تأثیر سطوح مختلف محلول پاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم
محورهای موضوعی : زراعت و اصلاح نباتات
مریم غلامشاهی
1
,
احمد مهربان
2
*
,
حمیدرضا مبصّر
3
,
حمیدرضا گنجعلی
4
1 - دانشجوی دکترا، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران
2 - استادیار گروه زراعت دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی زاهدان، ایران
3 - استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران
4 - استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران
کلید واژه: اسانس, پتاسیم, رازیانه, کربوهیدرات, نانوذرات,
چکیده مقاله :
به منظور ارزیابی تأثیر سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم، این پژوهش در طی سالهای 1400-1399، به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش مراحل مختلف محلولپاشی به عنوان عامل اول در سه مرحله ساقهدهی، گلدهی و میوه-دهی؛ و غلظتهای مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم به عنوان عامل دوم در پنج غلظت شامل عدم محلولپاشی (شاهد)، 2، 3، 4 و 5 در هزار نانوذرات پتاسیم بودند. بر پایه نتایج به دست آمده مشاهده شد که بیشترین کربوهیدرات بذر (12/3 میلیگرم بر گرم)، نیتروژن بذر (48/2 درصد) همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم؛ و بیشترین میزان فسفر بذر برابر با 65/1 درصد و بیشترین میزان پتاسیم بذر برابر با 65/3 درصد همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله ساقهدهی در سال دوم آزمایش حاصل شد. همچنین بیشترین درصد اسانس بذر (37/4 درصد) همراه با محلولپاشی در غلظت 5 در هزار نانوذره پتاسیم، و بیشترین عملکرد اسانس بذر (5/69 کیلوگرم در هکتار) همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال دوم آزمایش به دست آمد.
In order to evaluate the effect of different levels of potassium nanoparticle foliar application on some physiological traits of fennel (Foeniculum vulgare Miller) in Bam city, this research was carried out in the spring of 2019-1400 as a factorial experiment in the form of a randomized complete block design. Three repetitions were performed. In this experiment, different stages of foliar spraying as the first factor in the three stages of stem formation, flowering and fruiting; And different concentrations of foliar spraying of potassium nanoparticles as the second factor in five concentrations including no foliar spraying (control), 2, 3, 4 and 5 per thousand potassium nanoparticles. Based on the obtained results, it was observed that the highest seed carbohydrate (3.12 mg/g), seed nitrogen (2.48%) along with foliar spraying at a concentration of 3 per thousand potassium nanoparticles and the highest amount of seed phosphorus is equal to 1.65% and the highest amount of seed potassium is equal to 3.65% along with foliar spraying at a concentration of 4 per thousand potassium nanoparticles in the stem formation stage in the second year of the experiment. Also, the highest percentage of seed essential oil (4.37%) combined with foliar spraying at a concentration of 5 per thousand potassium nanoparticles, and the highest yield of seed essential oil (69.5 kg per hectare) combined with foliar spraying at a concentration of 4 per thousand potassium nanoparticles in The fruiting stage was obtained in the second year of the experiment.
Adhikari, B., Dhungana, S. K., Kim, I. D. and Shin, D. H. (2020). Effect of foliar application of potassium fertilizers on soybean plants under salinity stress. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 19(4): 261-269.
Adnan, M. (2020). Role of potassium in maize production: A review. Open Access Journal of Biological Sciences Research. 3(5): 1-4.
Afifi, S. M., El-Mahis, A., Heiss, A. G. and Farag, M. A. (2021). Gas chromatography–mass spectrometry-based classification of 12 fennel (Foeniculum vulgare Miller) varieties based on their aroma profiles and estragole levels as analyzed using chemometric tools. ACS omega. 6(8): 5775-5785.
Akhbari, M., Kord, R., Jafari Nodooshan, S. and Hamedi, S. (2019). Analysis and evaluation of the antimicrobial and anticancer activities of the essential oil isolated from Foeniculum vulgare from Hamedan, Iran. Natural product research. 33(11): 1629-1632.
Amtmann, A., Troufflard, S. and Armengaud, P. (2008). The effect of potassium nutrition on pest and disease resistance in plants. Physiology Plant. 133:682-691.
Arnon, D.I. (1965). Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenol-oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24: 1–15.
Bates, L.S., Waldren, R.P. and Teare, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Journal of Plant Soil. 39: 205-207.
Briat, J.F., Dubos, C. and Gaymard, F. (2015). Iron nutrition, biomass production, and plant productquality. Trends Plant Science. 20: 33-40.
Butt, B. Z. and Naseer, I. (2020). Nanofertilizers. Nanoagronomy. 10: 125-152.
Chahal, A.S., Madgulkar, A.R., Kshirsagar, S.J., Bhalekar, M.R., Dikpati, A. and Gawli, P. (2012). Amorphous nanoparticles for solubility enhancement. Journal of Advanced Pharmaceutical Science. 2: 167-178.
DeRosa, M.C., Monreal, C.,Schnitzer, M., Walsh, R. and Sultan, Y. (2010). Nanotechnology in fertilizers. Nature Nanotechnology. 5: 91-105.
Gardner, F.P., Piers, R. and Michelle, L. (2011). Physiology of crop plants. Translation: Koocheki A, and Sarmadnia Gh. 16th ed. Mashhad SID Press, 400 pp.
Ghahremani, A., Akbari, K., Yousefpour, M. and Ardalani, H. (2014). Effects of nano-potassium and nano-calcium chelated fertilizers on qualitative and quantitative characteristics of Ocimum basilicum. International Journal of Pharm Research School. 3:235-241.
Hassanpour aghdam, M. B., Tabatabaie, S. J., Nazemiyeh, H. and Aflatuni, A., (2008.) N and nutrition levels affect growth and essential oil content of costmary (Tanacetum balsamita L.). Food, Agriculture and Environment. 6(2): PP: 150-154.
He, G., Geng, C., Zhai, J., Zhao, Y., Wang, Q., Jiang, S. and Wang, L. (2021). Impact of food consumption patterns change on agricultural water requirements: An urban-rural comparison in China. Agricultural Water Management. 243: 106504.
Heidari, M. and Khahlil, S., (2014). Effect of humic acid and phosphorus fertilizer on seed and flower yield, photosynthetic pigments and mineral elements concentration in sour tea (Hisbiscus sabdariffa L.). Iranian Journal of Field Crop Science. 45(2): 191-199.
Irigoyen, J.J., Einerich, D.W. and Sanchez-Diaz, M. (1992). Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiology Plant. 84: 55-60.
Khater, M.S. (2015). Magnetite-Nanoparticles effects on growth and essential oil of peppermint. Current Science International. 4(2): 2077-4435.
Kjeldahl, J. (1883). Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern (New method for the determination of nitrogen in organic substances). Zeitschrift für analytische Chemie. 22(1): 366-383.
Lee, H. W., Ang, L., Kim, E. and Lee, M. S. (2021). Fennel (Foeniculum vulgare Miller) for the management of menopausal women's health: A systematic review and meta-analysis. Complementary Therapies in Clinical Practice. 43: 101360.
Li, Y., Kong, D., Fu, Y., Sussman, M. R. and Wu, H. (2020). The effect of developmental and environmental factors on secondary metabolites in medicinal plants. Plant Physiology and Biochemistry. 148: 80-89.
Mahapatra, D. M., Satapathy, K. C. and Panda, B. (2022). Biofertilizers and nanofertilizers for sustainable agriculture: Phycoprospects and challenges. Science of the Total Environment. 803: 149990.
Manivannan, P., Jaleel, C.A., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. (2007). Osmoregulation and antioxidant metabolism in drought-stressed Helianthus annuus under triadimefon drenching. Comptes Rendus Biologies. 331(6): 418-425.
Mastronardi, E., Tsae, P., Zhang, X., Monreal, C. and DeRosa, M. C. (2015). Strategic role of nanotechnology in fertilizers: potential and limitations. Nanotechnologies in Food and Agriculture. 4: 25-67.
Mirabdollahi, S.M. (2011). Variation in the essential oil content and composition of fennel under limited irrigation condition. M.Sc. dissertation. University of Zanjan. (In Persian).
Molinari, H. B. C., Marur, C. J., Filho, J. C. B., Kobayashi, A. K. Pileggi, M., Junior, R. P. L., Pereira, L. F. P. and Viiera, L. G. E. (2004). Osmotic adjustment in transgenic citrus rootstock Carrizo citrange (Citrus sinensis Osb. × Poncirus trifuliata L., Raf.) overproducing proline. Plant Science. 167: 1375-1381.
Nadarajan, S. and Sukumaran, S. (2021). Chemistry and toxicology behind chemical fertilizers. In Controlled Release fertilizers for sustainable agriculture (pp. 195-229). Academic Press.
Nikzad, T., Mahdian, S.A. and Aakbarpoor, V. (2014). Nanotech impact assessment vegetative traitsbasil and mushrooms phosphorus fertilizer Piriformospora indica. Second National Conference on Medicinal Plants and Sustainable Agriculture, Shahid Mofateh University, Hamedan, 23 August.
Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. and Dean, L. A. (1954). Estimation of Available Phosphorous in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. U.S. Department of Agriculture, Washington DC: USDA Circ, 939p.
Parhizkar Khajani, F., Irannezhad, H., Majidian, M. and Oraki, H. (2012). Influence of different levels of nitrogen, phosphorus and potassium on yield and yield components of flax seed oil (Linumus itatissimum L.) variety Lirina. Journal of Medicinal Plants Research. 6(6): 1050-1054.
Prasad, T. N. V. K. V., Sudhakar, P., Sreenivasulu, Y., Latha, P., Munaswamy, V., Reddy, K. R. and Pradeep, T. (2012). Effect of nanoscale zinc oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition. 35(6): 905-927.
Singh, N. B., Amist, N., Yadav, K., Singh, D., Pandey, J. K. and Singh, S. C. (2013). Zinc oxide nanoparticles as fertilizer for the germination, growth and metabolism of vegetable crops. Journal of Nanoengineering and Nanomanufacturing. 3(4): 353-364.
Subramanian, K. S., Manikandan, A., Thirunavukkarasu, M. and Rahale, C. S. (2015). Nano-fertilizers for balanced crop nutrition. Nanotechnologies in Food and Agriculture. 10: 69-80.
Tavan, T., Neyakan, M. and Noreyneya, A.A. (2014). Effect of nano-potassium fertilizer on growth factors, photosynthetic system and protein content in wheat (Triticum aestivum L. CV. N8019). Journal of Plant Environmental Physiology. 9(3): 61-71.
Thalooth, A. T., Badr, N. M. and Mohamed, M. H. 2005. Effect of foliar spraying with Zn and different levels of phlsphatic fertilizer on growth and yield of sunflower plants grown under saline conditions. Egyptian Journal of Agronomy. 27: 11-220.
Torabian, S., Farhangi-Abriz, S., Qin, R., Noulas, C., Sathuvalli, V., Charlton, B. and Loka, D. A. (2021). Potassium: A vital macronutrient in potato production—A review. Agronomy. 11(3): 543.
Usman, M., Farooq, M., Wakeel, A., Nawaz, A., Cheema, S. A., ur Rehman, H. and Sanaullah, M. (2020). Nanotechnology in agriculture: Current status, challenges and future opportunities. Science of the Total Environment. 721: 137778.
Vafi, N. and Afshari, H. (2014). Effects of nanochelated zinc and nanobiological fertilizer on morphological characteristics of potato. National e-Conference on Advance in Engineering and Basic Science, Iran. (In Persian)
Weng, L., Zhang, M., Wang, K., Chen, G., Ding, M., Yuan, W. and Xu, F. (2020). Potassium alleviates ammonium toxicity in rice by reducing its uptake through activation of plasma membrane H+-ATPase to enhance proton extrusion. Plant Physiology and Biochemistry. 151: 429-437.
Zahedifar, M. and Najafian, S. (2016). Ocimum basilicum L. growth and nutrient status as influenced by biochar and potassium-nano-chelate fertilizers. Archives of Agronomy and Soil Science. 10: 42-61.
Zulfiqar, F., Navarro, M., Ashraf, M., Akram, N. A. and Munné-Bosch, S. (2019). Nanofertilizer use for sustainable agriculture: Advantages and limitations. Plant Science. 289: 110270.
Effect of different levels of foliar application of potassium nanoparticles
on some physiological traits of fennel seed (Foeniculum vulgare Miller)
in Bam town
Maryam Gholamshahi1
, Ahmad Mehraban2*, Hamidreza Mobasser3, Hamidreza Ganjali 4
1 Ph.D. in Agriculture, Department of Agriculture, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran,
Email: ma.arad1395@gmail.com
2 Associate Professor, Department of Agriculture, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran,
Email: ahmad.mehraban@iau.ac.ir
3Assistant Professor, Department of Agriculture, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran,
Email: mobasser@iau.ac.ir
4Assistant Professor, Department of Agriculture, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran,
Email: haidrezaganjali@iau.ac.ir
Article type: | Abstract | |
Research article
Article history Received: 31.07.2024 Revised: 21.10.2024 Accepted:16.11.2024 Published:21.12.2024
Keywords Carbohydrates Essential oil Fennel Nanoparticles Potassium
| To assess the impact of different levels of potassium nanoparticle foliar application on various physiological traits of fennel (Foeniculum vulgare Miller) in Bam County, this study was conducted during the years 1399–1400 (2020–2021). The experiment was designed as a factorial experiment within a randomized complete block design, with three replications. The study considered different stages of foliar application as the first factor, which included three stages: stem elongation, flowering, and fruiting. The second factor comprised various concentrations of potassium nanoparticle foliar applications, tested at five levels: a control group with no foliar application, and 2, 3, 4, and 5 per thousand concentrations of potassium nanoparticles. The results revealed that the highest seed carbohydrate content (12.3 mg/g) and nitrogen content (2.48%) were observed with a foliar application of 3 per thousand potassium nanoparticles. The maximum seed phosphorus content (1.65%) and potassium content (3.65%) were achieved with a 4 per thousand concentration during the stem elongation stage in the second year of the experiment, compared to the control group. Additionally, the highest percentage of essential oil in the seeds (4.37%) was recorded at a 5 per thousand concentration of potassium nanoparticles, while the highest essential oil yield (69.5 kg/ha) was attained with a concentration of 4 per thousand during the fruiting stage in the second year. Overall, the findings of this study indicated that foliar application of potassium nanoparticles at appropriate concentrations and during specific growth stages can positively enhance physiological compounds, as well as the percentage and yield of fennel seed essential oil. This can contribute to improving both the quality and quantity of this medicinal plant. | |
Cite this article as: Gholamshahi, M., Mehraban, A., Mobasser, H., Ganjali, H. (2025). Effect of different levels of foliar application of potassium nanoparticles on some physiological traits of fennel seed (Foeniculum vulgare Miller) in Bam town. Journal of Plant Environmental Physiology, 19(4): 95-112.
| ||
| ©The author(s) Publisher: Islamic Azad University, Gorgan branch | |
تأثیر سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی
دانه رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم
مریم غلامشاهی1، احمد مهربان*2، حمیدرضا مبصر3، حمیدرضا گنجعلی4
1 دانشجوي دكتري زراعت، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد زاهدان، گروه كشاورزي، زاهدان، ايران، ایران، رايانامه: ma.arad1395@gmail.com
2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامي، زاهدان، ايران، رايانامه: ahmad.mehraban@iau.ac.ir
3 استاديار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامي، زاهدان، ايران، رايانامه: mobasser@iau.ac.ir
4 استاديار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامي، زاهدان، ايران، رايانامه: haidrezaganjali@iau.ac.ir
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
تاریخ دریافت: 10/05/1403 تاریخ بازنگری: 30/07/1403 تاریخ پذیرش: 26/08/1403 تــاریخ چاپ: 01/10/1403
واژه‌های کلیدی: کربوهیدرات اسانس پتاسیم رازیانه نانوذرات | چکيده | |
به‌منظور ارزیابی تأثیر سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم، این پژوهش در سالهای ۱۳۹۹ تا ۱۴۰۰ به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این آزمایش مراحل مختلف محلولپاشی به عنوان عامل اول در سه مرحله ساقهدهی، گلدهی و میوهدهی؛ و غلظتهای مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم به عنوان عامل دوم در پنج غلظت شامل عدم محلولپاشی (شاهد)، 2، 3، 4 و 5 در هزار نانوذرات پتاسیم بودند. بر پایه نتایج به دست آمده مشاهده شد که بیشترین کربوهیدرات بذر (12/3 میلیگرم بر گرم)، نیتروژن بذر (48/2 درصد) همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم؛ و بیشترین میزان فسفر بذر برابر با 65/1 درصد و بیشترین میزان پتاسیم بذر برابر با 65/3 درصد همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله ساقهدهی در سال دوم آزمایش در مقایسه با تیمار شاهد حاصل شد. همچنین بیشترین درصد اسانس بذر (37/4 درصد) همراه با محلولپاشی در غلظت 5 در هزار نانوذره پتاسیم، و بیشترین عملکرد اسانس بذر (5/69 کیلوگرم در هکتار) همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال دوم آزمایش به دست آمد. به‌طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد که محلولپاشی نانوذرات پتاسیم در غلظتهای مناسب و در مراحل رشدی مختلف می‌تواند تأثیر مثبتی بر افزایش ترکیبات فیزیولوژیکی، درصد و عملکرد اسانس بذر رازیانه داشته باشد، که می‌تواند در بهبود کیفیت و کمیت محصول این گیاه دارویی مؤثر باشد. | ||
استناد: غلامشاهی ، مریم؛ مهربان، احمد؛ مبصر، حمیدرضا؛ گنجعلی، حمیدرضا. (1402). تأثیر سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی دانه رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم. فیزیولوژی محیطی گیاهی، ۱۹ (4)، ۱۱۲-۹۵. | ||
| ناشر: دانشگاه آزاد اسلامی، واحد گرگان © نویسندگان. | Doi: https://doi.org/10.71890/iper.2024.984068 |
مقدمه
رشد جمعيت، توسعه و تنوع مواد غذايي و مصرف بالاي آن در كشورهاي در حال توسعه، باعث شده است كه تقاضاي مواد غذايي به ميزان بيسابقهاي افزايش يابد. محدوديت سطح زير كشت محصولات زراعي منجر به بروز مشكلاتي در تهيه و تأمين غذا شده است. در چند دهه اخير، توليد مواد غذايي جنبه استراتژيك به خود گرفته است و در حال حاضر برنامههاي اقتصادي كشورهاي مختلف در جهت دستيابي به منابع غذايي جديد، به افزايش عملكرد گياهان زراعي و بهرهبرداري مناسب از پتانسيلهاي موجود در زمينه كشاورزي هدايت ميشوند (He et al., 2021).
يكي از عوامل تهديد كننده سلامت محصولات زراعي استفاده بيرويه از كودهاي شيميايي است. اين مشكل علاوه بر اين كه حالت ناپايداري در كيفيت خاك و در توليد محصولات كشاورزي به وجود مي‌آورد، موجب افزايش تركيبات مضر و خطرناك براي سلامت افراد جامعه ميشود (Nadarajan and Sukumaran, 2021). مديريت كوددهي يكي از بخشهاي مهم مديريت محصولات زراعي است. در بين عناصر غذايي ضروري گياهان، پتاسيم علاوه بر افزايش توليد و بهبود كيفيت محصول، سبب افزايش مقاومت گياهان به شوري، كمآبي، انواع تنشها، آفات و بيماريها گرديده و كارايي آب و كود را افزايش ميدهد (Adhikari et al., 2020). اين عنصر جهت تشكيل و انتقال كربوهيدراتها، انجام فتوسنتز و ساخت پروتئين در گياه ضروري است. ايجاد استحكام ساقه و افزايش مقاومت در برابر خوابيدگي از ديگر مزاياي اين عنصر به شمار ميآيد. گياهاني كه مقادير زيادي نشاسته سنتز و ذخيره ميكنند، به ميزان زيادي پتاسيم نياز دارند. اين عنصر سهم زيادي در پتانسيل اسمزي سلول و فشار تورگر آنها دارد (Adnan, 2020).
پتاسيم مناسب‌ترين كاتيون يك ظرفيتي براي فعال كردن آنزيم‌هاي گياهي است، زیرا علاوه بر اين كه غلظت آن در سلول و مقدار آن در طبيعت زياد است، تحرك فوق العاده‌اي در داخل گياه دارد (Torabian et al., 2021). پتاسيم نقش حياتي در فتوسنتز دارد چون باعث افزايش مستقيم رشد و شاخص سطح برگ و لذا جذب CO2 و افزايش انتقال مواد فتوسنتزي به خارج برگ ميشود. فعاليت اخير نتيجه تشكيل ATP بيشتر است كه براي تجمع مواد فتوسنتزي در آوند آبكش لازم است (Weng et al., 2020).
كشاورزي پايدار كه ريشه در سامانههاي كشاورزي سنتي و كمنهاده و پاي بر شانه فناوريها و عمليات نوين بومسازگار دارد، به دنبال توليد عملكرد مطلوب و در عين حال، حفظ ساختار محيط و كمينهسازي پيامدهاي منفي فعاليتهاي كشاورزي است (Zulfiqar et al., 2019). امروزه نانو كودها، فناوري نويني هستند كه با كوچك كردن اندازه ذرات در مقياس نانو، امكان جذب بسيار بيشتري را فراهم مي‌آورند. قابليت جذب و مصرف بالا هم از طريق خاك (به صورت سرك1 همراه آب آبياري، سيستمهاي آبياري قطرهاي و باراني) و هم از طريق برگ (محلولپاشي) از ويژگيهاي اين نوع كودها به شمار ميروند. خاصيت آهستهرهش2 بودن نانو كود به استفاده بهينه از آن كمك شاياني مينمايد. از سوي ديگر نانو كمپلكسها در بازه pH وسيعي قابل استفاده هستند (Mahapatra et al., 2022). فناوري نانو به عنوان علم پيشتاز در رفع مشكلات و مسائل كشاورزي به خوبي جايگاه خود را در علوم كشاورزي و صنايع وابسته به اثبات رسانده است. در مورد استفاده از كودها در امر بهبود توليدات كشاورزي نيز، اين تكنولوژي به كمك ميآيد. نانو كودها به صورت كامل جذب گياه شده و به خوبي نيازها و كمبودهاي غذايي را رفع ميكند. از مزاياي استفاده از نانو كودها ميتوان به مواردي چون قيمت كم، تأثير بالا، قابليت حلپذيري زياد در آب و كنترل‌پذيري بيشتر اشاره نمود (Usman et al., 2020). با بکارگیری کودهای نانو بعنوان جایگزین کودهای مرسوم، عناصر غذایی کود به تدریج و به صورت کنترل شده در خاک آزاد میشوند. استفاده از نانوکودها منجر به افزایش کارایی مصرف مواد غذایی، کاهش سمیت خاک، به حداقل رسیدن اثرات منفی ناشی از مصرف بیش از حد کود و کاهش تعداد دفعات کاربرد کود میشود (Butt and Naseer, 2020). De Rosa و همکاران (2010) در بررسی نانو تکنولوژی در کود نشان دادند که استفاده از نانو لایه‌های کنشی در طراحی و ساخت کودهای شیمیایی جدید، منجر به افزایش قابل ملاحظه کارایی مصرف عناصر غذایی و متعاقبا عملکرد محصول خواهد شد. پلاسمودسماتاها کانالهایی نانو-مقیاس هستند که قطر متوسط آنها 50 تا 60 نانومتر است که در دیواره سلولی گیاهان وجود دارد و موجب انتقال و ارتباط بین دو سلول میشوند. نانوکودها به علت اندازه کوچک شاید بتوانند عناصر غذایی را به طور مؤثرتري به گیاهان عرضه کنند چون ممکن است دسترسی آنها به سطوح گیاهی و کانالهاي حمل و نقل بیشتر باشد (Mastronardi et al., 2015). نانوکودها همچنین می‌توانندحلالیت بیشتري نسبت به دیگر کودها داشته باشند که این ویژگی در نانوذرات بیشکل در انحلال ترکیبات کم محلول مشاهده شده است. این نانوذرات بیشکل سینتیک انحلال سریعتري نسبت به ذرات در ابعاد معمولی نشان میدهند و زیست فراهمی را بر اثر افزایش نقطه اشباع (غلظتی از ماده در فاز محلول که با فاز جامد آن در تعادل است) افزایش میدهند (Chahal et al., 2012). در نتیجه، انتظار میرود تولید نهادههاي کودي با اندازه نانو اثري مفید بر کارایی کودها داشته باشد (Mastronardi et al., 2015).
اهمیت، جایگاه و نقش ویژه و رو به افزایش گیاهان دارویی و صنعتی در مدیریت پایدار به ویژه در ابعاد کلان توسعه اقتصادی، زیست محیطی، بهداشتی، اشتغال، امنیت غذایی و ذخایر ژنتیکی در عرصه ملی و جهانی به حدی است که میتوان امروزه روند احیاء و نقش آنها را به ویژه در تأمین دارو به عنوان یکی از شاخصهای توسعه در کشور مورد توجه قرار داد
(Li et al., 2020).
رازیانه از مهمترین و قدیمیترین گیاهان دارویی و ادویه ای است که در تمام دارونامه های معتبر از آن به عنوان نوعی گیاه دارویی پراهمیت یاد شده است (Lee et al., 2021). رازیانه3 از خانواده چتریان4 و از قدیمیترین گیاهان دارویی و ادویهای ایران و جهان است که امروزه از آن در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و بهداشتی استفاده فراوانی میشود (Afifi et al., 2021)
یکی از دلایل عمده محدودیت توسعه سطح زیر کشت رازیانه در ایران، کمبود تحقیقات به زراعی و بهنژادی، بالا بودن هزینه و پایین بودن بازده تولید است (Akhbari et al., 2019). بنابراین این مطالعه با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم بر برخی صفات فیزیولوژیکی رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) در شهرستان بم انجام شد.
مواد و روش‌ها
زمان و مشخصات جغرافیایی و اقلیمی محل اجرای آزمایش: به منظور ارزیابی کشت رازیانه تحت تاثیر مدیریت زمان و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم در شهرستان بم، این پژوهش در طی سال¬های زراعی 1400-1399 انجام شد. شهرستان بم، با مختصات جغرافيايي 58 درجه و 21 دقیقه طول شرقی و 29 درجه و 6 دقیقه عرض شمالی و با ارتفاع 1050 متر از سطح دريا با آب و هوايي خشک و ميانگين بارندگي سالانه 64 ميلي‌متر و ميانگين درجه حرارت 8/23 درجه سانتيگراد، در فاصلة 195 كيلومتري جنوب شرقی شهرستان کرمان قرار دارد. نتایج تجزیه خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاك محل اجراي آزمایش در جدول 1 نشان داده شده است.
[1] Top-dressing
[2] Slow-release
[3] Foeniculum vulgare Mill
[4] Apiaceae
جدول 1: مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک
بافت | Sand | Silt | Clay |
| EC |
| pH |
| O.C | N |
| P | K |
| Cu | Mn | Fe | Zn |
(%) |
| (Ds/m) |
|
| (%) |
| (ppm) |
| (mg/g) | |||||||||
لومی شنی | 64 | 24 | 12 |
| 92/1 |
| 97/7 |
| 79/0 | 01/0 |
| 8 | 53/129 |
| 7/1 | 8/7 | 8/6 | 5/0 |
مشخصات طرح آزمايشي و تیمارها: این پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش مراحل مختلف محلولپاشی به عنوان عامل اول در سه مرحله ساقهدهی، گلدهی و میوهدهی؛ و غلظتهای مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم به عنوان عامل دوم در پنج غلظت شامل عدم محلولپاشی (شاهد)، 2، 3، 4 و 5 در هزار نانوذرات پتاسیم بودند. بذرهاي انتخابی مورد نياز در گروههای 100 تایی جهت کشت از توده محلي رازيانه؛ بعد از اطمينان از قوۀ ناميه مناسب، تهیه شد. به منظور تعیین قوه نامیه، بذرها در هیپوکلرید سدیم1%، به مدت 20 دقیقه ضدعفونی شدند و بعد از سه مرتبه شستشو با آب مقطر اماده کشت و سپس در پتری دیش های حاوی کاغذ صافی کشت شدند. برای بررسی جوانه زنی داخل ژرمیناتورهایی با دمای 25-15 درجه سانتیگراد و رطوبت 70 درصد قرار گرفتند و درصد جوانه زنی ثبت شد (Prasad et al., 2012).
عملیات زراعی و مراحل اجرای کار: به منطور اجرای عملیات زراعی در سال اول آزمایش در تاریخ 24 بهمن ماه 1398 و در سال دوم در تاریخ 25 بهمن ماه 1399 زماني که دماي خاک حدود 20 درجه سانتیگراد بود، زمين زراعي با يک شخم و دو ديسک سبک عمود بر هم، آماده و با لولر تسطيح شد. در این آزمایش هر کرت با طول 4 متر و عرض 3 متر، فاصله بین ردیفها 50 سانتیمتر و فاصله بین بوتهها روی ردیف 25 سانتیمتر، فاصله بین کرتها 5/0 متر، و فاصله بین بلوکها 3 متر در نظر گرفته شد. اولين آبياري قبل از کشت به صورت ثقلي و نشتي بود. پس از گاورو شدن زمين عملیات کاشت رازيانه به ترتیب در سالهای اول و دوم آزمایش در تاریخ یکم اسفند ماه 1398 و دوم اسفند ماه 1399 به صورت دست‌پاش در چالههایی به عمق 2 تا 3 سانتیمتر و در هر چاله 3 تا 4 بذر در کرتهای مذکور صورت گرفت و بلافاصله عملیات آبیاری انجام شد. بذرها با استفاده از رطوبت خاک جوانه زده و طی يک هفته سبز شدند. در اين زمان خاک خشک شده و آبياري دوم انجام شد. دور آبياري هر 4 تا 5 روز يکبار بود، مگر اينکه شرايط خاصي نظير دماي بالا به مدت طولاني سبب تغيير دور آبياري گردید. به طور کلي مسئله آبياري در انجام بازديدهاي مزرعهاي کنترل و برنامهريزي شد.
جهت دستیابی به تراکم مطلوب، عمل تنک کردن در دو مرحله شش و هشت برگی صورت گرفت. مبارزه با علفهاي هرز در 2 مرحله در تاریخ 28 فروردين ماه و در تاریخ 1 خرداد ماه 1399 به روش مکانیکی (وجين دستي) و با نيروي كارگري انجام شد. مقدار و نوع كود مصرفي با توجه به آزمايش خاك، شامل 100 كيلوگرم سوپر فسفات تریپل در هكتار در مرحله خاكورزي و کود اوره در سه مرحله هنگام کاشت، ساقهدهی و قبل از گلدهی به مقدار 200 کیلوگرم در هكتار همراه با آب آبیاری مورد استفاده قرار گرفت. همچنین محلولپاشی کود نانو کلات پتاسیم بر اساس تیمارهای مورد مطالعه با نسبت 2 در هزار روی گیاه اعمال شد. محلولپاشی در ساعات پایانی روز و هنگام غروب آفتاب با سمپاش پشتی تلمبهای و با فشار یکسان روی بوتهها انجام شد. فاصله نازل سمپاش تا بالای بوتهها ۵۰ سانتیمتر بود. اسپري كردن تا زمان جاري شدن قطرات محلول از روي بوته ها ادامه يافت. میزان محلول برای کل تیمار ها یکسان بود.
بذرهای رازیانه به طور همزمان نمیرسند و پس از رسیدن از گیاه جدا و به اطراف پراکنده میشوند. از این رو قبل از ریزش باید محصول را برداشت نمود. عملیات برداشت در سالهای اول ودوم آزمایش به ترتیب در تاریخ 9 مرداد ماه 1399 و 11 مرداد ماه 1400 پس از حذف ردیفهای کناری و نیم متر ابتدا و انتهای هر کرت در زمان رسیدگی فیزیولوژیک (زرد شدن ۷۰ درصد برگها و چترها) با نمونهبرداری از 10 بوته به طور تصادفی آغاز گردید.
درصد اسانس و عملکرد اسانس بذر: به منظور استخراج اسانس، دانههای گیاه در آون با دمای 96 درجه سانتیگراد خشک شده و پس از آن از روش تقطیر با آب برای استخراج اسانس استفاده شد (Mirabdollahi, 2011). پس از تعیین درصد اسانس، عملکرد اسانس از حاصلضرب عملکرد دانه و درصد اسانس محاسبه شد (Tavan et al., 2014).
اندازه گیری پرولین: براي اندازهگیري میزان پرولین آزاد بافت برگ در مرحله گند برگی، ابتدا 5/0 گرم از بافت برگ وزن شده و در هاون چینی در 10 میلیلیتر محلول آبی اسید سولفوسالیسیلیک 3% سائیده شد و مخلوط هموژنیزه به مدت 5 دقیقه با دور 6000 سانتریفیوژ شد. سپس 2 میلیلیتر از محلول روشناور به لولههاي دربدار منتقل شد، به تمام لولهها 2 میلیلیتر معرف ناین هیدرین و 2 میلیلیتر اسید استیک گلاسیال اضافه گردید. پس از آن، نمونهها را به مدت یک ساعت در حمام آب 100 درجه سلسیوس انتقال داده و بلافاصله پس از خارج کردن از حمام آب به مدت چند دقیقه در حمام یخ قرار گرفتند. سپس، به هر لوله آزمایش 4 میلیلیتر تولوئن اضافه شده و نمونهها تکان داده شدند تا کاملاً یکنواخت شوند. سپس، در داخل لوله آزمایش دو فاز رویی و زیرین کاملاً از هم قابل تشخیص شده و فاز رویی را که به رنگ قرمز و حاوي پرولین محلول در تولوئن بود، برداشته و در طول موج 520 نانومتر قرائت شد (Bates et al., 1973). غلظت پرولین برحسب میلیگرم بر گرم بافت تازه برگ بیان شد.
اندازهگیری کربوهیدرات (قندهای محلول): براي اندازهگیري کربوهیدراتهاي محلول کل بذر از دستگاه اسپکتروفتومتر استفاده شد (Irigoyen et al., 1992). بدین صورت که 1/0 گرم از بافت بذر توزین شده و با نیتروژن مایع در هاون چینی پودر کرده و با 5 میلیلیتر اتانول 95% به خوبی ساییده شد و سپس عصاره رویی را در فالکون ریخته و ته مانده دوباره با 10 میلیلیتر اتانول 70% ساییده و به فالکن اضافه گردید. سپس، در دستگاه سانتریفیوژ با 3500 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ شد. سپس، 1 میلیلیتر از عصاره الکلی را برداشته و در لوله فالکن ریخته و 3 میلیلیتر آنترون تازه تهیه شده (150 میلیگرم آنترون + 100 میلیلیتر اسید سولفوریک 72%) به آن افزوده شد. جهت ایجاد فاز رنگی، لولههاي فالکون به مدت 10 دقیقه در حمام آب گرم 100 درجه سلسیوس قرار داده شدند و بعد از سرد شدن 5/1 میلیلیتر از فاز رویی با 5/1 میلیلیتر محلول واسنجی (1 میلیلیتر اتانول 70%+ 3 میلیلیتر آنترون) را در کووت ریخته و میزان جذب در طول موج 625 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت گردید. غلظت کربوهیدراتهاي محلول کل بر حسب میلیگرم بر گرم بافت بذر بیان شد. از غلظتهاي مختلف گلوکز جهت رسم نمودار استاندارد و محاسبه نهایی میزان کربوهیدراتهاي محلول استفاده شد.
اندازهگیری کارتنوئیدها: به منظور اندازهگیری کارتنوئیدها، مقدار 2/0 گرم بافت تازه گیاهی در هاون چینی ساییده شد و پس از افزودن 20 میلی متر استون 80 درصد به آن، به مدت 10 دقیقه با سرعت 6000 دور در دقیقه، سانترفیوژ گردید و جذب محلول بالایی در طول موج 470 نانومتر برای کارتنوئیدها توسط اسپکتروفتومتر معین شد. سپس با استفاده از فرمول ارائه شده توسط مطالعات قبلی بدست آمد (Arnon, 1965).
تعیین میزان عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم: جهت تعيين میزان عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم بذر رازیانه، نمونههاي فراهم شده در آون دیجیتال (مدل PTN 55، ساخت شرکت پارس طب نوین کشور ایران) با دمای 70 درجه سانتيگراد به مدت 48 ساعت قرار گرفتند و خاکستر خشك آنها تهیه شد. اندازهگیری عنصر نیتروژن با استفاده از روش کلدال (Kjeldahl, 1833)، فسفر با استفاده از روش مطالعات دیگران (Olsen et al., 1954) با استفاده از دستگاه طیفسنج (اسپکتروفتومتر مدل UV-2100S، ساخت شركت یونیکو1 کشور آمريكا)، و پتاسیم به روش شعلهسنجی با استفاده از دستگاه نورسنج شعلهای (فلیمفتومتر مدل PFP7، شرکت جنوی2 ساخت کشور انگلستان) در آزمایشگاه اندازهگیری و تعیین شد.
روش تجزیه و تحلیل دادهها: پس از جمعآوری دادهها تجزیه واریانس با استفاده از نرمافزار SAS (نسخه 4/9) و ترسیم جداول با استفاده از نرمافزار Excel انجام گرفت. برای مقایسه میانگینها از آزمون دانکن در سطح احتمال ۵ درصد استفاده شد.
نتایج
درصد اسانس بذر: بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، درصد اسانس بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای پنج درصد قرار گرفت. بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان کارتنوئید رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل مختلف محلولپاشی، همچنین تحت اثر ساده غلظتهای مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای یک درصد قرار گرفت (جدول 2).
با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 3) میتوان مشاهده نمود که بیشترین درصد اسانس بذر برابر با 37/4 درصد در سال دوم آزمایش در مرحله میوهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 5 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد بهطوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله ساقهدهی در سال اول آزمایش 56/2 واحد افزایش نشان داد.
[1] Unico
[2] Jenway
جدول 2: تجزیه واریانس صفات کیفی بذر رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) تحت تاثیر مراحل و سطوح محلولپاشی نانوذرات پتاسیم
منابع تغییرات | درجه آزادی | درصد اسانس | عملکرداسانس | کربوهیدرات | پرولین | کارتنوئید |
سال | 1 | **349/4 | **01/6037 | **296/0 | **01/6037 | **187/7 |
مراحل محلولپاشی | 2 | ns319/0 | ns86/70 | *0923/0 | **86/70 | **366/3 |
سال * مراحل محلولپاشی | 2 | *06/1 | ns93/42 | ns0428/0 | **93/42 | **598/2 |
غلظت محلولپاشی | 4 | **517/6 | **02/1051 | **5956/0 | ns03/1051 | **903/2 |
سال * غلظت محلولپاشی | 4 | ns468/0 | *61/310 | **0897/0 | ns61/310 | ns 447/0 |
مراحل * غلظت محلولپاشی | 8 | **683/0 | **18/298 | **1336/0 | ns18/298 | ns 324/0 |
سال * مراحل * غلظت محلولپاشی | 8 | *519/0 | *38/213 | **1151/0 | ns18/238 | ns 337/0 |
خطای آزمایش | 60 | 2297/0 | 071/90 | 0207/0 | 0077/0 | 225/0 |
ضریب تغییرات (%) | - | 53/16 | 06/26 | 57/5 | 46/6 | 82/14 |
ns: غیر معنیدار، *و**: به ترتیب معنیدار در سطوح احتمال پنج و یک درصد
جدول 3: مقایسه میانگینهای صفات کیفی بذر رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) تحت تاثیر مراحل و سطوح محلولپاشی نانوذرات پتاسیم
تیمارهای آزمایشی | درصد اسانس بذر | عملکرد اسانس بذر (کیلوگرم در هکتار) | کربوهیدرات (میلیگرم بر گرم) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
سال | مراحل محلولپاشی | غلظت محلولپاشی |
|
|
|
|
|
|
سال اول |
| شاهد | j | 81/1 | j | 31/13 | efghi | 45/2 |
| 2 در هزار | ij | 91/1 | ij | 25/21 | defgh | 56/2 | |
ساقهدهی | 3 در هزار | fghij | 38/2 | hij | 31/22 | abc | 87/2 | |
| 4 در هزار | efghij | 40/2 | fghij | 01/29 | efghi | 47/2 | |
| 5 در هزار | bcdef | 28/3 | fghij | 43/28 | efghi | 45/2 | |
| شاهد | ghij | 23/2 | ij | 16/20 | ijk | 27/2 | |
| 2 در هزار | ghij | 33/2 | hij | 68/23 | defghi | 54/2 | |
گلدهی | 3 در هزار | defghi | 84/2 | hij | 67/25 | bcd | 77/2 | |
| 4 در هزار | bcdefg | 09/3 | cdefghi | 91/35 | cdefg | 61/2 | |
| 5 در هزار | abcd | 51/3 | efghij | 23/29 | defgh | 56/2 | |
| شاهد | ghij | 25/2 | ghij | 21/27 | k | 08/2 | |
| 2 در هزار | ghij | 24/2 | hij | 50/26 | ijk | 28/2 | |
میوهدهی | 3 در هزار | cdefgh | 99/2 | efghij | 25/29 | cdefg | 62/2 | |
| 4 در هزار | bcde | 32/3 | bcd | 28/48 | cdefg | 61/2 | |
| 5 در هزار | abcd | 57/3 | cdef | 21/46 | fghij | 37/2 | |
سال دوم |
| شاهد | hij | 07/2 | hij | 13/24 | ghij | 36/2 |
| 2 در هزار | ghij | 23/2 | defghi | 21/34 | cde | 70/2 | |
ساقهدهی | 3 در هزار | defghi | 77/2 | bcd | 96/51 | a | 12/3 | |
| 4 در هزار | abc | 88/3 | cdefgh | 1641 | abc | 88/2 | |
| 5 در هزار | abcd | 62/3 | cdefgh | 30/41 | cde | 69/2 | |
| شاهد | hij | 12/2 | defghi | 50/33 | hijk | 32/2 | |
| 2 در هزار | efghij | 58/2 | cdefgh | 06/41 | efghi | 47/2 | |
گلدهی | 3 در هزار | fghij | 37/2 | ab | 40/65 | ab | 94/2 | |
| 4 در هزار | abcd | 52/3 | cdefg | 83/45 | cdef | 66/2 | |
| 5 در هزار | abc | 81/3 | cdefghi | 25/36 | cdef | 65/2 | |
| شاهد | defghij | 69/2 | cdefghi | 01/36 | jk | 14/2 | |
| 2 در هزار | defghi | 78/2 | bcd | 87/49 | efghi | 43/2 | |
میوهدهی | 3 در هزار | ab | 96/3 | abc | 14/54 | bcd | 78/2 | |
| 4 در هزار | ab | 00/4 | a | 50/69 | ab | 98/2 | |
| 5 در هزار | a | 37/4 | bcde | 80/47 | cdefgh | 60/2 | |
میانگینهای با حروف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، عملکرد اسانس بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای پنج درصد قرار گرفت (جدول 2). با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 3) میتوان مشاهده نمود که بیشترین عملکرد اسانس بذر برابر با 5/69 کیلوگرم در هکتار در سال دوم آزمایش در مرحله میوهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله ساقهدهی در سال اول آزمایش 19/56 واحد افزایش نشان داد.
بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان کربوهیدرات بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای یک درصد قرار گرفت (جدول 2). با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 3) میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان کربوهیدرات بذر برابر با 12/3 میلیگرم بر گرم در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال اول آزمایش 04/1 واحد افزایش نشان داد.
بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان پرولین بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای پنج درصد قرار گرفت (جدول 2). با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 4) میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان پرولین بذر برابر با 44/1 میلیگرم در گرم در سال اول آزمایش در تیمار محلولپاشی مرحله میوهدهی بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به مرحله ساقهدهی در سال دوم آزمایش 194/0 واحد افزایش نشان داد. با توجه به جدول مقایسه میانگینها میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان کارتنوئید در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی به دست آمد. بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان نیتروژن بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای یک درصد قرار گرفت (جدول 5). با توجه به جدول مقایسه میانگین¬ها (جدول 6) میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان نیتروژن بذر برابر با 48/2 درصد در سال دوم آزمایش در مرحله ساقه¬دهی همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال اول آزمایش 17/1 واحد افزایش نشان داد.
جدول 4: مقایسه میانگینهای پرولین بذر و کارتنوئید رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) تحت تاثیر مراحل محلولپاشی نانوذرات پتاسیم
تیمارهای آزمایشی | پرولین (میلیگرم در گرم) | کارتنوئید (میلیگرم بر گرم) | |||
سال | مراحل محلولپاشی |
|
|
|
|
سال اول | ساقهدهی | ab | 41/1 | c | 765/2 |
گلدهی | a | 43/1 | c | 003/3 | |
میوهدهی | a | 44/1 | a | 810/3 | |
سال دوم | ساقهدهی | c | 24/1 | b | 373/3 |
گلدهی | c | 25/1 | bc | 080/3 | |
میوهدهی | b | 36/1 | c | 765/2 | |
میانگینهای با حروف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان فسفر بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای یک درصد قرار گرفت (جدول 5). با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 6) میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان فسفر بذر برابر با 65/1 درصد در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال اول آزمایش 52/1 واحد افزایش نشان داد.
جدول 5: تجزیه واریانس عناصر غذایی بذر رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) تحت تاثیر مراحل و سطوح محلولپاشی نانوذرات پتاسیم
منابع تغییرات | درجه آزادی | نیتروژن | فسفر | پتاسیم |
سال | 1 | **705/0 | ns009/0 | **898/0 |
مراحل محلولپاشی | 2 | **125/1 | ns010/0 | ns124/0 |
سال * مراحل محلولپاشی | 2 | **664/0 | ns015/0 | ns095/0 |
غلظت محلولپاشی | 4 | **659/0 | **628/0 | **2811/0 |
سال * غلظت محلولپاشی | 4 | *184/0 | **034/0 | ns057/0 |
مراحل * غلظت محلولپاشی | 8 | *166/0 | **061/0 | **5618/0 |
سال * مراحل * غلظت محلولپاشی | 8 | **330/0 | *014/0 | **5309/0 |
خطای آزمایش | 60 | 611/0 | 007/0 | 0537/0 |
ضریب تغییرات (%) | - | 22/9 | 93/6 | 89/14 |
ns: غیر معنیدار، *و**: به ترتیب معنیدار در سطوح احتمال پنج و یک درصد
جدول 6: مقایسه میانگینهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم بذر رازیانه (Foeniculum vulgare Miller) تحت تاثیر مراحل و سطوح محلولپاشی نانوذرات پتاسیم
تیمارهای آزمایشی | نیتروژن (درصد) | فسفر (درصد) | پتاسیم (درصد) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
سال | مراحل محلولپاشی | غلظت محلولپاشی |
|
|
|
| ||
سال اول |
| شاهد | gh | 159/1 | g-j | 031/1 | jkl | 230/2 |
| 2 در هزار | fgh | 210/1 | c-h | 157/1 | ghijkl | 367/2 | |
ساقهدهی | 3 در هزار | cde | 713/1 | ab | 622/1 | cdefghi | 737/2 | |
| 4 در هزار | cdef | 642/1 | cd | 240/1 | bcdef | 943/2 | |
| 5 در هزار | cdefg | 622/1 | c-i | 131/1 | efghijkl | 537/2 | |
| شاهد | h | 135/1 | j | 949/0 | kl | 160/2 | |
| 2 در هزار | cdefgh | 350/1 | d-j | 086/1 | ijkl | 277/2 | |
گلدهی | 3 در هزار | cdefgh | 387/1 | ab | 521/1 | cdefghi | 753/2 | |
| 4 در هزار | cdefgh | 550/1 | c-i | 140/1 | cdefg | 823/2 | |
| 5 در هزار | cdefgh | 369/1 | g-j | 042/1 | cdefghi | 760/2 | |
| شاهد | h | 131/1 | j | 929/0 | L | 133/2 | |
| 2 در هزار | cdefgh | 388/1 | ij | 991/0 | jkl | 250/2 | |
میوهدهی | 3 در هزار | cdefg | 610/1 | cde | 224/1 | efghijkl | 603/2 | |
| 4 در هزار | cdefgh | 576/1 | c-g | 192/1 | bcdef | 907/2 | |
| 5 در هزار | cdefgh | 503/1 | c-g | 198/1 | defghijk | 633/2 | |
سال دوم |
| شاهد | defgh | 337/1 | cd | 244/1 | bcdef | 940/2 |
| 2 در هزار | cdefgh | 388/1 | c-h | 167/1 | bcde | 990/2 | |
ساقهدهی | 3 در هزار | a | 481/2 | cd | 251/1 | bc | 170/3 | |
| 4 در هزار | a | 396/2 | a | 653/1 | a | 650/3 | |
| 5 در هزار | cde | 693/1 | e-j | 061/1 | bcd | 103/3 | |
| شاهد | efgh | 297/1 | f-j | 046/1 | efghijkl | 513/2 | |
| 2 در هزار | defgh | 306/1 | cd | 236/1 | defghij | 650/2 | |
گلدهی | 3 در هزار | a | 279/2 | ab | 642/1 | cdefgh | 813/2 | |
| 4 در هزار | bc | 800/1 | c | 269/1 | ab | 320/3 | |
| 5 در هزار | efgh | 273/1 | c-h | 180/1 | cdefgh | 783/2 | |
| شاهد | efgh | 291/1 | hij | 020/1 | hijkl | 337/2 | |
| 2 در هزار | cdefgh | 578/1 | cde | 213/1 | fghijkl | 497/2 | |
میوهدهی | 3 در هزار | ab | 175/2 | b | 493/1 | ijkl | 290/2 | |
| 4 در هزار | cd | 766/1 | cd | 239/1 | bcdef | 933/2 | |
| 5 در هزار | defgh | 325/1 | c-f | 207/1 | hijkl | 333/2 | |
میانگینهای با حروف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
بر پایه نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها، میزان پتاسیم بذر رازیانه بین دو سال آزمایش به طور معنیداری تحت تاثیر مراحل و سطوح مختلف محلولپاشی نانوذرات پتاسیم با احتمال خطای یک درصد قرار گرفت (جدول 5). با توجه به جدول مقایسه میانگینها (جدول 6) میتوان مشاهده نمود که بیشترین میزان پتاسیم بذر برابر با 65/3 درصد در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. بین این تیمار با سایر تیمارها تفاوت معنیداری مشاهده شد به طوری که نسبت به تیمار شاهد محلولپاشی نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال اول آزمایش 52/1 واحد افزایش نشان داد.
بحث
نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین درصد اسانس بذر برابر با 37/4 درصد در سال دوم آزمایش در مرحله میوهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 5 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. همانگونه که نتایج نشان داد محلولپاشی پتاسیم باعث افزایش میزان نیتروژن گردید. تأمین نیتروژن در مراحل مختلف به خصوص بعد از گلدهی تاثیر به سزایی در تداوم فعالیت سطح برگ دارد. از طرفی پتاسیم در توسعه و تقسیم سلولهاي جدید شرکت کرده و از طریق افزایش تعداد و سطح برگ و فراهم نمودن زمینه مناسب براي دریافت انرژي نورانی خورشید و نیز حضور در ساختار کلروفیل و آنزیمهاي درگیر در متابولیسم کربن فتوسنتزي، موجب افزایش بازده فتوسنتزي شده و نقش کلیدي در افزایش میزان اسانس دارد (Briat et al., 2015). Hassanpour aghdam و همكاران (2008) اثر سطوح مختلف پتاسیم و نيتروژن را بر افزايش ميزان اسانس در گياه تاناستوم (Tanacetum balsamita) بررسي كردند و بالاترين ميزان اسانس در بالاترين ميزان كود كاربردي به دست آمد. كاربرد همزمان اين دو كود، در افزايش اسانس اثر معنيدار داشت. اين محققان اعلام كردند كه تغذيه مناسب گياهان در قالب كودهاي مختلف، سبب تقويت مسيرهاي درگير در توليد متابوليتهاي ثانويه ميشود. به نظر ميرسد كه پتاسيم در ساختمان آنزيمهايي كه در مسيرهاي بيوشيميايي درگير در سنتز مواد مؤثره گیاهي دخيل هستند، مؤثر است. آنها همچنين اظهار داشتند كه همانطور كمبود مواد غذايي سبب كاهش عملكرد و به دنبال آن كاهش ميزان مواد مؤثره است، عدم توازن در كاربرد كودها نيز اثري مشابه داشته و سبب كاهش ميزان اسانس توليدي خواهد شد. در محلولپاشی کود نانو پتاسیم بر اندام‌هاي هوایی دو رقم گندم نیز، نتایج نشان داد که کاربرد غلظتهاي مختلف کود نانو پتاسیم، باعث افزایش ترکیبهاي فنلی اندام هوایی شده است (Tavan et al., 2014). كودهاي مختلف با تأثيري كه بر افزايش عملكرد گياه ميگذارند سبب افزايش ميزان اسانس و عملكرد آن ميگردند كه در اين آزمايش نيز محلولپاشي نانوپتاسيم تا حد زيادي سبب افزايش عملكرد خشك گیاه و به تبع اسانس آن شد.Khater (2015) اثر محلولپاشی نانوذرات مگنتیت بر رشد و ترکیب اسانس نعناع را مطالعه کرد. نتایج نشان داد که کاربرد نانوذرات مگنتیت رشد گیاه و اسانس گیاهان نعناع را به طور قابل توجهی افزایش داد که در غلظت 15 میلیگرم در لیتر بیشترین بود.
بیشترین میزان کربوهیدرات بذر در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. تغييرات كربوهيدراتهاي محلول بر اثر رابطه مستقيم آنها با مسيرهاي فيزيولوژيك مثل فتوسنتز، تنفس و انتقال اهميت خاصي دارد. توزيع مواد هيدروكربني به طور غيرمستقيم تحت تأثير هورمونهاي گياهي قرار مي‌گيرد. تجمع تركيبات آلي مانند كربوهيدراتها و آمينواسيدها در سيتوپلاسم نقش مهمي در تنظيم فشار اسمزي گياهان دارند. بین عناﺻر غذایی ضرروی گیاهان، پتاسیم علاوه بر افزايش تولید و بهبود کیفیت محصوﻝ، سبب افزايش مقاومت گیاهان به شوری، کمآبی، انواع تنشهای، آفات و بیماریها گرديده و کارايی آب و کود را افزايش میدهد. اين عنصر جهت تشکیل و انتقاﻝ کربوهیدراتها در گیاه ضروری است. ايجاد استحکام ساقه و افزايش مقاومت در برابر خوابیدگی از ديگر مزايای اين عنصر به شمار میآيد. گیاهانی که مقادیر زيادی نشاسته سنتز و ذخیره میکنند به میزان زيادی پتاسیم نیاز دارند. افزایش رشد و عملکرد گیاهان تحت تأثیر نانو کلات پتاسیم در ریحان (Ghahremani et al., 2014; Zahedifar and Najafian, 2016) نیز گزارش گردیده است. نانو کلات پتاسیم با فراهم کردن مداوم عنصر ضروری برای فتوسنتز و بیوسنتز پروتئین ها و نشاسته می تواند سبب افزایش رشد گیاه گردد (Amtmann et al., 2008).
افزايش غلظت پرولين در گياهاني كه تحت تنش قرار گرفتهاند، نوعي سازگاري براي غلبه بر تنش ميباشد (Manivannan et al., 2007). پرولين تحت شرايط تنش ميتواند عملكردهاي متفاوتي مانند ايجاد تعامل اسمزي، حفاظت از ساختار پروتئيني و غشاء سلول، تثبيت ساختارهاي درون سلولي و حذف راديكالهاي آزاد را داشته باشد (Molinari et al., 2004). از آنجايي كه پتاسيم يك فلز فعال براي راهاندازي فعاليت بسياري از آنزيمها ميباشد به احتمال زياد در راهاندازي آنزيم توليدكننده پرولين نيز بسيار فعال ميباشد چرا كه استعمال برگي پتاسيم به طور معنيداري محتواي پرولين گياه ماش را افزايش داد (Thalooth et al., 2006). تیمارهاي نانو موجب افزایش رنگدانهها، مقدار پروتئین و قند و فعالیتهاي نیترات ردوکتاز و دیگر آنزیمهاي آنتی اکسیدانت شد (Singh et al., 2013). بیشترین میزان کارتنوئید در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی در شرایط محلولپاشی نانوذره پتاسیم به دست آمد. این نتایج با نتایج بررسی انجام شده روي ریحان (Ocimum basilicum) که نشان داد تأثیر تیمارهاي مختلف نانو کود فسفر بر محتواي کلروفیل برگ معنیدار بود، مطابقت داشت (Nikzad et al., 2014) و نتایج Heidari and Khahlil (2014) که بیان کردند تیمار کودي فسفر تأثیر معنیداري بر رنگدانههاي فتوسنتزي و کاروتنوئید در برگ گیاه چاي ترش داشت. نتایج حاصل از پژوهش دیگری نشان داد که نانو کود کلات روی و نانو کود بیولوژیک توانست شاخصهای رشد و فیزیولوژیک سیب زمینی (Solanum tuberosum) را افزایش دهد (Vafi and Afshari, 2014). همچنین در همین ارتباط کود نانو باعث افزایش شاخصهاي رشد گیاه بادام زمینی شده است (Prasad et al., 2012).
بیشترین میزان نیتروژن بذر در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. تامین نیتروژن در مراحل مختلف به خصوص بعد از گلدهی تاثیر به سزایی در تداوم فعالیت سطح برگ دارد. از طرفی نیتروژن در توسعه و تقسیم سلولهاي جدید شرکت کرده و از طریق افزایش تعداد و سطح برگ و فراهم نمودن زمینه مناسب براي دریافت انرژي نورانی خورشید و نیز حضوردر ساختار کلروفیل و آنزیمهاي درگیر در متابولیسم کربن فتوسنتزي، موجب افزایش بازده فتوسنتزي شده و نقش کلیدي در افزایش میزان اسانس دارد (Briat et al., 2015). به طور کلی افزایش کاربرد نیتروژن به دلیل افزایش سطح سبز فتوسنتز کننده موجب افزایش جذب و انتقال مواد فتوسنتزي و هورمونهاي تحریک کننده رشد به مریستمهاي انتهایی و مریستم جانبی میشود و در نتیجه مجموع این عوامل سبب افزایش تحریک مریستم انتهایی و مریستم جانبی و افزایش تولید شاخههاي جانبی در سطح بالاي نیتروژن میگردد (Parhizkar Khajaniet al., 2012) استفاده از نانوکودها که همه خصوصیات لازم مانند غلظت موثر، قابلیت حلپذیری مناسب، ثبات و تاثیرگذاری بالا و رهایش کنترل شده را دارند، سبب افزایش کارایی عناصر غذایی میشوند، به طوری که علاوه بر رهاسازی مداوم عناصر غذایی، جذب و انتقال آنها از طریق برگ نیز به سهولت انجام میگیرد (Subramanian et al., 2015).
بیشترین میزان فسفر بذر در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. همچنین این نتایج با نتایج بررسی انجام شده روي ریحان (Ocimum basilicum) که نشان داد تأثیر تیمارهاي مختلف نانو کود فسفر بر محتواي کلروفیل برگ معنیدار بود، مطابقت داشت (Nikzad et al., 2014). Heidari and Khahlil (2014) که بیان کردند تیمار کودي فسفر تأثیر معنیداري بر رنگدانههاي فتوسنتزي و کاروتنوئید در برگ گیاه چاي ترش داشت. نانوکودها حاملهاي عناصر غذایی در ابعاد 30 تا 40 نانومتر (9-10 متر) هستند و توانایی حمل مناسب یونهاي عناصر غذایی را به علت سطح ویژه زیاد دارند (Subramanian et al., 2015).
بیشترین میزان پتاسیم بذر در سال دوم آزمایش در مرحله ساقهدهی همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم بدست آمد. پتاسيم نقش حياتي در فتوسنتز دارد چون باعث افزایش مستقيم رشد و شاخص سطح برگ و لذا جذب CO2 و افزايش انتقال مواد فتوسنتزي به خارج برگ ميشود. فعاليت اخير نتيجه تشكيل ATP بيشتر است كه براي تجمع مواد فتوسنتزي در آوند آبكش لازم است (Gardner et al., 2011). طبق نتایج به دست آمده در این پژوهش، با مصرف نانوذرات پتاسیم میزان پتاسیم در گیاه افزایش یافت که این افزایش ممکن است ناشی از اسیدي شدن محیط اطراف ریشه و کاهش تثبیت عنصر پتاسیم و بهبود جذب این عنصر باشد. Ghahremani و همکاران (2014) گزارش کردند محلولپاشی غلظت 2 در هزار نانو کلسیم باعث افزایش درصد پتاسیم و بهبود جذب عناصر غذایی توسط گیاه ریحان شد؛ که با توجه به افزایش میزان کلروفیل و جذب عناصر غذایی تحت تأثیر نانو کلسیم، بهبود فتوسنتز و افزایش رشد رویشی و زایشی در گیاه امکانپذیر میباشد. کود آلی حاوي مقادیري از عناصر از جمله پتاسیم بوده که در سطح خود داراي بار منفی میباشد و باعث آزاد شدن پتاسیم تثبیت شده در خاک شده و ظرفیت نگهداري آن را افزایش میدهد و در نتیجه باعث افزایش جذب پتاسیم توسط گیاه میشود.
نتیجه‌گیری نهایی
با توجه به نتایج این پژوهش بیشترین میزان کربوهیدرات و نیتروژن بذر همراه با محلولپاشی در غلظت 3 در هزار نانوذره پتاسیم؛ و بیشترین میزان فسفر و پتاسیم بذر همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله ساقهدهی در سال دوم آزمایش بدست آمد. همچنین بیشترین درصد اسانس بذر همراه با محلولپاشی در غلظت 5 در هزار نانوذره پتاسیم، و بیشترین عملکرد اسانس بذر همراه با محلولپاشی در غلظت 4 در هزار نانوذره پتاسیم در مرحله میوهدهی در سال دوم آزمایش حاصل شد. با توجه به نتایج بدست آمده، اعمال تیمارهای مراحل و سطوح محلول¬پاشی نانوذرات پتاسیم در سطوح دیگر برای تعیین سطحی که بیشترین تاثیر را بر بهبود این پارامترها در گیاه دارد، پیشنهاد میشود. همچنین پیشنهاد میشود که این آزمایش در زمین های زراعی دیگر که خاک آنها از نظر فیزیکوشیمیایی با هم اختلاف دارند، اجرا شود.
References
Adhikari, B., Dhungana, S. K., Kim, I. D. and Shin, D. H. (2020). Effect of foliar application of potassium fertilizers on soybean plants under salinity stress. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences. 19(4): 261-269.
Adnan, M. (2020). Role of potassium in maize production: A review. Open Access Journal of Biological Sciences Research. 3(5): 1-4.
Afifi, S. M., El-Mahis, A., Heiss, A. G. and Farag, M. A. (2021). Gas chromatography–mass spectrometry-based classification of 12 fennel (Foeniculum vulgare Miller) varieties based on their aroma profiles and estragole levels as analyzed using chemometric tools. ACS omega. 6(8): 5775-5785.
Akhbari, M., Kord, R., Jafari Nodooshan, S. and Hamedi, S. (2019). Analysis and evaluation of the antimicrobial and anticancer activities of the essential oil isolated from Foeniculum vulgare from Hamedan, Iran. Natural product research. 33(11): 1629-1632.
Amtmann, A., Troufflard, S. and Armengaud, P. (2008). The effect of potassium nutrition on pest and disease resistance in plants. Physiology Plant. 133:682-691.
Arnon, D.I. (1965). Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenol-oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology. 24: 1–15.
Bates, L.S., Waldren, R.P. and Teare, I.D. (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Journal of Plant Soil. 39: 205-207.
Briat, J.F., Dubos, C. and Gaymard, F. (2015). Iron nutrition, biomass production, and plant productquality. Trends Plant Science. 20: 33-40.
Butt, B. Z. and Naseer, I. (2020). Nanofertilizers. Nanoagronomy. 10: 125-152.
Chahal, A.S., Madgulkar, A.R., Kshirsagar, S.J., Bhalekar, M.R., Dikpati, A. and Gawli, P. (2012). Amorphous nanoparticles for solubility enhancement. Journal of Advanced Pharmaceutical Science. 2: 167-178.
DeRosa, M.C., Monreal, C.,Schnitzer, M., Walsh, R. and Sultan, Y. (2010). Nanotechnology in fertilizers. Nature Nanotechnology. 5: 91-105.
Gardner, F.P., Piers, R. and Michelle, L. (2011). Physiology of crop plants. Translation: Koocheki A, and Sarmadnia Gh. 16th ed. Mashhad SID Press, 400 pp.
Ghahremani, A., Akbari, K., Yousefpour, M. and Ardalani, H. (2014). Effects of nano-potassium and nano-calcium chelated fertilizers on qualitative and quantitative characteristics of Ocimum basilicum. International Journal of Pharm Research School. 3:235-241.
Hassanpour aghdam, M. B., Tabatabaie, S. J., Nazemiyeh, H. and Aflatuni, A., (2008.) N and nutrition levels affect growth and essential oil content of costmary (Tanacetum balsamita L.). Food, Agriculture and Environment. 6(2): PP: 150-154.
He, G., Geng, C., Zhai, J., Zhao, Y., Wang, Q., Jiang, S. and Wang, L. (2021). Impact of food consumption patterns change on agricultural water requirements: An urban-rural comparison in China. Agricultural Water Management. 243: 106504.
Heidari, M. and Khahlil, S., (2014). Effect of humic acid and phosphorus fertilizer on seed and flower yield, photosynthetic pigments and mineral elements concentration in sour tea (Hisbiscus sabdariffa L.). Iranian Journal of Field Crop Science. 45(2): 191-199.
Irigoyen, J.J., Einerich, D.W. and Sanchez-Diaz, M. (1992). Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiology Plant. 84: 55-60.
Khater, M.S. (2015). Magnetite-Nanoparticles effects on growth and essential oil of peppermint. Current Science International. 4(2): 2077-4435.
Kjeldahl, J. (1883). Neue Methode zur Bestimmung des Stickstoffs in organischen Körpern (New method for the determination of nitrogen in organic substances). Zeitschrift für analytische Chemie. 22(1): 366-383.
Lee, H. W., Ang, L., Kim, E. and Lee, M. S. (2021). Fennel (Foeniculum vulgare Miller) for the management of menopausal women's health: A systematic review and meta-analysis. Complementary Therapies in Clinical Practice. 43: 101360.
Li, Y., Kong, D., Fu, Y., Sussman, M. R. and Wu, H. (2020). The effect of developmental and environmental factors on secondary metabolites in medicinal plants. Plant Physiology and Biochemistry. 148: 80-89.
Mahapatra, D. M., Satapathy, K. C. and Panda, B. (2022). Biofertilizers and nanofertilizers for sustainable agriculture: Phycoprospects and challenges. Science of the Total Environment. 803: 149990.
Manivannan, P., Jaleel, C.A., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. (2007). Osmoregulation and antioxidant metabolism in drought-stressed Helianthus annuus under triadimefon drenching. Comptes Rendus Biologies. 331(6): 418-425.
Mastronardi, E., Tsae, P., Zhang, X., Monreal, C. and DeRosa, M. C. (2015). Strategic role of nanotechnology in fertilizers: potential and limitations. Nanotechnologies in Food and Agriculture. 4: 25-67.
Mirabdollahi, S.M. (2011). Variation in the essential oil content and composition of fennel under limited irrigation condition. M.Sc. dissertation. University of Zanjan. (In Persian).
Molinari, H. B. C., Marur, C. J., Filho, J. C. B., Kobayashi, A. K. Pileggi, M., Junior, R. P. L., Pereira, L. F. P. and Viiera, L. G. E. (2004). Osmotic adjustment in transgenic citrus rootstock Carrizo citrange (Citrus sinensis Osb. × Poncirus trifuliata L., Raf.) overproducing proline. Plant Science. 167: 1375-1381.
Nadarajan, S. and Sukumaran, S. (2021). Chemistry and toxicology behind chemical fertilizers. In Controlled Release fertilizers for sustainable agriculture (pp. 195-229). Academic Press.
Nikzad, T., Mahdian, S.A. and Aakbarpoor, V. (2014). Nanotech impact assessment vegetative traitsbasil and mushrooms phosphorus fertilizer Piriformospora indica. Second National Conference on Medicinal Plants and Sustainable Agriculture, Shahid Mofateh University, Hamedan, 23 August.
Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. and Dean, L. A. (1954). Estimation of Available Phosphorous in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. U.S. Department of Agriculture, Washington DC: USDA Circ, 939p.
Parhizkar Khajani, F., Irannezhad, H., Majidian, M. and Oraki, H. (2012). Influence of different levels of nitrogen, phosphorus and potassium on yield and yield components of flax seed oil (Linumus itatissimum L.) variety Lirina. Journal of Medicinal Plants Research. 6(6): 1050-1054.
Prasad, T. N. V. K. V., Sudhakar, P., Sreenivasulu, Y., Latha, P., Munaswamy, V., Reddy, K. R. and Pradeep, T. (2012). Effect of nanoscale zinc oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition. 35(6): 905-927.
Singh, N. B., Amist, N., Yadav, K., Singh, D., Pandey, J. K. and Singh, S. C. (2013). Zinc oxide nanoparticles as fertilizer for the germination, growth and metabolism of vegetable crops. Journal of Nanoengineering and Nanomanufacturing. 3(4): 353-364.
Subramanian, K. S., Manikandan, A., Thirunavukkarasu, M. and Rahale, C. S. (2015). Nano-fertilizers for balanced crop nutrition. Nanotechnologies in Food and Agriculture. 10: 69-80.
Tavan, T., Neyakan, M. and Noreyneya, A.A. (2014). Effect of nano-potassium fertilizer on growth factors, photosynthetic system and protein content in wheat (Triticum aestivum L. CV. N8019). Journal of Plant Environmental Physiology. 9(3): 61-71.
Thalooth, A. T., Badr, N. M. and Mohamed, M. H. 2005. Effect of foliar spraying with Zn and different levels of phlsphatic fertilizer on growth and yield of sunflower plants grown under saline conditions. Egyptian Journal of Agronomy. 27: 11-220.
Torabian, S., Farhangi-Abriz, S., Qin, R., Noulas, C., Sathuvalli, V., Charlton, B. and Loka, D. A. (2021). Potassium: A vital macronutrient in potato production—A review. Agronomy. 11(3): 543.
Usman, M., Farooq, M., Wakeel, A., Nawaz, A., Cheema, S. A., ur Rehman, H. and Sanaullah, M. (2020). Nanotechnology in agriculture: Current status, challenges and future opportunities. Science of the Total Environment. 721: 137778.
Vafi, N. and Afshari, H. (2014). Effects of nanochelated zinc and nanobiological fertilizer on morphological characteristics of potato. National e-Conference on Advance in Engineering and Basic Science, Iran. (In Persian)
Weng, L., Zhang, M., Wang, K., Chen, G., Ding, M., Yuan, W. and Xu, F. (2020). Potassium alleviates ammonium toxicity in rice by reducing its uptake through activation of plasma membrane H+-ATPase to enhance proton extrusion. Plant Physiology and Biochemistry. 151: 429-437.
Zahedifar, M. and Najafian, S. (2016). Ocimum basilicum L. growth and nutrient status as influenced by biochar and potassium-nano-chelate fertilizers. Archives of Agronomy and Soil Science. 10: 42-61.
Zulfiqar, F., Navarro, M., Ashraf, M., Akram, N. A. and Munné-Bosch, S. (2019). Nanofertilizer use for sustainable agriculture: Advantages and limitations. Plant Science. 289: 110270.