Application of Clinoptilolite Natural Zeolite and Irrigation Management on Yield and Yield Components of Black Cumin Plant (Nigella sativa L.)

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

This research was conducted with the aim of studying the effect of interaction of water stress and different levels of zeolite on growth and yield characteristics of black cumin (Nigella sativa L)plant during cropping season of 2018. The study was based on completely randomized block design as split plots, with irrigation at two levels (I1 and I2: irrigation with 100% and 50% water requirement, respectively) and zeolite treatment at three levels (Z0: without Z1 and Z2: using potassium zeolite at 2 and 4 gr.kg-1 soil, respectively), with three replications at Research Farm of Faculty of Agriculture, University of Birjand. Under the influence of interaction between zeolite and irrigation management, the highest plant height was 16.88 cm, and weight of fresh and dry yield and 1000-seed were, respectively, 11.96, 9.33, and 13.19 g. Also the number of capsules per plant and seeds per capsules were, respectively, 10.11 and 52.44. The maximum grain yield was 874.77 kg.ha-1 and water use efficiency (WUE) was 0.135 kg.m-3, respectively. The lowest values for the corresponding parameters were 13.13 cm, 7.4, 5.05, and 11.95 g, respectively, and 8.33 and 44.44 for the number of capsules per plant and seeds per capsule, yield of 748 kg.ha-1 and WUE of 0.118 kg.m-3,. Water stress led to a decrease in the characteristics of growth and yield of black cumin. Therefore, application of zeolite at high levels (15 tons per hectare), especially under full irrigation of the plant, could lead to maximum yield and characteristics of black cumin growth.
 
 

Keywords

References

  1. احمدی، م. ع، خاشعی سیوکی. ع، شهیدی، 1392. بررسی تأثیر زئولیت طبیعی بر شاخص­های رشد گیاه دارویی بادرنجبویه(Mellisa officinalis L.)، اولین همایش ملی گیاهان دارویی و کشاورزی پایدار، همدان.
  2. بهادر، م. تدین، م. ر، 1396، اثر کم­آبیاری و سطوح زئولیت بر فنولوژی، عملکرد روغن و کارآیی مصرف آب شاهدانه، نشریه علوم گیاهان زراعی ایران، شماره 3، 38-25.
  3. خاشعی سیوکی، ع. م، احمدی، 1394. زئولیت ها: معرفی، خواص و کاربرد آن، انتشارات دانشگاه بیرجند، چاپ اول.
  4. رضائی چیانه، ا. ع، پیرزاد، 1393. اثر سالیسیلیک اسید بر عملکرد، اجزای عملکرد و اسانس سیاهدانه (Nigella sativa L.) در شرایط تنش کم­آبی، نشریه پژوهش­های زراعی ایران، جلد 12، شماره 3، 437-427.
  5. قلی زاده، آ، م، اصفهانی، م، عزیزی، 1385. مطالعه اثرات تنش آب به همراه کاربرد زئولیت طبیعی بر خصوصیات کمی و کیفی گیاه دارویی بادرشبی (Dracocephalum moldavica)، نشریه پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره 73، 102-96.
  6. ماهرخ، ع، ف، عزیزی، 1393. تأثیر کاربرد زئولیت طبیعی بر تحمل به تنش کم­آبیاری در ذرت دانه­ای، نشریه پژوهش­های زراعی ایران، جلد 12، شماره 2، تابستان  1393، ص 304-296.
  7. ولدآبادی، ع، 1392. بررسی تأثیر کاربرد کودهای بیولوژیک و زئولیت بر خواص کمی مرزه در شرایط تنش خشکی، همایش ملی پژوهش­های کاربردی در علوم و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان.
  8. یاری، س. پ، مرادی. ف، خلیقی سیگارودی، 1392. اثر سطوح مختلف زئولیت و تیمارهای متفاوت آبیاری بر صفات مورفولوژیک و داروئی گیاه آلوئه ورا (Aloe vera L.)، دومین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه.
  9. Gupta, M.L., Prasad, A., Ram, M. and Kumar, S. 2002. Effect of the vesicular-arbuscular mycorrhizal (VAM) fungus Glomus fasciculatum on the essential oil yield related characters and nutrient acquisition in the crops of different cultivars of mentol mint (Mentha arvensis) under field condition. Journal of Bioresource Technology, 81: 77-79.
  10. Harb, E. M. Z., and M. A. Mahmoud. 2009. Enhancing of growth, essential oil yield and components of yarrow plant (Achillea millefolium L.) growth under safe agriculture conditions using zeolite and compost. 4th Conference on Recent Technologies in Agriculture, Giza, Egypt.
  11. Hatfield, J., T. J. Sauer and J. H. Pruger. 2001. Managing soils to achieve greater water use efficiency. A Review. Agronomy. 93: 271– 280.
  12. Hazrati, S., Z. Tahmasebi-Sarvestani, S. A. M. Modarres-Sanavy, A. Mokhtassi-Bidgoli and S. Nicola. 2015. Evaluation of light intensity and water deficiency stress with application of zeolite on physiological and phytochemical functions of Aloe Vera medicinal plant, Ph. D Thesis, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Iran.
  13. Ippolito, A. J., D. D. Tarkalson and G. A. Lehrsch. 2011. Zeolite soil application method affects inorganic nitrogen, moisture, and corn growth. Soil Sci. 176(3): 136-142.
  14. Joy, P.P., Thomas, J., Mathew, S. and Skaria, B. P. 2001. Medicinal Plants. Calcutta: Naya Prokash, page 210.
  15. Karimi, S., M. Nasri and F. Ghoshchi. 2013. Investigation of drought stress on agro-physiological indices of sunflower (Helianthus annuus L.) with zeolite application tested in the region of Varamin. Int. J. Agric. Sci. 3(12): 894-903.
  16. Letchamo, W., H. L. Xu, and A. Gosselin. 1995. Variations in photosynthesis and essentional oil in Thyme. J. Plant physiol, 147:29-37.
  17. Polat, E., Karaca, M., Demir, H., and A., Naci-Onus. 2004. Use of natural zeolite (Clinoptilolite) in agriculture. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 12: 183-189.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 33, Issue 1
June 2019
Pages 137-148

Files

Share

How to cite

Statistics