اثر كاربرد كودهاي زيستي و شيميايي فسفره بر عملكرد گل، درصد اسانس و تنظيم كننده هاي اسمزي در گياه دارويي بابونه در واكنش به تنش كم آبي

Effect of biological and chemical phosphorus fertilizers application on flower yield, essential oil percentage and osmatic adjustments of chamomile (Matricaria chamomilla L.) in response to water deficit stress

سابقه و هدف: مصرف نهاده‌هاي شيميايي علاوه بر آلودگي آب و خاك و كاهش كيفيت محصولات زراعي و دارويي، سبب مشكلات زيست‌محيطي نيز گرديده است. امروزه استفاده از كودهاي زيستي به‌عنوان جايگزين مناسب براي كودهاي شيميايي با هدف بهبود حاصلخيزي خاك و توليد پايدار مورد توجه قرار گرفته است. تنش خشكي از جمله تنش‌هاي محيطي مهم است كه با تاثيرگذاري بر رشد و نمو گياهان مي‌‌تواند سبب كاهش رشد و توليد ماده خشك گياهان دارويي شود. اين آزمايش به بررسي تعيين مناسب‌ترين ميزان مصرف كودهاي زيستي و شيميايي فسفره بر عملكرد گل خشك، درصد اسانس و تنظيم كننده‌هاي اسمزي در گياه دارويي بابونه در واكنش به تنش كم‌آبي مي‌پردازد. مواد و روش‌ها: اين آزمايش به‌صورت كرت‌هاي خرد شده در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشگاه زابل واقع در چاه نيمه انجام شد. عامل اصلي تنش كم‌آبي شامل: آبياري بر اساس 90، 70 و 50 درصد ظرفيت زراعي و عامل فرعي انواع كود فسفره در چهار سطح شامل: عدم مصرف كود به‌عنوان تيمار شاهد، 100 درصد كود فسفره شيميايي، 50 درصد كود شيميايي فسفره + كود زيستي (فسفات بارور2) و كود زيستي فسفات بارور2 در نظر گرفته شدند. ويژگي‌هاي از قبيل عملكرد گل خشك، كلروفيل كل برگ، كربوهيدرات محلول، درصد اسانس، پرولين، كاروتنوئيد، فسفر و پتاسيم مورد بررسي قرار گرفت. براي تجزيه و تحليل آماري داده‌هاي حاصل از نرم‌افزار SAS استفاده شد و مقايسه ميانگين‌ها به كمك آزمون چند دامنه‌‍‌اي دانكن در سطح احتمال پنج درصد انجام گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ميزان پتاسيم و كربوهيدرات تحت تأثير تنش كم‌آبي و كود فسفره قرار گرفتند. با افزايش شدت تنش خشكي از تيمار آبياري پس از 90 درصد ظرفيت زراعي (شاهد) تا تيمار آبياري پس از 50 درصد ظرفيت زراعي از ميزان عنصر پتاسيم كاسته و بر ميزان كربوهيدرات محلول افزوده شد و كاربرد 50 درصد كودهاي فسفره شيميايي و زيستي نيز بيشترين تأثير مثبت را بر آن‌ها داشت. برهمكنش تنش كم‌آبي و كود فسفره بر عملكرد گل خشك، درصد اسانس، پرولين، كلروفيل كل برگ، كاروتنوئيد و فسفر معني‌دار شد. بيشترين عملكرد گل خشك، كلروفيل كل برگ و فسفر از تيمار آبياري بر اساس 90 درصد ظرفيت زراعي با كاربرد تلفيقي كودهاي فسفره شيميايي و زيستي و بيشترين درصد اسانس، پرولين و كاروتنوئيد از تيمار تنش شديد كم‌آبي با كاربرد تلفيقي كودهاي فسفره شيميايي و زيستي حاصل شد. نتايج نشان داد كه بيشترين عملكرد گل خشك (420 كيلوگرم در هكتار) به تيمار آبياري پس از 90 درصد ظرفيت زراعي با كاربرد تلفيقي كودهاي فسفره شيميايي و زيستي و بيشترين درصد اسانس (846/0 درصد) و پرولين (95/13ميلي‌گرم بر گرم وزن تازه) به تيمار آبياري پس از 50 درصد ظرفيت زراعي توام با كود تلفيقي تعلق داشت. نتيجه‌گيري: بر اساس نتايج اين آزمايش، براي بهبود ويژگي‌هاي كيفي گياه دارويي بابونه كاربرد تلفيقي كودهاي فسفره شيميايي و زيستي توام با تنش كم‌آبي مناسب خواهد بود.

Background and objectives: Application of chemical fertilizers besides contaminating the water and soil resources, and reducing the quality of agricultural and medicinal products has created serious environmental issues. Thus, to improve the soil fertility and for sustainable production, application of bio-fertilizers as an alternative to the chemical fertilizers have been widely promoted. Drought stress is an important environmental stress that reduces the growth and dry matter production of the medicinal plants, although increasing the effective ingredients production. This experiment was conducted to determine the most suitable amount of biological and chemical phosphorus fertilizers on dry flower yield, essential oil percentage, and osmotic adjustments of chamomile in response to water-deficit. Materials and methods: The study was conducted at agricultural research institute of University of Zabol in 2016. The experiment was designed as a split plot using randomized complete blocks with three replicates. The main plots were different levels of water stress regulated by irrigation at 90, 70 and 50% of the field capacity (FC). The subplots were four levels of phosphorus fertilizers application including 100% chemical phosphorus fertilizer, 50% phosphate fertilizer and 50% bio-fertilizers (Phosphate B-2), 100% bio-fertilizer (Phosphate B-2), and the control plot without any fertilizer application. Properties such as flower yield, total leaf chlorophyll, soluble carbohydrate, essential oil percentage, proline, carotenoid, phosphorus (P) and potassium (K) were evaluated. After the data collection, SAS program was used for statistical analysis and means were separated according to the least significant difference (DMRT) at 0.05 level of probability. Results: Results showed that K and soluble carbohydrate were affected by the water stress and phosphorus fertilizer application. Increasing the water stress intensity from 90% of FC (control) to 50% of FC reduced the K uptake and increased the soluble carbohydrate content. The combined application of chemical and biological fertilizers showed the most positive effects. Interaction of the water stress and phosphorus fertilizer application showed significant impacts on dry flower yield, essential oil percentage, proline, total leaf chlorophyll, carotenoids and P content. The highest dry flower yield, total leaf chlorophyll and P were obtained from the control plot and the treatment with integrated application of chemical and biological phosphorus fertilizers. The highest essential oil percentage, proline and carotenoids were obtained from the treatments with severe water stress and with combined application of chemical and biological phosphorus fertilizers. Results showed that the highest dry flower yield (420 kg.ha-1) was related to irrigation after 90% of FC along with the integrated application of chemical and biological phosphorus fertilizers and the highest essential oil percentage (0.846%) and proline (13.95 mg g-1FW) was belong to irrigation after 50% of FC along with integrated application of chemical and biological phosphorous fertilizer. Conclusion: According to these results, to improve the qualitative charactertics of chamomile medicinal plant, integrated application of chemical and biological fertilizer along with water stress would be appropriate.