فهرست مطالب

مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران
سال چهل و یکم شماره 4 (پیاپی 126، زمستان 1404)

  • تاریخ انتشار: 1404/10/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • لیلی صفایی*، ابراهیم شریفی عاشورآبادی، داوود امین ازرم صفحات 561-579
    سابقه و هدف

    کاکوتی (Ziziphora) از جنس‏های دارویی خانواده نعناع می ‏باشد. این جنس در دنیا 18 گونه و در ایران سه گونه گیاه علفی یکساله به نام‏های Z. capitata، Z. persica و Z tenuior و یک گونه چندساله تحت عنوان Z. clinopodioides دارد که به استثناء گونه Z. persica، بقیه گونه‏ ها در رویشگاه‏ های استان اصفهان رشد می‏ کنند. اندام هوایی کاکوتی در زمان گلدهی بوی معطر داشته و از مواد موثره آن در داروسازی برای مداوای سرفه، دل‏ درد، التهاب روده، عفونت رحم، دردهای قاعدگی، بیماری‏ های قلبی- عروقی و رفع تهوع استفاده می‏ شود. اسانس این جنس حاوی مواد ارزشمندی مانند پولگون و 8،1- سینئول است که میزان آن در گونه ‏های مختلف تفاوت دارد. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد کمی، میزان اسانس و نوع مواد متشکله گونه ‏های موجود این جنس در استان اصفهان و امکان‏ سنجی معرفی آنها به سیستم زراعی کشور بود.

    مواد و روش‏ها

     این تحقیق در سال‏های زراعی 1400-1399 و 1401-1400، در ایستگاه تحقیقاتی شهید فزوه اصفهان انجام شد. گونه‏ های مورد بررسی شامل گونه چندساله Z. clinopodioides و دو گونه یکساله Z. tenuior و Z. capitata بود. بذر گونه‏ های یکساله در بهمن‏ سال 1399 و 1400 و گونه چندساله در بهمن سال 1399 در محیط گلخانه و داخل سینی کشت‏های حاوی پیت‏ ماس کشت گردید و نشاهای حاصل در فروردین‏ ماه سال بعد به زمین اصلی منتقل و در قالب طرح بلوک‏ های کامل تصادفی با سه تکرار مستقر شد. اندازه ‏گیری صفات کمی مانند ارتفاع و وزن برگ در مرحله گلدهی (گلدهی بالای 70 درصد) انجام گردید. گیاهان موجود در یک مترمربع هر کرت برداشت و وزن خشک آنها تعیین و بقیه گیاهان هر کرت برای محاسبه عملکرد بذر و وزن هزار دانه نگهداری شدند. استخراج اسانس از سرشاخه هر گونه با استفاده از روش تقطیر با آب و دستگاه کلونجر انجام شد. شناسایی ترکیب‏ های اسانس‏ با دستگاه‏ های گاز کروماتوگرافی (GC) و گاز کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) بود.

    نتایج

    سه گونه کاکوتی مورد مطالعه از نظر صفات اندازه‏ گیری شده مانند ارتفاع، وزن خشک اندام هوایی و برگ، نسبت وزن خشک به تر اندام هوایی، وزن بذر بوته، وزن هزار دانه، عملکرد برگ و بذر و درصد و عملکرد اسانس تفاوت معنی ‏داری داشتند. بیشترین ارتفاع گیاه (38 سانتی‏ متر)، عملکرد برگ (3800 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد بذر (95 کیلوگرم در هکتار) در گونه چندساله Z. clinopodioides و در سال دوم آزمایش مشاهده شد. درصد اسانس در سه گونه‏ مورد مطالعه نیز از 0.5 تا 1.35 درصد متغیر بود. بیشترین درصد و عملکرد اسانس در گونه چندساله Z. clinopodioides و به ترتیب برابر 1.53 درصد و 57 کیلوگرم در هکتار و سال دوم بدست آمد. گونه ‏ها از نظر نوع و تعداد ترکیب اسانس متفاوت بودند. در گونه Z. clinopodioides در سال اول 17 و در سال دوم 20 ترکیب شناسایی شد که به ترتیب 85.6 و 91.9 درصد کل اسانس را تشکیل دادند. ترکیب غالب اسانس این گونه 8،1-سینئول بود که در سال اول و دوم به ترتیب 44.5 و 31.6 درصد به دست  آمد. کامفن (3.4 درصد)، سابینن (4.8 درصد)، آلفاترپینن (3.1 درصد) و لینالول (3.2 درصد) دیگر ترکیب های مهم اسانس بودند. در گونه Z. tenuior در سال اول و دوم به ترتیب 14 و 10 ترکیب به دست  آمد که 85.6 و 97.5 درصد اسانس را تشکیل دادند. ترکیب غالب اسانس آن در دو سال آزمایش پولگون بود که در سال اول 64.3 و در سال دوم 89.5 درصد به دست  آمد. پارامنتا-3-ان-8-ال و 8،1- سینئول در سال اول به ترتیب با 7.6 و 4.9 درصد پس از پولگون بیشترین ترکیب اسانس را تشکیل دادند. در گونه Z. capitata حضور 9 و 7 ترکیب در دو سال آزمایش مشاهده گردید که به ترتیب 99.4 و 90.5 درصد اسانس را شامل شد. ترکیب های غالب اسانس سال اول پیپریتون (25.3 درصد)، تیمول (26.3 درصد) و کارواکرول (30.1 درصد) و در سال دوم پیپریتون با 42.2 درصد بود. براساس نتایج به ‏دست آمده، حداکثر عملکرد ترکیب 8،1-سینئول (18.96 درصد) متعلق به Z. clinopodioides بود.

    نتیجه ‏گیری

     از آنجا که در حال حاضر جنس کاکوتی در سیستم زراعی کشور هنوز جایگاه مشخصی ندارد و با توجه به عملکرد کمی و کیفی مناسب گونه Z. clinopodioides در مقایسه با دو گونه دیگر و وجود ترکیبات ارزشمند اسانس، می‏توان آن را به عنوان انتخاب جدیدی برای کشت و توسعه در سیستم زراعی معرفی کرد.

    کلیدواژگان: کاکوتی، عملکرد اندام هوایی، پولگون، 1-سینئول
  • مایده عطایی نژاد، محمدرضا مرادی تلاوت*، سید عطاء الله سیادت، علی مشتطی، علی قاطعی صفحات 580-597
    سابقه و هدف

    رازیانه گیاهی علفی و معطر از تیره چتریان با نام علمی Foeniculum vulgare است. ارتفاع بوته این گیاه حدود یک تا دو متر است. ساقه های آن قائم، استوانه ای، منشعب و سبزرنگ است. این گیاه ازجمله گیاهان دارویی شناخته شده در جهان و جزو کالای مهم صادراتی کشاورزی ایران محسوب می شود. خواص دارویی رازیانه شامل بهبود سیستم گوارشی، رفع اختلالات هورمونی به ویژه در زنان و افزایش شیردهی مادران است. باتوجه به افزایش تقاضا برای این گیاه دارویی، بهبود کمیت و کیفیت عملکرد آن از طریق بهینه سازی روش های زراعی، ازجمله تغذیه مناسب، اهمیت ویژه ای دارد. کاربرد کود شیمیایی نیتروژن در تلفیق با کودهای آلی و زیستی کمپوست نیشکر و بیوفارم می تواند سبب بهبود رشد و عملکرد رازیانه شود. از این رو، این پژوهش با هدف تعیین بهترین نوع کوددهی گیاه رازیانه در شرایط آب و هوایی خوزستان، در شهر ملاثانی در 36 کیلومتری شمال اهواز و در حد فاصل رود کارون تا جاده اهواز-شوشتر طراحی و اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    این پژوهش در سال زراعی 1403-1402 در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، به صورت کرت های خردشده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. در کرت های اصلی، سطوح تلفیق کود نیتروژن و کمپوست بقایای نیشکر شامل A1: شاهد (عدم کاربرد کود نیتروژن و عدم کاربرد کمپوست نیشکر)، A2: 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص، A3: 5/1125 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص + 8 تن در هکتار کمپوست نیشکر، A4: 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص + 16 تن در هکتار کمپوست نیشکر، A5: 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص + 24 تن در هکتار کمپوست نیشکر و A6: 32 تن در هکتار کمپوست نیشکر خالص بررسی شد. در کرت های فرعی نیز تیمار تلقیح بذر با کود زیستی بیوفارم شامل B0: شاهد (عدم تلقیح بذر با بیوفارم) و B1: تیمار (تلقیح بذر با بیوفارم) بررسی گردید.

    نتایج

    نتایج نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته در تیمار A3 (119.8 سانتی متر) و تیمار B1 (108.4 سانتی متر)، بیشترین تعداد شاخه در بوته در سطح تیمار A2 به میزان (38.8) عدد، بیشترین تعداد چتر در بوته در سطح تیمار A2 (17.7) و در تیمار B1 به میزان (15.5) عدد، بالاترین تعداد دانه در چتر مربوط به تیمار A3B0 (166.8) دانه در چتر و بدون کاربرد کود زیستی حاصل شد. از سویی، بیشترین وزن هزاردانه در سطوح تیمارهای A5B0، A2B1 و A3B0 به ترتیب به میزان (3.5 و 3.4 و 3.4) گرم بود که با همدیگر از لحاظ آماری اختلاف معنی داری نداشتند. به طورکلی، بیشترین عملکرد دانه در تیمار A4B0 (998) کیلوگرم در هکتار، بالاترین درصد اسانس در تیمار A2 به میزان (2.2) درصد و بالاترین عملکرد اسانس رازیانه نیز مربوط به سطح تیمار A2B1، (22.1) کیلوگرم در هکتار بود.

    نتیجه گیری

    باتوجه به نتایج این پژوهش، کاربرد تیمار 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص و 16 تن در هکتار کمپوست نیشکر برای افزایش عملکرد دانه رازیانه و نیز کاربرد کودهای زیستی به همراه کودهای شیمیایی (150 کیلوگرم در هکتار) سبب افزایش عملکرد اسانس دانه رازیانه گردید. در نتیجه، در صورت تایید نتایج در مطالعات بعدی می تواند به تولیدکنندگان این محصول توصیه شود.

    کلیدواژگان: اسانس، کود آلی، کود شیمیایی، کود زیستی، وزن هزاردانه، عملکرد دانه
  • مهدی طاهری اصغری*، ابوالفضل باغبانی آرانی، سید رضا میرعلیزاده فرد صفحات 598-612
    سابقه و هدف
    کاربرد کودهای زیستی در تولید آویشن باغی (Thymus vulgaris L.) به عنوان یکی از مهمترین گیاهان اسانس دار و دارویی جهان در راستای کشاورزی پایدار و تولید محصول سالم حائز اهمیت است. از ترکیب های شیمیایی موجود در آویشن، اسیدهای فنولیک، ترپنوئیدها و فلاونوئیدها هستند که از آنها در درمان بیماری هایی مانند دیابت، آلزایمر و بیماری های قلبی می توان استفاده کرد. هدف از انجام این آزمایش، بررسی اثر کاربرد همزمان میکوریزا و محلول پاشی سرکه چوب بر برخی ویژگی های کمی و کیفی و عناصر غذایی شاخساره گیاه آویشن باغی بود.
    مواد و روش ها
    پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار، طی دو سال زراعی 1400-1402 اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل سه گونه قارچ میکوریزا (شاهد (عدم تلقیح)، تلقیح بذر و خاک با Glomus mosseae، G. etunicatum و با G. intraradices) و محلول پاشی سرکه چوب در چهار سطح شاهد (عدم مصرف)، 5، 10 و 15 در هزار) بود. عملکرد ماده خشک، درصد اسانس، شاخص کلروفیل، کاروتنوئید، درصد فلاونوئید، ترکیب های فنلی، آنتوسیانین، نیتروژن، فسفر و پتاسیم شاخصاره اندازه گیری شد. نتایج حاصل بوسیله نرم افزار SAS (نسخه 9.1.3) به صورت مرکب مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت و مقایسه میانگین ها نیز با آزمون حداقل تفاوت معنی داری (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد که کاربرد همزمان قارچ میکوریزا و سرکه چوب سبب افزایش معنی دار عملکرد ماده خشک، درصد اسانس و کارتنوئید، آنتوسیانین، ترکیب های فنلی و درصد فلاونوئید و شاخص کلروفیل آویشن باغی نسبت به شاهد شد. همچنین کاربرد میکوریزا به ویژه گونه (G. mosseae) سبب افزایش بیشتر صفات مورد بررسی گردید. علاوه بر این، پلات هایی که با کاربرد 10 در هزار سرکه چوب با گونه (G. mosseae) میکوریزا تیمار شده بودند بالاترین خصوصیات کمی و کیفی آویشن باغی را به خود اختصاص دادند. نتایج نشان داد بیشترین جذب فسفر و پتاسیم شاخساره از تیمار تلقیح با میکوریزا G. mosseae و سرکه چوب 10 در هزار بدست آمد که نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 133 و 231 درصد افزایش را نشان داد. نتایج نشان داد بیشترین آنتوسیانین، ترکیب های فنلی و درصد فلاونوئید از تیمار تلقیح با میکوریزا G. mosseae و سرکه چوب 10 در هزار بدست آمد که نسبت به تیمار شاهد به ترتیب 140، 97 و 107 درصد افزایش را نشان داد.
    نتیجه گیری
    به طورکلی می توان نتیجه گرفت که کاربرد همزمان قارچ میکوریزا به ویژه G. mosseae با تیمار محلول پاشی 10 در هزار سرکه چوب تیمار مطلوبی برای تولید بالاترین عملکرد کمی و کیفی آویشن باغی به شمار می رود که می تواند کاربرد کودهای شیمیایی را کاهش دهد.
    کلیدواژگان: کودهای زیستی، اسانس، کشاورزی پایدار، ماده خشک
  • فاطمه عبدلی، شعبان رحیمی*، محمدامیر کریمی ترشیزی، علی باغبان زاده صفحات 613-624
    سابقه و هدف

    انتخاب ژنتیکی براساس سرعت رشد بالا و افزایش وزن در زمان کشتار در جوجه های گوشتی، مشکلات عدیده ای در مدیریت گله های مادر ایجاد کرده است. همبستگی منفی بین صفات رشد و صفات تولیدمثلی باعث کاهش باروری، به ویژه در خروس های مولد گوشتی شده است، به گونه ای که درصد باروری در طیور گوشتی مولد به طور قابل توجهی کاهش یافته است. بنابراین، هدف از این تحقیق ارزیابی سطوح مشخصی از جینسینگ و خارخاسک و بررسی اثر هم افزایی آنها در جیره غذایی خروس مولد گوشتی با سن بالای 40 هفتگی بود تا کمیت و کیفیت اسپرم و آثار احتمالی آنها بر قدرت باروری خروس ها بررسی شود.

    مواد و روش ها

    مرحله مزرعه ای این تحقیق از بهمن ماه 1401 تا تیرماه 1402 در مزرعه تحقیقاتی طیور دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس اجرا شد. در این راستا، تعداد 32 قطعه خروس مولدگوشتی از سویه آرین (هایبرو) در سن 57 هفتگی به طور تصادفی به چهار گروه (هر گروه شامل هشت خروس) تقسیم شدند. از هفته 57 تا 70، این خروس ها با جیره پایه حاوی سطوح مختلف جینسینگ و خارخاسک تغذیه گردیدند. جیره ها شامل موارد زیر بودند: 1) جیره پایه بدون مواد افزودنی (شاهد)؛ 2) 300 میلی گرم پودر جینسینگ/کیلوگرم جیره؛ 3) 150 میلی گرم پودر جینسینگ + 190 میلی گرم عصاره خارخاسک/کیلوگرم جیره؛ 4) 380 میلی گرم عصاره خارخاسک/ کیلوگرم جیره. طول دوره آزمایش 13 هفته بود. خروس ها در قفس های انفرادی با نوردهی خودکار تحت برنامه نوری 14 ساعت روشنایی و 10 ساعت تاریکی نگهداری شدند. دمای سالن و شرایط تغذیه نیز مطابق با راهنمای پرورش خروس مولد سویه آرین تنظیم گردید. آب به صورت آزادانه در اختیار پرنده ها بود. در این مدت، به منظور تسهیل اسپرم گیری در زمان اعمال تیمار، اسپرم گیری به صورت هفتگی از خروس ها از طریق ماساژ شکمی انجام شد. همزمان، آزمایش های مربوط به اسپرم شامل حجم، زنده مانی، سلامت غشاء، تعداد، تحرک و بررسی خصوصیات جنبایی اسپرم با استفاده از نرم افزار CASA (SCA, ver. 6.2) بررسی گردید.

    نتایج

    نتایج این تحقیق نشان داد که بخشی از فراسنجه های ارزیابی شده کیفی اسپرم شامل حجم منی، غلظت اسپرم و درصد زنده مانی اسپرم، تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی (جینسینگ، خارخاسک، جینسینگ+خارخاسک) قرار نگرفتند و از نظر آماری معنی دار نشدند (0.05P). بیشترین درصد سلامت غشاء اسپرم به مخلوط ترکیبی تیمار جینسینگ + خارخاسک تعلق داشت که به جز با تیمار جینسینگ، با سایر تیمارها تفاوت معنی دار داشت (0.05>P). علاوه بر این، نتایج آزمایش های بعدی نشان داد که سطوح جینسینگ و خارخاسک تاثیر معنی داری بر جنبایی اسپرم ها داشتند و اسپرم های پیشرونده (دارای حرکت رو به جلو)، بدون تحرک و متحرک تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار گرفتند و تفاوت معنی داری را نشان دادند (0.05>P). اما سایر شاخص های اندازه گیری شده جنبایی اسپرم تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفتند و معنی دار نشدند (0.05P). بیشترین درصد اسپرم های بدون حرکت (بی حرکت) به تیمار خارخاسک تعلق داشت که به جز تیمار شاهد، با سایر تیمار ها تفاوت معنی دار داشت (0.05>P). اسپرم های محرک با بیشترین درصد حرکت به تیمار جینسینگ تعلق داشت که به جز تیمار شاهد، با سایر تیمار ها تفاوت معنی دار داشتند (0.05>P).

    نتیجه گیری

    براساس یافته های به دست آمده از این تحقیق، نتیجه گیری می شود که اثر هم افزایی این دو گیاه دارویی (جینسینگ + خارخاسک) تاثیرات مثبتی بر فاکتورهای تولیدمثلی، ازجمله کمیت و کیفیت اسپرم، بهبود سلامت غشای اسپرم، افزایش قدرت باروری و افزایش جنبایی اسپرم خروس ها داشته است.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، اسپرم خروس، بیضه، جینسینگ، خارخاسک
  • بهزاد امیدپور، علی اصغر حاتم نیا*، نیر محمدخانی صفحات 625-640
    سابقه و هدف
    مرزه بختیاری (Satureja bachtiarica Bunge) گیاهی از خانواده نعناع (Lamiaceae) است که حاوی ترکیب های ارزشمندی مانند تیمول، پارا-سیمین و کارواکرول می باشد. در ایران 16 گونه گیاهی معطر از جنس مرزه رشد می کنند. در این مطالعه اکوتیپ های مختلف مرزه بختیاری از استان های ایلام، کرمانشاه، کردستان و آذربایجان غربی جمع آوری شدند. از آنجایی که عوامل اکولوژیکی و محیطی بر کمیت و کیفیت ترکیب های فیتوشیمیایی موجود در گیاهان معطر تاثیر دارند، ازاین رو در این پژوهش به بررسی و مقایسه ترکیب های فیتوشیمیایی و خواص پاداکسایشی اسانس مرزه بختیاری در رویشگاه های مختلف پرداخته شد.
    مواد و روش ها
    نمونه ها در فصل گلدهی از رویشگاه های مختلف با شرایط اکولوژیکی متفاوت در استان های ایلام، کرمانشاه، کردستان و آذربایجان غربی جمع آوری شدند. برای عصاره گیری و اسانس گیری از پودر نمونه های خشک شده استفاده شد. سنجش محتوای فنول، فلاونوئید، ظرفیت آنتی اکسیدانتی کل و ظرفیت جاروب کنندگی رادیکال های DPPH عصاره ها با استفاده از روش اسپکتروفتومتری انجام شد. اسانس گیری به روش تقطیر با آب و مطالعه کمی و کیفی اسانس نیز با استفاده از کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS) انجام گردید.
    نتایج
    داده ها نشان داد که عصاره نمونه های جمع آوری شده از بانه و گیلانغرب به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان محتوای فنول (4.648 و 2.034 میلی گرم اسید گالیک/ گرم ماده خشک) و فلاونوئید (0.164 و 0.090 میلی گرم کوئرستین/ گرم ماده خشک) بوده اند. همچنین بیشترین و کمترین فعالیت پاداکسایشی به ترتیب در نمونه های بانه (42.67 درصد) و گیلانغرب (27.06 درصد) مشاهده گردید. بیشترین ظرفیت جمع آوری رادیکال DPPH (درصد بازدارندگی) در نمونه های جمع آوری شده از بانه (43.16 درصد) و کمترین میزان ظرفیت جمع آوری رادیکال DPPH مربوط به نمونه های جمع آوری شده از گیلانغرب (31.87 درصد) بود. همبستگی مثبت معنی داری (0.9<r) در سطح احتمال 1 درصد بین محتوای فنول کل با ظرفیت آنتی اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH و بین ظرفیت آنتی اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH مشاهده گردید. بین محتوای فلاونوئید کل با ظرفیت آنتی اکسیدانی و درصد بازدارندگی DPPH و بین محتوای فنول کل و محتوای فلاونوئید کل همبستگی مثبت معنی داری 0.875=r) در سطح احتمال 1 درصد مشاهده شد. ترکیب های اصلی اسانس مرزه بختیاری شامل تیمول، پارا-سیمن و گاما-ترپینن بود که میزان آنها در مناطق مختلف متفاوت بود. مقایسه ترکیب های متشکله اسانس مرزه بختیاری در رویشگاه های مورد مطالعه نشان داد که در چهار رویشگاه تیمول ترکیب اصلی بوده (28.8 تا 42.7 درصد) و در رویشگاه میاندوآب، پارا-سیمن (35.2 درصد) ترکیب اصلی می باشد. نتایج همبستگی نشان داد که بین ترکیب تیمول (ترکیب اصلی اسانس) با محتوای فلاونوئید کل، ظرفیت پاداکسایشی و ظرفیت جمع آوری رادیکال DPPH همبستگی منفی و معنی داری بود، البته بین تیمول و محتوای فنول کل نیز همبستگی منفی وجود دارد ولی با این حال این همبستگی معنی دار نبود. بیشترین و کمترین میزان بازدهی اسانس در نمونه های جمع آوری شده از میاندوآب (2.75 درصد) و بانه (0.87 درصد) مشاهده شد.
    نتیجه گیری
    مشاهدات ما نشان داد که ترکیب های اصلی اسانس مرزه بختیاری جمع آوری شده در مناطق مختلف با شرایط اکولوژیکی مختلف شامل تیمول، پارا-سیمن و گاما-ترپینن بود که میزان آنها در مناطق مختلف متفاوت بودند. به طورکلی بازدهی اسانس و میزان کمی و کیفی ترکیب های اسانس به عوامل اکولوژیکی و محیطی وابسته می باشد که می توانند روی میزان ترکیب های اسانس گیاهان تاثیر بگذارند.
    کلیدواژگان: مرزه بختیاری، ترکیب های فنول، ظرفیت پاداکسایشی، اسانس
  • احسان کهنه*، سمر رمزی، کوروش فلک رو صفحات 641-658
    سابقه و هدف
    رنگ یکی از مهمترین فاکتورهای تعیین کیفیت چای است که مستقیما تحت تاثیر شرایط رویشی و محیطی گیاه از قبیل بارندگی، کودها و نور قرار می گیرد. نور از متغیرهای محیطی است که به عنوان منبع انرژی برای تنظیم رشد گیاه، مهمترین فاکتور برای رنگ گیاه است. چای گیاهی سایه دوست است که کمبود نور می تواند با کاهش یا کندی تولید بازدارنده های فتوسنتزی، باعث بهبود کیفیت نوشیدنی چای شود. استفاده از روش های مختلف سایه دهی بوته چای به منظور تولید چای سبز باکیفیت و قیمت بالا در مناطق چای کاری دنیا در حال افزایش است.
    مواد و روش ها
    این پژوهش باهدف بررسی آثار شدت روشنایی و کود اوره بر کیفیت برگ سبز چای، به صورت کرت های خردشده در زمان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در باغی با سن بوته حدود 70 سال با تیمارهای: 1- عدم پوشش بوته+ 250 کیلوگرم در هکتار اوره، 2- عدم پوشش بوته+ 500 کیلوگرم در هکتار اوره، 3- پوشش بوته با سایبان با تراکم 50% + 250 کیلوگرم در هکتار اوره، 4- پوشش بوته با سایبان با تراکم 50% + 500 کیلوگرم در هکتار اوره، 5- پوشش بوته با سایبان با تراکم 90% + 250 کیلوگرم در هکتار اوره، 6- پوشش بوته با سایبان با تراکم 90% + 500 کیلوگرم در هکتار اوره در سه تکرار اجرا شد. ابعاد هریک از تکرارها 0.7×6 متر بود و پوشش دهی در دو برداشت بهاره و تابستانه انجام شد. برای پوشش دهی از توری سایبان گلخانه ای 50 و 90% استفاده شد. پوشش ها به مدت سه هفته به نحوی روی بوته ها قرار گرفت که کنار بوته ها نیز پوشانده شود و با استفاده از طناب محکم و ثابت شد. پس از گذشت زمان مورد نظر، پوشش ها برداشت شده و برگ چینی انجام شد. در هر برداشت، عملکرد (یک غنچه و دو برگ) و اجزاء عملکرد شامل تراکم و وزن شاخساره، میزان کلروفیل، غلظت عناصر غذایی اصلی و برخی ویژگی های بیوشیمیایی در برگ سبز تولیدی اندازه گیری گردید.
    نتایج
    استفاده از سایبان 50% و 500 کیلوگرم اوره در مقایسه با شرایط بدون سایبان باعث افزایش 14.8% عملکرد برگ سبز شد. کمترین عملکرد نیز در تیمار 1 مشاهده شد. استفاده از توری سایبانی 50% در مقایسه با شرایط آفتابی تاثیر مثبت معنی داری بر عملکرد برگ سبز داشت؛ اما توری سایبانی 90% تاثیر مثبتی نداشت. استفاده از توری سایبانی 50% در مقایسه با شرایط بدون سایبان باعث افزایش تقریبا 3/35 درصدی تعداد شاخساره قابل برداشت شد، کمترین تعداد شاخساره نیز در شرایط بدون سایبان با مصرف 250 کیلوگرم کود اوره مشاهده شد. تیمارهای مورد استفاده تاثیر معنی داری بر غلظت نیتروژن برگ سبز چای داشت. با مقایسه میانگین ها مشخص شد که بیشترین غلظت نیتروژن در تیمار 4 است که با تیمارهای بدون سایه و سایه 90% و مصرف 500 کیلوگرم کود اوره تفاوت معنی داری دارد. کمترین غلظت نیتروژن نیز در شرایط سایه 90% و مصرف 500 کیلوگرم کود اوره مشاهده شد که با تیمارهای بدون سایه تفاوت معنی داری نداشت. بیشترین مقدار کلروفیل و عصاره آبی (0.68 و 37%) به ترتیب با 37.2 و 29.27 درصد افزایش نسبت به تیمار بدون سایبان با مصرف کود برابر، در تیمار 6 مشاهده شد. درمجموع با درنظرگرفتن نتایج حاصل می توان نتیجه گیری کرد که سایه دهی به میزان 50% همراه با اوره تاثیر مثبت بیشتری بر عملکرد برگ سبز داشته است، در حالی که سایه دهی 90% و مصرف اوره اثر بهتری بر ویژگی های کیفی برگ سبز به ویژه مقدار کلروفیل برگ دارد.
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که با تغییر میزان نور شاخص های کمی و کیفی برگ سبز چای تحت تاثیر قرار می گیرد. به دلیل سرعت و راحتی نصب توری سایبان گلخانه ای در مقایسه با استقرار درختان سایبانی مختلف در باغ های چای موجود و نتایج حاصل از این پژوهش، می توان نتیجه گیری کرد که کاربرد توری سایبان 50% و کود اوره تاثیر مثبت بیشتری بر عملکرد برگ سبز داشته ولی توری سایبان 90% درصد و کود اوره اثر بهتری بر ویژگی های کیفی برگ سبز به ویژه مقدار کلروفیل دارد. ازاین رو، باتوجه به هدف از تولید نوع چای، می توان بیان کرد که توری سایبان 50% و 90% به ترتیب برای تولید چای سیاه و چای سبز مناسبتر است.
    کلیدواژگان: چای، سایه دهی، عملکرد، کلروفیل، عصاره آبی
  • محمد سپهری بیمرغی، فرزاد نجفی، محمدبهزاد امیری* صفحات 659-681
    سابقه و هدف

    زیره سبز به عنوان یک گیاه دارویی و ادویه ای جایگاه ویژه ای در نظام های کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک جهان ازجمله ایران دارد. با وجود ظرفیت بالای زیره سبز، کشت آن با چالش های عمده ای روبرو است که می تواند تولید و بهره وری آن را محدود کند. این گیاه، اگرچه به شرایط خشکی نسبی سازگار است، اما به شدت تحت‎تاثیر تنش های محیطی به‎ویژه تنش کم آبی قرار می گیرد. شناخت دقیق پاسخ زیره سبز به تنش کم آبی و یافتن راهکارهای موثر برای بهبود تحمل آن، برای توسعه پایدار کشت این گیاه در مناطق مستعد ضروری است، بنابراین هدف از این پژوهش، بررسی اثر آبیاری و اسید هیومیک و پروتئین گلوتن گندم و باکتری باسیلوس روی گیاه دارویی زیره سبز بود.

    مواد و روش‎ها

     آزمایش در دو سال زراعی متوالی 1400-1399 و 1401-1400 به صورت کرت‎های خرد شده در زمان در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی مجتمع آموزش عالی گناباد با سه تکرار اجرا شد. سه سطح آبیاری شامل آبیاری کامل (50 درصد تبخیر از تشت تبخیر برحسب میلی‎متر)، کم ‎آبیاری (70 درصد تبخیر از تشت تبخیر برحسب میلی‎متر) و عدم‎ آبیاری تکمیلی در کرت های اصلی و محلول‎ پاشی اسید هیومیک، پروتئین گلوتن گندم، کاربرد باکتری باسیلوس و شاهد (عدم‎ اعمال هر گونه محلول ‎پاشی) در کرت‎های فرعی قرار گرفتند. در هر دو سال زراعی، در اواخر فصل رشد، با آغاز مرحله رسیدگی دانه ها و خشک شدن اندام هوایی گیاه، از هر کرت پنج بوته به صورت تصادفی از ردیف های میانی برای اندازه گیری صفات مورد نظر انتخاب و برخی صفات مورفولوژیکی و اجزای عملکرد مانند ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی در بوته، وزن برگ و ساقه، وزن و طول ریشه، وزن برگ، تعداد چتر و چترک در بوته، تعداد و وزن دانه در بوته و وزن هزار دانه اندازه‎گیری شدند. به منظور ارزیابی مواد موثره و اجزاء تشکیل دهنده اسانس، بذرها در سایه و در دمای اتاق خشک گردید. تجزیه وتحلیل داده ‎های آزمایش با استفاده از نرم‎ افزار آماری SAS Ver. 9.4 و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون چند دامنه‎ ای دانکن انجام شد.

    نتایج

    کاربرد کلیه نهاده های بوم‎سازگار مورد مطالعه، افزایش ارتفاع بوته، تعداد ساقه فرعی و وزن برگ و ساقه در بوته در مقایسه با تیمار شاهد را موجب شدند. کاربرد باسیلوس و اسید هیومیک در شرایط کم‎آبیاری به‎ترتیب منجر به افزایش 44 و 49 درصدی وزن ساقه در بوته نسبت به شاهد شد. محلول‎ پاشی پروتئین گلوتن گندم در شرایط عدم ‎آبیاری تکمیلی تعداد چتر در بوته را 41 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داد. وزن بذر در بوته در شرایط کم ‎آبیاری تحت تاثیر منابع تغذیه ای باسیلوس و اسید هیومیک به ‎ترتیب 49 و 52 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. بیشترین مقدار ترکیب گاما-ترپینن-7-آل (35.21 درصد) در شرایط محلول پاشی اسید هیومیک به دست آمد و کاربرد پروتئین در شرایط آبیاری کامل مقدار پارا-سیمن را 28 درصد نسبت به کاربرد این کود در شرایط عدم آبیاری تکمیلی افزایش داد.

    نتیجه ‎گیری

     به‎طورکلی با توجه به یافته های این پژوهش، چنانچه امکان آبیاری کامل در مزرعه زیره سبز وجود داشته باشد، می توان به بالاترین عملکرد کمی و کیفی گیاه دست یافت و اگر به هر دلیلی شرایط برای آبیاری کامل مزرعه فراهم نبود، حداقل انجام رژیم کم آبیاری در مقایسه با آبیاری دیم توصیه می شود. نتایج نشان داد که کاربرد نهاده های بوم ‎سازگار در شرایط تنش خشکی در کاهش خسارت های ناشی از تنش خشکی موثر بود.

    کلیدواژگان: اجزای اسانس، تنش خشکی، ریزوباکتر محرک رشد، اسید آلی، عدم‎ آبیاری تکمیلی
  • عادل مددی، بهرام میرشکاری*، عبدالله حسن زاده قورت تپه صفحات 682-707
    سابقه و هدف
    توجه روزافزون به آثار نامطلوب داروهای شیمیایی در مقایسه با آثار مطلوب استفاده از داروهای گیاهی، باعث علاقه به کشت گیاهان دارویی شده است. از سوی دیگر، حاصلخیزی کم خاک ناشی از کاربرد مداوم کودهای شیمیایی به چالشی برای تولید پایدار کشاورزی در گیاهان دارویی تبدیل شده است. کاربرد تیمارهای تلفیقی زئولیت، کود آلی و زیستی می تواند از شدت مشکلات بکاهد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی اثر کاربرد تکی و تلفیقی کودهای زیستی، آلی، شیمیایی و زئولیت بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات فیزیولوژیکی گیاه دارویی بالنگو (Lallemantia iberica)، تحت رژیم های مختلف آبیاری، آزمایشی در سال زراعی 96-1395 به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط آب و هوایی ارومیه (طول جغرافیایی 37 درجه و 44 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 45 درجه و 10 دقیقه شمالی و ارتفاع 1320 متری از سطح دریا) اجرا شد. تیمارها شامل سه سطح آبیاری (آبیاری در 75% ظرفیت زراعی یا آبیاری کامل، آبیاری در 50% ظرفیت زراعی یا تنش متوسط و آبیاری در 30% ظرفیت زراعی یا تنش شدید) به عنوان عامل اصلی و تیمار کودی در 12 سطح شاهد (F1)، میکوریزای Glomus intaradices (F2)، ورمی کمپوست (F3)، کود شیمیایی N.P.K (F4)، زئولیت (F5)، ورمی کمپوست + میکوریزا (F6)، ورمی کمپوست + کود شیمیایی (F7)، زئولیت+ میکوریزا (F8)، میکوریزا + کود شیمیایی (F9)، زئولیت+ ورمی کمپوست (F10)، زئولیت+ کود شیمیایی (F11) و ورمی کمپوست + میکوریزا + زئولیت (F12)، به عنوان عامل فرعی اعمال شدند. داده ها با استفاده از نرم افزار SAS 9.2 و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون LSD در سطح 0.05 P≤ مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت.
    نتایج
    نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که اثر تیمارهای مختلف آبیاری و کود و اثر متقابل آنها بر ارتفاع بوته، تعداد شاخه های جانبی، وزن تر و خشک بوته، وزن تر گل، تعداد فندقه در هر چرخه گل، تعداد دانه در هر چرخه گل، تعداد چرخه گل در هر بوته، طول گل آذین، وزن هزار دانه، عملکرد، عملکرد بیولوژیک، محتوای نسبی آب برگ (RWC)، شاخص کلروفیل، آسکوربات پراکسیداز، سوپر اکسیددیسموتاز، مالون دی آلدهید و پرولین بالنگو معنی دار بود. فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی مانند آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و مقدار ترکیب هایی مانند پرولین و مالون دی آلدهید با افزایش شدت تنش آبی افزایش معنی داری داشتند. در روندی معکوس، عملکرد، اجزاء عملکرد، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب برگ (RWC) به دلیل محدودیت آبی کاهش معنی داری از خود نشان دادند. بیشترین عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، تعداد چرخه گل در هر بوته، تعداد فندقه در هر چرخه گل، تعداد دانه در هر چرخه گل، وزن گل، طول گل آذین، وزن خشک بوته، وزن تر بوته، تعداد شاخه جانبی، ارتفاع بوته، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب از تیمار آبیاری پس از 75 درصد ظرفیت زراعی توام با کاربرد میکوریزا + ورمی کمپوست + زئولیت (F12) و بیشترین میزان مالون دی آلدهید و پرولین از تیمار آبیاری پس از 30 درصد ظرفیت زراعی همراه با کاربرد میکوریزا + زئولیت (F8) حاصل شد. تیمار مذکور ضمن تولید محصول رضایت بخش، به طور قابل توجهی مصرف کود شیمیایی را نیز کاهش داد که این موضوع می تواند گامی به سوی تولید سالم و کشاورزی پایدار باشد. تیمارهای ورمی کمپوست، میکوریزا و زئولیت نسبت به تیمار شیمیایی و شاهد عملکرد بهتری داشتند.
    نتیجه گیری
    براساس نتایج می توان استنباط کرد که استفاده از روش تغذیه تلفیقی به ویژه تیمار ترکیبی سه گانه ورمی کمپوست + میکوریزا + زئولیت تحت رژیم های مختلف آبیاری، ضمن کاهش مصرف کودهای شیمیایی باعث بهبود عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه بالنگو شد.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان، تنش کمبود آب، عملکرد، اجزاء عملکرد
  • عبدالباسط محمودی، محمدتقی عبادی، مهدی عیاری* صفحات 708-725
    سابقه و هدف

    بوقناق یا زول (E. billardieri) و چوچاق (E. caucasicum) دو گونه بسیار مهم از 11 گونه شناخته شده از جنس Eryngium در ایران هستند. از گیاهان این جنس در تولید عرق بوقناق استفاده می شود. ادعا می شود که این عرق باعث کاهش سطح گلوکز خون می گردد. گونه های این جنس محتوای اسانس بالایی ندارند اما گستره وسیعی از ترکیبات در اسانس آنها گزارش شده است. هدف از انجام این مطالعه که در راستای مطالعات قبلی می باشد، بررسی ترکیب های فرار محلول و نامحلول این دو گونه در آب می باشد. در فرایند عرق گیری از این گیاهان که به عرق بوقناق شهرت دارد ترکیب های فرار نیز وارد آب می گردد، بنابراین شناسایی ترکیب های فرار محلول و نامحلول در آب برای گونه های این جنس اهمیت دارد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه گیاه بوقناق یا زول از سه رویشگاه گنجنامه (GN) (استان همدان)، سد لار (DL) (دماوند، استان تهران) و رازقان (RZ) (استان مرکزی) و چوچاق از پارک ملی بوجاق (BO) (استان گیلان) و روستای ابر (RA) (استان سمنان) به ترتیب با ارتفاع 2800، 2450، 1750، 11- و 2056 متر از سطح دریا جمع آوری گردید. نمونه های گیاهی سایه خشک شده، توسط دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب اسانس گیری شد. درصد اسانس به صورت وزنی/وزنی محاسبه گردید. بعد از اتمام اسانس گیری و جمع آوری نمونه های اسانس، 100 میلی لیتر عرق برای جزء گیری بدست آمد. عملیات جزء گیری توسط 100 میلی لیتر حلال اتیل استات در سه تکرار انجام شد. درصد جزء آلی عرق به صورت وزنی/حجمی (گرم بر 100 میلی لیتر عرق) محاسبه شد. آنالیز کمی و کیفی اسانس و جزء آلی عرق توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC-FID) و دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS) انجام شد.

    نتایج

    براساس نتایج، میزان اسانس به ترتیب 0.15، 0.11، 0.37، 0.1 و 0.12 درصد وزنی/وزنی برای GN، DL، RZ، BO و RA به دست آمد. ترکیب های اصلی اسانس 6،3،2-تری متیل بنزالدئید (18.8، 16.8 و 12.3 درصد)، سسکوئی سینئول (31.3، 28.8 و 40.5 درصد) و بتا-بیسابولنال (9.2، 13.8 و 7.3 درصد)، به ترتیب برای GN، DL و RZ شناسایی شد. همچنین ترکیب های اصلی اسانس ترانس-کاریوفیلن (3/20 و 5/26 درصد)، بتا-بیسابولن (7.4 و 9.8 درصد)، بتا-سسکوئی فلاندرن (30.1 و 20.2 درصد) و سیس-فالکارینول (16.6 و 23.2 درصد) به ترتیب در RA و BO بود. بازده اسانس در فرکشن های Of-GN، Of-DL، Of-RZ، Of-BO و Of-RA به ترتیب 0.031، 0.012، 0.023، 0.024 و 0.008 گرم در 100 میلی لیتر آب حاصل از اسانس گیری تعیین شد. ترکیب های عمده شناسایی شده از این جزء ها شامل 6،3،2-تری متیل بنزالدئید (45.5، 30.2 و 22.9 درصد)، سسکوئی سینئول (12، 8.1 و 14.6 درصد)، 3-متیل-2(h5)-فورانون (9.1، 12.4 و 17.8 درصد) و پارا-وینیل گوایاکول (11.4، 14.6 و 12.3 درصد) به ترتیب برای Of-GN، Of-DL و Of-RZ بود. اما 3-متیل-2(h5)-فورانون (6.7 و 21.8 درصد)، ترانس-بتا-اوسیمن (7.8 و 16.8 درصد)، پارا-وینیل گوایاکول (15.2 و 11.6 درصد) و کاریوفیلن اکسید (23.7 و 14.8 درصد) به ترتیب برای Of-RA و Of-BO بودند.

    نتیجه گیری

    بعد از شناسایی ترکیب های فرار محلول و نامحلول در آب، به ارتباط این ترکیب ها تا حد بالایی پی برده شد. در جزء آلی از عرق هر دو گونه ترکیب پارا-وینیل گوایاکول و 3-متیل-2(h5)-فورانون به عنوان ترکیب های اصلی شناسایی شدند که در اسانس این دو گونه مشاهده نشدند. همچنین ترکیب 6،3،2-تری متیل بنزالدئید در اسانس و جزء آلی مربوط به هر دو گونه مشاهده شد، اما مقدار آن در گونه E. billardieri به مراتب بیشتر از E. caucasicum بود. همچنین ترکیب 4،3،2-تری متیل بنزالدئید در اسانس و جزء آلی عرق گونه E. caucasicum مشاهده شد، اما فقط در اسانس گونه E. billardieri مشاهده گردید.

    کلیدواژگان: توده های بوقناق، ترکیب های فرار، GC، MS، زول، عرق گیری
  • زهرا فرهمند، مهدی تازه، محمدجواد قانعی بافقی*، مصطفی شیرمردی، غلامرضا زارعی صفحات 726-741
    سابقه و هدف

    تنوع اقلیمی در ایران، موجب شده است تا امکان پرورش بسیاری از گیاهان دارویی، فراهم گردد. صنعت گیاهان دارویی مزیت بالایی در صادرات دارد. نوع گیاه کشت شده، میزان تولید محصول زیرکشت، اثر عوامل اکولوژیکی و اهمیت اقتصادی آن بر کمیت و کیفیت تولید گیاه دارویی اثرگذار است. گیاه دارویی زیره سیاه به دلیل نیاز آبی پایین، ارزش صادراتی بالا و نقشی که در اشتغال زایی بخش کشاورزی دارد، از اهمیت ویژه ای در تناوب کشت در مناطق خشک و نیمه خشک برخوردار است. آثار مهم دارویی برای زیره سیاه ذکر شده که درمان زخم معده، تب بر، کاهش چربی و کلسترول خون، ضد آلرژی و کاهش قند خون ازجمله آن می باشد. اسانس زیره سیاه خاصیت ضد اکسایشی داشته و در طعم غذا، شکلات و پنیر استفاده می شود. از این رو، با توجه به نیاز آبی کم این گیاه، بررسی مناطق مستعد رشد این گونه در استان یزد هدف این تحقیق می باشد.

    مواد و روش ها

    استان یزد با مختصات جغرافیایی '29 º36 تا '22 º33 عرض شمالی و 52 º48 تا '36 º56 طول شرقی و 7.9 درصد از مساحت کشور را تشکیل می دهد و در بخش خشک و کم باران مرکزی ایران واقع شده است. در این تحقیق، ابتدا از طریق جستجوی علمی، مطالعات کتابخانه ای و بررسی زیستگاه های گونه مورد مطالعه، شرایط اکولوژیکی مناسب برای رشد گونه زیره سیاه به دست آمد. در مرحله دوم، با استفاده از اطلاعات به دست آمده، مبادرت به تهیه و تولید نقشه های موضوعی مختلف گردید. سپس با استفاده از لایه های اطلاعاتی به دست آمده و تلفیق آنها در محیط GIS، اقدام به مکان یابی بالقوه رویشگاه گونه زیره سیاه شد. در این تحقیق از متغیرهای فیزیکی و شیمیایی مانند pH، هدایت الکتریکی و درصد اشباع خاک و متغیرهای هواشناسی شامل سرعت باد، دمای حداکثر، دمای حداقل، میانگین دما، فشار از سطح دریا، رطوبت نسبی حداکثر، رطوبت نسبی حداقل، رطوبت نسبی، ساعات آفتابی، میانگین دمای خشک، میانگین دمای تر، بارندگی، بارش برف، تبخیر و تعرق، دمای مطلق حداقل و حداکثر و پارامترهای بیوفیزیکی موثر نیز شامل جهت، ارتفاع و شیب با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع در مقیاس 1:25000 استفاده شد. سپس نقشه نقاط هریک از پارامترهای هواشناسی موثر در رشد زیره سیاه در سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید.

    نتایج

    نتایج تحقیق نشان داد بیشترین محدودیت مربوط به ارتفاع است که کمترین سطح حائز صلاحیت برای رویش در آن مشاهده شد و در مقابل پارامتر دمای حداقل تقریبا در تمام مراتع سطح استان برای کشت این محصول مناسب بود و دمای حداکثر بیشتر در مناطق دشتی مشکل زا بود. با توجه به تلفیق نهایی نقشه ها، مشخص گردید که 1528560.8 هکتار از اراضی استان دارای شرایط مطلوب برای کشت زیره سیاه می باشد و 5791940.7 هکتار از اراضی نامناسب است.

    نتیجه گیری

    وجود دشت های وسیع با ارتفاع کم در استان به همراه گسترش اراضی شور در بیشتر مناطق پست و اقلیم گرم و خشک آن باعث شده متغیرهای محیطی و اقلیمی مهمترین عامل محدودکننده کشت این گونه در استان باشد و امکان کشت آن عمدتا محدود به اراضی مرتفع گردد. این اراضی از نظر دمایی، کیفیت خاک و آب به لحاظ هدایت الکتریکی و میزان بارندگی، قابلیت کشت این گونه را دارد. نقشه نهایی حاصل از تلفیق اطلاعات نشان داد که مساحتی حدود 26.3 درصد از نواحی مرکزی و غربی استان استعداد کشت زیره سیاه را دارد. البته بررسی شرایط محلی در این زمینه الزامیست.

    کلیدواژگان: اگرواکولوژیکی، توپوگرافی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، گیاه دارویی
  • یاسمن مشهدی تفرشی، قاسم اقلیما* صفحات 742-765
    سابقه و هدف
    Alcea koelzii از خانواده پنیرک (Malvaceae) است. این گونه به دلیل داشتن فلاونوئیدها، اسیدهای فنلی، کومارین ها، تری ترپن ها، آلکالوئیدها، پلی ساکاریدهای اسیدی (موسیلاژ)، پکتین ها، اسکوپولتین، آسپاراژین، تانن ها، استروئیدها، پروتئین ها و مواد معدنی، دارای خواص بیولوژیکی مختلفی ازجمله ضدالتهاب، ضدمیکروبی، آنتی اکسیدانی، ضداستروژنی، مهارکننده آنزیم و تنظیم کننده سیستم ایمنی است. نظر به اهمیت گیاه ختمی به عنوان یک گونه گیاهی بومی کشور و جایگاه و ارزش آن در صنایع داروسازی، غذایی، آرایشی و بهداشتی، اهلی کردن، ایجاد ارقام مرغوب و همگن و کشت وسیع این گیاهان با اهمیت و ضروری به نظر می رسد. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی تنوع صفات عملکردی، مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی (به ویژه محتوای آنتوسانین، موسیلاژ و ترکیب های فنلی) جمعیت های مختلف A. koelzii به عنوان اولین قدم در جهت کشت و اهلی سازی این گیاه انجام شد.
    مواد و روش ها
    به منظور بررسی ویژگی های مورفولوژیکی، عملکردی و فیتوشیمیایی جمعیت های A. koelzii جمعیت های مختلف از رویشگاه های طبیعی در تابستان 1403 و مرحله گلدهی کامل جمع آوری شد. خصوصیات مورفولوژیکی و عملکردی از قبیل ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، قطر گل، تعداد گل، وزن خشک گل در بوته و خصوصیات فیتوشیمیایی شامل محتوای فنل کل، فلاونوئید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، محتوای آنتوسیانین، محتوای موسیلاژ و کربوهیدرات اندازه گیری شد و ترکیب های فنلی به وسیله کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) اندازه گیری شدند. تمام آزمایش های انجام شده در این تحقیق در پنج تکرار انجام شد. نتایج به دست آمده به صورت میانگین ± انحراف معیار ارائه شده اند. برای ارزیابی اختلاف معنی دار بین ارقام در مورد صفات اندازه گیری شده، تجزیه واریانس یک طرفه با استفاده از نرم افزار SAS 9.4 انجام شد. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون دانکن با سطح معنی داری 0.05 درصد انجام شد. نمودار بای پلات و تجزیه خوشه ای با استفاده از ضریب فاصله اقلیدسی و روش Ward با استفاده از نرم افزار Origin نسخه 2022 انجام گردید. علاوه بر این، از نرم افزار R برای ایجاد نمودار همبستگی استفاده شد.
    نتایج
    بالاترین ضریب تغییرات مربوط به روتین (223.37%) اسید کلروژنیک (195.91%)، فعالیت آنتی اکسیدانی (20.113%) و وزن خشک گل در بوته (78.07%) بود. بیشترین وزن خشک گل (1105.14 گرم در هر بوته) در جمعیت TAR و کمترین آن (672.38 گرم در هر بوته) مربوط به جمعیت SIL بود. جمعیت های ZAN (27.35%) و SIL (23.42%) بیشترین میزان موسیلاژ را داشتند. میزان آنتوسیانین در گونه های مختلف از 1.86 (در ZAN) تا 3.72 (در QOR) میلی گرم سیانیدین 3-ا- گلوکوزاید بر گرم وزن خشک متغیر بود. حداکثر محتوای فنل کل (29.72 میلی گرم معادل اسید گالیک بر گرم وزن خشک) و فلاونوئید کل (16.84 میلی گرم معادل روتین بر گرم وزن خشک) در جمعیت SIL مشاهده شد. محتوای کربوهیدرات کل بین30.73 تا 53.41% متغیر بود که بیشترین و کمترین آن به ترتیب در BAN و HAS مشاهده شد. ترکیب های فنلی از قبیل روتین، اسید کلروژنیک، کامفرول و آپیژنین به عنوان ترکیب های فنلی اصلی به وسیله HLPC شناساسی شدند.
    نتیجه گیری
    یافته های این مطالعه نشان داد که بین جمعیت های A. koelzii تنوع ژنتیکی قابل توجهی از نظر ویژگی های مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی وجود دارد. تنوع فوق العاده از نظر پارامترهای مورد مطالعه، نشان دهنده قابلیت جمعیت های مختلف A. koelzii برای انتخاب و استفاده در برنامه های اصلاح نژاد، کشت و تولید است.
    کلیدواژگان: آنتوسیانین، اصلاح، تنوع، موسیلاژ، ختمی
|
  • Leili Safaii *, Ebrahim Sharifi Ashoorabadi, Davood Amin Azarm Pages 561-579
    Background and objectives

    Ziziphora is a medicinal genus belonging to the Lamiaceae family. This genus comprises 18 species worldwide, of which three annual species, including Z. capitata, Z. persica, and Z. tenuior, along with one perennial species (Z. clinopodioides), grow in Iran. Except for Z. persica, the remaining species are distributed across the habitats of Isfahan province. The aerial parts of these plants emit a fragrant aroma during flowering, and today their bioactive compounds are widely used in pharmaceutical formulations to treat cough, heartache, intestinal inflammation, uterine infections, menstrual pain, nausea, and various cardiovascular disorders. Ziziphora essential oil contains valuable constituents, including pulegone and 1,8-cineole, with their proportions differing among species. The objective of this research was to evaluate the quantitative yield and essential oil composition of species within this genus in Isfahan province, and to assess their feasibility for introduction into the country’s agricultural production system.

    Methodology

    This study was conducted at the Fozveh Research Station of Isfahan between 2019 and 2020. The species examined included Z. clinopodioides, Z. tenuior, and Z. capitata. Seeds of the annual species were cultivated in February of both 2019 and 2020. The perennial species was sown in February 2019 inside a greenhouse using seedling trays filled with peat moss, and the resulting seedlings were transplanted to the field in April. Plants were established using a randomized complete block design with three replications. Quantitative traits such as plant height and leaf biomass were measured at the flowering stage (defined as more than 70% flowering). Plants within one square meter of each plot were harvested to determine dry biomass, while the remaining plants were retained to measure thousand-seed weight and seed yield. Essential oils were extracted by hydrodistillation using a Clevenger apparatus. Essential oil composition was quantified by gas chromatography (GC), and qualitative identification of compounds was performed using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS).

    Results

    The three Ziziphora species exhibited significant differences in plant height, dry aerial biomass, dry-to-fresh weight ratio of aerial parts, seed weight per plant, thousand-seed weight, leaf and seed yield, and essential oil percentage and yield. The highest plant height (38 cm), leaf yield (3800 kg/ha), and seed yield (95 kg/ha) were recorded in Z. clinopodioides during the second year. Essential oil content among the species ranged from 0.5% to 1.53%, with the highest percentage and yield, 1.53% and 57 kg/ha, respectively, observed in Z. clinopodioides in the second year. Essential oil profiling demonstrated interspecific and interannual differences in both the type and number of identified compounds. Z. clinopodioides presented 17 and 20 compounds in the first and second year, constituting 74.7% and 91.9% of the total essential oil. The 1,8-cineole, reaching 44.5% and 31.6%, was the dominant compound in the first and second years. Camphene (3.4%), sabinene (4.8%), α-terpinene (3.1%), and linalool (3.2%) were also key constituents. In Z. tenuior, 14 and 10 compounds were identified in the first and second years, accounting for 85.6% and 97.5% of the essential oil. The primary compound in both years was pulegone, measured at 64.3% in the first year and 89.5% in the second year. p-Mentha-3-en-8-ol and 1,8-cineole, at 7.6% and 4.9% were the most abundant constituents after pulegone, respectively, in the first year. In Z. capitata, 9 and 7 compounds were detected across the two years, representing 99.4% and 90.5% of the total essential oil. The major constituents in the first year were piperitone (25.3%), thymol (26.3%), and carvacrol (30.1%); however, in the second year, piperitone dominated at 42.2%.

    Conclusion

    Considering that Ziziphora currently lacks a defined position in the national agricultural system and given the superior quantitative and qualitative performance of Z. clinopodioides compared with the other species, as well as its considerable essential oil yield and valuable chemical constituents, it can be proposed as a promising new candidate for large-scale cultivation and integration into the country’s agricultural production framework.

    Keywords: Ziziphora, Aerial Part Yield, Pulegone, 8-Cineole
  • Maedeh Ataeinejad, Mohammadreza Moradi Telavat *, Seyed Ataollah Siadat, Ali Moshtattai, Ali Ghatei Pages 580-597
    Background and objectives

    Fennel is an herbaceous, aromatic, and perennial plant from the Umbelliferae family with the scientific name Foeniculum vulgare L. The height of the plant is about one to two meters. Its stems are erect, cylindrical, branched, and green. This plant is one of the world's most well-known medicinal plants and is considered an important agricultural export product of Iran. The medicinal properties of fennel include improving the digestive system, eliminating hormonal disorders, especially in women, and increasing breastfeeding in mothers. Given the increasing demand for this medicinal plant, improving the quantity and quality of its yield through optimizing agricultural methods, including proper nutrition, is of particular importance. The use of nitrogen fertilizer in combination with organic and biological fertilizers, such as sugarcane compost and biofarm, can improve the growth and yield of fennel. Therefore, the present study was designed and implemented to determine the best type of fertilization and, in fact, the appropriate nutrition for fennel plants in the climate conditions of Khuzestan, in the city of Molasani, 36 km north of Ahvaz, between the Karun River and the Ahvaz-Shushtar road.

    Methodology

    This research was conducted in autumn, winter, and spring of 2023-2024 at a farm of Khuzestan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, in the form of split plots in randomized complete blocks with three replications. In the main plots, levels of combining nitrogen fertilizer and sugarcane residue compost include A1: control (no use of nitrogen fertilizer and no use of sugarcane compost), A2: 150 kg/ha pure nitrogen, A3:112.5 kg/ha pure nitrogen + 8 tons/ha of sugarcane compost A4: 75 kg/ha pure nitrogen + 16 tons/ha of sugarcane compost, A5: 37.5 kg/ha pure nitrogen + 24 tons per hectare of sugarcane compost and A6: 32 tons per hectare of pure sugarcane compost were investigated. In the subplots, the seed inoculation treatment with Biofarm biofertilizer, including B0: control (no seed inoculation with Biofarm) and B1: treatment (seed inoculation with Biofarm), was investigated. The measured plant traits included seed yield per field unit, seed yield components, morphological traits, and essential oil percentage and yield per field unit.

    Results

    The results of the statistical analysis of the data showed that the highest height of the plant in treatment A3 (119.8 cm) and treatment B1 (108.3 cm), the highest number of branches in the plant at the level of treatment A2 by (38.85) numbers, the most The number of umbels per plant at the level of treatment A2 (17/7) and in treatment B1 at the rate of (15/5), the highest number of seeds per umbel corresponding to treatment A3B0 (166/80) of seeds per umbel and without the use of biofertilizer was obtained. On the other hand, the maximum weight of 1,000 seeds in A5B0, A2B1, and A3B0 treatment levels were 3.5, 3.4, and 3.4 grams, respectively, which were not statistically significantly different from each other. In general, the highest seed yield in A4B0 treatment is (998) kg per hectare, the highest percentage of essential oil in A2 treatment is (2.26) percent, and the highest fennel essential oil yield is related to A2B1 treatment level, (22.1) kg. It was per hectare.

    Conclusion

    According to the results of this research, the application of 75 kg/ha of pure nitrogen and 16 tons/ha of sugarcane compost to increase the yield of fennel seeds and the use of biological fertilizers along with chemical fertilizers (150 kg/ha) increased the yield of fennel seed essential oil. As a result, if the results are repeated and confirmed in subsequent studies, it can be recommended to the manufacturers of this product.

    Keywords: Essential Oil, Organic Fertilizer, Chemical Fertilizer, Biological Fertilizer, Seed Yield, Thousand-Grain Weight
  • Mehdi Taheri Asghari *, Abolfazl Baghbani-Arani, Seyed Reza Miralizadeh Fard Pages 598-612
    Background and objectives
    Garden thyme (Thymus vulgaris L.) is recognized as one of the most important essential oil-producing and medicinal plants worldwide, and the use of biological fertilizers in its cultivation is considered vital for achieving sustainable agriculture and producing safe medicinal products. Among the key chemical constituents in thyme are phenolic acids, terpenoids, and flavonoids, which are widely used in the treatment of diseases such as diabetes, Alzheimer’s disease, and cardiovascular disorders. This experiment aimed to examine the effect of the synchronic application of mycorrhizae, important ecological symbionts that receive carbon and lipids from the host plant and, in return, enhance water uptake and the absorption of rare mineral nutrients, and foliar spraying of wood vinegar on selected quantitative and qualitative traits and nutrient elements of garden thyme shoots.
    Methodology
    To investigate the effect of the combined application of mycorrhiza and wood vinegar foliar spraying on the quantitative and qualitative properties and nutrient content of thyme shoots, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications at the research farms of Takestan University from 2021 to 2023. The experimental factors included mycorrhiza treatments (control, seed and soil inoculation with G. mosseae, G. etunicatum, and G. intraradices) and wood vinegar treatments (control and foliar spraying at 5, 10, and 15 mg/L). Dry matter yield (determined using a scale with 0.01 g precision), essential oil percentage, chlorophyll index, carotenoid content, flavonoid percentage, phenolic compounds, anthocyanin content, and nitrogen, phosphorus, and potassium concentrations in the shoots were measured. All data were analyzed using SAS software (version 9.1.3), and mean comparisons were performed using the least significant difference (LSD) test at the 5% probability level.
    Results
    The findings indicated that the synchronic use of mycorrhizal fungi and wood vinegar significantly enhanced dry matter yield, essential oil percentage, carotenoid content, nitrogen, phosphorus, and potassium concentrations, anthocyanin levels, phenolic compounds, flavonoid percentage, and chlorophyll index of garden thyme relative to the control. Moreover, the application of mycorrhiza, particularly the species G. mosseae, resulted in notable improvements in most evaluated traits. In addition, the combined application of 10% wood vinegar and G. mosseae produced the highest quantitative and qualitative attributes of garden thyme. The inoculation treatment with G. mosseae, combined with 10% wood vinegar, produced the greatest concentrations of phosphorus and potassium in the shoots, representing increases of 133% and 231%, respectively, compared to the control. Furthermore, this combined treatment yielded the highest anthocyanin, phenolic compound content, and flavonoid percentage, with increases of 140%, 97%, and 107%, respectively, over the control.
    Conclusion
    Overall, it can be concluded that, in alignment with the principles of sustainable agriculture, the synchronic use of mycorrhizal fungi, especially G. mosseae, together with foliar application of 10 mg/L wood vinegar, constitutes an effective approach for achieving maximum quantitative and qualitative yield in garden thyme. This strategy not only enhances essential agronomic and biochemical traits but also reduces reliance on chemical fertilizers, thereby contributing to the production of healthier and more environmentally sustainable plant products.
    Keywords: Biofertilizers, Essential Oil, Sustainable Agriculture, Dry Matter
  • Fatemeh Abdoli, Shaban Rahimi *, Mohammadamir Karimi Torshizi, Ali Baghbanzadeh Pages 613-624
    Background and objectives

    Genetic selection based on high growth rates and slaughter weights in broiler chickens has created numerous challenges for broiler breeders. A negative correlation between growth-related and reproductive traits has resulted in reduced fertility, particularly among male broiler breeders. Consequently, the fertility percentage in meat-type poultry has declined, accompanied by physiological disorders such as reduced sexual desire, decreased mating frequency, and diminished sperm production in these birds. Therefore, the objective of this research is to determine the efficient levels of ginseng (G) and Tribulus terrestris (Tt), as well as to investigate the synergistic effects of these two compounds in the diets of broiler breeders over 40 weeks of age, with emphasis on evaluating sperm quantity and quality and assessing any possible related effects.

    Methodology

    The field phase of this study was carried out from February 2023 to July 2023 at the Poultry Research Farm of the Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University. Thirty-two Arian strain roosters, aged 57 weeks, were randomly assigned to four groups (eight birds per treatment) and were fed a daily basal diet supplemented with different levels of G and Tt, including: 1) basal diet without additives (control); 2) 300 mg G powder/kg diet; 3) 150 mg G powder/kg diet + 190 mg Tt extract/kg diet; and 4) 380 mg Tt extract/kg diet. The roosters received these diets from week 57 to week 70, making the experiment duration 13 weeks. Birds were housed individually in cages equipped with an automatic exposure system under a photoperiod of 14 hours light and 10 hours darkness. Temperature and feeding conditions were regulated according to the Arian (Hybro) breeder management manual, and water was supplied ad libitum. To facilitate semen collection, samples were obtained weekly through abdominal massage. Sperm volume, viability, membrane integrity, concentration, and motility characteristics were evaluated using CASA software.

    Results

    Semen volume, sperm concentration, and survival percentage were not significantly affected by the experimental treatments (G, Tt, G + Tt) and showed no statistical significance (P > 0.05). However, sperm membrane integrity was significantly influenced by the treatments (P < 0.05). The highest percentage of membrane integrity was observed in the combined G + Tt treatment, which differed significantly from the other treatments, except for the G treatment (P < 0.05). Furthermore, the effects of different levels of G and Tt on sperm motility indicated that progressive motility, non-motile sperm, and overall motility were significantly affected by the treatments (P < 0.05). The highest percentage of motile sperm was recorded in the G treatment, which was significantly different from the other treatments except the control (P < 0.05). Conversely, the highest percentage of non-motile sperm was observed in the Tt treatment, which differed significantly from the other treatments, excluding the control group (P < 0.05). Other recorded motility parameters were not significantly influenced by the experimental treatments (P > 0.05).

    Conclusion

    Based on the results of this experiment, it can be concluded that the combined supplementation of these two medicinal plants (G + Tt) exerted positive effects on reproductive parameters, including improvements in sperm quantity and quality, enhancement of sperm membrane integrity, better motility characteristics, and increased fertility in the roosters.

    Keywords: Antioxidant, Rooster Sperm, Testis, Ginseng, Tribulus Terrestris
  • Behzad Omidpour, Ali Asghar Hatamnia *, Nayer Mohammadkhani Pages 625-640
    Background and Objective
    Satureja bachtiarica belongs to the Lamiaceae family and contains valuable compounds such as thymol, p-cymene, and carvacrol. Sixteen aromatic plant species of the genus Satureja grow in Iran. In this study, different ecotypes of S. bachtiarica were collected from Ilam, Kermanshah, Kurdistan, and West Azerbaijan provinces. Since ecological and environmental factors influence the quantity and quality of phytochemical compounds in aromatic plants, this research investigated and compared the phytochemical composition and antioxidant properties of S. bachtiarica essential oil across different habitats.
    Methodology
    Samples were collected during the flowering season from various habitats with distinct ecological conditions in the provinces of Ilam, Kermanshah, Kurdistan, and West Azerbaijan. Dried plant powder was used for extraction and essential oil isolation. Total phenol, flavonoid content, total antioxidant capacity, and DPPH radical scavenging capacity were measured using spectrophotometric methods. Essential oil was extracted by hydrodistillation, and both quantitative and qualitative analyses of the essential oil were conducted using gas chromatography (GC) and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS).
    Results
    The data showed that extracts of samples collected from Baneh and Gilan-e-Gharb had the highest and lowest phenolic content (4.648 and 2.034 mg gallic acid/g dry weight) and flavonoid content (0.164 and 0.090 mg quercetin/g dry weight), respectively. Likewise, the highest and lowest antioxidant activity were recorded in the Baneh (42.67%) and Gilan-e-Gharb (27.06%) samples, respectively. The strongest DPPH radical scavenging capacity (percentage inhibition) was observed in samples from Baneh (43.16%), while the weakest was found in samples from Gilan-e-Gharb (31.87%). A significant positive correlation (r > 0.9) at the 1% probability level was detected between total phenol content and both antioxidant capacity and DPPH radical scavenging capacity, as well as between antioxidant capacity and DPPH radical scavenging capacity. A significant positive correlation (r > 0.875) at the 1% probability level was also observed between total flavonoid content and both antioxidant capacity and DPPH radical scavenging capacity, in addition to a significant correlation between total phenol and total flavonoid content. The main constituents of S. bachtiarica essential oil included thymol, p-cymene, and gamma-terpinene, with their levels varying by region. Comparison of essential oil components in the studied habitats indicated that thymol (28.8-42.78%) was the dominant compound in four of the habitats, whereas p-cymene (35.2%) was the major constituent in the Miandoab habitat. Correlation analysis revealed a negative and significant relationship between thymol (the principal essential oil component) and total flavonoid content, antioxidant capacity, and DPPH radical scavenging capacity. Although thymol also showed a negative correlation with total phenol content, this correlation was not significant. The highest and lowest essential oil yields were observed in samples collected from Miandoab (2.75%) and Baneh (0.87%), respectively.
    Conclusion
    The findings demonstrated that the principal components of S. bachtiarica essential oil collected from regions with varying ecological conditions include thymol, p-cymene, and gamma-terpinene, with their levels differing across habitats. Overall, essential oil yield and the quantitative and qualitative composition of essential oil constituents depend on ecological and environmental factors, which play a crucial role in shaping the phytochemical characteristics of aromatic plants.
    Keywords: Satureja Bachtiarica Bunge, Phenolic Compounds, Antioxidant Capacity, Essential Oil
  • Ehsan Kahneh *, Samar Ramzi, Koroosh Falakro Pages 641-658
    Background and objectives
    Color is one of the most important factors in determining the quality of tea, and it is directly influenced by the vegetative and environmental conditions of the plant, including rainfall, fertilizers, and light. Light, as one of the key environmental variables, serves as the primary factor influencing plant color by providing the energy necessary to regulate plant growth. Tea is a shade-loving plant, and reduced light can enhance the quality of the tea beverage by decreasing or slowing the formation of photosynthetic inhibitors. Consequently, the use of various tea plant shading methods to produce high-quality and high-value green tea is increasing in tea-growing regions worldwide.
    Methodology
    This research aims to investigate the effects of nitrogen fertilizer and light intensity on the quality of green tea leaves. The experiment was conducted as a split-plot in time within a CRBD design, with treatments including: (1) unshaded plants + 250 kg/ha of urea; (2) unshaded plants + 500 kg/ha of urea; (3) 50% shading + 250 kg/ha of urea; (4) 50% shading + 500 kg/ha of urea; (5) 90% shading + 250 kg/ha of urea; and (6) 90% shading + 500 kg/ha of urea, implemented in three replications. Each replication measured 6 × 0.7 meters, and shading was applied during the spring and summer harvests. Greenhouse shade nets of 50% and 90% density were used as covers. The nets were placed over the bushes for three weeks, ensuring that the sides were also fully covered and secured with rope. After the designated period, the shades were removed, and leaf picking was performed. In each harvest, yield (one bud and two leaves) and yield components, including shoot density and weight, chlorophyll content, concentrations of N, P, and K nutrients, and several biochemical characteristics, were measured in the harvested green leaves.
    Results
    Using 50% shade with 500 kg of urea increased the yield of green leaves by 14.8% compared to unshaded conditions, while the lowest yield was recorded in Treatment 1. Application of 50% shade had a significant positive effect on green leaf yield relative to unshaded conditions, whereas 90% shade did not produce a positive yield response. The use of 50% shading increased the number of harvestable shoots by 35.3% compared to unshaded plants, with the lowest shoot number observed in unshaded bushes receiving 250 kg of urea. The treatments also had a significant effect on nitrogen concentration in green tea leaves. The highest nitrogen concentration was in Treatment 4, which differed significantly from unshaded treatments and from 90% shade with 500 kg of urea. The lowest nitrogen concentration was found under 90% shade with 500 kg of urea, which did not differ significantly from the unshaded treatments. The highest chlorophyll content and water extract values (37%, 0.68) were observed in Treatment 6, representing increases of 37.2% and 29.27%, respectively, compared to the unshaded treatment with the same fertilizer level. Overall, the results indicate that 50% shading combined with urea has a more positive effect on green leaf yield, whereas 90% shading with urea application exerts a greater influence on quality characteristics, particularly leaf chlorophyll content.
    Conclusion
    The results demonstrated that the quantitative and qualitative characteristics of green tea leaves are strongly influenced by changes in light availability. Given the simplicity and practicality of installing greenhouse shade nets compared to establishing different canopy trees in existing tea gardens, and based on the findings of this study, it can be concluded that 50% shade combined with nitrogen fertilizer exerts a more favorable impact on green leaf yield. However, 90% shade and nitrogen fertilizer have a superior effect on the quality attributes of green leaves, especially chlorophyll content. Therefore, considering the intended purpose of tea production, it can be suggested that 50% and 90% shade nets are more suitable for producing black tea and green tea, respectively.
    Keywords: Tea, Shading, Yield, Chlorophyll, Water Extract
  • Mohammad Sepehri Bimorghi, Farzad Nadjafi, Mohammade Behzad Amiri * Pages 659-681
    Background and objectives

    Cumin, as a medicinal and spice plant, holds a special position in the agricultural systems of arid and semi-arid regions, including Iran. Despite the high potential of cumin, its cultivation faces serious challenges that can limit its production and overall productivity. Although this plant is adapted to relatively arid conditions, it is highly affected by environmental stresses, particularly water deficit stress. A precise understanding of cumin’s response to water deficit stress and identifying efficient approaches to enhance its tolerance are essential for the sustainable development of cumin cultivation in vulnerable regions. Therefore, the present study aimed to investigate the effects of irrigation levels, humic acid, wheat gluten protein, and Bacillus bacteria on the medicinal plant cumin.

    Methodology

    An experiment was conducted over two consecutive crop years, 2021-2022 and 2022-2023, at the research farm of the University of Gonabad. The experimental design was a split-plot arrangement in time based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Three irrigation levels-full irrigation (50% evaporation from the evaporation pan in mm), low irrigation (70% evaporation from the evaporation pan in mm), and rainfed irrigation- were assigned to the main plots. Foliar application of humic acid, wheat gluten protein, application of Bacillus bacterium, and a control (no supplemental input) were assigned to the subplots. In both growing seasons, data were recorded at the end of the period, at the onset of seed ripening, and at the drying of the plant’s aerial parts. From each plot, five plants were randomly selected from the middle rows to measure various morphological and yield-related traits, including plant height, number of branches per plant, leaf and stem weight, root weight and length, leaf weight, number of umbels and umbellets per plant, seed number and seed weight per plant, and 1000-seed weight. For biochemical and essential oil analysis, seeds were shade-dried under ambient conditions after harvest. Once dried, the essential oils were extracted from the samples using standard procedures. Experimental data were analyzed using SAS version 9.4, and treatment means were compared using Duncan’s multiple range test.

    Results

    Application of all evaluated eco-friendly inputs increased plant height, branch number per plant, and leaf and stem weight compared to the control treatment. Under low irrigation conditions, application of Bacillus and humic acid resulted in a 44% and 49% increase in stem weight per plant, respectively, compared to the control. Foliar application of wheat gluten protein under rainfed conditions increased the number of umbels per plant by 41% compared to the control. Seed weight per plant under low irrigation increased by 49% and 52% following the application of Bacillus and humic acid, respectively, compared to the control treatment. The highest amount of γ-Terpinene-7-al (21.35%) was obtained under humic acid foliar application, and foliar application of protein under full irrigation increased p-cymene content by 28% compared to its application under rainfed conditions.

    Conclusion

    Overall, the findings of this study indicate that under optimal irrigation conditions (50% evaporation from a Class A pan), the highest quantitative and qualitative yields of cumin can be achieved. Otherwise, low-irrigation regimes are recommended over rainfed irrigation. The results also demonstrated that the use of eco-friendly inputs under drought stress conditions was effective in reducing losses associated with water deficit stress.

    Keywords: Essential Oil Components, Drought Stress, Growth-Promoting Rhizobacteria, Organic Acid, No Supplemental Irrigation
  • Adel Madady, Bahram Mirshekari *, Abdollah Hasanzadeh Ghorttapeh Pages 682-707
    Background and objectives
    The increasing attention to the adverse effects of chemical pharmaceuticals, compared with the relatively fewer side effects of organic herbal medications, has sparked interest in the cultivation of medicinal plants. Low soil fertility, resulting from continuous chemical fertilizer application, has become a major challenge to the sustainable agricultural production of medicinal plants. The complementary application of zeolite, organic, and biological fertilizers represents an effective fertilizer management strategy and a practical approach to reduce dependency on chemical fertilizers.
    Methodology
    To evaluate the effects of biological, zeolite, organic, and chemical fertilizers under different irrigation regimes on the yield, yield components, and physiological traits of Dragon's Head (Lallemantia iberica), a split-plot experiment based on a randomized complete block design with three replications was conducted under the climatic conditions of Urmia (37°44ʹ E, 45°10ʹ N, 1320 m elevation) during the 2016-2017 growing seasons. The main factor consisted of three irrigation levels (75%, 50%, and 30% of field water capacity, FWC), and the subplots included twelve fertilizer treatments: control (without fertilizer, F1), Glomus intraradices (F2), vermicompost (F3), NPK (F4), zeolite (F5), mycorrhiza + vermicompost (F6), vermicompost + NPK (F7), mycorrhiza + zeolite (F8), mycorrhiza + NPK (F9), zeolite + vermicompost (F10), zeolite + NPK (F11), and mycorrhiza + vermicompost + zeolite (F12). Data were analyzed using SAS 9.2, and mean comparisons were performed using the LSD test at P ≥ 0.05.
    Results
    Analysis of variance (ANOVA) revealed that different irrigation regimes, fertilizer treatments, and their interactions significantly affected plant height, number of branches, plant fresh weight, plant dry weight, flower weight, number of nut goals per cycle, number of seeds per flower cycle, number of flower rotations per plant, inflorescence length, 1000-seed weight, seed yield, biological yield, relative leaf water content (RWC), chlorophyll index (SPAD), ascorbate peroxidase (APX), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), and proline content in Dragon's Head. Antioxidant enzyme activities, including APX and SOD, as well as compounds such as proline and MDA, increased significantly under enhanced water stress. Conversely, yield, yield components, chlorophyll index, and RWC decreased significantly under water deficit. The highest grain yield, biological yield, 1000-grain weight, number of flower rotations per plant, number of nut goals per cycle, number of seeds per flower cycle, flower weight, inflorescence length, plant dry weight, plant fresh weight, number of lateral branches, plant height, chlorophyll index, and RWC were observed in the treatment irrigated at 70% FWC combined with mycorrhiza + vermicompost + zeolite (F12). The greatest MDA and proline levels were observed in the treatment irrigated at 30% FWC combined with mycorrhiza + zeolite (F8). This integrated treatment not only produced a satisfactory yield but also substantially reduced chemical fertilizer use, representing a step toward healthy production and sustainable agriculture. Vermicompost, mycorrhiza, and zeolite treatments outperformed the control and chemical fertilizer treatments in yield.
    Conclusion
    The results indicate that integrated fertilizer application, particularly the triple combination of mycorrhiza, vermicompost, and zeolite under different irrigation regimes, can enhance the yield and yield components of Dragon's Head while reducing chemical fertilizer use, thereby contributing to sustainable agricultural production.
    Keywords: Antioxidant Enzymes, Water Deficit Stress, Yield, Yield Components
  • Abdolbaset Mahmoudi, Mohammadtaghi Ebadi, Mahdi Ayyari * Pages 708-725
    Background and Objectives

    Eryngium billardieri, known as “Zul” or “Boghnagh,” and Eryngium caucasicum, known as “Chuchagh,” are two important species among the 11 known species of the Eryngium genus in Iran. Plants of this genus are used to produce hydrosol, which is claimed to reduce blood glucose levels. Although the essential oil content of these species is relatively low, their diversity of volatile compounds is high. The aim of this study, consistent with previous research, is to investigate the water-soluble and water-insoluble volatile compounds of these two species. During hydrosol extraction from these plants, known as "Aragh-e Boghnagh," volatile compounds are transferred into the water; therefore, identifying water-soluble and water-insoluble volatile compounds is crucial for understanding the chemical composition of these species.

    Material and Methods

    In this study, E. billardieri (Zul or Boghnagh) was collected from three locations: Ganjname (GN, Hamedan province), Lardam (DL, Damavand, Tehran province), and Razghan (RZ), and E. caucasicum (Chuchagh) from Bojaq (BO) National Park (Gilan province) and Abr village (RA, Semnan province) at altitudes of 2800, 2450, 1750, -11, and 2056 m above sea level, respectively. Shade-dried plant materials were subjected to hydrodistillation using a Clevenger-type apparatus. Essential oil content was calculated on a weight/weight (%) basis. After essential oil extraction, 100 ml of hydrosol was collected for fractionation using 100 ml ethyl acetate, performed in three replicates. The percentage of the organic fraction was calculated as weight/volume (grams per 100 ml of hydrosol). Essential oil composition was analyzed using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and quantified by GC-FID.

    Results

    The essential oil yields for all samples were 0.15%, 0.11%, 0.37%, 0.10%, and 0.12% w/w for GN, DL, RZ, BO, and RA, respectively. The main components of E. billardieri essential oils were 2,3,6-trimethylbenzaldehyde (18.8%, 16.8%, 12.3%), sesquicineole (31.3%, 28.8%, 40.5%), and β-bisabolenal (9.2%, 13.8%, 7.3%) for GN, DL, and RZ, respectively. The main components of E. caucasicum essential oils were trans-caryophyllene (20.3% and 26.5%), β-bisabolene (7.4% and 9.8%), β-sesquiphellandrene (30.1% and 20.2%), and cis-falcarinol (16.6% and 23.2%) for RA and BO, respectively. The yields of ethyl acetate fractions were 0.031, 0.012, 0.023, 0.024, and 0.008 g per 100 ml of hydrosol for Of-GN, Of-DL, Of-RZ, Of-BO, and Of-RA, respectively. The main components of these fractions were 2,3,6-trimethylbenzaldehyde (45.5%, 30.2%, 22.9%), sesquicineole (12.0%, 8.1%, 14.6%), 3-methyl-2(5H)-furanone (9.1%, 12.4%, 17.8%), and p-vinyl-guaiacol (11.4%, 14.6%, 12.3%) for Of-GN, Of-DL, and Of-RZ, respectively. For Of-RA and Of-BO, the main components were 3-methyl-2(5H)-furanone (6.7% and 21.8%), trans-β-ocimene (7.8% and 16.8%), p-vinyl-guaiacol (15.2% and 11.6%), and caryophyllene oxide (23.7% and 14.8%), respectively.

    Conclusion

    By identifying water-soluble and water-insoluble volatile compounds, the relationships between these compounds were clarified. In the fractions of both species, p-vinyl-guaiacol and 3-methyl-2(5H)-furanone were the main compounds, which were not detected even in trace amounts in the essential oils. Additionally, 2,3,6-trimethylbenzaldehyde was observed in the essential oil and organic fractions of both species, with higher content in E. billardieri than in E. caucasicum. Moreover, 2,3,4-trimethylbenzaldehyde was in both the essential oil and organic fraction of E. caucasicum hydrosol but only in the essential oil of E. billardieri.

    Keywords: Boghnagh Accessions, Volatile Compounds, GCMSZUL, Distillation
  • Zahra Farahmand, Mahdi Tazeh, Mohammadjavad Ghaneei Bafghi *, Mostafa Shirmardi, Gholamreza Zarei Pages 726-741
    Background and Objectives

    Climatic diversity in Iran allows the cultivation of a wide range of medicinal plants, and the medicinal plant industry offers significant opportunities for both domestic use and export. The type of plant cultivated, the cultivated area, ecological conditions, and economic importance all influence the quality and quantity of medicinal plant products. Caraway-seed (Elwendia persica) is particularly important in crop rotation systems in dry and semi-dry regions due to its low water requirements, high export value, and its role in generating employment in the agricultural sector. Caraway-seed exhibits several medicinal properties, including treatment of stomach ulcers, fever reduction, lowering of blood lipids and cholesterol, anti-allergic effects, and reduction of blood sugar levels. Its essential oil also possesses antioxidant properties and is widely used as a flavoring agent in foods, chocolate, and cheese. Considering its low water requirements and economic and medicinal significance, this research aims to identify regions within Yazd Province suitable for Caraway-seed cultivation to support agricultural planning and optimize crop production.

    Methodology

    Yazd Province lies between 33°22' and 36°29' northern latitude and 48°52' and 56°36' eastern longitude, covering approximately 7.9% of Iran’s total area. It is located in the central, dry, and low-rainfall region of the country, bordered to the north by Semnan Province, to the west and northwest by Isfahan Province, to the east by Razavi Khorasan and South Khorasan provinces, to the southeast by Kerman Province, and to the southwest by Fars Province. In this study, suitable ecological conditions for Caraway-seed growth were first determined through scientific literature review, library research, and habitat assessment. Next, thematic maps were generated based on the collected environmental and meteorological data. Potential habitats for Caraway-seed were identified by integrating these datasets within a Geographic Information System (GIS) framework. Soil properties considered included pH, electrical conductivity, and soil saturation percentage. Meteorological variables included wind speed, maximum and minimum temperatures, average temperature, atmospheric pressure at sea level, relative humidity (maximum and minimum), sunshine hours, average dry and wet temperatures, precipitation, snowfall, evaporation, and transpiration. Absolute maximum and minimum temperatures were also included. Effective biophysical parameters, including slope, slope direction, and elevation, were derived from a 1:25,000 scale Digital Elevation Model (DEM). Finally, GIS maps for each parameter relevant to Caraway-seed growth were generated and analyzed to identify suitable cultivation areas.

    Results

    The study indicated that altitude posed the greatest limitation for Caraway-seed cultivation, as the lowest eligible growth areas were observed at higher elevations. In contrast, minimum temperature was favorable for cultivation across nearly the entire province, whereas maximum temperature presented challenges in lowland regions. Integration of all maps revealed that approximately 1,528,560 hectares of Yazd Province are suitable for Caraway-seed cultivation, while 5,791,940 hectares are unsuitable due to environmental and climatic limitations.

    Conclusion

    Extensive low-elevation plains, widespread saline soils in low-lying areas, and the hot, dry climate of Yazd Province make environmental and climatic factors the primary constraints for Caraway-seed cultivation. Consequently, cultivation potential is largely restricted to elevated lands, which offer favorable conditions regarding temperature, soil quality, water salinity, and rainfall. The integrated map generated in this study indicates that approximately 26.3% of the central and western regions have suitable conditions for Caraway-seed cultivation. However, local assessments are recommended to validate these findings and ensure the successful establishment and growth of this economically and medicinally valuable crop.

    Keywords: Agroecological, Topography, Geographic Information System, Medicinal Plant
  • Yasaman Mashhadi Tafreshi, Ghasem Eghlima * Pages 742-765
    Background and Objectives
    Alcea koelzii, a species within the genus Alcea and a member of the Malvaceae family, possesses a wide range of biological properties, including anti-inflammatory, antimicrobial, antioxidant, anti-estrogenic, enzyme-inhibitory, and immunomodulatory activities, due to its diverse array of bioactive compounds. These constituents include flavonoids, phenolic acids, coumarins, triterpenes, alkaloids, acidic polysaccharides (mucilage), pectins, scopoletin, asparagine, tannins, steroids, proteins, and various minerals. Considering the significance of marshmallow as a native plant species and its recognized value in the pharmaceutical, food, cosmetic, and health industries, the domestication of A. koelzii, the development of uniform high-quality cultivars, and the establishment of extensive cultivation systems are important and necessary. Accordingly, this study aimed to examine the diversity of functional, morphological, and phytochemical traits-particularly anthocyanin, mucilage, and phenolic compound contents-among different A. koelzii populations as an initial step toward the cultivation and domestication of this species.
    Methodology
    To assess morphological, functional, and phytochemical characteristics, multiple A. koelzii populations were collected from natural habitats during the summer of 2024. Plants were harvested at full flowering to standardize the evaluation of the target indicators. Morphological and functional traits, including plant height, number of lateral branches, flower diameter, number of flowers, and flower dry weight per plant, were measured. Phytochemical attributes, comprising total phenolic content, total flavonoids, antioxidant activity, anthocyanin content, mucilage, and carbohydrate content, were also quantified. Phenolic compounds were analyzed using High Performance Liquid Chromatography (HPLC). All experiments were performed with five replicates, and results are reported as means ± standard deviation (SD). One-way analysis of variance (ANOVA) was employed by SAS 9.4 to examine significant variation among populations, followed by Duncan’s multiple range test at p < 0.05. A biplot was produced using Origin 2022, and cluster analysis was conducted via the Euclidean distance coefficient and Ward’s method. Correlation analysis was completed using R software.
    Results
    The highest coefficients of variation were observed for rutin (223.37%), chlorogenic acid (195.91%), antioxidant activity (113.20%), and flower dry weight per plant (78.07%). The TAR population exhibited the highest flower dry weight (1105.14 g/plant), while the SIL population showed the lowest (672.38 g/plant). The ZAN (27.35%) and SIL (23.34%) populations demonstrated the highest mucilage contents. Anthocyanin concentration varied from 1.86 mg cyanidin-3-O-glucoside/g dry weight in ZAN to 3.72 mg/g in QOR. The SIL population contained the highest levels of total phenols (29.72 mg gallic acid/g dry weight) and total flavonoids (16.84 mg rutin/g dry weight). Total carbohydrate content ranged from 30.73% to 53.41%, with BAN exhibiting the highest and HAS the lowest values. HPLC analysis identified rutin, chlorogenic acid, kaempferol, and apigenin as predominant phenolic compounds across populations.
    Conclusion
    The findings of this study demonstrate substantial genetic diversity among A. koelzii populations in relation to morphological and phytochemical characteristics. The pronounced variability observed across key parameters underscores the strong potential of these populations for selection and utilization in breeding, cultivation, and production programs. These results support the broader goals of domestication and the commercial development of this valuable medicinal species.
    Keywords: Anthocyanin, Breeding, Diversity, Mucilage, Marshmallow