تاثير تنش خشكي و مقادير كود نيتروژن بر عملكرد و اجزاي عملكرد دانه، درصد اسانس و ميزان تيموكينون گياه دارويي سياهدانه (Nigella sativa L.)

Effect of water stress and amount of nitrogen fertilizer on grain yield, yield components, essential oils and thymoquinone content in Black Cumin (Nigella sativa L.)

تاثير تنش خشكي بر روي گياهان پيچيده بوده و بستگي زيادي به مراحل رشد و نموي آن‌ها دارد. محدوديت رطوبت در خاك از طريق كاهش مقدار فتوسنتز، سطح برگ توليدي، اختلال در جذب عناصر غذايي و انتقال مواد فتوسنتزي به دانه ها بر عملكرد گياهان تاثير سو مي گذارد. به منظور بررسي اثرات تنش خشكي در مراحل مختلف رشدي به همراه مصرف مقادير مختلف كود نيتروژن بر عملكرد، اجزاي عملكرد دانه و نيز ميزان تيموكينون و درصد اسانس در گياه دارويي سياهدانه، آزمايشي به صورت كرت-هاي خرد شده و در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با سه تكرار در سال زراعي 90-1389 در ايستگاه تحقيقات كشاورزي زهك واقع در 20 كيلومتري جنوب شهرستان زابل اجرا گرديد. تيمارهاي تنش خشكي كه با قطع آبياري در مراحل مختلف رشدي گياه به وجود آمدند شامل: =W1شاهد (آبياري كامل)، W2 = قطع آبياري در مرحله ساقه رفتن تا شروع گلدهي، W3= قطع آبياري در مرحله گلدهي تا شروع پر شدن دانه‌ها و W4= قطع آبياري در مرحله گلدهي تا انتهاي مرحله پر شدن دانه‌ها به عنوان عامل اصلي و چهار سطح كود نيتروژن از منبع اوره شامل: N1= شاهد (بدون مصرف هيچ نوع كود)، N2= 30 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار، N3= 60 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار و N4= 90 كيلوگرم نيتروژن خالص در هكتار به عنوان عامل فرعي در نظر گرفته شدند. نتايج نشان داد كه اعمال تنش خشكي در هر يك از مراحل رشدي گياه منجر به كاهش عملكرد دانه در سياهدانه شد. بيشترين اين كاهش به ميزان 9/40 درصد در تيمار W4 مشاهده شد. تنش خشكي با تاثير معني دار بر عملكرد بيولوژيكي، تعداد انشعابات در بوته، تعداد فوليكول در بوته، تعداد دانه در فوليكول، تعداد دانه در بوته و وزن هزار دانه از مقدار آن‌ها كاست و بر درصد اسانس و ميزان تيموكينون به صورت معني داري افزود. بيشترين اين تاثير در تمامي صفات فوق در تيمار W4 مشاهده شد. در اين بين كود نيتروژن با تاثير مثبت بر كليه اجزاي عملكرد دانه سبب افزايش عملكرد دانه شد. در بين سطوح كودي نيتروژن، سطح N3 بيشترين تاثير را بر عملكرد، اجزاي عملكرد دانه، درصد اسانس و ميزان تيموكينون توليدي در سياهدانه دارا بود. در اين آزمايش اثر متقابل تنش خشكي و نيتروژن تنها در مورد درصد اسانس و ميزان تيموكينون دانه معني دار شد و در مورد ساير صفات از تاثير معني داري برخوردار نبود. بيشترين درصد تيموكينون و اسانس از تيمار W4N3 حاصل شد.

Effects of water stress on plants are complex and depend on the developmental stage and their growth stages. Limitation of the amount of moisture in the soil will be adversely affected plants yield through reductions in photosynthesis, leaf area production, nutrient absorption and assimilates transportation to grains. To evaluate effects of water stress applied at various growth stages combined with different nitrogen fertilizer amounts on grain yield, yield components, essential oil and thymoquinone content of Black Cumin (Nigella Sativa L.) a split plot experiment based on RCBD was conducted with three replications in 2011 at Agricultural Research Station, Zahak, located at 20 km south of Zabol. Water stress was considered as the main plot and stress treatments were created by withholding irrigation at different plant growth stages including: W1 (control), W2 (withholding irrigation at stem elongation stage until flowering), W3 (withholding irrigation at flowering stage until the beginning of grain filling) and W4 (withholding irrigation at flowering stage until the termination of grain filling) and four levels of nitrogen fertilizer including N1 (control), N2 (30 kg N.ha-1) , N3 (60 kg N.ha-1) and N4 (90 kg N.ha-1) were assigned as sub plots. Results showed that water stress imposed at each growth stage led to a reduction in grain yield of Nigella Sativa. The maximum reduction rate (about 40.9%) was observed at W4 treatment. Water stress significantly reduced the biological yield, number of branches per plant, number of follicles per plant, number of seeds per follicle, number of seeds per plant and 1000- seed weight, whereas significantly increased the essential oil and thymoquinone contents. The maximum impact on all these traits was observed at W4 treatment. Among the nitrogen levels, N3 had the greatest impact on yield, yield components, essential oil percentage and thymoquinone in Nigella Sativa. In this experiment, interaction effect between water stress and nitrogen had only significant impact on essential oil and seed thymoquinone content, while it had no significant effect on all other studied traits. The maximum amount of essential oil and thymoquinone was obtained at W4N3 treatment.