حسین آرویی
-
به منظور بررسی اثر سالیسیلیک اسید (صفر، 70 و 100 پی پی ام) و بنتونیت (صفر و 0/15 % وزنی) بر عملکرد، شاخص های رشد و مقاومت به خشکی در خربزه خاتونی، توده بومی استان خراسان رضوی، در سطوح مختلف آبیاری (60 %،80 % و 100 % نیاز آبی) آزمایشی به صورت اسپلیت فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار و در دو سال متوالی به صورت تجزیه مرکب در شهرستان تربت جام اجرا شد. هنگامی که میوه ها به اندازه 10 سانتی متر طول رسیدند محلولپاشی با سالیسیلیک اسید انجام شد و تکرار محلولپاشی با فاصله 20 روز انجام شد. سوپر جاذب بنتونیت تا عمق 30 سانتی متری با خاک مخلوط شد. نتایج نشان داد که با افزایش تنش خشکی طول ساقه، سطح برگ، محتوای کلروفیل، محتوای رطوبت نسبی و عملکرد به طور معنی داری کاهش می یابد. کاربرد بنتونیت و مقدار 100 پی پی ام سالیسیلیک اسید در شرایط تنش باعث بهبود صفات رویشی و کاهش اثرات تنش خشکی و افزایش عملکرد شد. کمترین مقدار عملکرد (14/9 تن در هکتار) در شدیدترین تنش خشکی (60 % نیاز آبی) و عدم کاربرد بنتونیت و سالیسیلیک اسید ثبت شد که نسبت به شاهد (100 % نیاز آبی و بدون کاربرد بنتونیت و سالیسیلیک اسید) 44/2 % کمتر بود با افزایش تنش خشکی میزان مواد جامد محلول کل افزایش یافت، اختلاف معنی داری بین تیمارهای 80 و 60 % نیاز آبی مشاهده نشد ولی بهرحال بیشترین مقدار (12/2 %) مواد جامد محلول کل در تیمار 60 % نیاز آبی ثبت شد، که نسبت به شاهد (100 % نیاز آبی) 11/61 % بیشتر بود. بنابراین می توان نتیجه گرفت با استفاده از سوپر جاذب طبیعی بنتونیت و سالیسیلیک اسید به عنوان یک ماده ضد تنش، می توان اثرات تنش خشکی را کاهش داد و به عنوان یک راهکار در مناطق خشک و نیمه خشک تولید خربزه توصیه نمود.
کلید واژگان: سطح برگ، طول ساقه، محتوای رطوبت نسبی، محتوای کلروفیلIntroductionMelon (Cucumis melo L.) is an annual plant from Cucurbitaceae family and has a very high diversity in Iran and the world. The Khatooni variety is a melon variety widely cultivated in Khorasan Razavi Province, north-east of Iran. The growth and yield of agricultural crops are affected by environmental stresses. Drought stress is one of the most critical environmental stresses that limit crop production, particularly in arid and semi-arid regions. Salicylic acid has diverse physiological roles in plants, including improving plant growth and photosynthesis. Some researches have indicated that watermelon growth and yield may increase by applying salicylic acid under drought stress conditions. Another criterion for improvement in using water resources is the use of superabsorbent polymers. Bentonite has the ability to absorb water and minerals and prevent the leaching of minerals in the soil. Therefore, the aim of this study was to evaluate the role of salicylic acid and bentonite and investigate their interaction in mitigating drought stress and increase the quality and yield of melon.
Materials and MethodsIn order to investigate the effect of bentonite superabsorbent and salicylic acid on Khatooni melon under drought stress conditions, a split factorial experiment based on a randomized complete block design with four replications was performed in two years. Irrigation factor was applied at 3 levels: 100, 80 or 60% of water requirement. Foliar spraying of salicylic acid was done at 70 or 100 ppm when the fruits had a diameter of 10 cm, and repeated after 20 days. Bentonite was applied at two levels (0 and 0.15% by weight per ha). Bentonite was mixed with the upper 30 cm of the soil depth. In each experimental unit, the distance between plants was 70 cm on each row and the rows distanced 3 m apart. In order to prevent water penetration between adjacent plots a 6 m distance was considered between experimental units, i.e. plots. Stem length, leaf area, chlorophyll content, relative water content, total soluble solids, and fruit yield were measured. Minitab software was used for statistical analysis. Comparison of means was performed using Duncan's multiple range test at a 5% probability level, and Excel software was used to draw the graphs.
Results and DiscussionA decreasing trend in stem length with increasing drought stress was observed in the studied treatments (Table 2). Mean comparison of triple interaction effects showed that the application of bentonite and salicylic acid in different irrigation treatments increased stem length (Table 2). The lowest stem length (194.36 cm) was obtained in the presence of 60% water requirement, absence of bentonite and salicylic acid, indicating a 31.2% decrease compared to the control (in the presence of 100% water requirement, absence of bentonite and salicylic acid). The highest stem length (346.89 cm) was recorded in the presence of 100% water requirement, bentonite application, and 100 ppm of salicylic acid, i.e. a 22.7% increase in stem length compared to the control. With increasing drought stress, leaf area decreased, so that in severe stress (60% water requirement) and moderate stress (80% water requirement) conditions, leaf area decreased by 28.47% and 23.76%, respectively, compared to the control. Results showed that with increasing drought stress, the content of chlorophyll a, b and total chlorophyll significantly decreased. The lowest amount of chlorophyll a, b and total chlorophyll was recorded in the presence of 60% water requirement and absence of salicylic acid, i.e. 26.0, 36.6 and 28.6% decreases, respectively, compared to the control (in the presence of 100% water requirement and absence of salicylic acid). With increasing drought stress, the relative leaf water content decreased significantly. In each irrigation treatment by bentonite application and salicylic acid, the relative leaf water content increased. The highest (88.19%) and the lowest (75.95%) relative leaf water content was recorded in the combined treatment of 100% water requirement, bentonite and 100 ppm of salicylic acid and the combined treatment of 60% water requirement, without bentonite and salicylic acid, respectively. With increasing drought stress, the amount of total soluble solids increased. No significant difference was observed between 80% and 60% water requirement treatments. However, the highest amount of total soluble solids was recorded when the melon plants were exposed to the 60% water requirement treatment. The results showed that with increasing drought stress, fruit yield decreased significantly. Under each of the irrigation treatments fruit yield increased significantly in the presence of bentonite and salicylic acid, particularly 100 ppm salicylic acid.
ConclusionsBased on the results of this research, it can be concluded that under water deficit conditions, using bentonite and salicylic acid are capable to mitigate the effects of drought stress on melon plants, mainly through reducing water consumption, leading to increased fruit yield and quality.
Keywords: Chlorophyll Content, Stem Length, Leaf Area, Relative Water Content -
شناسایی استراتژی های آبیاری کارآمد و اثر آن ها بر عملکرد گیاه و بهره وری آب موضوع درخور توجهی می باشد. هدف از انجام این پژوهش تعیین اثر کم آبیاری و کم آبیاری تنظیم شده بر عملکرد و بهره وری آب در گیاه هندوانه بود که با آزمایشی به صورت بلوک های کامل تصادفی با 8 تیمار شامل سه سطح آبیاری 100، 70 و 50 درصد نیاز آبی گیاه (تبخیر و تعرق) و 5 سطح آبیاری تنظیم شده شامل 50 درصد نیاز آبی مراحل گیاهچه، ساقه دهی، گلدهی، توسعه میوه و بلوغ میوه با سه تکرار، تحت خاکپوش پلاستیک سیاه، طی سال های 1401-1399 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان انجام شد. سال نخست، عمق کل آب آبیاری در تیمارهای فوق الذکر به ترتیب 444، 321، 237، 413، 389، 435، 345 و 425 و سال دوم 427، 303، 223، 395، 373، 416، 331 و 405 میلی متر بود. نتایج نشان داد بیشترین و کمترین عملکرد (به ترتیب 1/60 و 3/16 تن در هکتار) در تیمارهای آبیاری کامل و آبیاری 50 درصد مشاهده شد، در بین تیمارهای کم آبیاری تنظیم شده، آبیاری 50 درصد مرحله گیاهچه، نزدیک ترین تیمار به آبیاری کامل و آبیاری 50 درصد مرحله توسعه میوه کمترین عملکرد را داشت. بیشترین مقادیر بهره وری آب، به آبیاری 50 درصد مراحل ساقه دهی و گیاهچه (به ترتیب 9/15 و 1/15 کیلوگرم بر متر مکعب) تعلق داشت. آبیاری 50 درصد مرحله بلوغ میوه برخلاف آبیاری 50 درصد، سبب بهبود ویژگی های کیفی نظیر مواد جامد محلول، ویتامین ث، ماده خشک، لیکوپن و مزه میوه شد. بطور کلی کم آبیاری تنظیم شده نسبت به کم آبیاری بدلیل کاهش عملکرد کمتر، افزایش بهره وری آب و کیفیت میوه در هندوانه نتایج مطلوب تری داشت که در مواجه با محدودیت آب می تواند قابل توجه باشد.
کلید واژگان: لیکوپن، مراحل رشد، نیاز آبی، ویتامین ثIntroductionWatermelon (Citrullus lanatus) is a widely recognized product with high demand, nutritional value, and export potential worldwide. Since the ultimate goal of agricultural production systems is to maximize plant yield, providing sufficient water to the plant is one of the most critical factors influencing yield. Therefore, investigating the effects of water limitation is an essential and undeniable necessity. On the other hand, deficit irrigation has been introduced as an approach to increase water productivity. Therefore, it is essential to consider the effects of this water-saving method on plant production, which highlights the need for further research. Deficit irrigation involves supplying only a portion of the plant's water requirements, while regulated deficit irrigation is a specific type of deficit irrigation that can be applied in various ways, such as irrigation based on growth stages, or allocating water to stages that are more sensitive to drought. It is important to recognize that plant response to water deficit depends on several factors, including climatic conditions, plant type, the intensity and method of deficit irrigation application, soil condition, and management practices.
Materials and MethodsIn order to determine the effect of deficit irrigation and regulated deficit irrigation on yield and water productivity of the watermelon, an experiment in the form of randomized complete blocks with 8 treatments including three irrigation levels of 100, 70 and 50 % of the plant's water requirement (evapotranspiration estimated by the FAO-Penman-Monteith method) and 5 regulated deficit irrigation levels including 50% of the water requirement in the stages of seedling, vine, flowering, fruit expansion and fruit maturity were carried out with three replications under black plastic mulch, during 2020-2022, in the Research and Education Center of Agriculture and Natural Resources in the south of Kerman province. Irrigation as the main plot at three levels of 100, 70 and 50% of water requirement and mulching at three levels of crushed date palm leaf, black plastic and no mulch, as the sub-plot, were considered. Crimson B 34 watermelon seeds produced by Seminis company, were planted on January 2021, in plots with the size of 13.5 × 7 m, on furrows and ridges planting system (the width of furrows and ridges were 0.5 and 4 meters, respectively). After planting, bow-shaped wires were put on the planting rows and a transparent plastic was placed as a tunnel on them. In the first year, the total depth of the irrigations in aforesaid treatments were respectively 444, 321, 237, 413, 389, 435, 345 and 425, and in the second year 427, 303, 223, 395, 373, 416, 331 and 405 mm.
Results and DiscussionThe results showed that the highest and lowest yield were observed in full irrigation and irrigation 50 % (60.1 and 16.3 t ha-1 respectively). Among the regulated deficit irrigation treatments, irrigation 50% at the seedling stage was the closest to full irrigation, and the irrigation 50 % at the fruit expansion stage had the lowest yield. The highest water productivity belonged to the irrigation 50 % in the seedling and vine stages (15.9 and 1.15 kg m-3 respectively). Irrigation 50% at fruit maturity stage despite half irrigation, improved Qualitative characteristics such as soluble solids, vitamin C, dry matter, lycopene and fruit taste.
ConclusionApplying deficit irrigation led to a significant decrease in watermelon yield compared to full irrigation (control). Water productivity remained nearly constant, and there was no significant improvement in the quality of the edible part. However, treatments involving regulated deficit irrigation, such as irrigation during the seedling stage, showed similar yield to full irrigation, while the 50% irrigation during the vine stage resulted in higher water productivity. Additionally, 50% irrigation during the fruit maturity stage produced superior fruit quality compared to the control. Overall, regulated deficit irrigation yielded better results than deficit irrigation due to less yield reduction, increased water productivity, and improved fruit quality, especially under water-restricted conditions. Finally, it is recommended that milder intensities of deficit irrigation that seem to have more favorable results in this plant should be investigated in the next studies.
Keywords: Growth Stages, Lycopene, Vitamin C, Water Requirement -
مقدمه و هدف
قندها یکی از اجزای مهم در جیره غذایی انسان ها در کنار چربی ها و پروتئین ها، بهشمار می روند، به طوری که حدود 70-60 درصد انرژی خود را ابتدا از آن ها تامین می کنند. گیاه استویا یکی از مهم ترین گیاهان دارویی با خواص بالای آنتی اکسیدانی، با خصوصیات قندی بارز و بدون کالری می تواند جایگزین قندهای استخراج شده از دیگر منابع شود. از ویژگی های این شیرین کننده اینست که بهدلیل عدم جذب در سیستم گوارشی برای استفاده افراد دیابتی بسیار مفید است. از طرفی بهدلیل کالری زا نبودن، مناسب رژیم غذایی افراد چاق می باشد. شکل قابل انتقال محصولات فتوسنتزی یعنی کربوهیدرات ها در گیاهان ساکارز است. محلول پاشی ساکارز برای تامین سریع ترکیبات موردنیاز گیاهان بااهمیت است. این پژوهش به منظور بررسی امکان تاثیر ساکارز در غلظت های متفاوت به عنوان منبع احتمالی کربنی جایگزین، روی برخی از ویژگی های فتوسنتزی و فیتوشیمیایی گیاه دارویی استویا انجام شده است.
مواد و روش هااین آزمایش به صورت فاکتوریل برپایه طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال زراعی 94-1393 انجام شد. تیمارهای موردبررسی شامل سطوح مختلف ساکارز با غلظت های صفر، 2/5، 5 و 10 درصد انتخاب شدند. لذا ماده مذکور در حلال های متانول 15 درصد، اسید بریک سه در هزار و اسید استیک یک در هزار حل شدند. تیمارها به فواصل هر 10 روز یک بار تا قبل از مرحله به گل رفتن بر روی گیاه محلول پاشی شدند. با شروع گل دهی برخی خصوصیات گیاه نظیر کلروفیل کل، کاروتنوئید، فنل کل، فلاونوئید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان استویوزاید و ریبودیوزاید اندازه گیری شدند.
یافته هانتایج تجزیه واریانس نشان داد، اثر ساده نوع حلال و غلظت ساکارز بر تمامی صفات موردمطالعه در سطح احتمال 0/01 و اثر متقابل تیمارها بر تمامی صفات به جز مقدار ریبودیوزاید در سطح احتمال 0/05 و بر مقدار استویوزاید در سطح احتمال 0/01 معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد که میزان کلروفیل کل در غلظت 10 درصد ساکارز بهطور معنی داری بیشتر از سایر غلظت های ساکارز می باشد. بین غلظت های مختلف ساکارز از نظر میزان کاروتنوئید اختلاف معنی داری وجود داشت، به طوری که بیشترین (10/72 میلی گرم بر گرم وزن تر) و کمترین (9/56 میلی گرم بر گرم وزن تر) میزان آن بهترتیب در غلظت های پنج و صفر درصد ساکارز ثبت شد. مقدار کاروتنوئید در حلال متانول (11/99 میلی گرم بر گرم وزن تر) بهطور معنی داری بیشتر از سایر حلال ها بهترتیب اسید بریک، اسید استیک و آب مقطر (کمترین میزان آن) بود. میزان فلاونوئید بین غلظت های مختلف ساکارز و همچنین در حلال های متفاوت به طور معنی داری اختلاف وجود داشت. غلظت پنج درصد ساکارز بیشترین (معادل 10/82 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک) و غلظت صفر درصد ساکارز کمترین (معادل 9/31 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک) مقدار فلاونوئید را بهخود اختصاص دادند. براساس نتایج داده ها، بهترتیب در حلا ل های متانول (معادل 11/51 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک)، اسید بریک (معادل 10/74 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک)، اسید استیک (9/42 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک) و آب مقطر (8/32 میلی گرم کوئرستین در گرم وزن خشک) بیشترین و کمترین میزان فلاونوئید بهدست آمد. میزان فنل کل در غلظت پنج درصد ساکارز (19/54 میلی گرم اسید گالیک بر گرم وزن خشک) بهطور معنی داری بیشتر از سایر غلظت ها بود. نتایج مقایسه میانگین داده ها نشان داد که بین حلال های مختلف از نظر مقدار فنل کل اختلاف معنی داری وجود داشت، به طوری که حلال متانول بیشترین (23/07 میلی گرم اسید گالیک بر گرم وزن خشک) و حلال آب مقطر کمترین (13/47 میلی گرم اسید گالیک بر گرم وزن خشک) میزان فنل کل را بهخود اختصاص دادند. نتایج بهدست آمده از این تحقیق نشان داد که بین غلظت های مختلف ساکارز ازنظر میزان خاصیت آنتی اکسیدانی اختلاف معنی داری وجود داشت، به طوری که بیشترین (85/71 درصد) و کمترین (62/38 درصد) میزان آن بهترتیب در غلظت های پنج و صفر درصد ساکارز ثبت شد. براساس داده های تجزیه واریانس، مقدار ترکیبات آنتی اکسیدانی در حلال های مختلف به طور معنی داری تفاوت وجود داشت، بیشترین مقدار آن در حلال متانول (90/59 درصد) و کمترین میزان آن در حلال آب مقطر (69/87 درصد) مشاهده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، حلال متانول دارای بیشترین (14/01 درصد) میزان استویوزاید و حلال آب مقطر دارای کمترین (11/27 درصد) میزان بودند. همچنین بر اساس مقایسه میانگین داده ها، غلظت 10 درصد ساکارز کمترین (5/77 درصد) میزان استویوزاید و غلظت پنج درصد ساکارز بیشترین (13/01 درصد) میزان آنرا بهخود اختصاص دادند. با توجه به نتایج حاصل از مقایسه میانگین غلظت های مختلف ساکارز بر روی میزان ریبودیوزاید، غلظت صفر درصد ساکارز دارای کمترین و غلظت پنج درصد ساکارز دارای بیشترین میزان ریبودیوزاید می باشند. همچنین با توجه به اثر حلال، بیشترین و کمترین میزان ریبودیوزاید بهترتیب مربوط به حلال های متانول و آب مقطر می باشد. با توجه به مقایسه میانگین داده ها، مطلوب ترین میزان صفات فتوسنتزی و فیتوشیمیایی محاسبه شده مربوط به غلظت پنج درصد ساکارز بود و سایر غلظت ها در رده های بعدی قرار گرفتند. همچنین، بیشترین و کمترین میزان ویژگی های مطلوب موردبررسی بهترتیب در حلال های متانول 15 درصد، اسید بریک سه در هزار، اسید استیک یک در هزار و آب مقطر به عنوان تیمار شاهد بهدست آمد.
نتیجه گیریساکارز موردمطالعه بر بسیاری از صفات موردبررسی به طور معنی داری اثر داشته است. افزایش غلظت کربوهیدرات های آسیمیلات جذب شده در نتیجه کاربرد ساکارز با غلظت پنج درصد با حلال متانول ممکن است باعث افزایش قابلیت دسترسی به مواد حد واسط تنفسی را فراهم آورد، که در نتیجه آن کاهش هدررفت انرژی غیرفتوشیمیایی اتفاق می افتد. بروز این پدیده های بیوشیمایی ناشی از مصرف مواد حدواسط، درنهایت کارایی فتوسنتزی را افزایش داده و تجمع مواد فتوسنتزی و همچنین سنتز متابولیت های ثانویه را بهبود می بخشد. درنهایت می توان عنوان نمود که استفاده از ساکارز همراه با حلال مناسب آن (متانول) می تواند نیاز مطلق به منبع کربنی موجود در هوا را کاهش داده یا جایگزین آن گردد.
کلید واژگان: استویا، استویوزاید، ساکارز، فعالیت آنتی اکسیدانی، متانولBackgroundSugars are one of the important components in the human diet, along with fats and proteins, which provide about 60-70% of their energy. Stevia is one of the most important medicinal plants with high antioxidant properties, obvious sugar characteristics, and without calories, which can replace sugars extracted from other sources. One of the features of this sweetener is that it is very useful for diabetics due to its lack of absorption in the digestive system. On the other hand, it is suitable for the diet of obese people due to its non-caloric nature. Sucrose is the transportable form of photosynthetic products, i.e. carbohydrates, in plants. Sucrose foliar spraying is important for the quick supply of compounds needed by plants.
MethodsThis factorial experiment was carried out based on a randomized complete block design (RCBD) with four replications at Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University from 2014 to 2015. Evaluated treatments consisted of different concentrations of a sucrose solution (0, 2.5, 5, and 10%). Thus, the mentioned material was diluted in solvents such as methanol 15%, boric acid (3 ppm), and acetic acid (1 ppm). Treatments were sprayed on plants at 10-day intervals until plants started the flowering stage. Some parameters, such as total chlorophyll, carotenoids, total phenol, total flavonoid, antioxidant activity, steviozide, and ribodiozide contents were measured at the beginning of flowering.
ResultsThe results of the analysis of variance showed that the simple effect of the solvent type and sucrose concentration on all studied traits at the probability level of 0.01 and the interaction effect of the treatments on all traits, except for the amount of ribodiozide, were significant at the probability level of 0.05 and on the amount of steviozide at the probability level of 0.01. The average data comparison results showed that the amount of total chlorophyll in 10% sucrose concentration was significantly higher than the other sucrose concentrations. There was a significant difference between different concentrations of sucrose in terms of carotenoid content so that the highest (10.72 mg/g fresh weight) and the lowest (9.56 mg/g fresh weight) levels were recorded at concentrations of 5% and 0% sucrose, respectively. The amount of carotenoid in the methanol solvent (11.99 mg/g fresh weight) was significantly higher than in the other solvents, namely boric acid, acetic acid, and distilled water (its lowest amount). The amount of flavonoid was significantly different between different concentrations of sucrose and also in different solvents. Five percent sucrose concentration (10.82 mg of quercetin per gram of dry weight) and zero percent sucrose concentration produced the lowest (9.31 mg of quercetin per gram of dry weight) flavonoids. Based on the results of the data, the highest and lowest flavonoid contents were obtained in methanol (11.51 mg quercetin per gram of dry weight), boric acid (10.74 mg quercetin per gram of dry weight), acetic acid (9.42 mg quercetin per gram of dry weight) ), and distilled water (8.32 mg of quercetin per gram of dry weight) solutions, respectively. The amount of total phenol in the 5% sucrose concentration (19.54 mg of gallic acid per gram of dry weight) was significantly higher than in other concentrations. The results of comparing the average data showed a significant difference between different solvents in terms of the amount of total phenol so that the methanol solvent (23.07 mg of gallic acid per gram of dry weight) and the distilled water solvent (13.47 mg of gallic acid per gram of dry weight) contained the highest the lowest total phenol contents, respectively. The results obtained from this research showed a significant difference between different concentrations of sucrose in terms of the amount of antioxidants so that the highest (85.71%) and lowest (62.38%) amounts were found in five and zero percent concentrations, respectively. Based on variance analysis data, there was a significant difference in the amount of antioxidants in different solvents, and the highest and the lowest amounts were observed in methanol (90.59%) and distilled water (69.87%) solvents, respectively. Based on the obtained results, the methanol solvent had the highest (14.01%) and the distilled water solvent produced the lowest (11.27%) amounts of steviozide. Based on the comparison of average data, the lowest (5.77%) and the highest (13.01%) amounts of steviozide were measured at concentrations of 10% and 5% sucrose, respectively. According to the results of comparing the average concentrations of different sucrose levels on the amount of ribodiozide, the concentrations of 0% and 5% sucrose led to the lowest and the highest amounts of ribodiozide, respectively. According to the effect of the solvent, the highest and lowest amounts of ribodiozide belonged to methanol and distilled water solvents, respectively. Based on the mean comparison analysis, the most optimum amount of photosynthetic and phytochemical parameters were related to the concentration of 5% sucrose while the other concentrations were in the next orders. Moreover, the highest and the lowest optimum amounts were recorded in the methanol (15%), boric acid (3 ppm), acetic (1 ppm), and distilled water (control) solvents, respectively.
ConclusionThe studied carbon sources had a significant effect on many investigated traits. An increase in the concentration of assimilated carbohydrates as a result of sucrose application at a concentration of 5% with the methanol solvent may increase the availability of respiratory intermediates, which results in the reduction of non-photochemical energy loss. The occurrence of these biochemical phenomena caused by the consumption of intermediate substances ultimately increases the photosynthetic efficiency and improves the accumulation of photosynthetic substances, as well as the synthesis of secondary metabolites. Finally, it can be concluded that the application of sucrose with its appropriate solvent (methanol) could decrease or replace the absolute requirement for carbon source in the environment.
Keywords: Antioxidant Activity, Methanol, Stevia, Stevioside, Sucrose -
خشکی از جمله تنش های فیزیکی است که به عنوان عامل محدودکننده رشد گیاهان در بیشتر نقاط جهان شناخته شده است. به منظور ارزیابی اثر فواصل آبیاری و ترکیبات ضدتعرق بر عملکرد، اجزای عملکرد و میزان روغن سیاهدانه، تحقیقی در سال زراعی 1392- 1391 در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در قالب آزمایش کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی انجام شد. در کرت های اصلی فواصل آبیاری (8 و 16 روز) و در کرت های فرعی ترکیبات ضدتعرق کیتوزان (1، 5/0، 25/0 و صفر درصد)، موسیلاژ اسفرزه (5/1، 1، 5/0 و صفر درصد) و صمغ عربی (75/0، 5/0، 25/0 و صفر درصد) با سه تکرار قرار گرفتند. صفات اندازه گیری شده عبارت بودند از: عملکرد دانه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن دانه در بوته، وزن هزار دانه، تعداد دانه در بوته، شاخص برداشت و میزان روغن. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تیمار های مختلف آبیاری و ترکیبات ضدتعرق تاثیر معنی داری بر تمامی صفات مورد مطالعه به جز وزن هزار دانه داشتند. افزایش فواصل آبیاری عملکرد، اجزای عملکرد و میزان روغن سیاهدانه را کاهش داد. ترکیبات ضدتعرق تاثیر معنی داری بر عملکرد، اجزای عملکرد و میزان روغن داشتند. در بین تیمار های مورد مطالعه، بیشترین عملکرد دانه (760 کیلوگرم در هکتار) و درصد روغن (05/27 درصد) و کمترین آن ها (419 کیلوگرم در هکتار و 57/23 درصد) به ترتیب در تیمار های ترکیب ضدتعرق کیتوزان 1 درصد با فاصله آبیاری هشت روز و تیمار صمغ عربی 25/0 درصد با فاصله آبیاری 16 روز حاصل شد.
کلید واژگان: ترکیبات ضدتعرق، تنش خشکی، عملکرد، گیاه داروییIntroductionThe ever-increasing tendency to the use of medicinal plants in the world has grown concerns about their cultivation and production processes. As medicinal plants are more compatible with the nature, special interest and attention has recently been given to herb therapy, and use of medicinal plants, being limited by the rise of pharmaceutical drugs, has become again common and widespread due to a number of reasons. Nigella sativa L. is one of the herbs that has a variety of uses and has been being used in iran’s traditional medicine since old times. Today this plant is considered as one of the most important kinds of medicine. Therefore, it is of great importance to conduct some researches on the herbs around the country due to different ecological requirements. N. sativa belonging to buttercup family, with the scientific name of Ranunculaceae, is an annual, dicotyledonous, herbaceous plant. In several studies, N. sativa has been reported to have anti-oxidative, anti-inflammatory, strengthening of immune system, and anti-histamine and oil extract properties. Furthermore, several effects such as lowering blood sugar, lipids, and hypertension, excretion of bile and uric acid, protection of liver, kidney and cardiovascular tissues as well as anti-seizure, anti-cancer, anti-microbial and anti-parasitic effects related to this plant have been reported. The aim of the present study is to improve the yield and yield components and oil of medicinal plant N. sativa by anti-transpiration compounds under drought stress conditions.
Materials and MethodsAn experiment was conducted at Research Station,Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, in 2012-2013. The research was performed using a split plot experiment based on a randomized complete block design with three replications. The irrigation intervals (8 and 16 days) in main plots and anti-transpiration compounds of chitosan (0.25, 0.5 and 1%), Plantogopsyllium mucilage (0.5, 1 and 1.5%) and arabic gum (0.25, 0.5 and 0.75 %) were put in subplots with three replications. Also, the distance between the main plots in each block and distance between the two blocks were assigned as 100 cm and 200 cm, respectively; so that the moisture content of a plot had no effect on the adjacent plots. Planting date was April16 and planting was performed by hand in 0.5cm-deep furrows. Throughout the growing season, anti-transpiration compounds were applied concurrently with the imposition of drought stress, administered weekly at sunset until the flowering stage. Subsequently, yield, yield components, and oil content were measured.
Results and DiscussionResults showed that irrigation intervals had significant effects on all studied characteristics with the exception of 1000 seed weight. ncreasing irrigation intervals reduced percentage yield and yield components and oil of black cumin grains. Anti-transpirants compounds did have significant effects on percentage of oil and yield and yield components of black cumin grains. There were significant difference between different anti-transpirants compounds in terms of oil and yield components yield and of black cumin grains. The 8 days irrigation interval produced more grain yield compared with 16 days irrigation intervals (621.56 vs. 484.23 kg/ha). The highest oil (27.74%) and lowest (21.74%), respectively, at treatment anti-transpirants compound chitosan1 percent With 8 days irrigation interval and gam arabic 0.25 percent was obtained with 16 days irrigation interval and chitosan stimulating abscisic acid synthesis in the treated plant would result in stomatal closure, reduction of stomatal conductance, transpiration rate and water content. They also pointed out that the anti-transpiration effect of chitosan was because of its stimulatory effect in increasing abscisic acid concentration in the treated leaves of bean plant. As the above compounds are natural and biodegradable, as well as safer and less expensive than other chemical anti-transpiration compounds, they can serve as a good alternative to the chemical compounds. Cognition and expertise in water relations of plant and drought stress tolerance is considered as the main program in agriculture and the ability to withstand this stress is of great economic importance.
ConclusionThe anti-transpiration compounds led to significant changes in terms of all the studied traits compared to the control, indicating the effectiveness of theses natural compounds. Providing the appropriate conditions, 1% chitosan treatment can enhance the yield under drought stress. Spraying by arabic gum did not improve the growth conditions. According to this experiment, 1% chitosan treatment and 1.5% Plantago psyllium mucilage is considered the most appropriate strategy to enhance the yield of Nigella sativa under drought stress.
Keywords: Anti-Transrpirants Compounds, Medicinal Plants, Water Stress, Yield -
در این پژوهش اثرات سطوح مختلف کود زیستی حاوی باکتری های حل کننده فسفات بر فرایند هضم هوازی پسماند جامد ماهی تیلاپیای نیل (Oreochromis niloticus) در شرایط آزمایشگاهی در قالب یک طرح کاملا تصادفی بررسی شد. تیمارهای آزمایش در سه تکرار شامل هضم هوازی پسماند جامد ماهی تیلاپیای نیل بدون افزودن کود زیستی (تیمار شاهد) و هضم هوازی پسماند جامد ماهی با افزودن 1/0 و 2/0 درصد کود زیستی حاوی باکتری های حل کننده فسفات (Pseudomonas putida strain P13 و agglomerans strain P5 Pantoea) بود. ظروف هضم هوازی یک لیتری (9 ظرف) در داخل انکوباتور شیکردار در درجه حرارت 30 درجه سانتی گراد به مدت 28 روز نگهداری شدند. نتایج این آزمایش نشان داد که غلظت عناصر مغذی فسفات، پتاسیم و آهن در روز چهاردهم آزمایش در تیمارهای کود زیستی به طور معنی داری بیشتر از تیمار شاهد بوده، اما غلظت آنها در روز بیست و هشتم در تیمار کود زیستی 1/0 درصد به طور معنی داری بیشتر از سایر تیمارها بود (05/0<p). غلظت عنصر منگنز در روزهای چهاردهم و بیست و هشتم در تیمار کود زیستی 1/0 درصد در مقایسه با سایر تیمارها بیشتر بود (05/0<p). نتایج این تحقیق نشان داد که هضم هوازی پسماند جامد ماهی تیلاپیای نیل به مدت دو هفته با افزودن کود زیستی حاوی باکتری های حل کننده فسفات (P. putida strain P13 و agglomerans strain P5 .P) با شمارش 107 از هر باکتری در میلی لیتر (CFU/mL) به میزان 1/0 درصد، آزادسازی و انحلال مواد مغذی را بهبود بخشید.
کلید واژگان: هضم هوازی، پسماند جامد ماهی، کود زیستی، عناصر مغذی، تیلاپیای نیلIn this study, the effects of different levels of biofertilizer containing phosphate solubilizing bacteria on aerobic digestion of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) sludge were investigated in vitro under a completely randomized design. Three experimental treatments including aerobic digestion of Nile tilapia solid sludge without adding biofertilizer (control) and aerobic digestion of solid sludge with adding biofertilizer containing phosphate solubilizing bacteria (Pseudomonas putida strain P13 and Pantoea agglomerans strain P5) at levels of 0.1% and 0.2% were used in triplicate. The aerobic digestion containers with a capacity of 1 L (9 containers) were kept in a shaker incubator at 30ºC for 28 days. The results showed that the concentration of phosphate, potassium, and iron nutrients on the 14th day of the experiment in the biofertilizer treatments were significantly higher than the control, but their concentrations on the 28th day in the biofertilizer-0.1% treatment were significantly higher than other treatments )p<0/05). The manganese concentration on the 14th and 28th days in the biofertilized-0.1% treatment was higher than other treatments (p<0/05). The results of the present study indicated that the aerobic digestion of fish sludge for two weeks with adding biofertilizer containing phosphate solubilizing bacteria (P. putida strain P13 and P .agglomerans strain P5) by counting 107 of each bacteria per mL (CFU/mL) at 0.1% improved the release and dissolution of nutrients.
Keywords: Aerobic Digestion, Fish Solid Sludge, Biofertilizer, Nutrients, Nile Tilapia -
این پژوهش با هدف بررسی اثر کم آبیاری و خاک پوش بر گیاه هندوانه با آزمایش مقدماتی به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، در سال 1401-1400 انجام شد. کرت اصلی، آبیاری قطره ای با سه سطح 100، 70 و 50 درصد نیاز آبی و کرت فرعی، خاک پوش با سه سطح برگ خردشده خرما، پلاستیک سیاه و بدون خاک پوش (شاهد) در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج، آثار ساده و برهم کنش تیمارها بر طول ساقه، سطح برگ، عملکرد، بهره وری آب، محتوای آب نسبی، رنگیزه های فتوسنتزی، پرولین، فنول کل، آنزیم سوپراکسید دیسموتاز برگ و طول و عرض میوه و آثار ساده آبیاری و خاک پوش بر طول میان گره، پایداری غشاء و ویتامین ث، اثر ساده آبیاری بر درصد ماده خشک میوه، انشعابات ساقه و اثر ساده خاک پوش بر شکل میوه و مواد جامد محلول معنی دار شد. مقادیر pH و اسید کل، مزه و لیکوپن میوه تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفت. بیش ترین عملکرد (ton/haو60/1) با آبیاری کامل و خاک پوش پلاستیک، و بیش ترین بهره وری آب (kg/m3و15/1) با آبیاری 70 درصد و خاک پوش پلاستیک، بدون تفاوت معنی دار با آبیاری کامل و خاک پوش های پلاستیک و برگ خرما حاصل شد. یافته ها نشان داد اثربخشی خاک پوش پلاستیک با آبیاری کامل و 70 درصد در مقایسه با آبیاری 50 درصد بر رشد و عملکرد بیش تر بود. خاک پوش برگ خرما با وجود برتری نسبت به شاهد در آبیاری کامل، به علت داشتن غلظت زیاد سدیم (mg/kgو1800) در سطوح کم آبیاری آثار مثبت ناچیزی داشت.
کلید واژگان: آبیاری، برگ خرما، بهره وری آب، تبخیر و تعرقThis study with the aim of determining the effect of deficit irrigation and mulching on watermelon was conducted with a preliminary experiment in the form of split plots and a design of complete randomized blocks with three replications, in the Research and Education Center of Agriculture and Natural Resources in the south of Kerman province (Jiroft), in 2021‒2022. Drip irrigation as the main plot at three levels of 100, 70 and 50% of water requirement and mulching in three levels of crushed date palm leaf, black plastic and no mulch, as the sub-plot, were considered. As results demonstrate, the main and interaction effects of the treatments on stem length, leaf area, yield, water productivity, leaf relative water content, photosynthetic pigments, proline, total phenol, leaf superoxide dismutase enzyme and fruit length and width were significant. The main effects of irrigation and mulching on internode length, membrane stability index and vitamin C, and the main effect of the irrigation on the percentage of fruit dry matter, stem branches, and the main effect of mulching on fruit shape and soluble solids were significant. Fruit pH and total acidity, tasting and lycopene were not significantly affected by the treatments. The highest yield (60.1 ton/ha) was observed in the full irrigation and plastic mulch, and the highest water productivity (15.1 kg/m3) was recorded in the 70% irrigation and plastic mulch, but no significant difference with full irrigation and plastic and date palm leaves mulches. The findings showed that the effectiveness of plastic mulch on the watermelon growth and yield was higher with 100% and 70% irrigation compared to 50% irrigation. The date palm leaf mulch, despite being superior to the control in the full irrigation, had insignificant positive effects in deficit irrigation levels due to its high sodium content (1800 mg/kg).
Background and ObjectiveDeficit irrigation has been mentioned as one of the effective techniques for increasing the water productivity of plants. Deficit irrigation of 50% caused a decrease in yield and water productivity of watermelon in Valencia region of Spain (Abdelkhalik et al., 2019). The role of mulching in compensating the negative effects of deficit irrigation has been confirmed in the literature (Diaz-Perez, 2023). This research aims at investigating the effects of deficit irrigation and mulching on the growth, yield and fruit quality of watermelon and the possibility of replacing plastic mulch with date palm leaf mulch.
MethodsIrrigation as the main plot at three levels of 100, 70 and 50% of water requirement and mulching at three levels of crushed date palm leaf, black plastic and no mulch, as the sub-plot, were considered. Crimson B 34 watermelon seeds produced by Seminis company, were planted on January 2021, in plots with the size of 13.5 × 7 m, on furrows and ridges planting system (the width of furrows and ridges were 0.5 and 4 meters, respectively). After planting, bow-shaped wires were put on the planting rows and a transparent plastic was placed as a tunnel on them.
ResultsAnalysis of variance of the plant growth, yield, water productivity, and some physiological and biological traits displayed that the main and interaction effects of treatments were significant. Some traits such as pH, titratable acidity, fruit taste and shape were not affected by the treatments. The main and interaction effects of the treatments on stem length, leaf area, yield, water productivity, leaf relative water content, photosynthetic pigments, proline, total phenol, leaf superoxide dismutase enzyme and fruit length and width were significant. The main effects of irrigation and mulching on internode length, membrane stability index and vitamin C, and the main effect of the irrigation on the percentage of fruit dry matter, stem branches, and the main effect of mulching on fruit shape and soluble solids were significant. Fruit pH and total acidity, tasting and lycopene were not significantly affected by the treatments. The highest yield (60.1 ton/ha) was observed in the full irrigation and plastic mulch, and the highest water productivity (15.1 kg/m3) was recorded in the 70% irrigation and plastic mulch, but no significant difference with full irrigation and plastic and date palm leaves mulches was obtained. Reducing the irrigation water from 100 to 70 and to 50% of crop evapotranspiration or ETc (estimated by the FAO-Penman-Monteith method) in all three types of the mulch led to a significant decreasing in yield (Y), which was caused by the occurrence of water stress. The first reduction in water use (i.e., from 100 to 70%) increased the water productivity (WP) even though not significantly, but the second reduction in water use (i.e., from 70 to 50%) significantly led to a decrease in WP.
ConclusionsOverall, the 100%ETc treatment with black plastic mulch will probably have the best result in terms of watermelon yield unless water shortage, water price, and irrigation cost are noticeable compared to the crop price. In this case, 70%ETc irrigation with black plastic will be a priority in terms of WP. Of course, the cost of mulching and its possible environmental consequences should be considered.
Keywords: Date palm leaf, Evapotranspiration, Irrigation, Water productivity -
فلفل شیرین از مناطق گرمسیری منشا می گیرد و حساس به سرما است؛ بنابراین شناخت مکانیسم دفاعی گیاه فلفل در مقابل دمای کم ضروری است. در این مطالعه اثر محلول پاشی سالیسیلیک اسید و کود آلی ورمی کمپوست روی ارقام مختلف فلفل شیرین تحت تنش سرما موردبررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت اسپیلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 97- 1396 در محیط گلخانه ای واقع در مشهد اجرا شد. عامل اصلی تیمار دمایی در دو سطح {دماهای 2± 9 درجه سلسیوس (تنش سرما) و 2±23 درجه سلسیوس (شاهد)} و عامل فرعی شامل دو رقم فلفل شیرین {California wonder (سبز)، Roxcy (زرد)}، سالیسیلیک اسید (صفر-200-300 میکرومول) و ورمی کمپوست (20 درصد حجمی) بود. نتایج نشان داد که تنش سرما باعث تغییرات برخی خصوصیات فیزیولوژیک و کاهش عملکرد میوه گردید. حداکثر درصد ماده خشک (17.2%) و اسیدیته قابل تیتراسیون (13.6%) در تیمار عدم تنش سرمایی و مواد جامد محلول (03/5 بریکس)، کربوهیدرات ها (mg.g-1 174.5) و فعالیت آنتی اکسیدانی (90.3%) در تیمار تنش سرمایی حاصل گردید. بیشترین عملکرد میوه در بوته (740 گرم در بوته) در تیمار تاثیر متقابل عدم تنش سرمایی و محلول پاشی سالیسیلیک اسید μmol 300 به دست آمد. بیشترین مقدار فلاونویید (mg.100g-1 FW 159.4) در تیمار سالیسیلیک اسید μmol 200 حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار بتاکاروتن (mg kg-1 346.4)، لیکوپن (mg kg-1 152.9) و ویتامین ث (mg.100 g-1 142.52) در تیمار سالیسیلیک اسید μmol 300 مشاهده شد. با توجه به نتایج می توان اظهار داشت تنش های سرمایی تاثیرات نامطلوبی بر شاخص های کیفی و عملکرد فلفل شیرین در محیط گلخانه می گذارد و کاربرد محلول پاشی سالیسیلیک اسید در بعضی از صفات اثرات سوء تنش سرما را تعدیل کرد.
کلید واژگان: بتاکاروتن، فعالیت آنتی اکسیدانی، فلاونوئید، لیکوپن، ویتامین ثIntroductionSweet pepper is a rich source of essential vitamins and minerals. On the other hand, pepper fruit contains high levels of antioxidants and beneficial substances such as vitamin C, carotenoids and phenolic compounds. It also contains high concentrations of potassium. These compounds has nutritional and antioxidant capacity. Sweet pepper originated from the tropical region, which is sensitive to cold. Therefore, it is necessary to know the defense mechanism of the pepper plant against low temperatures. In this study, the effect of foliar application of salicylic acid and vermicompost on different cultivars of sweet pepper under cold stress has been studied.
Materials and methodsThe experimental design was a factorial split-plot experiment in a randomized complete block design with three replications in a greenhouse located in Mashhad in the crop year 1396 and 1397. Cultivation was performed hydroponically. The main factor of temperature treatment had two levels [9 ± 2°C (cold stress) and 23 ± 2°C (optimum)] and the sub factor consisting of two sweet pepper cultivars (green, yellow) and Different amounts of Salicylic acid (The dose of 0 μmol salicylic acid was used as control group, 200, 300 μmol) and vermicompost). Sampling of the plants at the end of the growing season, to measure the physiological characteristics and quality were randomly.
Results and discussionThe results showed that there was no significant difference between different cultivars in most traits except vitamin C, beta-carotenoids and lycopene. Maximum dry matter (17.2g), TA (13.6 g l-1) in non-stress cold treatment, and soluble solids (5.03 brix),, carbohydrates(174.5 mg g-1), and anti-activity Oxidation (90.3%) were obtained in cold stress treatment. Damage due to cold stress destroyed the structure of many membrane lipids and resulted in an increase in the amount of antioxidant compounds. Soluble solids are known to be key components in increasing cold resistance. An increase in the amount of soluble solids in winter is part of the plant's adaptation mechanism to cold. The highest yield of fruit per plant(740 g) was obtained in non-cold stress treatment plus salicylic acid 300 μmol. Because salicylic acid in plants improves yield and yield components. Maximum of flavonoids (159.4 mg g-1) was obtained in salicylic acid 200 μmol. Flavonoids are a large group of phenolic compounds in plants that increase their production in environmental stresses by increasing the activity of PAL enzyme. On the other hand, the use of salicylic acid as a stressor causes the production of a wide range of flavonoids. The highest amount of beta-carotene and lycopene were obtained in cold stress treatment, yellow cultivar, and salicylic 300 μmol. Decreased content of carotenoids under stress can be due to oxidation by active oxygen and damage to their structure. Increased photosynthetic pigments under SA treatment indicate the protective effect of this growth regulator on photosynthesis and photosynthetic pigments of stressed plants. Maximum vitamin C was obtained in cold stress treatment (140.7 mg 100 g-1, yellow cultivar (134.7 mg.100g-1), and salicylic 300 μmol (142.52 mg.100 g-1).
ConclusionAccording to the results, the of the present study show that use of salicylic acid foliar application modulates the effect of cold stress on the physiological and functional parameters of sweet pepper so that SA can improve cold tolerance by regulating the activities of apoplastic antioxidative enzymes. Therefore, it is suggested that due to sudden changes in temperature due to climate change and the destructive effects of temperature stress, especially cold, on plants, more and more complete research should be done to identify the effects of these stresses and ways to deal with them.
Keywords: Antioxidant activity, Beta-carotene, Flavonoids, Lycopene, Vitamin C -
نور منبع انرژی برای فتوسنتز و عاملی تحریک کننده برای رشد و نمو گیاه می باشد. جنبه های مختلف نور شامل شدت، کیفیت و دوره تابش نور، رشد و نمو گیاهان و واکنش مربوط به روابط گازی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد. در مطالعه حاضر به منظور بررسی عملکرد فتوسنتزی، شاخص های رشدی و میزان اسانس گیاه مریم گلی در واکنش به طیف های مختلف نوری از شش تیمار نوری شامل نور سفید، قرمز، آبی و سه نور ترکیبی (قرمز30:آبی70، قرمز50:آبی50 و قرمز70:آبی30) ساطع شده از لامپ های LED با شدت نوری 10±250 میکرومول فوتون بر متر مربع در ثانیه در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار استفاده شد. نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر معنی دار طیف های مختلف نوری بر صفات مورد بررسی در سطح پنج و یک درصد بود. درصد بیشتر نور قرمز به ویژه نور ترکیبی قرمز70:آبی30 باعث بهبود شاخص های رشدی گیاه گردید. ارزیابی های فتوسنتزی نشان داد بیشترین شدت فلورسانس در تمامی مراحل تست OJIP متعلق به نور قرمز و کمترین مقدار فلورسانس در نورهای ترکیبی قرمز50:آبی50 و قرمز70:آبی30 بود. کارایی سیستم تجزیه آب فتوسیستم II (Fv/F0) و حداکثر کارایی فتوسیستم II (Fv/Fm) در تیمار نور قرمز حداقل بودند. نور قرمز باعث کاهش شاخص کارایی سیستم به ازای نور جذب شده (PIABS) و افزایش عملکرد کوانتومی اتلاف انرژی (ФD0)، میزان جذب نور به ازای هر مرکز واکنش (ABS/RC) و میزان گرفتن الکترون (TR0/RC) شد. بیشترین و کمترین گشودگی دهانه ی روزنه به ترتیب در نور آبی و قرمز به دست آمد. نتایج نشان داد با افزایش نسبت نور قرمز، ابعاد و منفذ روزنه کوچکتر و موجب کاهش نرخ تعرق و اتلاف آب برگ و بهبود قابلیت حفظ آب برگ شد و بالعکس گیاهانی که تحت نور آبی پرورش یافته اند، دارای روزنه های بزرگتر با شکاف روزنه ای عریض تر بودند. طول و عرض روزنه در محیط نوری آبی نسبت به نور قرمز به ترتیب 52/20 و 47/10 درصد افزایش نشان داد. به نظر می رسد به وجود آمدن این خصوصیات روزنه ای در شرایط با نسبت زیاد نور آبی باعث افزایش هدایت روزنه ای و افزایش نرخ تعرق و کاهش محتوی نسبی آب برگ در گیاهان پرورش یافته در نور آبی گردیده است. بیشترین مقدار اسانس (75/1 درصد حجمی وزنی) در محیط نوری قرمز70:آبی30 مشاهده شد و نسبت به نور سفید افزایش 33/32 درصدی را نشان داد. نتایج این پژوهش نشان داد، برای تولید تجاری گیاه مریم گلی در محیط های کنترل شده با سیستم های نوردهی مصنوعی برای بهینه شدن تبادلات گازی گیاه (فتوسنتز و تعرق)، بهبود خصوصیات رشدی و فیتوشیمیایی، نور ترکیبی قرمز70:آبی30 مناسب می باشد.کلید واژگان: اسانس، رشد، فتوسنتز، کیفیت نور، مریم گلی، OJIPBackground and objectivesLight is the main environmental factor for plant growth and development. Different attributes of light such as intensity, quality and duration affect plant growth and productivity. Light spectrum of growing environment is a determinant factor for plant growth and photosynthesis. The photosynthetic reactions are directly affected by various light parameters including its spectrum and intensity. Photosystem I and II (PSI and PSII) in the electron transport chain of photosynthetic apparatus are involved in converting solar energy to chemical compounds in plants. It has been found that the PSII is sensitive to light quality. Using The OJIP test, we can investigate the efficiency of various biological phases of the electron transport system. Light sources such as metal-halide, fluorescent, high-pressure sodium, neon lamps and light-emitting diode (LED) can be used for production of plants in closed environments instead of sunlight. Manipulation of the light spectrum of the lamps could trigger potential benefits by enhancing plant growth. Nowadays, by using the LED technology, it is possible to study the physiological effect of different light spectra for optimization of growth conditions and for increase the production of plants in controlled environments. This research was conducted to investigate photosynthetic apparatus, growth parameters, stomatal characteristics, transpiration rate and essential oil content of Salvia officinalis under different light spectra.
Materials and MethodsIn this study, the effects of different light spectra were implemented and performed as a pot experiment using soilless media in the plant growth chamber based on a completely randomized design with 6 lighting spectra including White, Blue, Red and three combinations of R and B lights (R30:B70, R50:B50 and R70:B30) with three replications. The light intensity in all growth chambers was adjusted to photosynthetic photon flux density (PPFD) of 250 ±10 μmol m-2s-1 and light spectrum were monitored using a sekonic light meter (Sekonic C-7000, Japan). Growth condition was set at 14/10 h day/night cycles, 25/22oC day/night temperatures and 40% relative humidity. Three month following plant growth under different light spectra, the plants were evaluated for their growth parameters, stomatal characteristics (stomatal length, stomatal width, pore length or aperture) transpiration rate (E), relative water content (RWC), photosynthetic apparatus (evaluation of OJIP) and essential oil content. Data analysis of variance (ANOVA) was performed using IBM SAS software (Version 9.1) and the differences between means were assessed using Duncan’s multiple range tests at p≤ 0.05.
ResultsThe results showed that the stomata characteristics, photosynthetic performance, growth characteristics and essential oil content of Salvia officinalis were affected by different light spectra. Increasing the ratio of red light especially combined Red and Blue lights (R70:B30) led to the improvement of growth characteristics. Transient induction of chlorophyll fluorescence showed that the highest fluorescence intensities at all OJIP steps were detected in Red light. The lowest Fv/F0 and Fv/Fm were obtained in plants grown under Red light. Occurrence of leaf epinasty and decrease in Fv/Fm indicative of phenomenon of red light syndrome in the plants under Red treatment. Red light caused a reduction in performance index per absorbed light efficiency of (PIABS) and increase in quantum energy dissipation (ΦD0), light absorption (ABS/RC) and electron trapping (TR0/RC) per reaction center. The highest Fv/F0, Fv/Fm and PIABS were obtained under combination of Red and Rlue light. The highest ΦE0 was also detected in combination of Red and Blue light. The narrow and large stomatal apertures were detected under Red and Blue light, respectively. The highest transpiration rate was achieved in plants grown under Blue light LED. Increasing the ratio of Red light resulted in reduction in transpiration rate and improvement of leaf capacity to control water loss via reducing the opening of stomata. The highest amount of essential oil (1/75% v/w) was achieved in plants exposed to combination of Red:Blue light spectra (R70:B30).Conclusionlight spectrum during plant growth can change plant metabolism, LED can be used in favor of producing good-quality food in controlled environment agriculture due to their ease of application, waveband manipulation and limited heat production. Our result showed that photosynthetic apparatus, growth parameters, stomatal characteristics, transpiration rate, relative water content and essential oil content of plants were considerably influenced by light spectra. Using OJIP test confirmed that plants grown under monochromatic Red and Blue lights were less efficient to successfully transfer the excitons and most of the absorbed energy by the photosystems was dissipated as heat. In conclusion, combined Red and Blue lights (especially R70:B30) caused favorable growth, photosynthetic functionality and maximum essential oil content of Salvia officinalis. Therefore, combination of R and B lights (R70:B30) should be considered for production of Salvia officinalis under artificial light systems during commercial controlled environment production of plants.Keywords: Essential oil, growth, light quality, OJIP, Photosynthesis, Sage plant -
سابقه و هدفطیف نور محیط رشد یک عامل تعیین کننده برای فتوسنتز و رشد گیاه می باشد. امروزه، با استفاده از فناوری لامپ های LED (Light Emitting Diode)، امکان مطالعه تاثیر فیزیولوژیکی طیف های مختلف نور، بهینه سازی شرایط رشد و افزایش تولید گیاهان در محیط های کنترل شده فراهم شده است. با توجه به اهمیت اقتصادی و دارویی گیاه مریم گلی، تولیدکنندگان همواره در پی بکارگیری شیوه های نوین برای افزایش تولید هستند. لامپ های LED به عنوان منبع نور مصنوعی می توانند به رشد بهتر و سریع تر محصولات باغبانی در محیط های کنترل شده کمک کنند. بر همین اساس، تحقیق حاضر با هدف بررسی و مقایسه تاثیر طیف های مختلف نور LED بر شاخص های مورفو-فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه دارویی مریم گلی به اجرا در آمد.مواد و روش هابه منظور بررسی تاثیر طیف های مختلف نوری بر خصوصیات رشدی و فیزیولوژیکی گیاه مریم گلی، آزمایشی گلدانی در قالب طرح کاملا تصادفی با 6 تیمار و 3 تکرار در اتاق رشد گیاه در کشت بدون خاک اجرا شد. در این آزمایش گیاه مریم گلی تحت شش محیط دارای طیف های نوری: سفید، قرمز، آبی، قرمز30:آبی70، قرمز50:آبی50 و قرمز70:آبی30 ساطع شده از لامپ های LED با شدت نوری 10±250 میکرومول فوتون بر متر مربع در ثانیه و با تناوب نوری 14 ساعت روشنایی و 10 ساعت تاریکی پرورش داده شدند. در این مطالعه خصوصیات مورفولوژیکی از جمله (ارتفاع گیاه، طول ریشه، حجم ریشه، قطر ساقه، تعداد برگ، طول و عرض برگ، سطح برگ و سطح ویژه برگ)، رویشی (وزن تر و خشک اندام هوایی، ساقه، ریشه و برگ)، محتوی رنگیزه های فتوسنتزی (کلروفیل a، b، کل و کاروتنویید) و خصوصیات بیوشیمیایی (کربوهیدرات محلول، فنل کل، ظرفیت آنتی اکسیدانی) مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز داده های آماری حاصل از این آزمایش با استفاده از نرم افزار آماری9.1 SAS انجام گرفت و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح 1 درصد محاسبه گردید.یافته هاشاخص های مورفو-فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه مریم گلی تحت تاثیر طیف های مختلف نور قرار گرفت. ارتفاع گیاهان رشد یافته در تیمار نور قرمز نسبت به سایر تیمارها بیشترین مقدار بود. بالاترین وزن تر و وزن خشک اندام هوایی در طیف نور قرمز70:آبی30 و کمترین میزان آن در طیف نور آبی مشاهده شد. در مطالعه حاضر افزایش نسبت نور آبی منجر به کاهش رشد شد. در حالی که افزایش نسبت نور قرمز منجر به بهبود شاخص های رشدی شد. بیشترین محتوی رنگدانه های کلروفیل در محیط های نور ترکیبی قرمز و آبی مشاهده شد. بیشترین مقدار فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی و قند محلول در گیاهان رشد یافته در محیط های نوری ترکیبی قرمز و آبی مشاهده شد.نتیجه گیریبه طور کلی نتایج نشان داد نور ترکیبی قرمز70:آبی30 با القا تولید رنگدانه های فتوسنتزی منجر به تحریک رشد و بهبود شاخص های رشدی و بیوشیمیایی گیاه مریم گلی می شود. بنابراین جهت تولید اقتصادی این گیاه در محیط های کنترل شده و همچنین روش های نوین کشاورزی و کشت طبقاتی، کاربرد این محیط نوری پیشنهاد می شود.کلید واژگان: کیفیت نور، LED، مریم گلی، فتوسنتز، رشدBackground and objectivesLight spectrum of growing environment is a determinant factor for plant growth and photosynthesis. Photoregulation is an effective strategy to improve productivity of plants. Light sources such as metal-halide, fluorescent, high-pressure sodium, neon lamps and light-emiting diode (LED) can be used for production of plants in closed environments instead of sunlight. Nowadays, by using the LED (Light Emitting Diode) technology, it is possible to study the physiological effect of different light spectra for optimization of growth conditions and for increase the production of plants in controlled environments. Due to high marketability, producers continually investigate to maximize yield and productivity of sage.The main purpose of this study was to examine and compare different combinations of LED light spectra on morpho-physiological and biochemical response of sage plant.Materials and methodsIn this study, the effects of different light spectra were implemented and performed as a pot experiment soilless media in the plant growth chamber based on a completely randomized design with 6 lighting spectra including white, blue, red, red30: blue70, red50: blue50 and red70: blue30 with tree replication. The light intensity in all growth chambers was adjusted to photosynthetic photon flux density (PPFD) of 250 ±10 μmol m-2s-1 PPFD intensity and light spectrum were monitored using a sekonic light meter. Growth condition was set at 14/10 h day/night cycles, 25/20oC day/night temperatures and 40% relative humidity. In this study, different morphological traits (plant height, root length, root volume, stem diameter, number of leaves, Leaf length, Leaf width, Leaf area, specific leaf area, Number of nodes, Internode length, Number of branches), vegetative parameters, photosynthetic pigment concentrations and biochemical characteristics were measured analyzed. Data analysis of variance (ANOVA) was performed using IBM SAS software (Version 9.1), and the differences between means were assessed using Duncan’s multiple range tests at p ≤ 0.01.ResultsThe results showed that the morphological, growth and content of photosynthetic pigments of sage plant were affected by different light spectra. R:B combinational lights caused a better growth in comparison with monochromatic R and B lights. The plants grown under red light had the tallest stem in comparison with the stem lengths of plants grown under other light spectra. The highest shoot and root fresh weight were measured in 70:30 red: blue light. Highest root dry weight and root volume were detected under R70B30 and lowest values of them were observed under R light. In the present study, increasing the ratio of blue light led to the generation of short and small plants, while increasing the ratio of red light led to the improvement of growth characteristics. Concentrations of all photosynthetic pigments in the sage leaves were significantly influenced by the light spectra. The highest Chl a and Chl b concentration was observed under R50B50 and R70B30 lights. Highest total Chl content was detected under R70B30. Highest amount of total phenolic content and antiradical activity was observed in leaves of plants grown under 70:30 red: blue light.ConclusionGrowth and morphology and content of photosynthetic pigments of plants were considerably influenced by light spectra in this study. In conclusion, combined red and blue lights (red70: blue30) by inducing of production of more photosynthetic pigments improved growth and improving growth of sage plant. Therefore, it can be expressed that the presence of both wavelengths (blue and red) is necessary for a better and more complete growth of the plant. In general, it can be suggested that the use of LEDs can result in better economic production-controlled environment systems.Keywords: Light quality, LED, Sage, Photosynthesis, growth
-
به منظور بررسی تاثیر کاربرد کودهای شیمیایی (نیتروژن، پتاسیم، فسفر به ترتیب 90، 70 و 60 کیلوگرم درهکتار)، ورمی کمپوست (10 تن در هکتار) و کود دامی (کود گوسفندی 10 تن در هکتار) در تلقیح با کودهای زیستی بر صفات بیوشیمیایی و رشدی این گیاه به صورت تجزیه مرکب در قالب بلوک های کامل تصادفی در دو سال (1396-1394) انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر سال بر همه صفات، اثر کود بر همه صفات به غیر از نشاسته و گلوکز و اثر متقابل سال در کود بر همه صفات مورد اندازه گیری به غیر از آنتی اکسیدان، نیتروژن، نشاسته و گلوکز معنی دار گردید، به طوری که در سال دوم آنتی اکسیدان، نیتروژن، نشاسته و گلوکز (به ترتیب 71/42 و 30/2 درصد، 40/0و 38/0 میلی گرم در گرم وزن تر) دارای بیشترین و در سال اول (به ترتیب 05/29، 44/1، 23/0 و 23/0) کمترین مقدار بود. بیشترین میزان اندازه (04/8 سانتی متر)، پتاسیم (88/1 و 89/1 درصد)، وزن پیاز (095/0 و 096/0 کیلوگرم)، پروتیین (05/15 و 72/15 میلی گرم در گرم وزن تر)، به ترتیب در تیمار ورمی کمپوست در تلقیح با کود زیستی و کود شیمیایی در تلقیح با کود زیستی در سال دوم، مقدار فنل (15/1 و 19/1 میلی گرم در گرم وزن تر) به ترتیب در تیمار ورمی کمپوست در تلقیح با کود زیستی در سال دوم و کود شیمیایی در تلقیح با کود زیستی در سال دوم و فلاونویید (1/107 میلی گرم در گرم وزن تر) و فسفر (623/1 درصد) در تیمار ورمی کمپوست در تلقیح با کود زیستی در سال دوم به دست آمد، هم چنین بیشترین آنتی اکسیدان (24/36) و مقدار نیتروژن (29/2) به ترتیب در تیمار ورکمپوست در تلقیح با کود زیستی در سال دوم و کود شیمیایی در تلقیح با کود زیستی در سال دوم بود و کمترین میزان اندازه (16/3)، وزن پیاز (037/0)، مقدار فنل (168/0)، فلاونویید (99/48)، پروتیین کل (81/6)، فسفر (753/0) و پتاسیم (811/0) در شاهد به دست آمد.
کلید واژگان: عملکرد کمی و کیفی، کود دامی، کود زیستی، ورمی کمپوستIntroductionIranian shallot, scientifically known as Allium hirtifolium, is an important medicinal, edible, and industrial plant that grows in different regions of Iran, especially in the Central Zagros. Since this plant is harvested from its natural environment for consumption, it is necessary to cultivate and study various factors that affect its quantitative and qualitative yield, such as the use of sustainable agriculture. Additionally, genetic and environmental factors, as well as the use of fertilizers and nutrients, affect the growth, development, and yield of medicinal and edible plants, including Iranian shallots. Therefore, creating the best substrate for cultivation, protection, and harvesting is necessary due to the use of these plants in human health. The purpose of this study was to investigate the effect of chemical and organic fertilizer in inoculation with biofertilizer in two years on the yield and biochemical traits of Iranian shallot.
Materials and MethodsIn this study (in the research farm of Islamic Azad University of Shahrekord in Chaharmahal and Bakhtiari province) investigated the effect of chemical fertilizer application (including: nitrogen, potassium, phosphorus 90, 70 and 60 kg/ha, respectively), chemical fertilizer inoculation with fertilizer Vermicompost (10 tons per hectare), Vermicompost inoculation with bio-fertilizer, manure (including sheep manure 10 tons per hectare), manure inoculation with bio-fertilizer (Including Arbuscular Mycorrhizal Fungi including: Glomus fasiculatum, Glomus intraradices and Glomus mosseae and growth-promoting bacteria including: Azospirillum spp, Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis) on Iranian shallot biochemical and yields traits such as: size and weight of Bulb, Amount of phenol, Flavonoid Antioxidants, Starch, Glucose, Total protein, Nitrogen, Phosphorus, Potassium of this plant, as an randomized complete blocks design with three replications in two consecutive years (2016-2017 and 2017-2018) was conducted and The simple(year and fertilizer) and combined analysis(year* fertilizer) of variance were done. Data analysis was performed using SAS9.1 software, and LSD test at 5% probability level was used to compare the mean of treatments.
Results and DiscussionThe results of the variance analysis showed that the effect of year on all traits was significant, including size and weight of bulb, phenol, flavonoids, antioxidants, starch, glucose, total protein, nitrogen, and phosphorus, at the level of 1%. The effect of fertilizer on all traits (except starch and glucose) and their interactions (year x fertilizer) on all measured traits except antioxidant activity percent, nitrogen, starch, and glucose were also significant.In the second year, antioxidant activity percent, nitrogen, starch, and glucose had the highest amounts at 42.71%, 2.30%, 0.40, and 0.38, respectively, while in the first year, they had the lowest amounts at 29.05, 1.44, 0.23, and 0.23 mg/g fw, respectively.According to the results, the highest bulb size (8.04 cm), potassium (1.88% and 1.89%), bulb weight (0.095 and 0.096 kg), and total protein (15.05 and 15.72 mg/g fw) were obtained in the vermicompost treatment in inoculation with bio-fertilizer in the second year and chemical fertilizer in inoculation with bio-fertilizer in the second year. Additionally, the highest amount of phenol (1.15 and 1.19 mg/g fw), respectively, in the treatment of vermicompost in inoculation with bio-fertilizer in the second year and chemical fertilizer in inoculation with biofertilizer in the second year, flavonoids (107.1 mg/g fw), and phosphorus (1.623%) in vermicompost in inoculation with bio-fertilizer in the second year were obtained.Moreover, the results of comparing the means showed that the highest percentages of antioxidant activity percent (36.24) and nitrogen content (2.29%) were in vermicompost in inoculation with bio-fertilizer and chemical fertilizer in inoculation with bio-fertilizer in the second year, respectively. The lowest bulb size (3.16 cm), bulb weight (0.037 kg), phenol content (0.168 mg/g fw), flavonoids (48.99 mg/g fw), total protein (6.81 mg/g fw), phosphorus (0.753%), and potassium (0.811%) were observed in control.
ConclusionAccording to the results of this study, organic fertilizers can be used in inoculation with bio-fertilizer to increase the production of Iranian shallot as organic fertilizer and not impose a negative effect on the quantitative and qualitative characteristics of this plant instead of, excessive use of chemical fertilizers.
Keywords: Biofertilizer, Manure, quantitative, qualitative yield, Vermicompost -
میوه ها و سبزی ها به دلیل داشتن رطوبت بالا و فعالیت بیولوژیکی بعد از برداشت (تنفس، تعرق و فعالیت های بیوشیمی) فسادپذیرند. پوشش دهی میوه ها با ترکیبات ضدمیکروبی و در عین حال خوراکی و ایمن برای مصرف کنندگان راهکار موثری برای جلوگیری از فساد میوه ها و افزایش ماندگاری آن است. تولید این قبیل پوشش های خوراکی با بهره گیری از فناوری نانو سبب افزایش کارایی مواد تشکیل دهنده پوشش می شود. در همین راستا این پژوهش با هدف تهیه و تولید پوشش خوراکی نانوکپسول حاوی اسانس کاکوتی انجام شد. اجزای سازنده فرمولاسیون نانوکپسول، ژل آلویه ورا، آب، تویین و اسانس کاکوتی بود. جهت شناسایی ترکیبات اسانس از دستگاه گازی کروماتوگرافی GC و گاز کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمیGC-MS استفاده شد. میانگین اندازه ذره ای و پتانسیل زتا، تصویر میکروسکوپ الکترونی نانوکپسول و میزان پایداری ذرات و درصد کارایی نانوکپسول محاسبه شد. در اسانس گیاه کاکوتی (Ziziphra tenuiorL.) 21 ترکیب شناسایی شد. ترکیبات اصلی و مهم اسانس کاکوتی شامل پولگون (23/65 درصد)، منتوفوران (72/12 درصد) و 1و8- سینیول (01/6 درصد) بودند. اندازه نانوکپسول حاوی اسانس، 46/84 نانومتر و پتانسیل زتا 02/16- میلی ولت بود. براساس نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی، اندازه ذرات کمتر از 200 نانومتر بود. سطح خارجی نانوکپسول ها کاملا صاف و یکنواخت بود. درصد انکپسولاسیون اسانس 25/83 درصد محاسبه شد. مطالعات پایداری اندازه ذرات و پتانسیل زتا در مدت 3 ماه نشان داد که نانوکپسول حاوی اسانس از پایداری خوبی برخوردار بوده است. به طور کلی نتیجه تحقیق حاضر نشان داد نانوکپسول ژل آلویه ورا حامل مناسبی برای اسانس کاکوتی است و می توان به عنوان پوشش خوراکی برای ماندگاری میوه ها از آن استفاده کرد.کلید واژگان: اسانس، اندازه ذره ای، پوشش خوراکی، میکروسکوپ الکترونی، نانو ذراتIntroductionFruits and vegetables are perishable due to high humidity and biological activity after harvesting (breathing, transpiration and biochemical activities). Covering fruits with antimicrobial compounds, while being edible and safe for consumers, is an effective solution to prevent the spoilage of fruits and increase their shelf life. In developing countries, packaging, storage and transportation technologies for these products have not been developed yet. One of the cheap and high-performance methods to increase the shelf life of fruit and maintain its quality during the storage period is to use a coating on the fruit. The purpose of coating application is to reduce water loss, slow aging, polish and better marketing. In addition to improving quality, coating can protect the fruit from pathogens and contamination. Edible coatings create a thin layer on the surface of the food that are effective and eco-friendly alternatives and maintain the firmness of fresh fruits and vegetables. The main components of edible coatings are natural polysaccharides, including starch, cellulose, pectin, alginates and chitosan. These coatings apply by spraying, immersion or rubbing. The use of essential oils and other extracts of medicinal plants has been evaluated in the development of edible coatings.
Adding Ziziphora tenuior L. essential oil to food has been considered as an antioxidant and antimicrobial compound. Directly use of essential oils for fruits and vegetable shelf life has some limitations due to low solubility in water, high vapor pressure and physical and chemical instability. One of the ways to reduce these limitations is the nanoencapsulation of essential oil as. Applications of nano technology to the development of edible coatings (included various nanosystems, including polymeric nanoparticles, nanoemulsions), efforts to control the release of essential oils. Aloe vera gel, which is extracted from the inner parts of the leaves, is clear, odorless, completely healthy and environmentally friendly and can replace the coverings used after harvesting fruits. This is a polysaccharide gel, it dissolves easily in water and has advantages such as preserving the aromatic substances inside the fruit, covering the wound and cuts and it is possible to add substances such as vitamins and essential oils to this gel. Due to the antibacterial properties of aloe vera, adding aloe vera gel to edible coatings can increase the antibacterial properties of this biodegradable coating. On the other hand, using nano technology can increase the efficiency, consistency and better quality of food coatings.Materials and MethodsThe aim of the present study was to prepare and produce an oral coating of nanoecapsule containing Ziziphora tenuior L. essential oil. The components of the nanocapsule of Aloe vera gel was water, toewin and Ziziphora tenuior L. essential oil. Fresh Aloe vera leaves were used to prepare gel. Zeta-average diameter, particle size distribution, scattering index (PDI) and zeta potential (particle surface charge) were measured. Transmission electron microscopy (TEM) imaging was used to evaluate the morphology of the nanocapsule. The stability of produced nanocapsule was evaluated by measuring the particle size changes for 3 months.Results and Discussion21 compounds were identified in the essential oil of Ziziphora tenuior. The main and important constituents of Ziziphora tenuior L. essential oil were Pulegone, Menthofuran and 1,8-Cineole. The results showed that the particle size of nanocapsule containing essential oil was 84.46 nm and zeta potential was -16.02 mV. The results of transmission electron microscope (TEM) photos showed that the size of the particles is less than 200 nanometers and the shape of the particles is almost spherical. The outer surface of the capsules is completely smooth and uniform. Stability studies of particle size and zeta potential for 3 months showed that nanocapsule containing essential oils had good stability. In this formulation, the zeta potential was about -16 mV, which is due to the non-ionic parts of the surfactant on the surface of the nanocapsule, which contributes to the repulsion force and caused the stability of the size of the nanocapsules. In order to determine the amount of essential oil in the nanocapsule, spectrophotometric method was used. The percentage of essential oil in nanocapsule was 83.25%.ConclusionNanoencapsulation of essential is one of the ways to reduce the limitations of essential oil aplication. In the present study, a nancapsule with natural and biodegradable materials (Aloe vera gel) containing Ziziphora tenuior L. essential oil was prepared and the results showed that Ziziphora tenuior L. essential oil was successfully encapsulated in Aloe vera gel. In general, the results of the present study showed that the nanocapsule of Aloe vera gel is a suitable carrier for Ziziphora tenuior L. essential oil and can be used as an oral coating to preserve fruits and vegetables.Keywords: Edible Coating, Electron Microscope, Essential oil, nano particle, Particle size -
با توجه به نقش اسید سالیسیلیک در ایجاد مقاومت به تنش های محیطی، این پژوهش در دانشگاه فردوسی مشهد به منظور ارزیابی اثر این ترکیب در شرایط آبیاری با آب شور بر روی گیاه دارویی نعنا فلفلی انجام شد. در این آزمایش گلدانی، اثر اسید سالیسیلیک در پنج غلظت (0 (صفر)، 5، 10، 50، 100 پی پی ام) و شوری (کلرید سدیم) در سه غلظت (0 (صفر)، 75، 125 میلی مولار)، در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 15 تیمار و 3 تکرار موردبررسی قرار گرفت. بررسی اثر ساده شوری نشان داد که با افزایش شوری، میزان آنتوسیانین و ظرفیت آنتی اکسیدانی افزایش یافت. این در حالی بود که تعداد روز تا گل دهی، ارتفاع ساقه، تعداد شاخه های جانبی، سطح برگ، وزن خشک بخش هوایی، و نسبت برگ به ساقه به طور معنی داری کاهش یافت. اثر ساده شوری هم چنین باعث کاهش درصد و عملکرد اسانس گردید. بین غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک و شوری برهم کنش معنی داری از نظر تاثیر بر تعداد شاخه های فرعی، وزن خشک بخش زیرزمینی، وزن خشک بخش هوایی، نسبت ریشه به اندام هوایی و درصد اسانس مشاهده شد. هم چنین، اثر ساده تیمار اسید سالیسیلیک بر تاخیر گل دهی و کاهش ارتفاع بوته معنی داری بود. تیمار اسید سالیسیلیک باعث کاهش درصد اسانس گردید. این در حالی بود که این تیمار توانست از کاهش عملکرد اسانس به طور معنی داری جلوگیری کند. از این رو، تیمار اسید سالیسیلیک توانست اثرات احتمالی منفی حاصل از تنش شوری را کاهش دهد.کلید واژگان: آنتوسیانین، شوری، فعالیت آنتی اکسیدانتی، نعنا فلفلیDue to the role of salicylic acid in resistance to environmental stresses, this study was conducted at Ferdowsi University of Mashhad to evaluate the effect of this compound under saline condition on peppermint. In a pot experiment, the effect of salicylic acid at five concentrations (0, 5, 10, 50, 100 ppm) and salinity (sodium chloride) at three concentrations (0, 75, 125 mM), in a factorial experiment based on Completely Randomized Design with 15 treatments and three replications was evaluated. The simple effect of salinity showed that with increasing salinity, anthocyanin content and antioxidant capacity increased. This was while the number of days to flowering, plant height, number of lateral branches, leaf area, aerial part dry weight, and leaf to stem ratio decreased significantly. The simple effect of salinity also reduced the percentage and yield of essential oil. Significant interaction was observed between different concentrations of salicylic acid and salinity in terms of the effect on the number of lateral branches, dry weight of underground and aerial part, root to shoot ratio and percentage of essential oil. Also, the simple effect of salicylic acid treatment on delay flowering and reduction of plant height was significant. Salicylic acid treatment reduced the percentage of essential oil. However, this treatment was able to prevent a reduction in essential oil yield significantly. Therefore, salicylic acid treatment was able to reduce the possible negative effects of salinity stress.Keywords: Anthocyanins, Salinity, Antioxidant activity, Mentha piperita
-
در این پژوهش، تاثیر طیف های مختلف نور LED شامل 100درصد نور قرمز، 100درصد نور آبی، 70درصد نور قرمز + 30 درصد نور آبی و همچنین 100درصد نور سفید با شدت نور یکسان 5± 75 ماکرومول بر مترمربع در ثانیه، به مدت 30 روز بر میزان رشد و محتوای عناصر معدنی در نشاهای گوجه فرنگی غیرپیوندی و پیوند شده روی پایه Maxifort مورد بررسی قرار گرفت. مدت روشنایی، دما و رطوبت اتاق رشد به ترتیب 16 ساعت، 2± 21/25 (شب/روز) درجه سلسیوس و 95 درصد تنظیم شدند. نتایج نشان داد بیشترین میزان طول ساقه در نشاهای غیرپیوندی زیر نور 100درصد قرمز بدست آمد. بیشترین قطر ساقه نیز در نور آبی و قرمز-آبی بدست آمد. بالاترین وزن تر ریشه در زیر نور سفید و قرمز-آبی و بیشترین وزن خشک ریشه زیر نور قرمز-آبی بدست آمد. بالاترین میزان سطح برگ، وزن خشک شاخساره و کل در نشاهای غیرپیوندی زیر نور قرمز-آبی بدست آمد. بیشترین میزان فسفر در نشاهای غیرپیوندی زیر نور قرمز بود. نشاهای پیوندی زیر نورهای قرمز، آبی و قرمز-آبی و همچنین نشاهای غیرپیوندی زیر نورهای سفید و قرمز-آبی بیشترین میزان پتاسیم را داشتند. نشاهای پیوندی زیر نور آبی بالاترین میزان جذب کلسیم را دارا بودند. همچنین بیشترین میزان جذب منیزیم در نشاهای غیرپیوندی زیر نور سفید بدست آمد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد کاربرد 70درصد نور قرمز + 30 درصد نور آبی در کنار استفاده از یک پایه قدرتمند مانند مکسی فورت، می تواند باعث بهبود رشد و جذب بهتر عناصر معدنی در نشاهای گوجه فرنگی شود.کلید واژگان: کیفیت نور، نشا پیوندی، نور مصنوعیIn this experiment, we investigated impacts of various LED light qualities, including 100% red, 100% blue, 70% red + 30% blue, and 100% white with the same light intensity 75±5 µmol m-2 s-1 for 30 days on the growth and mineral element concentrations in grafted onto ‘Maxifort’ rootstock and non-grafted tomato seedlings. Photoperiod, temperature, and relative humidity of the growth chamber were maintained at 16 h, 25/21±2 °C (day/night), and 95%, respectively. Results showed that the maximum of plant height was obtained in non-grafted seedlings under 100% R light. The maximum of stem diameter was obtained under 100% B and 70% R:30 %B treatments. The maximum of root fresh weight was obtained under 100% W and 70 % R:30 %B treatments, while the maximum of root dry weight was obtained under 70 % R:30 % B light treatment. The maximum of leaf area, shoot and total dry weight were obtained in non-grafted seedlings under 70 % R:30 % B light treatment. In addition, non-grafted seedlings under 100% R treatment had the highest P concentration. The maximum of K was obtained in grafted seedlings under 100% B, 100% R and 70 % R:30 %B light treatments and non-grafted seedlings under 100% W and 70 % R:30 % B light treatments. Grafted seedlings under 100% B had the highest Ca concentration. In addition, the maximum of Mg was obtained in non-grafted seedlings under 100% W treatment. Collectively, our results showed that combination of 70% red and 30% blue light and as well as the use of a powerful rootstock like ‘Maxifort’ could promotes plant growth and mineral element concentrations for tomato seedlings.Keywords: Artificial light, grafted seedling, light quality
-
زرشک ها (Berberis spp.) گروه بزرگی از درختچه های خاردار همیشه سبز یا خزان دار متعلق به خانواده زرشک (Berberidaceae) هستند که به دلیل کاربردهای متعدد از قبیل مصارف خوراکی، خواص دارویی اندام های مختلف آن ها در پزشکی و همچنین به عنوان گیاهان زینتی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. گونه های زرشک با توجه به تنوع زیادی که دارند، یکی از ذخایر توارثی گیاهی ارزشمند کشورمان محسوب می شوند. یکی از اقدامات اولیه در مورد به نژادی و بهبود کیفی محصول زرشک بی دانه، شناسایی و جمع آوری انواع ژنوتیپ های وحشی بی دانه و دانه دار زرشک می باشد. در پژوهش حاضر شانزده ژنوتیپ زرشک بومی ایران (زرشک بی دانه و پانزده ژنوتیپ دانه دار) از لحاظ برخی خصوصیات فیزیکی ارزیابی گردید. دامنه مقادیر این صفات شامل طول خوشه (29/6 - 67/1 سانتی متر)، تعداد حبه در خوشه (90/23- 67/4 عدد)، طول حبه (87/11- 66/7 میلی متر)، قطر حبه (39/7- 74/4 میلی متر)، تعداد بذور سالم (73/1- 0 عدد)، تعداد بذور سقط شده (27/3- 0 عدد) در حبه، وزن صد حبه تازه (72/30- 89/10 گرم) و خشک (00/10- 32/3 گرم)، درصد گوشت (17/98- 93/51 درصد) و درصد بذور (07/48- 50/1 درصد)، درصد آب میوه (87/71- 22/51 درصد)، درصد رطوبت (84/11- 20/8 درصد) و شاخص های رنگ L (13/38- 83/22)، a (76/37- 31/2) و b (52/21- 23/3-) تعیین شد. رنگ میوه ژنوتیپ های زرشک مورد بررسی بسیار متنوع و از رنگ نارنجی تا قهوه ای و آبی تیره متغیر بودند. ژنوتیپ 2-5 بیشترین شباهت را از لحاظ ویژگی های فیزیکی به زرشک بی دانه داشت. در مجموع می توان اظهار نمود که ژنوتیپ های زرشک مورد بررسی از نظر خصوصیات میوه (رنگ، ابعاد حبه، درصد گوشت و بذر و غیره) تنوع قابل توجهی داشته و مواد ژنتیکی ارزشمندی جهت پژوهش های به نژادی آینده در زمینه بهبود خصوصیات کمی و کیفی ریزمیوه زرشک می باشند.کلید واژگان: تنوع زرشک، درختچه دارویی، ریزمیوه، زرشک بی دانه، زرشک دانه دارIntroductionBarberries are a broad class of spiny evergreen or deciduous shrubs belonging to the Berberidaceae family. They are of great importance due to their different parts' nutritional and medicinal properties and their ornamental applications. Genus Berberis, the biggest genus in Berberidaceae, includes more than 660 species. Barberry grows in Asia and Europe and has been used extensively as a medicinal plant in traditional medicine. In Iranian traditional medicine, several properties, such as antibacterial, antipyretic, antipruritic and antiarrhythmic, have been reported with unknown mechanisms of action. Incredible structural diversity among barberries' active components makes them a valuable source of novel therapeutic compounds. Seedless barberry (Berberis integerrima 'Asperma') is one of Iran's valuable indigenous medicinal plants. Common asexual propagation of this plant over the years and consequently low genetic diversity in populations of the seedless barberry restricts selection outcomes in breeding programs. Utilizing the indigenous wild genotypes of the barberry genus, which are easily able to cross-pollinate, is one of the best methods to increase genetic diversity. Accordingly, several wild seedy barberry genotypes were identified from all over Iran, collected and established in a collection in Mashhad; then, 16 genotypes were selected and their physical properties were studied.Materials and MethodsIn this study, ripe fruits of sixteen unique genotypes (i.e., Iranian seedless barberry and fifteen seedy genotypes) were harvested in October- November 2015 and kept in a refrigerator in order to measure some of their physical properties in fresh fruits (berry dimension, 100-berry weight, juice content and color indices). For other properties, fruits were dried at room temperature. Fruit cluster length was measured by means of a ruler, the number of berries/cluster and the number of set/aborted seeds in berry by counting, berry dimensions by a digital caliper, weight of fresh and dried 100-berry, percentage of pulp and seed as well as fruit juice content by a scale with 0.001 accuracy. Moisture content was determined using an oven with 75 ºC temperature for 48 hours. Color indices, including L*, a* and b*, were measured using a portable colorimeter (Konica Minolta Chroma Meters CR-410). This study was performed using a completely randomized design with three replications. Data were analyzed by Minitab software version 16 using analysis of variance (ANOVA), and differences among means were determined for significance at p<0.05 using the Bonferroni test.Results and DiscussionThe results indicated significant differences among genotypes. Based on the results, cluster length ranged between 1.67cm (code 5-3) and 6.29 cm (code 10-1); moisture content was between 8.20% and 11.84% in genotypes 8-3 and 13-2, respectively. The fruit juice content range of the studied genotypes was between 51.22% and 71.87%. Genotype 2-1 had the highest dimension values and the highest 100-berry fresh weight (30.72g) and dry weight (10.00g) fruits. The lowest weights of 100-berry were related to 14-1 and seedless barberry. Genotypes 5-2 had the highest pulp percentage (98.17%) and the lowest seed percentage (1.50%) and 10-1 had the lowest pulp percentage (51.93%) and the highest seed percentage (48.07%). The highest number of set seeds (1.73) and the lowest number of aborted seeds (zero) were found in (10-1) and (14-2), respectively. Based on the results, seedless barberry had the lowest number of set seeds (0.00) and the highest number of aborted seeds (3.27). Regarding fruit color indices, genotypes showed significant variability from orange to brown and dark blue. Color indices L*, a* and b* ranged (from 22.83 to 38.13), (2.31 to 37.76) and (1.18 to 2.28), respectively.ConclusionIn conclusion, it can be said that all genotypes have considerable variability in fruit traits (color, fruit dimensions, pulp/seed percentage, moisture content, etc.). Based on the result of this study, genotype 5-2 was the most similar genotype to seedless barberry. The seedless barberry populations have low genetic diversity due to asexual propagation through suckers over many years. Indigenous genotypes can be a valuable genetic resource for future breeding programs to improve the quantitative and qualitative characteristics of seedless barberry and introduce new cultivars of seedless barberry with different colors and consequently different nutritional- medicinal properties.Keywords: Barberry diversity, Medicinal shrub, Seedless barberry, Seedy barberry, Small fruit
-
مقدمه:
قارچهای بیمارگرگیاهی با ایجاد فساد در محصولهای گیاهی و مسمومیت های غذایی تهدیدی جدی برای امنیت غذایی جهان محسوب می شوند. یکی از روش های شناسایی قارچها مطالعه میسیلیوم آنها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) است. برای گرفتن تصاویر میکروسکوپی با وضوح بالا و حفظ ویژگی های سطحی نمونه های میسیلیوم قارچها، آماده سازی نمونه ها یعنی روش آبگیری و خشک کردن آن ها بسیار مهم است.
مواد و روش هاتاثیر دو روش آبگیری و دو روش خشک کردن میسیلیوم دو قارچ Rhizoctonia solani و Rhizopus stolonifer برای مطالعه آنها با میکروسکوپ الکترونی روبشی در این پژوهش، مقایسه شدند.
یافته هامشاهده های میکروسکوپی نشان دادند که در R. stolonifer آبگیری با اتانول 100 درصد و خشک کردن و در R. solani در دمای اتاق و آبگیری با اتانول 50 درصد و روش انجماد نسبت به سایر روش ها تصویر صاف و با وضوح بالا تولید می کنند.
نتیجه گیریآبگیری میسلیوم قارچها با اتانول 50 تا 100 درصد و خشک کردن در دمای اتاق یا منجمد کردن آن، روش های بهینه برای آمادهسازی آنها برای مطالعه با SEM هستند و تصویر صاف و با وضوح بالا تولید میکنند و ویژگی های سطحی میسلیوم آنها حفظ شده و به خوبی قابل رویت است.
کلید واژگان: اتانول، Rhizoctonia، RhizopusIntroductionPlant-pathogenic fungi are considered a serious threat to world food security, causing spoilage in plant products and food poisoning. One of the ways to identify fungi is to examine their mycelium using a scanning electron microscope (SEM). In order to take high-resolution microscopic images and obtain the surface properties of mushroom mycelium samples, it is very important to prepare the samples, i.e. the method of dehydrating and drying them.
Materials and MethodsIn this research, the effect of two dehydration methods and two drying methods on the mycelia of two fungi, Rhizoctonia solani and Rhizopus stolonifer, were compared to study them with SEM.
ResultsMicroscopic observations showed that for R. stolonifer, dehydration with 100% ethanol and drying and for R. solani at room temperature and dehydration with 50% ethanol and the freezing method produce a smooth and high-resolution image compared to other methods.
ConclusionDehydration of fungal mycelium with 50% to 100% ethanol and drying at room temperature or freezing are the optimal methods to prepare them for examination with SEM and produce a smooth and high-resolution image, and the surface features of their mycelium are preserved and well-defined.
Keywords: Ethanol, Rhizoctonia, Rhizopus -
قارچ تریکودرما و ورمی کمپوست، از عوامل مهم بهبوددهنده و محرک غیرمستقیم رشد در انواع گیاهان زراعی و باغی می باشند. این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی، تحت شرایط کشت بدون خاک در گلخانه، با 4 غلظت قارچ تریکودرما هاریزیانوم جدایه Bi: 0 درصد (شاهد)، 10 درصد، 20 درصد و 30 درصد حجم 60 لیتری آب مصرفی و دو سطح ورمی کمپوست: شاهد (عدم استفاده از ورمی کمپوست) و 50 درصد حجم گلدان (کوکوپیت و پرلیت (2:1)) با 6 تکرار با بررسی تاثیر بر خواص مورفولوژیکی گیاه کاهو رقم (Green Tower Mi) پایه ریزی و اجرا شد. وزن تر ساقه، برگ و ریشه براساس نتایج حاصل در تیمار غلظت 10 درصد قارچ به ترتیب در بیش ترین سطح 75/363 گرم، 08/325 گرم و 35/26 گرم مشاهده شد. هم چنین در تیمار کاربرد ورمی کمپوست، بیش ترین وزن تر ساقه (41/377 گرم)، وزن تر برگ (87/348 گرم) و وزن تر ریشه (11/24 گرم) را نسبت به عدم کاربرد داشت. بیش ترین تعداد برگ (36عدد)، قطر ساقه (64/20 میلی متر) و سطح برگ (25/211 سانتی مترمربع بر گرم) در تیمار قارچ با غلظت 10 درصد مشاهده شد. فعالیت آنتی اکسیدانی گیاه کاهو تحت تیمار با ورمی کمپوست نسبت به تیمار شاهد به میزان 34/25 درصد افزایش یافت. بنابراین، با اثر مثبتی که در کاربرد ورمی کمپوست و قارچ تریکودرما بر روی خواص رشدی گیاه کاهو داشت، استفاده از این دو تیمار در کاشت این سبزی توصیه می شود. هم چنین به دلیل این که بین سطوح بالا قارچ تفاوت معنی داری نبود، می توان با صرفه جویی و هزینه کم تر، حتی با غلظت 10 درصد قارچ به نتیجه دلخواه و مطلوب رسید.
کلید واژگان: بهبود رشد، قارچ، کاهو، محرک زیستیTrichoderma and vermicompost are important factors in improving and indirect growth stimulants in a variety of crops and orchards. This study is a factorial experiment based on a completely randomized design, under soilless cultivation conditions in the greenhouse, with 4 concentrations of Trichoderma harizianum isolate Bi: 0% (control), 10%, 20%, and 30% by volume of 60 liters of water and two levels of vermicompost: Control (no use of vermicompost) and 50% of pot volume (cocopeat and perlite (2:1)) with 6 replications were established by studying the effect on morphological properties of lettuce cultivar (Green Tower Mi). The highest weight of stem, leaf, and root based on the results of the 10% fungus concentration treatment was observed at the highest levels of 363.75 g, 325.08 g, and 26.35 g, respectively. Also, in the application of vermicompost, the heavier stem fresh weight (377.41 g), leaf fresh weight (348.87 g), and root fresh weight (24.11 g) had the highest weight compared to non-application. The highest number of leaves (36), stem diameter (20.64 mm), and leaf area (211.25 cm-2 g) were observed in fungal treatment with a concentration of 10%. The antioxidant activity of lettuce treated with vermicompost increased by 25.34% compared to the control. Therefore, with the positive effect of vermicompost and Trichoderma on the growth properties of lettuce, the use of these two treatments in planting this plant is recommended. Also, because there was no significant difference between the high levels of the fungus, it is possible to achieve the desired result with fewer savings and costs, even with a concentration of 10% fungus.
Keywords: Growth improvement, Fungi, Lettuce, Biostimulants -
یکی از مهم ترین روش ها در برنامه های اصلاحی سبزی ها، گزینش والدین و نتاج برتر با هدف بهبود ژنتیکی صفات کمی و کیفی می باشد. به منظور بررسی ژنتیکی صفات کمی و کیفی لاین های گوجه فرنگی، تلاقی های نیم-دای آلل بین هشت لاین با اسامی C.JPS3، S.2274، H.1370، K.2274، S.L.، C20، Primoga و A13012 انجام شد. هیبریدهای حاصل و والدین، در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت شدند. صفات شاخص شکل میوه، تعداد حفره میوه، شاخص سفتی میوه، درجه بریکس، اسیدیته قابل تیتر، pH آب میوه، تعداد خوشه در بوته، تعداد گل در خوشه، تعداد میوه در هر بوته، متوسط وزن یک میوه و عملکرد اندازه گیری شدند. والد K.2274 دارای بالاترین ترکیب پذیری عمومی (GCA) در صفات عملکرد، تعداد میوه در بوته و شاخص سفتی میوه بود. بالاترین ترکیب پذیری خصوصی (SCA) برای صفت متوسط وزن میوه به ترتیب در دو تلاقی C20 x C.JPS3 و A13012 x K.2274 مشاهده شد. در میان والدین و هیبریدها، والد H.1370 و هیبرید Primoga × H.1370 بالاترین میزان عملکرد را داشتند. بالاترین درصد هتروزیس نسبی در صفات تعداد میوه در هر بوته، متوسط وزن یک میوه و عملکرد به ترتیب در تلاقی های A13012 × Primoga، C20 × C.JPS3 و Primoga × H.1370 مشاهده شد. نقش اثرات فوق غالبیت و غالبیت کامل در کنترل صفات عملکرد، تعداد میوه در بوته، اسیدیته قابل تیتر و بریکس بیش تر از اثر افزایشی بود. با این وجود، در کنترل صفت متوسط وزن میوه اثر افزایشی موثر بوده است.کلید واژگان: عمل غالبیت ژن، والد برتر، هتروزیس، هیبریدThe selection of elite parents and hybrids could be used for the genetic improvement of quantitative and qualitative traits in breeding programs of vegetables. In order to genetic evaluation of quantitative and qualitative traits of tomato lines, half-diallel crosses were performed among eight lines C.JPS3, S.2274, H.1370, K.2274, S.L, C20, Primoga and A13012. The obtained hybrids along with parents were planted in a randomized complete block design with three replications. Traits including fruit shape index, no. of locules, fruit firmness index, brix, titrable acidity, pH of fruit juice, no. of inflorescence per plant, no. of flowers per inflorescence, no. of fruits per plant, average fruit weight and yield were measured. Parent K.2274 had the highest values of general combining ability (GCA) for the yield, number of fruits per plant and fruit firmness. The highest specific combining ability (SCA) was observed in C20xC.JPS3 and A13012xK.2274 cross for the average fruit weight, respectively. Among parents and hybrids, parent H.1370 and Primoga × H.1370 hybrid had the highest yield. The highest relative heterosis percentage for no. of fruits per plant, average fruit weight and yield were observed in A13012 × Primoga, C20 × C.JPS3, and Primoga × H.1370 crosses, respectively. Role of over-dominance and dominance effects were more than the additive effect in controlling of yield, no. of fruit per plant, titrable acidity, and brix. However, the additive effect was effective in the control of average fruit weight.Keywords: Dominance gene action, elite parent, heterosis, hybrid
-
این پژوهش به منظور ارزیابی استفاده از کودهای آلی اسید فولویک و اسید آمینه (گلایسین و گلوتامیک اسید) در شرایط کم آبیاری برای افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش و عملکرد گیاه خیار در باغ تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام شد. عامل اول کوددهی در چهار سطح (شاهد، اسید فولویک با غلظت 200 میلی گرم بر لیتر، اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید به میزان 6 لیتر در هکتار) و کاربرد توام اسید فولویک (200 میلی گرم بر لیتر) و اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید (6 لیتر در هکتار) و عامل دوم دور آبیاری (3، 5 و 7 روز) بود. نتایج نشان داد که افزایش دور آبیاری، وزن تازه و خشک گیاه، طول میانگره، طول ریشه و طول بوته، هدایت روزنه ای و محتوی کلروفیل در گیاه را به طور معنی داری کاهش داد. این در حالی است که کاربرد ترکیبی اسید فولویک و اسید آمینه در دور آبیاری هفت روز، طول ریشه، طول میانگره، سطح برگ، کلروفیل a و محتوی نسبی آب برگ را به ترتیب 159، 46/9، 84/7، 138، 36 درصد در مقایسه با تیمار عدم کاربرد ترکیبات آلی (شاهد) در همان دور آبیاری افزایش داد. علاوه بر این، در دور آبیاری پنج روز افزایش 70 درصدی وزن تازه گیاه و 84 درصدی وزن میوه در تیمار ترکیبی اسید آمینه و اسیدفولویک مشاهده شد. به طور کلی می توان بیان کرد که کاربرد ترکیبی اسید آمینه و اسید فولویک منجر به بهبود شاخص های مورفوفیزیولوژیک در شرایط کم آبیاری شد، این در حالی است که در بهبود عملکرد و تولید میوه در دور آبیاری هفت روز موثر واقع نشد؛ چرا که، اعمال دور آبیاری هفت روز در گیاه از تولید گل و میوه ممانعت کرد.
کلید واژگان: تنش محیطی، سطح برگ، خشکی، ترکیبات آلی، محتوی کلروفیل، میوه دهیThe present study was aimed to evaluate the effect of organic fertilizers of folic acid and amino acids (glycine and glutamic acid) on the plant resistance to stress and yield of cucumber under deficit irrigation conditions. The study was carried out as a factorial in randomized complete blocks with 3 replications. The first factor was fertilization at four levels as control, 200 mg/l folic acid, amino acid glycine and glutamic acid (6 liters per ha), and folic acid + amino acids (glycine and glutamic acid). The second factor was irrigation interval (3, 5 and 7 days). The results showed that an increase in irrigation interval caused a significant reduction in plant dry and fresh weights, internode length, root and shoot lengths, stomatal conductance and chlorophyll contents. Furthermore, combined use of folic acid and amino acid and 7 day irrigation interval increased root length, internode length, leaf area, chlorophyll a and relative leaf water content by 159, 46.9, 84.7, 138 and 36%, respectively, when compared with the control at the same irrigation interval. In addition, a 70% increase in plant fresh weight and 84% increase in fruit weight were observed in irrigation interval of five days and combined treatment of amino acid and folic acid. In general, it can be concluded that the combined application of amino acids and folic acid improved the morphophysiological characteristics of cucumber under deficit irrigation conditions, while it was not effective in improving yield and fruit production with the seven-day irrigation interval.
Keywords: Chlorophyll content, Fruiting, Organic compounds, Drought, Leaf area, Stress -
مواد هیومیکی از طریق تولید هورمون های مختلف و نگهداری رطوبت در خاک کارایی مصرف آب در گیاه را افزایش می دهند. در شرایط نامساعد محیطی عمل ساخت اسیدهای آمینه متوقف می شود که مصرف اسیدهای آمینه به صورت کود، نیاز ساخت آن را توسط گیاه برطرف می کند و این امکان را به گیاه می دهد که انرژی ذخیره شده خود را صرف رشد بیشتر و بالا بردن عملکرد و کیفیت محصول نماید. به منظور بررسی تاثیر موادهیومیکی و اسید آمینه بر خصوصیات کمی و کیفی خیار مزرعه ای رقم ’سوپر دامینوس‘ در شرایط خشکی آزمایشی در باغ تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد طراحی و اجرا گردید. این مطالعه به صورت طرح فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی با 6 تکرار انجام شد. عامل اول کوددهی در چهار سطح (شاهد، کاربرد اسید هیومیک در غلظت 200 پی پی ام، کاربرد اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید به میزان 6 لیتر در هکتار و کاربرد توام اسید هیومیک در غلظت 200 پی پی ام و اسید آمینه گلایسین و گلوتامیک اسید به میزان 6 لیتر در هکتار) و عامل دوم دور آبیاری در سه سطح 3، 5 و 7 روز بود. با توجه به نتایج مشخص گردید که اعمال تنش خشکی در خیار صفات رشدی مورد مطالعه را تحت تاثیر قرار داد. بدین صورت که با افزایش دور آبیاری از 3 به 7 روز، طول ریشه، قطر ساقه، وزن خشک بوته، طول میانگره و سطح برگ به شدت کاهش یافت. کاربرد اسید هیومیک به تنهایی در سطح تنش متوسط، طول ریشه (23/99 سانتی متر) را بهبود بخشید. کاربرد توام اسید هیومیک و اسید آمینه منجر به بهبود قطر ساقه (12/44 میلی متر)، طول میانگره (30/38 میلی متر) و وزن خشک بوته (46/43 گرم) در سطح تنش متوسط شد. در هنگام کاربرد اسید هیومیک به تنهایی و یا در ترکیب با اسید آمینه در سطح تنش متوسط، سطح برگ در گیاه حدود دو برابر افزایش یافت. وزن تر بوته، تعداد ساقه فرعی و طول بوته با افزایش سطح تنش نسبت به تیمار شاهد کاهش یافت. کاربرد توام اسید هیومیک و اسید آمینه نسبت به سایر تیمارهای آزمایش منجر به افزایش وزن تر بوته (174/44 گرم)، تعداد ساقه فرعی (6/72 گرم) و طول بوته (96/45 سانتی متر) نسبت به تیمار شاهد (عدم کاربرد کود) شد. صفات مرتبط با عملکرد مورد مطالعه در آزمایش به شدت تحت تاثیر اعمال تنش قرار گرفت. کاربرد اسید هیومیک وزن خشک میوه و قطر میوه را در سطح متوسط تنش بهبود بخشید. به طور کلی مشخص گردید که اعمال دور آبیاری هفت روز، رشد گیاه و تولید میوه را به شدت تحت تاثیر قرار داده و کاربرد انواع مختلف کود نتوانست در این سطح موثر واقع شود. اما در سطح تنش متوسط خشکی کاربرد اسید هیومیک توانست تا حدودی از اثرات منفی تنش بکاهد. به طور کلی، اسیدهیومیک و اسیدآمینه در شرایط تنش متوسط به منظور متعادل کردن اثرات نامطلوب تنش، قابل استفاده می باشند.
کلید واژگان: دور آبیاری، عملکرد، صفات مورفولوژیکIntroductionThe deficiency of organic matter in the soil is one of the factors limiting cultivating and growing of plants. While the organic matter is the main factor of soil fertility and the ideal organic matter content of agricultural soils is about 4-6% according to the experiments performed, this amount is very low in arid and desert areas such as those in Iran. The significant capability of humic fertilizers in the rapid improvement of soil fertilization level is quite recognizable. Humic acid has a direct role in determining the producing potential of the soil. Humic substances can have a positive effect on plant growth in different ways. Humic acid results in an increasing nitrogen uptake by plants and stimulates and enhances the uptake of Ca, Mg, P, and K. By enhancing the resistance to environmental stresses, increasing chlorophyll concentration and thus affecting photosynthesis, amino acids are effective in plant growth and yield. Given the conditions that agriculture faces, drought is the main limiting factor of agricultural production in the present and future. Research has reported that the improvement of plant growth under stress conditions by application of humic substances and amino acid. The use of these factors that increase plant growth in stressful conditions and improve yield is a useful and effective method. The aim of this study was to investigate the effect of organic fertilizers on growth traits of cucumber plants under drought stress.
Materials and MethodsIn order to explore the effect of drought stress on cucumber plant, an experiment was carried out in the research field of agriculture faculty of Ferdowsi University of Mashhad in 2015-2016. This study was performed as a factorial design in a completely randomized block design with three replications. The first factor was fertilization at four levels (control, humic acid application (200 ppm), glycine amino acid and glutamic acid application (6 liters per hectare), and combined application of humic acid (200 ppm), glycine amino acid and glutamic acid (6 liters per hectare), and the second factor was irrigation at three levels of 3, 5 and 7 days. Furrows with 2 m apart, 40 cm deep, 50 cm wide and 20 m long were created. Following the soil irrigation, the cucumber seeds were planted on the edge of the experimental hills (4-5 seeds per hill) that were spaced 50 cm apart. The treatments were applied via irrigation at specified concentration. At the end of the experiment Morphophysiological traits were measured.
Results and DiscussionThe results showed that drought stress reduced fresh and dry weights of plant, a number of branches, root length, stem length, and internode length. The amount of available water to plants affects their growth traits. Increasing irrigation interval decreased vegetative growth parameters in this plant, which is undoubtedly due to the lack of water available to the plant. Drought stress leads to stomata closure, plant wilt, swelling reduction, and reduced water content and total potential of the leaf, resulting in decreased cell division, especially in shoots and leaves. As a result, the first effects of dehydration in plants can be seen in their smaller leaf size and lower height than normal conditions. The highest level of drought stress (7 days) decreases all the traits. Unfortunately, the use of humic acid and acid amine had no effect on the highest levels of stress (7 days). The application of humic acid alone could improve the effects of drought stress on the plant. Humic acid enhances plant growth by affecting plant cell metabolism as well as chelating power, increasing nutrient uptake, and increasing nitrogen content. Experimental studies have shown that glycine betaine strengthens enzymatic structures and activities and protein components, and cell wall stability against the damaging effects of environmental stresses is considered to be one of its activities. It seems that organic matter and humic compounds including humic acid through positive physiological effects including effects on plant cells metabolism, increased leaf chlorophyll concentration, increased metabolism within cells, and increased durability of photosynthetic tissues (Increasing leaf durability) leads to increase of production performance and biomass production in plants.
ConclusionThe use of humic acid alone led to improved leaf area, root length, and other traits. These factors caused an improvement in the photosynthetic rate in the plant, resulting in improved yield and growth under drought stress conditions (increased irrigation intervals). The protective and moderating role of the humic acid application under drought stress is one of the reasons for growth improvement by these compounds. In general, the combined application of humic acid and amino acid in the form of irrigation fertilizer in cucumber under drought stress improved growth traits and prevented yield reduction.
Keywords: Irrigation, morphological traits, yield -
سابقه و هدف:
پروانش گیاهی است که به دلیل دارا بودن ترکیبات آلکالوییدی، در صنایع دارویی ارزش بسیار زیادی دارد. از میان 130 نوع آلکالویید شناخته شده در پروانش، آلکالوییدهای وین بلاستین و وین کریستین به دلیل خاصیت آنیوپلازی (ضد توموری) از اهمیت ویژه ای برخوردارند. از آن جا که پروانش تنها منبع تولید این ترکیبات است، جایگاه خاصی در میان گیاهان دارویی دارد. با توجه به مقدار پایین آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی در گیاه پروانش و اهمیت این ترکیبات در صنایع دارویی، همچنین ارزش بسیار بالای اقتصادی برخی متابولیت های ثانویه آن، در این آزمایش شش رقم مختلف پروانش از نظر صفات مورفولوژی و بیوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند.
مواد و روش هااین پژوهش بصورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در مزرعه و آزمایشگاه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تیمار ها شامل 6 رقم (Icy Pink، Lilac، Polka Dot، Apricot، Purple، Red Bright) و دو اندام (برگ و ریشه) بودند. فاکتورهای اندازه گیری شده شامل وزن تر و خشک ریشه و برگ، تعداد شاخه های فرعی، تعداد ریشه های فرعی، طول ریشه، طول ساقه، قطر ساقه، قطر ریشه و میزان آلکالوییدهای وین بلاستین، وین کریستین و آجمالایسین بودند. بررسی میزان آلکالوییدها با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا صورت پذیرفت.
یافته هابراساس نتایج، بین ارقام از نظرخصوصیات مورفولوژی و فیتوشیمیایی در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. به طوری که بیش ترین میزان قطر ساقه (533/0 سانتی متر)، قطر ریشه (610/0 سانتی متر) و طول ساقه (99/45 سانتی متر) در رقم Purple مشاهده شد. بیش ترین میزان وین بلاستین در برگ رقم Purple (7/1 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) و کمترین میزان آن در ریشه رقم Icy Pink (02/0 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) مشاهده شد. همچنین بیشترین میزان آجمالایسین و وین کریستین نیز در برگ رقم Apricot (به ترتیب به میزان 89/1 و 61/3 میلی گرم در صد گرم وزن خشک) اندازه گیری شد. در صورتی که در ریشه ارقام Apricot و Red Bright و همچنین در برگ رقم Lilac آلکالویید آجمالایسین وجود نداشت.
نتیجه گیریارقام مختلف گیاه پروانش از لحاظ میزان آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی دارای تفاوت قابل توجهی هستند. اگرچه ارقام مختلف یک گیاه زیر مجموعه یک گونه محسوب می شوند ولی مشاهده تفاوت های ایجاد شده در ارقام مختلف قابل بحث می باشد. با توجه به این مطلب که ترکیبات ثانویه از ترکیبات اولیه در گیاه ایجاد می گردند، مشاهده می شود که ارقام مختلف یک گیاه، مقادیر متفاوتی از یک آلکالویید را در شرایط یکسان تولید نموده اند. این مسئله علاوه بر قابلیت تعمیم به مواد موثر دیگر، به خصوص با توجه به ارزش اقتصادی برخی آلکالوییدهای این گیاه می تواند اهمیت بسیار بالایی داشته باشد. با توصیه کشت رقم برتر در زمینه تولید آلکالوییدهای ایندول ترپنوییدی، می توان کمک زیادی به افزایش راندمان تولید آن ها نمود.
کلید واژگان: کروماتوگرافی مایع، پروانش، فیتوشیمی، ایندول ترپنوئید آلکالوئیدBackground and objectivePeriwinkle is a plant that is highly valued in the pharmaceutical industry because of its alkaloids. Among the 130 known alkaloids in the genus, Vinblastine and Vincristine alkaloids have particular importance due to their anti-tumor properties. Since Periwinkle is the only source of these compounds, it has a special place among medicinal plants. Due to the low content of indole terpenoids alkaloids in Periwinkle and the importance of these compounds in the pharmaceutical industry, as well as the high economic value of some of its secondary metabolites, six different Prewinkle cultivars were studied for morphological and biochemical traits.
Material and methodsThis study was conducted in factorial design based on completely randomized with three replications in field and laboratory of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Treatments included six cultivars (Icy Pink, Lilac, Polka Dot, Apricot, Purple, Red Bright) and two organs (leaf and root). The measured factors included fresh and dry weight of roots and leaves, number of lateral stem and root, root length, stem length and amount of Vinblastine, Vincristine and Ajmalicine alkaloids. Alkaloids content were determined by High Performance Liquid Chromatography.
ResultsThe results showed that the measured parameters had significant effect on morphological and phytochemical properties at 1% probabality level. The highest stem diameter (0.533 cm), root diameter (0.610 cm) and stem length (45.99 cm) were observed in Purple cultivar. The highest amount of Vinblastine was observed in the leaves of Purple (1.7 mg/100g DW) and the lowest level (0.02 mg/100g DW) was measured in the root of Icy Pink. Also the highest amount of Ajmalicine and Vincristine were measured in leaves of Apricot cultivar (1.89 and 3.61 mg/100gDW respectively). However, there were no Ajmalicine alkaloid in the root of Apricot and Red Bright cultivars as well as the leaves of Lilac cultivar.
ConclusionDifferent cultivars of Periwinkle have significant differences in the amount of indole terpenoids alkaloids. Although different cultivars of a plant are a subset of the same species, however, the observed differences in different cultivars are controversial. Due to secondary metabolites originate from the primary metabolites of the plant, it is observed that different cultivars of a plant produce different amounts of an alkaloid under the same conditions. This issue can be great importance especially considering the economic value of some alkaloids of this plant. By recommending superior cultivar cultivation in the production of indole terpenoids alkaloids can greatly enhance their production efficiency.
Keywords: Liquid Chromatography, Periwinkle, Phytochemistry, Alkaloids, Indole Terpenoids -
بیوچار تکنولوژی زیست محیطی جدیدی است که استفاده از آن می تواند در راستای کاهش تجمع آلودگی خاک مورداستفاده قرار بگیرد. بدین منظور، آزمایشی گلخانه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد و مقادیر بیوچار گلایول در 3 سطح (صفر، 5، 10 گرم در کیلوگرم خاک)، کادمیوم (صفر، 10 و 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک) و سرب (صفر، 300 و 600 میلی گرم در کیلوگرم خاک)، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین مقدار صفات مورفولوژیکی شامل سطح برگ، ارتفاع، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه در سطح 5 گرم بیوچار گلایول در کیلوگرم خاک مشاهده شد و افزایش سطح بیوچار گلایول از سطح 5 به 10 گرم در کیلوگرم خاک سبب کاهش این صفات شد. کاربرد 5 گرم بیوچار در کیلوگرم خاک در بالاترین غلظت سرب و کادمیوم، سبب کاهش 38/27 و 87/21 درصدی غلظت سرب و کادمیوم در گیاه (اندام هوایی+ ریشه) شد. در بالاترین سطح بیوچار، سرب و کادمیوم، کاهش صفات و افزایش در غلظت سرب و کادمیوم گیاه و خاک مشاهده شد. در واقع بیوچار گلایول در سطح 5 گرم در کیلوگرم خاک به دلیل داشتن سطح ویژه بالا، سرب و کادمیوم را در سطح خود جذب کرد و باعث کاهش جذب این دو عنصر و بهبود صفات کاهو شد.کلید واژگان: سرب، ضایعات کشاورزی، کادمیوم، گل شاخه بریدهBiochar is a new environmental technology that can be used to reduce the accumulation of soil contamination. To evaluate the effects of biochar of cutflower glayolon growth characteristics and the accumulation of heavy metals of lead and cadmium in lettuce, a factorial experiment as a completely randomized design with four replications was conducted and amount of glayol biochar at three levels (0, 5, 10 g/kgsoil), cadmium (0, 10, 20 mg/kg soil) and lead (0, 300, 600 mg/kg soil) were tested. The results showed that the highest amount of lettuce traits including leaf area, height, fresh and dry weight of shoot and fresh and dry weight of root were found at the rate of 5 g glayol biochar /kg soil. Increment of glayol biochar levels from 5 to 10 g/kg soil decreased all mentioned traits. Application of 5 g biochar /kg soil of at the highest concentrations of lead and cadmium decreased the concentration of lead and cadmium in the plant (shoot+root) up to 27.38 and 21.87 %. The highest rate of biochar, lead and cadmium reduced growth traits, and increased the uptake of lead and cadmium in plant tissues and their concentrations in soil. In fact, glayol biochar (5g /kg soil), because of high specific surface area, adsorbed lead and cadmium on their surfaces and cause to reduce the absorption of these two elements and improved growth characteristics in lettuce.Keywords: Agricultural waste, Cadmium, cutflower, lead
-
به منظور بررسی اثر نوع بسته بندی، دما و زمان انبارداری بر ویژگی های روغن بذر گل مغربی، آزمایشی به صورت کرت خرد شده در زمان بر پایه طرح کاملا تصادفی با 32 تیمار و 3 تکرار انجام شد. تیمارها شامل 4 سطح بسته بندی (بسته کاغذی، آلومینیومی، پی وی سی و سلوفان)، 2 سطح دما (درجه سانتی گراد 4 و دمای محیط) و 4 سطح مدت انبارداری (3، 6، 9 و 12 ماه) بودند. در پایان هر دوره انبارداری، استخراج روغن با دستگاه سوکسله انجام و عدد اسیدی و عدد پراکسید به عنوان شاخص کیفی روغن بررسی شد. بر اساس نتایج آزمایش، اثر ساده دما، نوع بسته بندی و مدت انبارداری بر تمام ویژگی های روغن گل مغربی معنی دار بود. پیش از انبارداری، درصد روغن 45/16 درصد بود که بعد ازگذشت 3 ماه با افزایش راندمان استخراج به 75/19 درصد و سپس با روند کاهشی شدید به 71/12 درصد در انتهای دوره 9 ماهه رسید و در خاتمه انبارداری، اندکی افزایش مشاهده شد. عدد اسیدی و عدد پراکسید، پیش از انبارداری به ترتیب mg KOH g-1 oil 16/1 و meq O2 kg-1 oil 4/2 گزارش گردید. بعد از گذشت 3 ماه، عدد پراکسید روغن، 14/3 و در خاتمه انبارداری به بالاترین میزان یعنی 82/9 میلی اکی والان اکسیژن بر کیلوگرم روغن رسید. دمای محیط، از نظر بهبود میزان روغن و دمای 4 درجه سانتی گراد، از نظر حفظ کیفیت روغن مناسب بود. بذرهای موجود در بسته های کاغذی و سلوفان به ترتیب با 29/17 درصد و 75/16 درصد بیشترین میزان روغن را داشتند. انبارداری بذر در بسته سلوفان با توجه به عدد اسیدی و عدد پراکسید روغن آن (به ترتیب mg KOH g-1 oil 89/0و meq O2 kg-1 oil 05/5)، جهت حفظ کیفیت روغن مطلوب بود.
کلید واژگان: انبارداری، بسته بندی، روغن، عدد اسیدی، عدد پراکسیدIntroductionEvening primrose (Oenothera biennis L.) is a relatively new oilseed crops with high value which its oil is the most important source of gamma linolenic acid. In this study, seed of Evening primrose was stored in different temperature and packaging materials to improve the content and quality of its oil.
Materials and MethodsIn order to study the effect of packaging, storage temperature and storage period on Evening primrose seed oil properties, a split-plot in time experiment was conducted on the basis of completely randomized design at 32 treatments and three replications. Treatments included four levels of storage period (3, 6, 9 and 12 months) as main plot, four levels of packaging (Paper with 0.15 mm, Aluminum with 0.12 mm, PolyVinylChloride (PVC) with 0.09 mm and Cellophane with 0.07 mm thickness) and two levels of temperature (4 °C and Ambient temperature (20 °C)) as sub plots. Seed packages of 100 grams stored in plant physiology laboratory of horticulture department of Ferdowsi university of Mashhad from May 2014 to May 2015. After each period of storage seed oil (extracted by soxhelet) acid and peroxide value were examined as oil quality index. The statistical analysis was performed using the JMP software version 8 and data means were compared using LSD test’s in 5% level of probability. Acid and peroxide value were measured according to standards of EEC REG 2568/91 and AOCS cd 8-53, respectively.
Results and DiscussionBased on the results, the simple effect of temperature, packaging material and storage time was significant on all the properties of evening primrose oil. Before storage, seed oil content was 16.45% (w/w) but after three months of storage the oil content increased to 19.75% w/w. From third month of storage until 9th a sharp decline was observed, and the oil content was 12.71 % w/w at the end of 9th months. Finally the seed oil content slightly increased until 12thmonth. Before storage, acid and peroxide value were reported 1.16 (mg KOH/g oil) and 2.4 (meq O2/Kg oil), respectively. During storage, acid value showed descending trend so that at the end of 6 and 12 months storage obtained 1.08 and 0.96 mg KOH/g oil, respectively. Oil peroxide value after third months reached to 3.14 (meq O2/Kg oil) and its maximum (9.82 meq O2/Kg oil) was detected at the end of storage period. Ambient temperature in terms of oil content and 4 °C in terms of oil quality were optimum condition for Oenothera seed storage. Seeds samples which packed in paper and cellophane material showed the most oil content (17.29% and 16.75%, respectively). Cellophane packaging in terms of acid (0.89 mgKOH/g oil) and peroxide value (5.05 meq O2/Kg oil) was diagnosed the best packaging material to preserve the quality of the oil during storage. Interaction between storage temperature and storage period on oil percentage was significant at 1%. The highest oil percentage (59/22%) was detected after three months of storage at ambient temperature. Interaction between packaging and storage temperature on acid value of evening primrose seed oil was significant at 1% as aluminum packaging at ambient temperature and paper packaging in both temperatures had the highest acid value (1.15 and 1.11mg KOH/g oil, respectively). The lowest acid value (0.82 mg KOH/g oil) was detected in cellophane packaged seeds at 4°C temperature. Interaction between packaging material and storage period on acid value of evening primrose seed oil was significant at 1%. The highest acid value (1.24 mg KOH/g oil) obtained after six months in paper packaged seeds and seeds samples which packed in cellophane material had the lowest acid value (0.72 mg KOH/g oil) after nine months of storage. Interaction between storage temperature and storage period on acid value of evening primrose oil was significant at 1%. The highest acid value (1.11mgKOH/g oil) was detected after 12 months of storage at ambient temperature. At the end of 12th months at 4 °C temperature, the lowest acid value (0.81mg KOH/g oil) was reported. Interaction between packaging material, storage temperature and storage period on acid value of evening primrose seed oil was significant at 1% as paper packaged seeds after six months of storage at 4°C temperature and cellophane packaged seeds after 12 months of storage at ambient temperature showed the highest acid value (1.34 mg KOH/g oil). The end of 9th months in cellophane packaged seeds at both temperature, the lowest acid value (0.72 mg KOH/g oil) obtained. Interaction between packaging material and storage period on peroxide value of evening primrose oil was significant at 1% as paper packaged seeds after 12 months of storage had the highest peroxide value (11meq O2/Kg oil). Seeds samples which packed in PVC and cellophane material after three months showed the lowest peroxide value (2.15 and 1.85 meq O2/Kg oil, respectively). Interaction between storage temperature and storage period on peroxide value of evening primrose oil was significant at 1%. The highest peroxide value (10.01meq O2/Kg oil) was detected after 12 months of storage at ambient temperature. After three months of storage at 4°C temperature the lowest peroxide value (2.65 meq O2/Kg oil) obtained. Interaction between packaging material, storage temperature and storage period on peroxide value of evening primrose seed oil was significant at 1% as paper packaged seeds after 12 months of storage at 4°C temperature had the highest peroxide value (12 meq O2/Kg oil). The lowest peroxide value (1.60 meq O2/Kg oil) was detected in cellophane packaged seeds after three months of storage at 4 °C temperature.
ConclusionOverall, evening primrose seed storage in paper and cellophane packaging during three months at ambient temperature to improve the content of oil was desirable. Seed storage in paper packaging at ambient temperature after12 months, reduced oil quality. Seeds samples which packed in PVC and cellophane material at 4°C temperature preserved the quality of evening primrose oil.
Keywords: Acid value, Oil, packaging, Peroxide value, storage -
اسید هیومیک به عنوان یک اسید آلی، بدون اثرات مخرب زیست محیطی می تواند در جهت تغذیه صحیح سبزی ها و بهبود کمی و کیفی آن استفاده شود.در همین راستا آزمایش حاضر به منظور بررسی کاربرد غلظت های مختلف اسید هیومیک در زمان های مختلف و اثرات آن بر شاخص های کمی و کیفی اسفناج به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه تربت حیدریه انجام شد. تیمارها شامل سه غلظت صفر، 3 و 6 میلی لیتر در لیتر اسید هیومیک و دو زمان کاربرد یک هفته و دو هفته کاربرد آن بود. با کاربرد 3 میلی لیتر در لیتر اسید هیومیک صفات مورفولوژیک گیاه اسفناج شامل تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ و ارتفاع بوته به ترتیب 21، 59، 134 و 75 درصد افزایش نسبت به شاهد (غلظت صفر) نشان دادند. همچنین در این غلظت صفات فیزیولوژیک شامل شاخص کلروفیل، کلروفیل a، کلروفیل b، سطح برگ، تاج پوشش، کاروتنویید و زیست توده به ترتیب 48، 59، 56، 45، 108، 31 و 275 درصد افزایش نسبت به شاهد (غلظت صفر) داشتند. بر اساس نتایج بین غلظت 3 و 6 میلی لیتر اسید هیومیک تفاوت معنی داری وجود نداشت. در بیشتر صفات زمان کاربرد دو هفته نسبت به یک هفته از مقادیر بالاتری برخوردار بود بطوریکه مقدار زیست توده اسفناج در زمان کاربرد دو هفته 156 و در زمان کاربرد یک هفته 74 میلی گرم بود. بر اساس نتایج آزمایش حاضر کاربرد اسید هیومیک در غلظت 3 میلی لیتر در لیتر می تواند باعث بهبود صفات مورفوفیزیولوژیک و تولید گیاه اسفناج شود.کلید واژگان: کلروفیل، کاروتنوئید، مواد آلی، هوموسIntroductionSpinacia olerace is the most important leaf vegetable of the Chenopodiacea family, which has a special place in human nutrition because of its variety of minerals and vitamins. Cultivation of this plant in Iran is several thousand years old and accordingly Iran is considered as the main place and a source of spinach in the world. Growth of plants is affected by genetics, environmental conditions, growing season, nutrients, and soil, harvesting method, temperature, intensity and quality of light. Among these factors, soil nutrients have a significant influence on plant growth and yield. Nowadays, the consumption of organic matter as fertilizer due to its high cost and limited availability is not sufficient and the major nutritional needs of plants are met by chemical fertilizers, which can lead to environmental problems and, over time, reduced yields. In this connection humic acid is a naturally occurring organic compound and contains 2% to 5% organic matter. Humic acid can be used to seedling nutrition and improve its quality and quantity. Given the recent use of organic acids such as humic acid to improve crops and horticulture, but little research has been done on transplant birth, this experiment was conducted to investigate the application of different levels of humic acid in irrigation water at the time of irrigation. Different effects and their effects on growth indices and spinach production were investigated.Material and MethodsThe present experiment was conducted to investigate the application of different concentrations of humic acid at different times and its effects on quantitative and qualitative indices of spinach in a factorial completely randomized design with three replications in research greenhouse at Torbat Heydariyeh University. Treatments consisted of three concentrations of humic acid (0, 3 and 6 ml/L) at two application times (one-week and two-week). The mean daily greenhouse temperature at the time of plant growth was 25°C and the mean nighttime temperature was 18°C, the average relative humidity was 60%. After seedlings were planted in the main pots at four-leaf stage, they were irrigated with humic acid (0, 3 and 6 ml/L) at different intervals once a week, twice weekly. The humic fertilizer used belonged to Green Seed Company, containing 24% humic acid and 3% folic acid and 2% potassium. Five weeks after treatment, the traits were measured. Transplant growth indices including number of leaves (by counting the number of shoots per plant), leaf length and width, leaf area, canopy, height, chlorophyll index, chlorophyll a, b, carotenoid and dry weight of each plant were determined.Results and DiscussionBased on the results of this experiment, the effect of humic acid concentration on morphological and physiological traits of spinach transplant was significant. The highest leaf number (4.6) at 3 ml concentration and the lowest number (3.5) were at zero concentration. These traits were subjected to humic acid titer, but the increase in concentration had no significant effect on these traits. The increased number of leaves and traits mentioned in the early stages of transplant growth is probably due to the rapid expansion of the root system of the plant at high concentrations of humic acid, which in turn leads to increased nutrient uptake, better plant growth and subsequent growth. Leaf number and other traits become leaf dependent. The results showed that the highest chlorophyll a (1.8 ml/g fresh leaf), chlorophyll b (2.5 ml/ml fresh leaf), carotenoids (7.1 ml/ml). Fresh leaf g) and biomass (150 mg) at 3 ml concentration and the lowest at zero concentration. The highest chlorophyll index (74.1 ml/ml fresh leaf g) was also found in the concentration of 6 ml and the lowest was obtained from zero concentration. Humic acid increased spinach transplant biomass by increasing the amount of photosynthetic pigments and leaf area or the same photosynthetic capacity. In most of the traits, the two-week application time was higher than the one-week, so that spinach transplant biomass increased by 110% over the two-week application period. So that spinach transplant biomass was 156 at the two-week application and 74 mg at the one-week application. Based on the results of this experiment, humic acid application can improve the quantitative and qualitative traits of spinach transplant and its production.ConclusionProduction of vegetable seedlings have an important role in the production and olericulture economy. Specializing in different activities in the vegetable production process will simplify the production process and increase efficiency. This means that the best conditions for seedling growth should be provided during transplanting. Application of humic acid organic fertilizer instead of chemical fertilizer can reduce environmental pollution in line with sustainable agriculture and healthy eating with vegetables to prevent the accumulation of chemicals in the human body to be effective. In this regard, the results of this study showed that using low humic acid as organic fertilizer can improve morphophysiological traits of spinach transplant.Keywords: Carotenoid, Chlorophyll a, Chlorophyll b Humus, Organic matter
-
انتخاب پوشش بهینه گلخانه از طریق تاثیر بر کمیت و کیفیت نور ورودی به گلخانه دارای اهمیت است. برخی صفات رویشی و زایشی گیاه و صفات بیوشیمیایی میوه دو رقم گوجه فرنگی («سیندا» و «ملودی») کشت شده در واحدهای گلخانه ای با چهار پوشش متفاوت گلخانه (شیشه، پلاستیک، پلی کربنات و کاروگیت) به صورت طرح کرت های خردشده (فاکتور اصلی: پوشش گلخانه؛ فاکتور فرعی: رقم) در قالب طرح کاملا تصادفی در کشت پاییزه در گلخانه های پژوهشی گروه علوم باغبانی دانشگاه فردوسی مشهد به اجرا در آمد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد صفات رویشی، زایشی و بیوشیمیایی گیاه به طور معنی داری تحت تاثیر پوشش گلخانه، رقم و اثر برهم کنش آنها قرار گرفتند. میزان تابش به ترتیب در پوشش های کاروگیت، شیشه، پلاستیک و پلی کربنات از بیش ترین تا کم ترین ثبت شد. افزایش شاخص سلامت گیاه از طریق افزایش قطر ساقه و کاهش طول گیاه تحت تاثیر میزان تابش ناشی از پوشش های گلخانه قرار گرفت و به طور معنی داری در پوشش های کاروگیت و شیشه از پوشش های پلاستیک و پلی کربنات بیش تر بود. رقم «سیندا» در پوشش کاروگیت و شیشه به ترتیب 35/5 و 35 روز و رقم «ملودی» در پوشش شیشه 32/2 روز زودتر وارد فاز گل دهی شدند. تعداد روز تا رسیدن میوه در رقم «ملودی» در پوشش کاروگیت کم ترین (60 روز) و در رقم «سیندا» در پوشش پلی کربنات بیش ترین میزان (80/25 روز) بود. تولید میوه در رقم «سیندا» تحت پوشش های کاروگیت (6503/6 گرم بر بوته) و شیشه (6337/3 گرم بر بوته) بیش ترین میزان بود و در رقم «ملودی» تحت پوشش های پلاستیک و پلی کربنات (به ترتیب 1314/2 و 1027/1 گرم بر بوته) کم ترین میزان را نشان داد. براساس نتایج این آزمایش در شرایط آب و هوایی منطقه، به دلیل ارزش فعلی خالص و نرخ بازدهی داخلی بیش تر پوشش شیشه نسبت به سایر پوشش ها، کشت رقم «سیندا» در گلخانه هایی با پوشش سقف شیشه از نظر اقتصادی پیشنهاد می شود.
کلید واژگان: ارزش فعلی خالص، پلاستیک، شیشه، کاروگیت، نرخ بازدهی داخلی، نورChoosing the best covering material for the greenhouse roof is a very important factor influencing the quantity and quality of light entering the greenhouse. Some vegetative and reproductive traits and biochemical characteristics of two tomato cultivars (‘Synda’ and ‘Melody’) grown in some greenhouse units roof-covered with four covering materials (glass, plastic, polycarbonate and corrugated polyethylene) were investigated for autumn cultivation in the Research Greenhouses of Ferdowsi University of Mashhad. This experiment was designed in a split plot (main-plot: greenhouse cover; sub-plot: cultivar) based on a completely randomized design. The highest to lowest radiation rates were recorded in corrugated polyethylene, glass, plastic and polycarbonate covers, respectively. The ANOVA results showed that vegetative, reproductive and biochemical traits were significantly affected by greenhouse cover, cultivar, or greenhouse cover × cultivar interaction. Raising the plant health index through increasing the stem diameter and decreasing plant length was influenced by the amount of the irradiation provided by greenhouse covers; it was significantly higher in the corrugated polyethylene and glass covers rather than the plastic and polycarbonate ones. The maximum numbers of days from transplanting to flowering stage were obtained in the corrugated and glass covers (35.5 and 35 days, respectively) for the ‘Synda’ cultivar, and in glass cover (32.2 days) for the ‘Melody’ cultivar. The lowest fruit ripening (60 days) was observed in the ‘Melody’ cultivar under the corrugated polyethylene cover, while the highest value (80.25 days) was recorded in ‘Synda’ cultivar under the polycarbonate cover. Fruit production was the highest in the ‘Synda’ cultivar under corrugated polyethylene (6503.6 g/plant) and glass (6337.3 g/plant) covers, while ‘Melody’ under plastic and polycarbonate covers (1314.2 and 1027.1 g/plant, respectively) showed the lowest amount. According to the results of this experiment, from an economic point of view, based on Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IIR) factors, the greenhouse cultivation of ‘Synda’ cultivar under glass cover is recommended in Mashhad climatic conditions.
Keywords: Corrugated polyethylene, Glass, Internal Rate of Return, Light, Plastic, Net Present Value
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.