برهمکنش کود پتاسیم و تنش آبی بر ویژگی‌های کمی و کیفی گیاه دارویی چای ترش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه زابل، زابل، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی آب دانشکده آب و خاک دانشگاه زابل.

3 استادیار گروه زراعت دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل، زابل، ایران.

چکیده

در این تحقیق، اثر مقادیر مختلف آب آبیاری و کود پتاسیم بر چای ترش مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش درقالبطرح کرت‌های یک­بارخرد شده به صورت بلوک کامل تصادفی در سه تکرار با چهار تیمار آب آبیاری (I1 ، I2 ، I3و I4به ترتیب معادل 40%، 60%، 80% و 100% نیاز‌آبی‌گیاه) سه سطح پتاسیم (K1، K2وK3  به ترتیب معادل 50%،  75% و 100% نیاز‌کودی پتاسیم) به­عنوان کرت فرعی انجام شد. در پایان آزمایش، پارامترهای کمی شامل ارتفاع گیاه، وزن و تعداد کپسول، عملکرد خشک و کارآیی مصرف آب آبیاری اندازه‌گیری شد. همچنین، پارامترهای کیفی شامل مقدار آنتوسیانین، پروتئین و کربوهیدرات برای بررسی اثرات تنش آبی و کودی بر کیفیت چای ترش اندازه­گیری شد. نتایج آزمایش نشان داد که اثرات ساده آب آبیاری و کود پتاسیم بر تمامی پارامترهای اندازه‌گیری شده در سطح احتمال 1% و 5% معنی‌دار گردید. بیشترین عملکرد از تیمارهای 100 % مصرف کود پتاسیم و 80 % نیاز آبی به­دست آمد. بیشترین بهره‌وری آب آبیاری در تیمار 60 % نیاز آبی 100% مصرف کود پتاسیم به­دست آمد اما از این نظر بین تیمارهای 60% و 80% نیاز آبی گیاه تفاوت معنی‌دار حاصل نشد. از نظر کیفی، با کاهش مقدار آب آبیاری تا 60% نیاز آبی گیاه و کاهش مصرف کود پتاسیم، مقدار آنتوسیانین، درصد پروتئین و کربوهیدرات افزایش یافت. اما از این نظر بین تیمار 50% و 75% مصرف کود پتاسیم تفاوت معنی­دار مشاهده نشد. بنابراینباتوجهبهوضعیتآبمنطقهوکاهشمنابع آبی،به‌کاربردن80% نیازآبیباعث صرفه‌جویی در مصرف آب و مصرف 75% کود پتاسیم باعث افزایش کیفیت و تعدیل خسارات ناشی از تنش خشکی در چای ترش می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Interaction of Potassium Fertilizer and Water Stress on the Quantitative and Qualitative Characteristics of Roselle Medicinal Plant

نویسندگان [English]

  • Praiya Rashki 1
  • halime piri 2
  • Eisa khammari 3
2 Assistant Professor, Department of Water Engineering Department of Water and Soil, Zabol University, Iran.
چکیده [English]

In this study, the effect of different levels of irrigation water and potassium fertilizer on Roselle was investigated. The experiment was conducted using split plot design with four levels of irrigation water (I1, I2, I3 and I4 equivalent to 40%, 60%, 80%, and 100% crop water requirement) and three levels of potassium (K1, K2 and K3 equivalent 50%, 75%, and 100% potassium requirement) as sub-plot. At the end of experiment, quantitative parameters of plant including height, weight and number of capsules, dry yield, and water use efficiency were measured. Also, qualitative parameters including anthocyanin, protein, and carbohydrate content were measured to investigate the effects of water stress and fertilizer on Roselle quality. The results showed that the simple effects of irrigation water and potassium fertilizer were significant (P <0.01) on all measured parameters. The highest yield was obtained from 100% potassium fertilizer treatments and 80% water requirement. The highest water use efficiency was obtained in 60% water requirement plus 100% potassium fertilizer application, but no significant difference was found between 60% and 80% water requirement. The anthocyanin, protein, and carbohydrate contents increased with decreasing irrigation water depth to 60% of plant water requirement and decreasing potassium fertilizer application. However, there was no significant difference between 50% and 75% K fertilizer application. Therefore, due to the water status of the region and the reduction in water resources, application of 80% water requirement reduces water consumption and 75% potassium fertilizer increases quality and mitigates effect of drought stress in Roselle.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deficit irrigation
  • Anthocyanin
  • Carbohydrate
  • Protein

مراجع

  1. پارسامطلق، ب.، رضوانی­مقدم، پ.، قربانی، ر. و اعظمی ساردویی, ذ.ا. 1396. بررسی برخی صفات فیتوشیمیایی گیاه دارویی چای ترش تحت تأثیر سیستم­های مختلف تغذیه­ای و آب آبیاری. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 33(6):940-928.
  2. پورعزیزی، م. و فلاح، س. 1389. ﺗﺄﺛﯿﺮ ﮐﻮدﻫﺎی آﻟﯽ و ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺑﺮ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﮐﯿﻔﯽ ﻋﻠﻮﻓﻪ ﺳﻮرﮔﻮم­. همایش ملی دستاوردهای نوین در زراعت، شهریور، کرج، ایران.
  3. تدین، ع. و نادعلی، ه. 1392. ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻓﻴﺰﻳﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ اﻛﻮﺗﻴﭗ­ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮت­روﺑﺎه در رژیم­های مختلف آبیاری. به­زراعی کشاورزی، 15(4): 94-79.
  4. ثقه­الاسلامی، م.، موسوی، غ. و برزگران، ط. 1392. ﺗﺄﺛﻴﺮ ﺳﻄﻮح آﺑﻴﺎری و ﺗﺎرﻳﺦ ﻛﺎﺷﺖ ﺑﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد و ﺑﺎزدﻫﻲ ﻣﺼﺮف آب ﭼﺎی ﺗﺮش. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، 29(1): 156-144.
  5. ﺣﺴﻦ­زاده ﻗﻮرتﺗﭙﻪ، ع. و قیاسی، م. 1387. تنش غرقابی و آثار آن بر اکوفیزیولوژی گیاهان. جهاد دانشگاهی واحد آذربایجان غربی، 149 صفحه.
  6. حیدری.، م. و اصغری­پور، م.ر. 1391. اثر سطوح مختلف سولفات پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم دانه­ای. پژوهش­های زراعی ایران، 10(2): 381-374.
  7. رییسی­سربیژن، ع.، برومند، ن. و ظاهرآراء. 1395. ﺗﺎﺛﻴ ﻣﺤﻠﻮل­ﭘﺎﺷﻲ ﻧﻴﺘﺮوژن و روی ﺑﺮ ﺻﻔﺎت ﻛﻤﻲﭼای ﺗﺮش در ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺟﻴﺮﻓﺖ. علوم باغبانی، 30(1):101-93.
  8. طباطبائی، س.ج. 1388. اصول تغذیه گیاهان. ویرایش اول. انتشارات مؤلف تبریز.
  9. فنایی، ح.ر.، گلوی، م.، کافی، م.، قنبری، ا. و شیرانی­راد. ا. 1388. اﺛﺮﻣﺼﺮف ﮐﻮد ﭘﺘﺎﺳﯿﻢ و ﻣﯿﺰان آب آﺑﯿﺎری ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد وﮐﺎراﯾﯽ مصرف آب دو گونه کلزا و خردل هندی. علوم زراعی ایران، 3(11):291-273.
  10. گنجعلی، ح.، کمالی­جو، ا. و عزیزیان­شرمه، ع. 1396. خصوصیات رشذی و عملکرد چای ترش در سطوح مختلف نیتروژن، فسفر و پتاسیم در شرایط آب و هوایی سراوان. بوم­شناسی گیاهان زراعی، 13(1):37-29.
  11. موسوی­فضل، س.ح.، علیزاده، ا.، انصاری، ح. و رضوانی­مقدم، پ. 1395. اﺛﺮ ﮐﻢآﺑﯿﺎری ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺷﺪه و ﮐﻮد ﭘﺘﺎﺳﯿﻢ ﺑﺮ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ رﯾﺸﻪ، ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﺤﺼﻮل و اﺟﺰاء آن در ارﻗﺎم ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻮرﮔﻮم ﻋﻠﻮﻓﻪای. پژوهش آب در کشاورزی، 30(1):38-26. 
  12. میرشکاری، م.، عینعلی، ع. و ولیزاده، ج. 1396. پاسخ چای‌ترش ‌گیاه‌ و‌ بیوشیمیایی ‌فیزیولوژیک‌های‌ ‌به‌ تنش خشکی‌ در‌ حضور ‌هورمون‌ ‌اسید‌ سالیسیلیک. زیست­ناسی گیاهی ایران، 9(32):38-21.
  13. Abid-Askari, and solangi, Ms. 1995. Autecological studies of exotic plant Hibiscus sabdariffa L. (Roselle), a multipurpose plant, for is introduction and culture. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research. 38:1, 17-21; 13ref.
  14. Agriculture Organization of Sistan and Baluchestan Province of Iran. 2014. Sb-agrijahad.ir
  15. Ahmad, Y.M., Shahlaby, E.A., and Shnan, N.T. 2011. The use of organic and inorganic cultures in improving vegetative growth, yield characters and antioxidant activity of roselle plants (Hibiscus sabdariffa L.). African Journal of Biotechnology 10(11): 1988-1996.
  16. Akanbi W.B., Oaniyn A.B., Togum A.O., Ilupeju A.E.O., and Olairan, O.A. 2009. The effect of organic fertilizer on growth, calyx yield and quality of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Amrican Eurasian Journal of Sustainable Agricalture, 3(4): 652-657.
  17. Akbari nia, A., Ghalavand, A., Sefidkan, F., Rezaee, M. B. and Sharifi Ashoorabadi, A. 2003. Investigating the Effects of Chemical Fertilizers, Animals and Combination on the Performance and Composition of Essential Oil Seeds. (In Persian, with English Abstract). Research and Development, 16(4):32-41.
  18. Akhtar, M. S. and Siddiqui, Z. A. 2009. Effect of phosphate solubilizing microorganisms and Rhizobium sp. On the growth, nodulation, yield and root- rot disease complex of chickpea under field condition. African Journal of Biotechnology, 8(15), 3489-3496.
  19. Anderson, C. M. and Kohorn, B. D. 2001. Inactivation of Arabidopsis SIP1 leads to reduced levels of sugars and drought tolerance. Plant Physiology 158: 1215-1219.
  20. Ashok, A., Sharmr Singh, K., Srikant, S. and Rakesh, T. 2001. Preliminary obserration on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in petriwinkle. Journal of medicinal and Aromatic plant Sci. 22; 356-358.
  21. Aziz, E., Gad, N. and Badran, N.M. 2007. Effect of cobalt and nickel on plant growth, yield and flavonoids content of Hibiscus sabdariffa L. Australian Journal of Basic Applied Sciences 1(2): 73-78.
  22. Babatunde, F. E. and Mofoke, A. L. E. 2006. Performance of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) as Influenced by irrigation schedules, Pakistan Journal of Nutrition S (4): 363-367.
  23. Delgado-vargas, F., A.R. Jimenez and O. Paredes-Lopez, 2000. Natural pigments: carotenoids, anthocyanins, and betalins- characteristics, biosyntheses, processing, and stability: critical Reviews in Food Science and Nutrition, 40(3): 173- 289.
  24. Dubois, D., Gilleres, K.A. and Hamilton, J.K. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry 350-356.
  25. EL-Boraie, FOM, A. M. Gaber and Abdel-Rahman, G. 2009. Optimizing irrigation schedule to maximize water use efficincy of Hibiscus sabdariff under shalation cond: tion, Word Journal of Agricultural science S (4): 505-514.
  26. Ehdaie, B., Alloush, G.A. Madore, M.A. and Waines, J.G. 2006. Genotypic variation for stem reserves and mobilization in wheat: I. postanthesis changes in internode dry matter. Crop Science 46: 735-748.
  27. Hanson, J. and Smeekens, S. 2009. Sugar perception and signaling- an update. Current Opionion in Plant Biology 12: 562-567.
  28. Hatfield, J.L., Th.J. Sauer, and J.H. Prueger. 2001. Managing soil to achieve greater water use efficiency: A review. Agron. J. 93: 271-280.
  29. Heakal, L., and K. Modaish. 1990. Combined effects of leaching fraction, salinity and potassium content of water on growth and water use efficiency of wheat and barely. Plant and Soil, 125: 177-184.
  30. Faraji H., Siadat A., Fathi GH, and Gilani A. 2000. Effect of split application of nitrogen fertilizer on yield and yield components of two rice varieties improved environmental conditions in Ahvaz. Proceedings of the Sixth Congress of Agronomy and Plant Breeding.University of Mazandaran, Babolsar6-13 Shahryvar.pp 344.
  31. Farooqi, A. A. and Bssreeramu, Kh. 2004. Cultivation of spice crops. Universities Press (India).
  32. Imam Y. 2011.Cereal Crop.Fourth Edition.Shiraz University Press. 190 pages
  33. Megyes, A. Ratonyi, T. and Huzsvai, L. 2004. The effect of fertilization and irrigation on maize (Zea mays L.) production, www.date.hu/acta-agraria.
  34. Li, X., Wan, S., Kang, Y., Chen, X., and Chu, L. 2016. Chinese rose growth and ion accumulation under irrigation with waters of different salt contents. Agricultural Water Management. 163: 180-189.
  35. Liue,F., Savic, S., Jensen, C.R., Shahnazari, A., Jacobsen. S. and Andersen, M N. 2007.Water relations and yield of lysimeter-grown strawberries under limited irrigation. Scientia Horticulture, 111:128-132.
  36. McClintock, J.N. and I.M. El-Tahir. 2004. Production of roselle. In: Plant resources of tropical Africa, PROTOA Foundation, 2 Backlnny Publication. 668 pp.
  37. Mengel, K., E. A. and M. Kirkby. 2000. Principles of plant nutrition. 5th ed., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
  38. Mohammad Khani, N., Heidari, R., 2007. Effect of drought stress on protective enzyme activities and lipid peroxidation in two maize cultivars. Pakistan Journal of Biological Science. 10(21), 3835-3840.
  39. Mohamed, M. and K. Ashok. 2014. Growth, yield and water Use effeciency of forage sorghum as affected by NPK fertilizer and deficit irrigation. American Journal of Plant Sciences, 5: 2134-2140
  40. Raisi Sarbizhan, AS, Boroumand, N., Zaher Aara, T. 2015. The Effect of Nitrogen and Zinc Spraying on Quantitative Traits of roselle in Jiroft Region. Horticulture, 30(1):93-101.
  41. Pahlavan M, ForghaniA, Kiekha A .2006. Preparation of Sistan plain Partiality numerical map Annual. (In Persian, with English Abstract). Final project report, Agricultural and Natural Resources Research Center of Sistan: Zabol, Iran.
  42. Payero J.O., Melvin S.R., Irmak S., Tarkalson D. 2009. Yield response of corn to deficit irrigation in a semiarid climate. Agric. Water Manage. 84:101–112.
  43. Sreevalli, Y., Baskaran, K., chandra shekara, R., Kuikkarni, R., Sushil, H., Samresh, D., Kukre, J., Ashok, A., Sharmr Singh, K., Srikant, S., and Rakesh, T. 2001. Preliminary obserration on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in petriwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science 22: 356358.
  44. Stone, S. L. and Gifford, D. J. 1997. Structural and biochemical changes in loblolly pine (Pinus taeda L.) seeds during germination and early seedling growth: I. Storage protein reserves. International Journal of Plant Science 158: 727–737.
  45. Taiz, L. and Zeiger, E. 2006. Plant Physiology, (4th Edition). Sinauer Associates, Sunderland, Mass, 623p.
  46. Tsai, P. J., J.McIntosh. P. Pearce. B. Camden and B. R. Jordan. 2002. Anthocyanin and antioxidant capacity in Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract. Food Res. Int. 35: 351-356.
  47. Valliy, B. and Nguyen, H. T. 2006. Under standing regulatory networks and engineering for enhanced drough tolerance in plant, corrent optintion in play Biology, 9: 1-7.
  48. Vitrac, X., Larronde, F., Krisa, S., Decendit, A., Deffieux, G. & Mérillon, J. M. 2000. Sugar sensing and Ca2+ calmodulin requirement in Vitis vinifera cells producing anthocyanins. Phytochemistry, 53, 659-665.
  49. Wagner, G.J. 1979. Content and vacuole/extra vacuole distribution of neutralsugars, free amino acids and anthocyanins in protoplasts. Plant Physiology 64: 88-9
  50. Xue, G., Lynne McIntyre, C., Glassop, D. and Shorter, R. 2008. Use of expression analysis to dissect alterations in carbohydrate metabolism in wheat leaves during drought stress. Plant Mol Biol 67: 197–214.
  51. Zheng, C., Jiang, D., Liu, F., Dai, T., Liu, W., Jing, Qi, and Cao, W. 2009. Exogenous nitric oxide improves seed germination in wheat against mitochondrial oxidative damage induced by high salinity. Environ. Exp. Bot. 67: 222-227.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 34، شماره 1
جلد 34 شماره 1 سال 1399
فروردین 1399
صفحه 137-150

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار