنی‎داری با ارتفاع بوته (36/0r=) در سطح آماری یک درصد داشت (جدول 4).

شکل 5- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر میزان نسبی آب برگ.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 5. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments i on RWC.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

پایداری غشا (CMS)

تاریخ کاشت 13 خرداد با تیمار شاهد، بیشترین و تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار 75 درصد کود اوره+ 25 درصد دامی، کمترین پایداری غشا را به خود اختصاص دادند (شکل 6). پایداری غشا در تاریخ کاشت 13 خرداد نسبت به 31 فروردین 123 درصد افزایش داشت؛ به نظر می­رسد در تاریخ کاشت 13 خرداد، از آن‌جا که میانگین درجه حرارت در طول دوره رشد پایین بوده است، تخریب غشاهای زیستی صورت نگرفته است، در حالی­که در تاریخ کاشت 31 فروردین، میانگین درجه حرارت بالاتر بوده  است که این دمای بالا، سبب تخریب غشاهای زیستی و در نهایت منجر به نشت و غیرفعال شدن پروتئین‎های غشا شده است. در واقع جهت مشاهده شرایط گیاه تحت تأثیر تاریخ کشت، حفظ سلول و بالا بردن پایداری گیاه در شرایط و زمان­های مختلف کشت اندازه­گیری پایداری غشا، دارای اهمیت است، زیرا با اندازه­گیری پایداری غشا می­توان به میزان تخریب غشای سلولی در اثر دمای بالا و نشت الکترولیت­ها از داخل سلول به خارج از آن پی برد (Tadayon, 2014).

همچنین در تیمار شاهد نسبت به تیمارهای کودی، 49 درصد افزایش در پایداری غشا مشاهده شد. ارزیابی­ها نشان داد که با مصرف کود دامی، درصد رطوبت نسبی بر‎گ‎ها افزایش یافت، بنابراین با افزایش میزان رطوبت نسبی برگ‎ها، فشار درون سلولی برای رشد سلول فراهم می‎شود که امکان اتساع دیواره سلولی را امکان­پذیر می‎سازد و در نهایت باعث کاهش پایداری غشای سلول می‎شود تا زمینه برای رشد سلول به وجود آید. با توجه به این­که از شرایط رشد سلول، فشار تورگر در حد ماکزیمم، شل شدن دیواره سلولی و رسوب‎گذاری در دیواره سلولی می‎باشد، بنابراین به نظر می‎رسد که با افزایش میزان کود دامی و بهبود شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک از جمله ظرفیت نگهداری آب در خاک، مواجه گیاه با شرایط خشکی کمتر شده است و تمایل کمتری به سرمایه‎گذاری برای افزایش پایداری غشا نشان می‎دهد. در واقع مصرف کودهای دامی باعث کاهش میزان فشردگی خاک و افزایش میزان تخلخل می­شود که موجب بهبود ساختمان خاک، افزایش تهویه و ظرفیت نگهداری آب در خاک می‌شود؛ بدین ترتیب میزان آب قابل استفاده گیاه در خاک نیز افزایش می­یابد. مجموعه عوامل گفته شده، سبب افزایش رشد و گسترش ریشه و جذب عناصر غذایی و بهبود میزان پایداری غشا شود؛ نتایج این مطالعه با مطالعات دیگر محققان روی به لیمو همسو بود (Shadkam & Mohajeri, 2019). نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نیز نشان داد که پایداری غشاT همبستگی مثبت و معنی‎داری با تعداد سرشاخه گلدار (61/0r=) و عملکرد زیستی (40/0r=) در سطح آماری یک درصد و همبستگی منفی و معنی­داری با تعداد شاخه فرعی (71/0r=-) در سطح آماری یک درصد داشت (جدول 4).

شکل 6- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر پایداری غشا.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 6. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments on CMS.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

میزان اسانس

بیشترین میزان اسانس از تاریخ کاشت 31 فروردین یا 13 خرداد با تیمار 100 درصد دامی و کمترین آن از تاریخ کاشت 22 اردیبهشت با تیمار 25 درصد کود اوره+ 75 درصد دامی به‌دست آمد (شکل 7) و در تاریخ کاشت 31 فروردین نسبت به 22 اردیبهشت، میزان اسانس 19 درصد افزایش یافت.

شکل 7- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر میزان اسانس.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 7. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments on essential oil content.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

به‌طور کلی می‎توان بیان نمود که تجمع مواد آلی در گل‎ها در تاریخ کاشت اول، بیشتر از تاریخ‎های کاشت بعدی بود و مدت زمان بیشتری برای تجمع مواد آلی در اختیار گیاه قرار می‎گیرد. از آن‌جا که اسانس‎ها جزئی از متابولیت‎های ثانویه گیاهی هستند و گیاه معمولا ًدر هنگام رویارویی با تنش محیطی، میزان متابولیت‎های ثانویه را در اندام­های خود افزایش می‎دهد، به‌نظر می‎رسد که مواجه گیاه با تنش‎های گرمایی، باعث افزایش میزان اسانس در تاریخ کاشت فروردین شده است؛ نتیجه این پژوهش با مطالعات محققین روی بادرشبو همخوانی دارد (Yousefzadeh, 2017). دیگر محققان با مطالعه روی بابونه کبیر بیان کردند که در تیمار با کود دامی نیز میزان اسانس نسبت به شاهد 58 درصد افزایش داشته است (et al., 2009 Barreyro). ارزیابی­ها نشان داد که کود دامی به دلیل ظرفیت نگهداری آب در خاک، باعث افزایش رشد، عملکرد، کیفیت و میزان اسانس در گیاهان دارویی می­شود. از طرفی، کود گاوی به دلیل داشتن موادغذایی مقوی می­تواند میزان اسانس گیاه را از طریق رشد رویشی افزایش دهد. نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نیز نشان داد که میزان اسانس، همبستگی مثبت و معنی‎داری با ارتفاع بوته (48/0r=) در سطح احتمال یک درصد و همبستگی مثبت و معنی­داری با تعداد سرشاخه گلدار (29/0r=) و عملکرد زیستی (27/0r=) در سطح آماری پنج درصد داشت (جدول 4).

عملکرد اسانس

بیشترین عملکرد اسانس در تاریخ کاشت 13 خرداد با تیمار 100 درصد دامی و کمترین آن در تاریخ کاشت 31 فروردین با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) مشاهده شد (شکل 8) و عملکرد اسانس در تاریخ کاشت 13 خرداد نسبت به 31 فروردین 47 درصد افزایش داشت. مطالعات روی بادرشبو نشان دهنده بیشترین عملکرد اسانس در تاریخ کاشت سوم بود (Rahbarian et al., 2015).

شکل 8- مقایسه میانگین اثر متقابل تیمارهای مورد بررسی بر عملکرد اسانس.

میانگین­های دارای حروف مشابه، فاقد تفاوت آماری معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد براساس آزمون LSD می­باشند.

Figure 8. Mean comparisons of the interaction effects of evaluated treatments on the essential oil yield.

Means with the same letter are not significant different at 5% of probability level based on LSD test.

در تیمار با کود دامی نیز عملکرد اسانس، 160 درصد افزایش داشت که نتیجه حاضر با نتایج مطالعه روی بادرشبو مطابقت داشت (Rahbarian et al., 2015). ارزیابی­ها نشان داد که سطوح مختلف کود، یکی از عوامل تأثیرگذار برای دستیابی به شرایط مناسب در طول دوره رشد و نمو جهت رسیدن به حداکثر عملکرد کمی و کیفی در گیاهان دارویی می­باشد. کاربرد کود، سبب برخورد مراحل رشد رویشی و زایشی گیاه با عناصر غذایی متفاوت می­شود و از این طریق بر رشد، نمو و عملکرد گیاه تأثیر می­گذارد. در این بین، کودهای دامی با توجه به داشتن مزایای زیاد نظیر نگهداری آب در خاک و داشتن موادغذایی مقوی می‎توانند میزان اسانس گیاه را از طریق افزایش رشد رویشی که بیشترین اسانس را دارد، افزایش دهند؛ تأثیر مثبت کود دامی در بهبود کیفیت گیاهان دارویی گزارش شده است (Mallanagouda, 2010). در واقع می‎توان بیان داشت که مصرف مقادیر مناسب کود دامی، از طریق تأثیر مثبت بر روی اجزای عملکرد اسانس، موجب افزایش آن می­شود. همچنین به‌نظر می­رسد که کود دامی به دلیل داشتن عناصر مغذی که ممکن است به تدریج و در اواخر رشد آزاد شده باشند، باعث افزایش میزان عملکرد اسانس شود. البته این کود نیز در اوایل رشد گیاه ،شرایط مساعدی از نظر نگهداری آب در اطراف محیط ریشه و بهتر کردن شرایط خاک جهت نفوذ ریشه به اعماق و اطراف را فراهم می­کند که در رشد بسیار مؤثر است. در همین خصوص، در پژوهشی که با استفاده از مقادیر مختلف کود دامی روی علف لیمو صورت گرفت، مشاهده شد که مصرف 15 تن کود دامی، موجب بهبود قابل ملاحظه عملکرد اسانس شد. محققان علت افزایش عملکرد اسانس گیاه بادرشبی را در اثر مصرف کودهای کمپوست، تسریع در متابولیسم واکنش‎ها و نیز تحریک آنزیم‎ها دانسته‎اند (Hussein et al., 2009). آن­ها بیان داشتند که افزودن کود دامی به خاک، موجبات افزایش رشد اندام هوایی، تولید ماده خشک و در نتیجه بهبود عملکرد اسانس را نیز مهیا کرده است. نتایج همبستگی صفات مورد مطالعه نیز نشان داد که عملکرد اسانس، همبستگی مثبت و معنی‎داری با تعداد سرشاخه گلدار (78/0r=)، عملکرد زیستی (83/0r=)، پایداری غشا (39/0r=) و میزان اسانس (72/0r=) در سطح آماری یک درصد داشت (جدول 4). مطالعات انجام شده روی بادرشبو، همبستگی مثبت و معنی‎داری را بین عملکرد زیستی و میزان اسانس نشان داد (Rahbarian et al., 2015).

نتیجه­گیری کلی

بر اساس نتایج به‌دست آمده، تاریخ کاشت 13 خرداد + 100 درصد کود دامی،  تیمار برتر این آزمایش بود. به‌نظر می‌رسد کود دامی، به علت ظرفیت نگهداری آب در خاک توانسته است این اثر مثبت را بر روی صفات بگذارد. کود دامی در خاک، ضمن تأمین مقادیر عناصر غذایی، باعث بهبود ساختمان خاک، آماده‎سازی بستر مناسب‎تر برای رشد ریشه، افزایش رشد سبزینه‎ای، بهبود کیفیت، افزایش عملکرد گیاهان زراعی، تعادل اسیدیته و حرارت خاک و افزایش فعالیت زیستی خاک می‎شود. همچنین کود دامی، حاوی عناصر ریز‎مغذی است که می‎تواند باعث بهبود کیفیت و تولید گیاهان دارویی شود. از طرفی امکان کاربرد تلفیقی کودهای دامی و شیمیایی در راستای کاهش مصرف کودهای شیمیایی وجود دارد، زیرا کاربرد همزمان کودهای شیمیایی با مواد آلی می­تواند به‌عنوان سیستم مدیریتی صحیح و منطقی، علاوه بر صرفه جویی در مصرف کودهای شیمیایی و جلوگیری از اثرات زیان­آور آن­ها بر آب­های سطحی و زیرزمینی، توازن تغذیه­ای در گیاه را حفظ و عملکرد را بهبود بخشد. بنابراین از آن‌جا که مهم‎ترین دلیل کشت گیاهان دارویی، استحصال اسانس آن‎ها می‎باشد، بنابراین تاریخ کاشت 13 خرداد به همراه کاربرد 100 درصد کود دامی در شرایط مشابه توصیه شد.

REFERENCES

1. Abkar, A., Nabizadeh, E. & Roshdi, M. (2020). Study of yield and agronomic characteristics of Dracocephalum moldavica as affected by nitrogen level and micronutrients spraying. Journal of Plant Ecophysiology, 12(41), 108-119. (In Persian)
2. Afsharmanesh, A., Afsharmanesh, G. & Vakili Shahrbabaki, A. (2015). The effect of water deficit stress and manure on quantitative and qualitative yield and some characteristics of physiological (Plantago Ovata Forssk.). Journal of New Finding in Agricultural, 2(4), 327-337. (In Persian).
3. Asadi Sanam, A., Zavareh, M., Pirdashti, H., Sefidkon, F., Nematzadeh, G. A. & Hashempour, A. (2015). Changes in some biochemical characteristics of purple coneflower (Echinacea purpurea ) medicinal plant in response to planting date and soil flooding duration. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 31(2), 315-331. (In Persian)
4. Badalzadeh, A., Rafieiolhosseini, M. Danesh shahraki, A. & Ghobadinia, M. (2016). The effect of water deficit and different levels of cattle manure, chemical fertilizers and their combination on yield and some agromorghological characterictics of Moldavian balm medicinal plant. Journal of Crops Improvement, 8(1), 141-156. (In Persian)
5. Barreyro, R., Ringuelet, J. & Agicola, S. (2009). Nitrogen fertilization and yield in oregan (Origanum xapplii). Cienciae Investigación Agrarian, 32, 34-38.
6. Gholizadeh, A., Amin, M. S. M., Anuar, A. R., Esfahani, M. & Saberioon, M. M. (2010). The study on the effect of different levels of zeolite and water stress on growth, development and essential oil content of moldavian Balm (Dracocephalum moldavica ). American Journal of Applied Science, 7(1), 33-37.
7. Ghosh, P. K., Ramesh, P., Bandyopadhyay, K. K., Tripathi, A. K., Hati, K. M., Misra, A. K. & Acharya, C. L. (2014). Comparative effectiveness of cattle manure, poultry manure, phosphor compost and fertilizer-NPK on three cropping systems in vertisols of semi-arid tropics. Iranian Crop Yields and System Performance Bioresource Technology, 95, 77-83.
8. Hussein, M. S. V., EL-sherbeny, M. Y., Khalil, N. Y., Naguib, N. & Aly, S. M. (2009). Growth characters and chemical constituents of Dracocephalum moldavica plants in relation to compost fertilizer and planting distance. Scientia Horticulturae, 108, 322-331.
9. Kapoor, R., Giri, B. & Mukerji, K. G. (2009). Improved growth and essential yield and quality in Foeniculum vulgare on mycorrhizal inoculation supplemented with P fertilizer. Biosource Technology, 93, 307-311.
10. Lee, J. (2010). Effect of application methods of organic fertilizer on growth, soil chemical properties and microbial densities in organic bulb onion production. Scientia Horticulturae, 124, 299-305.
11. Mahmoudi sourestani, M., Drikvandi, M., Chehrazi, M. & Jafari, A. A. (2016). Evaluation of growth, seed yield and oil quality and quality of some borage (borago officinalis ) populations and cultivars under Ahvaz weather condition. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 32(4), 598- 610. (In Persian)
12. Mallanagouda, B. (2010). Effects of N-P-K and fym on growth parameters of onion garlic and coriander. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science, 4, 916- 918.
13. Mirzakhani, M. (2011). Effect of water stress and zeolite application on yield and yield components of safflower. The First National Conference on New Topics in Agriculture, Islamic Azad university of Saveh. (In Persian)
14. Mohammadpour, M., Ghasemmenejad, A., Lebaschy, M. H., Abbaszadeh, B. & Azadbakht, M. (2013). Effects of sowing date and plant density on morghological characteritics and yield of summer sarvory (satureja hortensis ). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 29(3), 621-534. (In Persian)
15. Naghibi, F., Mosaddegh, M., Motamed, S. M. & Ghorbani, A. (2012). Labiatea family in Folk medicine in Iran: from ethnobotany to pharmacology. Journal Pharmaceutical, 2, 63-79.
16. Porazizi, M. (2012). The impact of integrated and conventional methods of fertilization on soil nitrogen mineralization, quantitiative and qualitative characteristics of Sorghum Sudonese. MSc Master's degree in Agroecology, Faculty of Agriculture, Shahrekord University. (In Persian)
17. Pouryousef, M., Mazaheri, D., Chaiechi, M. R., Rahimi, A. & Tavakoli, A. (2010). Effect of different soil fertilizing treatments on some of agro morphological traits and mucilage of Isabgol (Plantago ovata Forsk). Electrical Journal Crop Production, 3, 193-213.
18. Rahbarian, P., Afsharmanesh, G. & Shirzadi, M. H. (2015). Effects of water deficit and on above ground dry matter and essential oil content of Dragonhead (Dracocephalum Moldavica ) in Jeroft Iran. Journal of Crop Ecophysiology (Agriculture Science), 3(12), 55-64. (In Persian)
19. Santos, M. F., Mendonca, M. C., Carvalho Filho, J. L. S., Dantas, I. B., Silva-Mann, R. & Blank, A. F. (2012). Cattle manure and biofertilizer on the cultivation of lemon balm (Melissa officinalis ). Review Brasil Plant Medicine, 11(4), 355-369.
20. Selim, S. M., Ebtsam, M. M. A., Tawfik, M. S. H. & Abou-Sreea, A. I. (2013). Effect of sowing date, sow spacing and biofertilizer on yield and oil quality of fennel plant (Foeniculum vulgare). Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 7(2), 882-894.
21. Shadkam, Z. & Mohajeri, F. (2019). The interaction between irrigation interval with manure and vermicompost on vegetative characteristics and yield of lemon verbena (Lippia citriodora). Journal of Plant Production Science, 9(1), 67-82. (In Persian)
22. Shafeei, S., Mojidian, M. & Mohsenabadi, GH. (2017). Nitrogen and manure application on seed yield and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill). Conference on organic vs. conventional agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Aguste 16^th -17^th.
23. Tadayon, M. R. (2014). Physiological responses of plants to environmental stresses. Shahrekord University publication, 214 pp. (In Persian)
24. Ullah, H. & Honermeier, B. (2013). Fruit yield, essential oil concentration and composition of three anise cultivars (Pimpinella anisum) in relation to sowing date, sowing rate and locations. Industries Crops Prodoction, 42, 489-499.
25. Yousefzadeh, S. (2017). Investigating the variation of essential oil content and composition of Moldavian balm in several areas of East and West Azarbaijan provinces. Journal of Crop Production, 10(1), 21-37. (In Persian)