پژوهش آب در کشاورزی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

نمونه فایل ها

دستورالعمل ارجاعدهی

فرم ها

فرمت کلی تهیه مقاله

عضویت و راهنمای Publons

داوران

تأثیر توأم دور آبیاری و ترکیب عناصر پرمصرف بر تغییرات اسانس و ترکیبات شیمیایی زنجبیل (Zingiber officinale R.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران

2 گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت- ایران

3 استاد گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت- ایران

4 استادیار گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات- پردیس ابوریحان- دانشگاه تهران

چکیده

به منظور بررسی تغییرات اسانس و ترکیبات شیمیایی اسانس زنجبیل تحت تاثیر دورهای آبیاری و ترکیب عناصر پرمصرف NPK ، آزمایشی در قالب بلوک‌های کامل تصادفی به صورت اسپلیت پلات با نه تیمار و در سه تکرار در منطقه پاکدشت در سال 1400 اجرا گردید. تیمارها شامل دور آبیاری در سه سطح: 4=V1، 6=V2، 8=V3 روز به‌عنوان عامل اصلی و عناصر پرمصرف NPK در سه ترکیب، (200، 100، 300)=F1، (250، 150، 350)= F2، (150، 50، 250)= F3کیلوگرم در هکتار به­عنوان عامل فرعی بود. استخراج اسانس با استفاده از دستگاه کلونجر به روش تقطیر با آب بود و تجزیه ترکیبات اسانس توسط دستگاه کروماتوگراف گازی انجام گرفت و 34 ترکیب شیمیایی شناسایی شد، اجزای اصلی اسانس برحسب درصد شامل (آلفا زینجیبرن=23/65)، (جرانیال=11/09)، (کامفن=9/58)، (بتا سسکویفلاندرن=8/43)، (بتا بیسابولن=3/75) و (آلفا کورکومن=2/6) بودند، که این شش ترکیب در مجموع 59/1%  کل اسانس زنجبیل را شامل شدند و 28 ترکیب دیگر فقط 40/9% کل اسانس را تشکیل ‌دادند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل آبیاری و کودهای مورد مطالعه بر اسانس و ترکیبات اصلی اسانس زنجبیل در سطح 1% معنی‌دار بودند. بهترین تیمارها برای صفات اسانس و کامفن V1F3، جرانیال V3F2 ، آلفا زینجیبرن V1F2 و برای سه صفت آلفا کورکومن، بتا بیسابولن و بتا سسکویفلاندرن V3F3 بودند. با آبیاری بهینه و تامین عناصر غذایی پرمصرف برای گیاه، برخی از ترکیبات موجود در اسانس زنجبیل افزایش یافت ولی برای برخی دیگر از ترکیبات، این افزایش در تنش آبی و کمبود عناصر  NPK به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Combined Effects of Irrigation Interval and Composition of Macronutrients on Changes in Essential Oil and Chemical Compounds of Ginger (Zingiber officinale R.)

نویسندگان [English]

  • Gholam Reza Pourshaban Kateshali 1
  • Gholam-Ali Akbari 2
  • Iraj Alahdadi 3
  • elias Soltani 4

1 Ph.D. Candidate, Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Campus, University of Tehran, Pakdasht, Iran.

2 Associate Professor, Corresponding author, Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Campus, University of Tehran, Pakdasht, Iran.

3 Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Campus, University of Tehran, Pakdasht, Iran.

4 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Campus, University of Tehran, Pakdasht, Iran.

چکیده [English]

To evaluate the changes in essential oil and chemical compounds of ginger plant under the influence of irrigation interval and NPK macronutrients, an experiment was carried out using randomized complete blocks in the form of a split plot with 9 treatments and 3 replications in Pakdasht Region, in 2021. Treatments included irrigation internals at three levels: V1=4, V2=6, and V3=8 days, as the main factor, and NPK at three levels, F1= (N: 300, P: 100, K: 200), F2= (350, 150, 250), F3 :( 250, 50, 150) (kg.ha-1) as the sub-factor. Extraction of essential oil in this research was done by distillation with water using a Cloninger machine, and the analysis of essential oil compounds was done by gas chromatograph, and 34 chemical compounds were identified. The main components of essential oil in terms of percentage included (α-zingiberene=23.65), (geranial=11.09), (camphene=9.58), (β-sesquiphellandrene =8.43), (β-bisabolene=3.75) and (α-curcumene=2.6). These 6 compounds included 59.1% of the total ginger essential oil, and the other 28 compounds made up only 40.9% of the total essential oil. The results of analysis of variance showed that the interaction effect of irrigation and studied fertilizers on essential oil and main compounds of ginger essential oil were significant at the 1% probability level. The best treatments for essential oil and camphene traits were V1F3, geranial V3F2, α-zingiberene V1F2, and for three traits of α-curcumene, β-bisabolene, and β-sesquiphellandrene was V3F3. Some of the compounds in ginger essential oil were increased by optimal irrigation and supply of essential nutrients for the plant, but some compounds increased under water stress and insufficiency of NPK.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zingiberene
  • Rhizome
  • Antioxidants
  • Medicinal plants
  • Aromatic plants
مراجع
  1. Abdel-Daim, M.M., El-Tawil, O.S., Bungau, S.G. and Atanasov, AG. 2019. Applications of Antioxidants in Metabolic Disorders and Degenerative Diseases: Mechanistic Approach. Oxidative Medicine and Cellular Longevity.4179676:1-3.
  2. Ahmed, H.I.S., Badr, A., El-Shazly, H.H., Watson, L., Fouad, A.S. and Ellmouni, F.Y. 2021. Molecular Phylogeny of Trifolium L. Section Trifolium with Reference to Chromosome Number and Subsections Delimitation. Journal of Plants. 10(10)1985: 1-14.
  3. Ara, R., Ratna, M., Sarker, R., Ahmed, M.M. and Rahman, M.M. 2019. Effect of rhizome cut on the yield of ginger. International Journal of Applied Research. 5(11): 242-246.
  4. Bhargava, S., Dhabhai, K., Batra, A., Sharma, A. and Malhotra, B. 2012. Zingiber officinale: Chemical and phytochemical screening and evaluation of its antimicrobial activities. J. Chem. Pharm. 4: 360 -364.
  5. Chukwudi, UP., Agbo, CU., Echezona, BC., Eze, EI., Kutu, F.R. and Mavengahama, S. 2020. Variability in morphological, yield and nutritional attributes of ginger (Zingiber officinale) germplasm in Nigeria. Res. Crop. 21: 634-42.
  6. El-Gohary, A.E., El-Gendy, A.G., Hendawy, S.F., El-Sherbeny, S.E., Hussein, M.S. and Geneva, M. 2015. Herbage yield, essential oil content and composition of summer savory (Satureja hortensis) as affected by sowing date and foliar nutrition. Genetics and Plant Physiology. 5(2): 170-178.
  7. El-Abd, S.O., El-Saied, H.M. and Mahmoud, M.H. 2008. Response of fennel (Foeniculum vulgare) on urea application rate under water deficit conditions in Cairo, Egyptian Journal of Horticulture, 54(3): 255-263.
  8. Ghasemi Pirbalouti, A. and Craker, L.E. 2015. Diversity in chemical compositions of essential oil of myrtle leaves from various natural habitats in south and southwest Iran. Journal of Forestry Research. 26(4):971-981.
  9. Ghassemi Pirbalouti, A., Malekpoor, F., Salimi, A., Golparvar, A. and Hamedi, B. 2017. Effects of foliar of the application chitosan and reduced irrigation on essential oil yield, total phenol content and antioxidant activity of extracts from green and purple basil. Acta Scientlarum. Polonorum Hortorum Cultus. 16(6):177–186.
  10. Jabborova, D., Choudhary, R., Karunakaran, R., Ercisli, S., Ahlawat, J., Sulaymanov, K. and Jabbarov, Z. 2021. The Chemical Element Composition of Turmeric Grown in Soil–Climate Conditions of Tashkent Region, Uzbekistan. Journal of Plants. 10(10)1426:1-11.
  11. Ji, K., Fang, L., Zhao, H., Li, Q., Shi, Y., Xu, C., Wang, Y., Du, L., Wang, J. and Liu, Q.2017. Ginger oleoresin alleviated gamma-ray irradiation-induced reactive oxygen species via the Nrf2 protective response in human mesenchymal stem cells. Oxid. Med. Cell. Longev, 1480294.
  12. Kizhakkayil, J. and Sasikumar, B. 2011. Diversity, characterization and utilization of ginger: A review. Plant Genetic Resources, Cambridge. 9(3): 464-477.
  13. Kumar, M., Dubey, S., Dwivedi, P.K., Yadav, A.K. and Kumar, M. 2018. Influence of Different Mulch Materials on Vegetative Growth and Yield of Ginger (Zingiber officinale ) under Drip Irrigation System. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, Tamilnadu. 2: 2546-2551.
  14. Losak, T. and Richter, R. 2004. Split nitrogen doses and their efficiency in poppy (Papaver somniferum) nutrition. Lant, Soil and Environment. 50(11): 484-488.
  15. Maathuis FJ. 2009. Physiological functions of mineral macronutrients. Current opinion in plant biology. 12: 250-258.
  16. Meneghelli, CM., Krause, M.R., Schmidt, J., Colombo, J.N. and Vieira, G.H.S. 2020. Performance of ginger crop under different irrigation depths. Biosci Journal. 36(3):783-791.
  17. Mirshekari, B., Javanshir, A. and Aliari, H. 2009. Effects of irrigation intervals, nitrogen rate and splitting on essence yield of German chamomile (Matricaria chamomilla) grown in semiarid area. Journal of Horticulture, Environment and Biotechnology. 50(4): 285-289.
  18. Omidbaigi, R., Hassani, A. and Sefidkon, F. 2003. Essential oil content and composition of sweet basil (Ocimum basilicum) at different irrigation regimes. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 6(1): 104-108.
  19. Pacheco, A., Lopes, A.S., Oliveira, G.Q., France, A. and Silva, L.E. 2016. Different methods of irrigation management and nitrogen fertilization doses in the components of productivity and efficiency in the use of water. Agrarian Magazine Dourados. 33: 263-273.
  20. Pirzad, A., Alyari, H., Shakiba, M.R. Zehtab-Salmasi, S. and Mohammadi, A. 2006. Essential oil content and composition of German chamomile (Matricaria chamomilla) at different irrigation regimes. Journal of Agronomy. 5(3): 451-455.
  21. Pradhan, J., Sahoo, S. K., Lalotra, S. and Sarma, R.S. 2017. Positive impact of abiotic stress on medicinal and aromatic plants. International Journal of Plant Sciences. 12 (2):309-313.
  22. Prasad, S., Tyagi, A.K.2015. Ginger and its constituents: role in prevention and treatment of gastrointestinal cancer. Gastroent. Res. Pract, 142979.
  23. Saidi, S.M., Khajeh Hosseini, M., Rizwani Moghadam, P. and Shahandeh, H. 2014. The relationship between soil phosphorus solubility and nitrogen absorption and its effect on the phosphorus harvest index of Syahdane. Iranian Crop Science. 46(25): 1-36.
  24. Shibamoto, T., Sandra, P. and Bicchi, C. 1987. Retention indices in essential oil analysis, in capillary gas chromatography in essential oil analysis. Huething Verlag, New York. 74 - 259.
  25. Soltani, A., 2012. The use of SAS software in statistical analysis. Mashhad University Jihad. 6:1-184
  26. Stoner, G.D. 2013. Ginger: Is it ready for prime time? Cancer Prev. 6:257–262.
  27. Whitem, B. 2007. Ginger, a review. American Family Physicians. 75: 1689-1691.
  28. Yeh, H., Chuang, C., Chen, H., Wan, C., Chen, T. and Lin, L. 2014. Bioactive components analysis of two various gingers (Zingiber officinale) and antioxidant effect of ginger extracts. LWT-Food Sci. Technol. 55:329–334.
  29. Zhang, M., Viennois, E., Prasad, M., Zhang, Y., Wang, L., Zhang, Z., Han, M.K., Xiao, B., Xu, C., Srinivasan, S. and et al. 2016. Edible ginger-derived nanoparticles: A novel therapeutic approach for the prevention and treatment of inflammatory bowel disease and colitis-associated cancer. Biomaterials. 101:321–340.
پژوهش آب در کشاورزی
دوره 37، شماره 1
خرداد 1402
صفحه 73-83
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار