بررسی تاثیرات شش نوع کود نیتروژن دار بر رشد، محتوای کلروفیلی، پروتئین، فسفر و پتاسیم در افوربیا تیروکالی Euphorbia tirucalli L. تحت شرایط کشت گلدانی
محورهای موضوعی : ژنتیک
اطهره ذبیحی
1
,
آرین ساطعی
2
,
مازیار احمدی گلسفیدی
3
,
مهدی عبادی
4
1 - دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
2 - دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
3 - دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
4 - دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
کلید واژه: پروتئین, اوره, ازتوباکتر, رشد, نیتروژن, کلروفیل, پتاسیم, فسفر, کود,
چکیده مقاله :
مطالعه حاضر به بررسی اثر انواع کود نیتروژن بر شاخص های رشد، محتوای کلروفیلی، پروتئین بخش هوایی و میزان دو عنصر پتاسیم و فسفر در ریشه و اندام هوایی گیاه افوربیا تیروکالی می پردازد. گیاهان حاصل از قلمه های هفت ماهه، یک دوره چهارماهه را در خاک بدون کود (شاهد) و یا در دوازده تیمار شامل کود زیستی حاوی آزتوباکتر کروکوکوم، کود اوره و چهار نوع از انواع رایج کود NPK در دو غلظت ۲ و ۴ گرم بر لیتر و در بلوکهای کامل تصادفی را در شرایط گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی گرگان از ابتدای اسفند۱۳۹۷ گذراندند. شاخص های رشد مورد بررسی شامل وزن خشک و تر گیاه، ریشه و اندام هوایی و نیز نسبت وزن تر و خشک ریشه به گیاه بود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که بر خلاف انتظار، کودهای شیمیایی به ویژه اوره، اکثراً باعث کاهش شاخص های رشد و به خصوص کاهش رشد سیستم ریشه ای شدند. کود زیستی نیز باعث بهبود شاخص های رشد در مقایسه با شاهد نشد. همچنین به کارگیری این کودها منجر به افزایش محتوای پروتئین بخش هوایی نگردید. به رغم افزایش پتاسیم ریشه در برخی تیمارها و یا افزایش انتقال فسفر از ریشه به اندام هوایی در اکثر تیمارها، مطالعه همبستگی ها نشان داد که تغییرات محتوای پتاسیم ریشه و یا فسفر اندام هوایی با تغییرات رشد همبستگی نداشته است. با این حال افزایش فسفر اندام هوایی همبستگی معنی دار مثبت و یا منفی را به ترتیب با محتوای کلروفیل a و b اندام هوایی نشان داد. همچنین تغییرات محتوای کلروفیل، همبستگی منفی با توسعه سیستم ریشه ای داشته است. لزوم بازنگری در صرف هزینه کود نیتروژن برای این گیاه، نتیجه کاربردی کار حاضر است.
The present study investigates the effect of nitrogen fertilizers on growth indices, chlorophyll content, protein of the aerial parts, and the amount of potassium and phosphorus in the roots and aerial parts of Euphorbia tirucali. Plants obtained from seven-month cuttings, spent a period of four months in soil without fertilizer (control) or in twelve treatments including biofertilizer containing Azotobacter crococum, urea fertilizer and four common types of NPK fertilizer in two concentrations of 2 and 4 g / l in complete randomized blocks in the greenhouse of the Islamic Azad University of Gorgan from the beginning of March 2019.The growth indices including the dry and fresh weight of the plant, roots and shoots as well as the ratio of fresh and dry weight of the root to the plant have been studied.The results of the present study showed that, contrary to expectations, chemical fertilizers, especially urea, mostly reduced the growth indices and especially the growth of the root system. Biofertilizer also did not improve growth indices compared to the control. Also, the use of these fertilizers did not increase the protein content of the aerial parts. Despite the increase in root potassium in some treatments or the increase in phosphorus transfer from root to shoot in most treatments, the correlation study showed that changes in root potassium or shoot phosphorus content were not correlated with growth changes. However, increase in shoot phosphorus showed a significant positive or negative correlation with shoot chlorophyll a and b content, respectively. Changes in chlorophyll content also had a negative correlation with root system development. The need to reconsider the cost of nitrogen fertilizer for this plant is a practical result of the present work.
_||_
بررسی تاثیرات شش نوع کود نیتروژن دار بر رشد، محتوای کلروفیلی، پروتئین، فسفر و پتاسیم در افوربیا تیروکالی Euphorbia tirucalli L. تحت شرایط کشت گلدانی
چکیده:
مطالعه حاضر به بررسی اثر انواع کود نیتروژن بر شاخص های رشد، محتوای کلروفیلی، پروتئین بخش هوایی و میزان دو عنصر پتاسیم و فسفر در ریشه و اندام هوایی گیاه افوربیا تیروکالی می پردازد. گیاهان حاصل از قلمه های هفت ماهه، یک دوره چهارماهه را در خاک بدون کود (شاهد) و یا در دوازده تیمار شامل کود زیستی حاوی آزتوباکتر کروکوکوم، کود اوره و چهار نوع از انواع رایج کود NPK در دو غلظت ۲ و ۴ گرم بر لیتر و در بلوکهای کامل تصادفی را در شرایط گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی گرگان از ابتدای اسفند۱۳۹۷ گذراندند. شاخص های رشد مورد بررسی شامل وزن خشک و تر گیاه، ریشه و اندام هوایی و نیز نسبت وزن تر و خشک ریشه به گیاه بود. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که بر خلاف انتظار، کودهای شیمیایی به ویژه اوره، اکثراً باعث کاهش شاخص های رشد و به خصوص کاهش رشد سیستم ریشه ای شدند. کود زیستی نیز باعث بهبود شاخص های رشد در مقایسه با شاهد نشد. همچنین به کارگیری این کودها منجر به افزایش محتوای پروتئین بخش هوایی نگردید. به رغم افزایش پتاسیم ریشه در برخی تیمارها و یا افزایش انتقال فسفر از ریشه به اندام هوایی در اکثر تیمارها، مطالعه همبستگی ها نشان داد که تغییرات محتوای پتاسیم ریشه و یا فسفر اندام هوایی با تغییرات رشد همبستگی نداشته است. با این حال افزایش فسفر اندام هوایی همبستگی معنی دار مثبت و یا منفی را به ترتیب با محتوای کلروفیل a و b اندام هوایی نشان داد. همچنین تغییرات محتوای کلروفیل، همبستگی منفی با توسعه سیستم ریشه ای داشته است. لزوم بازنگری در صرف هزینه کود نیتروژن برای این گیاه، نتیجه کاربردی کار حاضر است.
کلمات کلیدی: ازتوباکتر، اوره، پتاسیم، پروتئین، رشد، فسفر، کلروفیل، کود، نیتروژن
Investigating the effects of six types of nitrogen fertilizers on growth, and the content of chlorophyll , protein, phosphorus, and potassium in the ornamental-medicinal plant Euphorbia tirucalli L. under pot culture conditions
Abstract:
The present study investigates the effect of nitrogen fertilizers on growth indices, chlorophyll content, protein of the aerial parts, and the amount of potassium and phosphorus in the roots and aerial parts of Euphorbia tirucali. Plants obtained from seven-month cuttings, spent a period of four months in soil without fertilizer (control) or in twelve treatments including biofertilizer containing Azotobacter crococum, urea fertilizer and four common types of NPK fertilizer in two concentrations of 2 and 4 g / l in complete randomized blocks in the greenhouse of the Islamic Azad University of Gorgan from the beginning of March 2019.The growth indices including the dry and fresh weight of the plant, roots and shoots as well as the ratio of fresh and dry weight of the root to the plant have been studied.The results of the present study showed that, contrary to expectations, chemical fertilizers, especially urea, mostly reduced the growth indices and especially the growth of the root system. Biofertilizer also did not improve growth indices compared to the control. Also, the use of these fertilizers did not increase the protein content of the aerial parts. Despite the increase in root potassium in some treatments or the increase in phosphorus transfer from root to shoot in most treatments, the correlation study showed that changes in root potassium or shoot phosphorus content were not correlated with growth changes. However, increase in shoot phosphorus showed a significant positive or negative correlation with shoot chlorophyll a and b content, respectively. Changes in chlorophyll content also had a negative correlation with root system development. The need to reconsider the cost of nitrogen fertilizer for this plant is a practical result of the present work.
Keywords:
Azotobacter, Chlorophyll, Nitrogen, Fertilizer, Growth, Phosphorus, Potassium, Protein, Urea
مقدمه:
گونه افوربیا تیروکالی یکی از شناخته شده ترین گیاهان بیابانی و زینتی می باشد (Priya and Rao, 2011). مطالعات مختلفی در مورد عوامل موثر بر رشد و نمو آن انجام شده است (Jyothi et al., 2008; Avelar et al., 2011; Yusoff et al., 2017). نقش آن در درمان بیماریها و پزشکی سنتی نیز موضوع برخی از پژوهشها بوده است (Gopalakrishnan and Vadivel, 2011 Inbathamizh and Padmini, 2012, Sugumar et al., 2010,).
مواد آلي به علت اثرات سازنده اي که بر خصوصيات فيزيکي و بيولوژيک خاك دارند به عنوان يکي از ارکان تغذيه گياه و باروري خاك شناخته شده اند. کود هاي آلي علاوه بر نقش تغذيه اي، در بهبود کيفيت محصولات، خواص فيزيکي و افزايش فعاليت بيولوژيک خاك تأثير معني داري دارند. استفاده از کمپوست و کود هاي دامي به افزايش ماده آلي، عناصر معدني، بهبود ساختمان خاك و رشد و نمو گیاه منتهي مي شود (Mohammadi et al., 2011). نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی و عامل کلیدي در دستیابی به عملکرد مطلوب در محصولات زراعی می باشد و نقش مهمی در افزایش عملکرد دارد. به طوري که کمبود آن بیش از سایر عناصر غذایی عملکرد را محدود می کند. نیتروژن با اثر بر اندازه و طول عمر هر برگ موجب افزایش شاخص سطح برگ می شود. افزایش نیتروژن خاك سبب افزایش شاخص سطح برگ، کارایی مصرف نور و رشد گیاه می گردد (Dehghani Tafti et al., 2014). نيتروژن اصلي ترين عامل محدود كننده توليدات زراعي است و به همين علت نيز به صورت كودهاي شيميايي در سطح وسيع مورد استفاده قرار مي گيرد. بهبود كارآيي مصرف نيتروژن يك استراتژي كليدي جهت پيشرفت سيستم هاي كشاورزي پايدار است كه منجر به رسيدن به حداكثر عملكرد در ازاي مصرف حداقل نهاده ها و هدررفت نيتروژن مي شود (Hosseini et al., 2013). نيتروژن عنصري پويا بوده و زمان مصرف آن ممكن است براي استفاده بهينه گياه بحراني باشد. همچنين اين عنصر از اجزاي تشكيل دهنده اسيدهاي آمينه، پروتئين ها، اسيدهاي نوكلئیك و آنزيم هاست و نقش عمده اي در فيزيولوژي گياه، رشد رويشي، تشكيل كلروفيل و توليد ميوه و دانه دارا مي باشد (Mozaffari and Khaleghi, 2017).
مطالعات زیادی بر روی کاربرد کود نیتروژن در شکل های مخلتف بر ویژگی های گیاهان مختلف انجام شده است. برای مثال، Khandan Mirkouhi et al, 2014 اعلام کردند که كاهش سطح نيتروژن تا 5/1 ميلي مولار كيفيت گیاه شمعدانی را به صورت منفي تحت تأثير قرار نداد، درحاليكه كاهش شديد نيتروژن تا يك ميلي مولار، به كاهش معنادار وزن تر و خشك شاخه و ريشه، تعـداد گل آذين، محتواي كلروفيل برگ، تعداد برگ، طول شاخة جانبي و همچنين افزايش طول دم گل انجاميد. همچنین تأثیر مثبت نیتروژن در برنج (Esfahani et al., 2005)، آزالیا (Mahboub Khomami, 2006)، ذرت علوفه ای (Sajedi and Adrdakani, 2008)، گیاه دارویی خرفه (Soltaninezhad et al., 2013)، ذرت (Mohammadi et al., 2015)، گندم (Ahmadinezhad et al., 2013; Khamadi et al., 2015) و اسفناج (Goodarzi et al., 2020) گزارش شده است. با این حال، علی رغم مطالعات گسترده در سطح جهان بر روی تاثیرات کودهای نیتروژن بر روی گیاهان زراعی، مطالعه این تاثیرات بر روی گیاهان زینتی با خاستگاه بیابانی چه در ایران و چه در جهان چندان کانون توجه نبوده است. این گیاه غیر بومی در ایران از نظر تجارت گیاهان زینتی مورد توجه است و کشت آن در گلخانه ها در حال گسترش میباشد. علی رغم استفاده از کودهای نیتروژن دار در گلخانه های پرورش گیاهان زینتی، تأثیر افزودن کود نیتروژن و غنی سازی خاک برای این گونه نیز تاکنون مورد بررسی علمی قرار نگرفته است. لذا هدف از تحقيق حاضر، بررسی تأثير افزودن غلظت های مختلف کودهای نیتروژن دار بر شاخص های رشد، محتوای پروتئین، محتوای رنگیزه های فتوسنتزی و مقدار دو عنصر پتاسیم و فسفر در این گیاه می باشد.
مواد و روش ها:
کاشت و آبیاری گیاهان:
در ابتدای مرداد ۱۳۹۷، گیاهان پنج ساله افوربیا تیروکالی موجود در شهرک گلخانه ای فرهیختگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان برای قلمه گیری مورد استفاده قرار گرفتند.
قلمه هایی به طول تقریبی ده سانتیمتر از سرشاخه های پایه های مادری تهیه و به مدت ۱۰ روز داخل روزنامه در جایی تاریک در گلخانه قرار داده شدند. بعد از بسته شدن انتهای قلمه ها، مرحله کاشت آنها داخل خاک گلدان شماره ۱۰ (قطر دهانه گلدان حدود ده سانتیمتر است) انجام شد. به مدت ۷ ماه هر ۱۵ روز یکبار به مقدار ۴۰ میلی لیتر آبیاری هر گلدان انجام شد تا ریشه زایی قلمه ها و رشد نسبی گیاهان صورت گیرد. برای اطمینان از ریشه زایی، قلمه هایی در پایان هر ماه به طور تصادفی از خاک خارج و انتهای آنها مورد مطالعه قرار میگرفت. ریشه زایی در حدود چهار تا پنج ماه کامل شد ولی اعمال تیمار پس از هفت ماه و از ابتدای اسفند ۱۳۹۷ آغاز گردید. تیماردهی به مدت ۴ ماه همراه با آبیاری به صورت هفتگی انجام شد. خاک مورد استفاده مخلوط کوکوپیت و پیت ماس و پرلیت با نسبت برابر بود. بدین ترتیب کل دوره کشت گیاه حدود ۱۱ ماه از ابتدای مرداد ۱۳۹۷ بوده و گیاهان در طول این مدت شرایط درون گلخانه ای را در دمای ۲۳ تا ۲۷ درجه سانتیگراد در ماههای سرد و دمای ۳۰ تا ۳۵ درجه را در ماههای گرم با رطوبت نسبی ۶۰ تا ۷۰ درصد و دوره های نوری طبیعی گذراندند.
همچنین قابل توجه است که خاک مورد استفاده برای شاهد و تیمارها با عنایت به مشخصات مندرج در بسته بندیهای مورد استفاده فاقد عناصر آزاد گوگرد و فسفر است. منشاء کوکوپیت و پیت ماس الیاف گیاهان نارگیل و خزه است که به طور عمده همراه پرلیت به عنوان بستر آلی و جاذب آب برای مرطوب نگهداشتن و کمک به ریشه زایی به کار میروند. پرلیت نیز حدود ۷۵ درصد سیلیس و مابقی مخلوطی از اکسیدهای فلزی است که قابلیت تبادل یونی ناچیزی دارند.
تیمارها:
کودهای به کار رفته در این آزمایشات عبارت بودند از:
۱- کود زیستی با نام تجاری دکتر بیو (Bio) واجد آزتوباکتر کروکوکوم ( با میانگین تقریبی ۱۰۰ میلیون باکتری در هر گرم کود) ۲-کود اوره ۳- کود N10P52K10 ۴- کود N3K0P52 ۵- کود N20P8K10 ۶- کود N20P20K20. این کود ها هر یک در دو غلطت، شامل ۲ گرم بر لیتر (C2) و ۴ گرم بر لیتر (C4) در هر نوبت آبیاری اعمال شدند. اندیسهایی که در توصیف هر کود استفاده میشود نسبتهای وزنی هریک از عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم را در کود مورد استفاده نشان می دهد.
به این ترتیب ۱۲ تیمار و یک شاهد (آبیاری با آب معمولی) در بلوکهای کامل تصادفی و در چهار تکرار برای این آزمایشات لحاظ گردید. بعد از ۴ ماه کوددهی برداشت گیاهان جهت سنجشها انجام شد.
سنجش پارامترهای رشد:
پارامترهای رشد شامل وزن تر و خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی و همچنین نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه و نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه اندازه گیری شدند. برای تعیین وزن خشک، نمونه گیاهی شامل بخش هوایی یا ریشه ابتدا در ۹۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت در آون الکتریکی خشک و پس از آن توسط ترازوی دیجیتال توزین شد.
سنجش محتوای کلروفیلی:
بر اساس روش Lichtenthaler & Buschmann, 2001، ابتدا جهت استخراج کامل کلروفیلها از ۵/۰ گرم بخش هوایی، در چند نوبت ساییدن نمونه در استن صد درصد تا بی رنگ شدن آنها صورت گرفت. پس از صاف کردن عصاره استنی با کاغذ واتمن شماره ۱، حجم عصاره به کمک استن به ۲۰ میلی لیتر رسانده شد. سپس بلافاصله جذب نوری عصاره با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE در طول موجهای ۲/۶۶۳ و ۸/۶۴۶ تعیین گردید. پس از تعیین غلظت کلروفیلهای a و b (Ca و Cb) از رابطه های زیر بر حسب میکروگرم بر میلی لیتر، با توجه به حجم عصاره استنی و وزن نمونه، مقدار کلروفیل در هر گرم نمونه تعیین شد. همچنین مقدار کلروفیل کل از حاصل جمع مقادیر دو نوع کلروفیل a و b به دست آمد:
Ca = 12.25 A663.2 – 2.79 A646.8 Cb = 21.50 A646.8 – 5.10 A663.2
سنجش محتوای پروتئین:
برای سنجش مقدار کلی پروتئینهای اندام هوایی از روشBradford, 1976 استفاده شد. پس از تهیه عصاره صاف شده از نمونه در بافر تریس، جهت تعیین مقدار پروتئین، در یک لوله مقدار ۱۰۰ میکرولیتر نمونه و ۹۰۰ میکرولیتر آب مقطر ریخته و پس از مخلوط کردن محتویات لوله، ۵ میلی‌لیتر از معرف برادفورد به آن اضافه شد. پس از ۵ دقیقه، جذب نوری نمونه در طول موج ۵۹۵ نانومتر با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE قرائت گردید. سپس با استفاده از نمودار استاندارد آلبومین گاوی، غلظت پروتئین نمونه مجهول به دست آمد. مقدار پروتئین با توجه به وزن نمونه و حجم عصاره اولیه به صورت میلی گرم معادل آلبومین گاوی در هر گرم اندام هوایی محاسبه گردید.
سنجش محتوای فسفر:
ابتدا هضم ۱/۰ گرم نمونه ریشه یا بخش هوایی خشک شده به کمک ۱۰ میلی لیتر محلول ۹ به ۱ حجمی اسید نیتریک- اسید کلریدریک ۱/۰ نرمال به مدت ۲۴ ساعت در دمای اتاق (حدود ۲۵ درجه سانتیگراد) انجام گرفت. سپس مراحل تنظیم اسیدیته به کمک آمونیاک و اسید نیتریک طی شد و در نهایت پس از تشکیل کمپلکس رنگی در مجاورت معرف فسفو مولیبدو وانادات، میزان جذب نوری در ۴۵۰ نانومتر با كمك دستگاه اسپكتروفتومتر مدل BRITE تعیین گردید. برای تعیین غلظت فسفر، از محلول‌های دی‌هیدروژن فسفات پتاسیم برای تهیه محلول‌های استاندارد استفاده شد. سپس مقدار فسفر نسبت به هر گرم وزن خشک نمونه‌های مورد استفاده در تهیه عصاره تعیین گردید (Page et al, 1987).
سنجش میزان پتاسیم:
از عصاره‌های اسیدی به کار رفته برای سنجش فسفر، برای تعیین غلظت، پتاسیم استفاده شد. پس از رقیق سازی عصاره های اسیدی با آب مقطر، به کمک دستگاه اسپکتروسکپی جذب اتمی مدل Trace 1800-Arora و با توجه به معادلات نمودار استاندارد حاصل از غلظت‌های معلوم از کلرور پتاسیم و لحاظ ضرائب رقت، تعیین غلظت محلولها میسر گردید. سپس میزان این عنصر در هر گرم نمونه با عنایت به حجم هر عصاره اسیدی و وزن خشک نمونه‌های مورد استفاده در تهیه آن محاسبه گردید.
ملاحظات آماری:
طرح بر اساس بلوک های کاملا تصادفی و لحاظ چهار تکرار برای هر تیمار و هر سنجش انجام گرفت. بررسی معنی دار بودن اثرات تیماری با استفاده از آزمون واریانس یک طرفه (one-way ANOVA) و تحقیق اختلافات بین تیمارها با به کار گیری آزمون توکی (Tukey) در سطح ۰۵/۰ انجام شد. بررسی همبستگی ها با درنظرگرفتن آزمون همبستگی پیرسون (Pearson correlation coefficient) از طریق برنامه آماری SPSS (ویرایش 23) صورت گرفت. رسم نمودارها نیز با کمک نرم افزار Excel (Microsoft Office, 2016) انجام شد.
نتایج:
جدول ۱، نتایج مربوط به آزمون ANOVA مربوط به هر سنجش به منظور تحلیل اثرات کلی تیمار را نشان می دهد. همانطور که می توان در این جدول مشاهده نمود، اثرات کلی همه سنجش ها، به جز محتوای فسفر ریشه، در سطح ۰۵/۰ معنی دار می باشد.
جدول ۱: نتایج آزمون آنالیز واریانس مربوط به هر سنجش برای تحلیل اثرات کلی تیمار. ضریب معنیداری کمتر از ۰۵/۰ نشانگر معنیدار بودن اثر
تیماری است.
| مجموع مربعات | درجه آزادی | میانگین مربعات | آماره F | معنی داری | |
پروتئین | بین گروه ها | ۷۱۷/۱۷۷۳ | ۱۲ | ۸۱۰/۱۴۷ | ۵۰۲/۲ | ۰۱۵/۰ |
درون گروه ها | ۲۹۶/۲۳۰۴ | ۳۹ | ۰۸۵/۵۹ |
|
| |
مجموع | ۰۱۴/۴۰۷۸ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن تر گیاه | بین گروه ها | ۹۴۳/۹۵۸۸ | ۱۲ | ۰۷۹/۷۹۹ | ۹۴۶/۴ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۰۴۵/۶۳۰۱ | ۳۹ | ۵۶۵/۱۶۱ |
|
| |
مجموع | ۹۸۸/۱۵۸۸۹ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن خشک گیاه | بین گروه ها | ۶۹۸/۲۲۵ | ۱۲ | ۸۰۸/۱۸ | ۴۹۶/۴ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۱۴۸/۱۶۳ | ۳۹ | ۱۸۳/۴ |
|
| |
مجموع | ۸۴۷/۳۸۸ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن تر ریشه | بین گروه ها | ۱۵۰/۱۴۴ | ۱۲ | ۰۱۲/۱۲ | ۸۳۸/۹ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۶۱۸/۴۷ | ۳۹ | ۲۲۱/۱ |
|
| |
مجموع | ۷۶۸/۱۹۱ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن خشک ریشه | بین گروه ها | ۸۴۷/۱۳ | ۱۲ | ۱۵۴/۱ | ۷۴۲/۵ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۸۳۸/۷ | ۳۹ | ۲۰۱/۰ |
|
| |
مجموع | ۶۸۵/۲۱ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن تر اندام هوایی | بین گروه ها | ۵۷۰/۷۷۴۷ | ۱۲ | ۶۳۱/۶۴۵ | ۳۹۵/۴ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۰۶۶/۵۷۲۹ | ۳۹ | ۸۹۹/۱۴۶ |
|
| |
مجموع | ۶۳۷/۱۳۴۷۶ | ۵۱ |
|
|
| |
وزن خشک اندام هوایی | بین گروه ها | ۰۳۵/۱۴۴ | ۱۲ | ۰۰۳/۱۲ | ۷۳۳/۳ | ۰۰۱/۰ |
درون گروه ها | ۳۹۳/۱۲۵ | ۳۹ | ۲۱۵/۳ |
|
| |
مجموع | ۴۲۸/۲۶۹ | ۵۱ |
|
|
| |
نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه | بین گروه ها | ۱۰۵/۰ | ۱۲ | ۰۰۹/۰ | ۴۶۹/۲ | ۰۱۷/۰ |
درون گروه ها | ۱۳۸/۰ | ۳۹ | ۰۰۴/۰ |
|
| |
مجموع | ۲۴۲/۰ | ۵۱ |
|
|
| |
نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه | بین گروه ها | ۱۷۱/۰ | ۱۲ | ۰۱۴/۰ | ۷۵۵/۶ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۰۸۲/۰ | ۳۹ | ۰۰۲/۰ |
|
| |
مجموع | ۲۵۴/۰ | ۵۱ |
|
|
| |
پتاسیم ریشه | بین گروه ها | ۲۲۵/۱۸۹۴ | ۱۲ | ۸۵۲/۱۵۷ | ۶۹۳/۵۷ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۱۳۸/۷۱ | ۲۶ | ۷۳۶/۲ |
|
| |
مجموع | ۳۶۲/۱۹۶۵ | ۳۸ |
|
|
| |
فسفر ریشه | بین گروه ها | ۴۹۹/۸۶۱ | ۱۲ | ۷۹۲/۷۱ | ۲۲۰/۱ | ۳۲۲/۰ |
درون گروه ها | ۸۱۷/۱۵۲۹ | ۲۶ | ۸۳۹/۵۸ |
|
| |
مجموع | ۳۱۶/۲۳۹۱ | ۳۸ |
|
|
| |
پتاسیم اندام هوایی | بین گروه ها | ۷۲۱/۰ | ۱۲ | ۰۶۰/۰ | ۴۸۶/۳ | ۰۰۴/۰ |
درون گروه ها | ۴۴۸/۰ | ۲۶ | ۰۱۷/۰ |
|
| |
مجموع | ۱۶۹/۱ | ۳۸ |
|
|
| |
فسفر اندام هوایی | بین گروه ها | ۴۱۷/۰ | ۱۲ | ۰۳۵/۰ | ۹۶۵/۳ | ۰۰۲/۰ |
درون گروه ها | ۲۲۸/۰ | ۲۶ | ۰۰۹/۰ |
|
| |
مجموع | ۶۴۵/۰ | ۳۸ |
|
|
| |
کلروفیل a | بین گروه ها | ۹۴۱/۲۱ | ۱۲ | ۸۲۸/۱ | ۳۱۹/۱۷ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۱۱۷/۴ | ۳۹ | ۱۰۶/۰ |
|
| |
مجموع | ۰۵۹/۲۶ | ۵۱ |
|
|
| |
کلروفیل b | بین گروه ها | ۷۸۸/۲۸ | ۱۲ | ۳۹۹/۲ | ۸۹۹/۵ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۸۵۹/۱۵ | ۳۹ | ۴۰۷/۰ |
|
| |
مجموع | ۶۴۸/۴۴ | ۵۱ |
|
|
| |
کلروفیل کل | بین گروه ها | ۸۸۵/۹۶ | ۱۲ | ۰۷۴/۸ | ۵۵۴/۱۷ | ۰۰۰/۰ |
درون گروه ها | ۹۳۷/۱۷ | ۳۹ | ۴۶۰/۰ |
|
| |
مجموع | ۸۲۳/۱۱۴ | ۵۱ |
|
|
| |
تأثیر انواع گود نیتروژنی بر روی وزن تر و خشک گیاه، ریشه و اندام هوایی و همچنین نسبت وزن خشک ریشه به گیاه و وزن تر ریشه به گیاه در شکل ۱ نشان داده شده است. نتایج تحقیق حاضر در مورد وزن تر گیاه نشان داد که بالاترین میزان این شاخص در تیمارهای کود زیستی دکتر Bio و N3P0K52 در غلظت C2 (۲ گرم بر لیتر) مشاهده شد که اختلاف معنی داری با نمونه شاهد نداشت
(۰۵/۰P ≤). همچنین کمترین میزان وزن تر گیاه به ترتیب در تیمارهای N20P8K10 (C2)، اوره در غلظت C4 (۴ گرم بر لیتر) و N20P8K10 (C4) مشاهده شد که به طور معنی داری پایین تر از نمونه شاهد بودند. بالاترین میزان وزن خشک گیاه در تیمار Bio در هر دو غلظت C2 و C4 ( ۲ و ۴ گرم بر لیتر) مشاهده نشد که اختلاف معنی داری با تیمارهای دیگر (۰۵/۰P ≤)، به جز اوره در غلظت C4 و N20P8K10 در هر دو غلظت C2 و C4 نداشت. همچنین پایین ترین میزان وزن خشک گیاه در تیمار N20P8K10 (C2) مشاهده شد که اختلاف معنی داری با هیچ یک از تیمارهای آزمایش، به جز تیمار شاهد و Bio در هر دو غلظت C2 و C4 نداشت. استفاده از انواع کودهای نیتروژن باعث کاهش قابل ملاحظه ای در وزن تر ریشه در افوربیا تیروکالی شد که به جز در مورد تیمار N10P52K10 (C2) به طور معنی داری از نمونه شاهد پایین تر بود (۰۵/۰P ≤). همچنین، بالاترین وزن تر ریشه در تیمار Bio (C4) مشاهده شد که اختلاف معنی داری با غلظت پایین تر خود و همچنین نمونه شاهد نداشت. روند تقریبا مشابهی در مورد وزن خشک ریشه نیز مشاهده شد به طوری که استفاده از انواع کود نیتروژنی باعث کاهش قابل ملاحظه در وزن خشک ریشه گردید که در بیشتر تیمارها اختلاف معنی داری با نمونه شاهد داشت (۰۵/۰P ≤). باز هم بالاترین میزان وزن خشک ریشه در تیمارهای شاهد و Bio (C4) مشاهده شد که البته اختلاف معنی داری با یکدیگر و همچنین با تیمارهای Bio (C2)، N10P52K10 (C2)، N3P0K52 (C2) و N20P20K20 در هر دو غلظت C2 و C4 نداشتند. بالاترین وزن تر اندام هوایی در تیمار N3P0K52 (C2) مشاهده که اختلاف معنی داری با دیگر تیمارهای آزمایش به جز تیمارهای اوره در غلظت C4 و N20P8K10 در هر دو غلظت C2 و C4 نداشت. پایین ترین وزن تر اندام هوایی هم در تیمار N20P8K10 (C2) مشاهده شد که به جز تیمارهای شاهد، Bio (C2) و N3P0K52 (C2) اختلاف معنی داری با تیمارهای دیگر نداشت (۰۵/۰P ≤). بالاترین وزن خشک اندام هوایی در تیماره Bio (C2) مشاهده شد که با هیچ یک از تیمارهای آزمایش به جز تیمارهای اوره در غلظت C4 وN20P8K10 در هر دو غلظت C2 و C4 اختلاف معنی داری نداشت. پایین ترین میزان وزن خشک اندام هوایی نیز در تیمار N20P8K10 (C2) مشاهده شد که اختلاف معنی داری با تیمارهای شاهد و Bio در هر دو غلظت C2 و C4 داشت ولی با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری نداشت (۰۵/۰P ≤). همچنین نتایج نشان داد که استفاده از انواع کودهای نیتروژنی در هر دو غلظت C2 و C4 باعث کاهش نسبت وزن تر ریشه به وزن تر گیاه شد که البته اختلاف معنی داری با تیمار شاهد و Bio (C2) نداشتند ولی با تیمار Bio (C4) اختلاف معنی داری داشتند (۰۵/۰P ≤). از سوی دیگر استفاده از تیمار N3P0K52 (C2) بالاترین نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه را داشت که اختلاف معنی داری با تیمار شاهد، Bio (C4) و N10P52K10 (C2) نداشت ولی با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری را نشان داد (۰۵/۰P ≤). همچنین پایین ترین نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه در تیمار اوره در غلظت C2 بود که به جز با تیمار شاهد، Bio (C4)، N3P0K52 (C2) و N10P52K10 (C2) با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری نداشت (۰۵/۰P ≤).
شکل ۱: پارامترهای رشد در افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای نیتروژن در غلظت های متفاوت ۲ و ۴ گرم بر لیتر (به ترتیب C2 و C4). حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنی دار بین نمونه ها بر اساس آزمون توکی می باشد (۰۵/۰p<).
شکل ۲، مقادیر کلروفیل a، b و کل و همچنین میزان پروتئین گیاه افوربیا تیروکالی تحت تأثیر غلظت های مختلف چند نوع کود نیتروژن دار را نشان می دهد. همانطور که می توان در این شکل مشاهده نمود، بالاترین میزان کلروفیل a در تیمار N20P8K10 (C4) مشاهده شد به طور معنی داری بالاتر از همه تیمارهای دیگر به جز تیمار N20P20K20 (C4) بود. همچنین پایین ترین میزان کلروفیل a در تیمار شاهد بود که البته اختلاف معنی داری با دیگر تیمارها به جز تیمارهای N20P8K10 در هر دو غلظت C2 و C4، N20P20K20 (C4) و Bio (C4) نداشت. مثل کلروفیل a، بالاترین میزان کلروفیل b نیز در تیمار N20P8K10 (C4) مشاهده شد که به طور معنی داری از همه تیمارهای دیگر به جز تیمار N20P20K20 (C4) بالاتر بود. بین دیگر تیمارهای آزمایش از نظر میزان کلروفیل b اختلاف معنی داری مشاهده نشد (۰۵/۰P ≤). بالاترین میزان کلروفیل کل هم متعلق به تیمار N20P8K10 (C4) بود که این بار با همه تیمارهای دیگر اختلاف معنی داری را نشان داد (۰۵/۰P ≤). بعد از این تیمار، بالاترین میزان کلروفیل کل در تیمار N20P20K20 (C4) مشاهده شد که البته اختلاف معنی داری با تیمارهای Bio (C4) و N20P8K10 (C2) نداشت ولی با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری نشان داد قابل ذکر است که پایین ترین میزان کلروفیل کل نیز در تیمار اوره در غلظت C4 بود که فقط با تیمارهای N20P8K10 (C4)، N20P20K20 (C4)، Bio (C4) و N20P8K10 (C2) اختلاف معنی دار داشت ولی اختلاف آن با تیمارهای دیگر مورد آزمایش، معنی دار نبود (۰۵/۰P ≤). بالاترین میزان پروتئین نیز در تیمار N20P8K10 (C4) مشاهده شد که البته با هیچ یک از تیمارهای آزمایش، به جز تیمار اوره در غلظت C4 اختلاف معنی داری نداشت. بین دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری از نظر میزان پروتئین مشاهده نشد (۰۵/۰P ≤).
شکل ۲: محتوای کلروفیل و پروتئین در افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای نیتروژن در غلظت های متفاوت ۲ و ۴ گرم بر لیتر (به ترتیب C2 و C4). حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنی دار بین نمونه ها بر اساس آزمون توکی می باشد (۰۵/۰P ≤).
مقادیر پتاسیم و فسفر در ریشه و اندام هوایی افوربیا تیروکالی تحت تأثیر غلظت های مختلف کودهای نیتروژن دار در شکل 3 نشان داده شده است. همانطور که می توان در این شکل مشاهده نمود، بالاترین میزان پتاسیم ریشه در تیمارهای N3P0K52 در هر دو غلظت C2 و C4 و همچنین تیمار N20P8K10 (C2) مشاهده شد که به طور معنی داری بالاتر از تیمارهای دیگر آزمایش بود (۰۵/۰P ≤). بعد از این سه تیمار، بالاترین میزان پتاسیم ریشه در تیمارهای N10P52K10 (C4)، N20P8K10 (C4) وN20P20K20 (C4) مشاهده که اختلاف معنی داری با تیمارهای دیگر آزمایش داشتند. میزان پتاسیم ریشه در تیمارهای دیگر آزمایش پایین بود و اختلاف معنی داری بین آنها دیده نشد (۰۵/۰P ≤). بالاترین میزان پتاسیم اندام هوایی در تیمارN3P0K52 (C4) مشاهده نشد که به جز تیمارهای Bio (C4)، N3P0K52 (C2) و N20P8K10 در هر دو غلظت C2 و C4 (05/0p<)، با دیگر تیمارهای آزمایش اختلاف معنی داری نداشت. همچنین نتایج نشان داد که هیچ اختلاف معنی داری بین هیچ یک از تیمارهای آزمایش از نظر میزان فسفر ریشه وجود ندارد اما فسفر اندام هوایی در تیمارهای Bio (C2)، N20P20K20 (C2) و N10P52K10 در هر دو غلظت C2 و C4 به طور معنی داری بالاتر از فسفر اندام هوایی در تیمار شاهد بود اما فسفر اندام هوایی در تیمار شاهد با دیگر تیمارها اختلاف معنی داری را نشان نداد (۰۵/۰P ≤).
شکل ۳: محتوای عناصر در ریشه و اندام هوایی افوربیا تیروکالی تحت تأثیر کودهای نیتروژن در غلظت های متفاوت ۲ و ۴ گرم بر لیتر (به ترتیب C2 و C4). حروف لاتین متفاوت نشان دهنده تغییرات معنی دار بین نمونه ها بر اساس آزمون توکی می باشد (۰۵/۰P ≤)
نتایج مربوط به ضریب همبستگی پیرسون بین فاکتورهای مورد بررسی در مطالعه حاضر در دو سطح ۰۵/۰ و ۰۱/۰ در جدول ۲ نشان داده شده است. همبستگی مثبت بین پارامترهای رشد و نیز همبستگی مثبت تغییرات فسفر اندام هوایی با کلروفیل a و همبستگی منفی آن با تغییرات محتوای کلروفیل b، همبستگی منفی محتوای کلروفیل ها با شاخص های رشد ریشه (به استثنای همبستگی مثبت کلروفیل b با نسبت وزن خشک ریشه به گیاه) و نیز همبستگی منفی پتاسیم اندام هوایی با وزن تر اندام هوایی و وزن تر گیاه، از موارد معنی دار در سطح ۰۱/۰ و یا ۰۵/۰ هستند.
جدول ۲: نتایج بررسی آزمون همبستگی پیرسون بین فاکتورهای مختلف مورد بررسی در افوربیا تیروکالی.
اعداد نشانگر سطح معنی داری به درصد و مثبت یا منفی بودن همبستگی هستند.
| پروتئین | کلروفیل a | کلروفیل b | وزن تر گیاه | وزن خشک گیاه | وزن تر ریشه | وزن خشک ریشه | وزن تر اندام هوایی | وزن خشک اندام هوایی | وزن تر ریشه به گیاه | وزن خشک ریشه به گیاه | پتاسیم ریشه | پتاسیم اندام هوایی | فسفر ریشه | فسفر اندام هوایی |
پروتئین |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
کلروفیل a |
|
| ۱- |
|
| ۵- | ۵- |
|
|
| ۵- |
|
|
| ۵+ |
کلروفیل b |
|
|
|
|
| ۵- | ۵- |
|
|
| ۵+ |
|
|
| ۵- |
وزن تر گیاه |
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
| ۱+ |
| ۵- |
|
|
وزن خشک گیاه |
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
|
|
|
|
وزن تر ریشه |
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
|
|
|
|
وزن خشک ریشه |
|
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ | ۱+ | ۱+ |
|
|
|
|
وزن تر اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
| ۱+ |
| ۵- |
|
|
وزن خشک اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ | ۱+ |
|
|
|
|
وزن تر ریشه به گیاه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ۱+ |
|
|
|
|
وزن خشک ریشه به گیاه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
پتاسیم ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
پتاسیم اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
فسفر ریشه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
فسفر اندام هوایی |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
بحث:
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که به طور کلی استفاده از کودهای نیتروژن دار NPK و اوره باعث کاهش شاخص های رشد در افوربیا تیروکالی نسبت به نمونه های شاهد و کود زیستی دکتر Bio شد که در برخی موارد این کاهش از لحاظ اماری به ویژه در مورد سیستم ریشه ای و نسبت آن به کل گیاه معنی دار بود (۰۵/۰P ≤). همچنین، بین شاخص های رشد مورد بررسی در مطالعه حاضر در بیشتر موارد همبستگی مثبت در سطح ۰۱/۰ دیده شد که میتواند نشانگر همه جانبه بودن کاهش پارامترهای رشد در صورت تاثیرات منفی کود باشد.
این یافته ها با نتایج Sadegh et al, 2018 بر روی گیاه رزماری همخوانی ندارد. این محققین بیان کردند که افزودن مواد آلی نیتروژن دار به خاک باعث افزایش میزان دسترسی گیاه به عناصر می شود و در نتیجه افزایش این دسترسی، شرایط فیزیکی و فرآیندهای حیاتی خاک نیز بهبود قابل ملاحظه ای پیدا کرده و بستر مناسبی برای رشد ریشه و اندام هوایی و افزایش طول و وزن این بخش ها ایجاد می شود. همچنین Al Kathir et al, 2019 گزارش کردند که افزودن اوره به محیط کشت گندم منجر به بهبود ویژگی های رشد در گیاه شد. این محققین بیان کردند که این تأثیر مثبت اوره از طریق نقش تشدیدکنندگی رشد با اضافه شدن میزان نیتروژن در محیط کشت گیاه بوده است. Rahmani et al, 2021 و Jokar et al, 2021 (مقالات در نوبت انتشار) نیز اثرات مثبت کودهای نیتروژن دار را به ترتیب بر رشد و نمو گیاهان زینتی- دارویی زامیفولیا و آگاو آمریکایی گزارش کردند که با نتایج کار حاضر همخوانی ندارد.
همچنین، نتایج حاصل از سنجش میزان پروتئین در نمونه های مورد آزمایش نشان داد که میزان پروتئین در نمونه کوددهی شده با N20P8K10 در غلظت ۴ گرم بر لیتر هرچند بالاتر از نمونه های دیگر بود ولی اختلاف آن تنها با تیمار غلیظتر اوره که کمترین میزان پروتئین را نشان میدهد معنی دار بوده و نمیتواند نشان دهنده تأثیر مثبت این کود غنی از نیتروژن در افزایش میزان پروتئین در نمونه مورد آزمایش باشد. قابل ذکر است که محاسبه ضریب همبستگی پیرسون نیز نشان داد که مقدار پروتئین در افوربیا تیروکالی با هیچ یک از شاخص های دیگر مورد بررسی در مطالعه حاضر، از جمله شاخصهای رشد، همبستگی معنی داری در سطوح ۰۵/۰ و ۰۱/۰ ندارد. این نتایج نیز با نتایج بسیاری دیگر از محققین همخوانی ندارد.
در واقع محققینی چون Klikocka et al, 2016 و Jokar et al, 2021 گزارش کرده اند که استفاده از کودهای غنی از نیتروژن باعث بهبود محتوای پروتئین در گیاه می شود. نتایج بسیاری دیگر از پژوهشها نیز نشان داده است که نیتروژن یکی از عوامل اصلی سازنده پروتئین می باشد و میزان کافی نیتروژن اهمیت بسزایی برای بازدهی سطح بهینه ای از محصول دارد (Dostálová et al., 2015). در واقع افزایش مقادیر نیتروژن موجب شدت یافتن مسیرهای بیوسنتز آمینو اسیدها و سنتز پروتئین می شود. Rathke et al., 2005, Rains and Bledose, 2007, Elhanafi et al., 2019).
نتایج حاصل از آنالیز میزان رنگدانه های فتوسنتزی تحت غلظت های مختلف کود نیتروژن نشان داد که کوددهی با کودهای غنی از نیتروژن N20P8K10 در غلظت ۴ گرم بر لیتر باعث افزایش قابل ملاحظه در میزان کلروفیل a و کلروفیل b و در نتیجه کلروفیل کل گردید. افزایش در میزان کلروفیل در زمان استفاده از کود نیتروژن با نتایج مطالعه Rocha et al, 2019 مطابقت دارد که شاهد افزایش معنی دار در میزان کلروفیل در میزان استفاده از کود نیتروژن بودند. همچنین نتایج تحقیق حاضر با نتایج Flórez-Velasco et al, 2015 نیز همخوانی دارد زیرا این محققین نیز بیان کردند که افزودن نیتروژن به گیاه باعث افزایش هر دو نوع کلروفیل a و b می شود.
با این حال در پژوهش حاضر، سایر کودهای نیتروژن به جز تیمار غلیظتر N20P8K10 افزایش قابل ملاحظه در مقادیر کلروفیل را موجب نشدند و از سوی دیگر نتایج بررسی همبستگی بین مقادیر کلروفیل با شخص های دیگر نشان داد که مقدار کلروفیل a و b همبستگی منفی در سطح ۰۵/۰ با وزن تر و خشک ریشه دارد. حتی در تیمار نامبرده نیز سیستم ریشه ای به شدت تضعیف شده است. در واقع نتایج پژوهش حاضر در مغایرت با پژوهشهایی است که بهبود رشد و نمو را همراه با بهبود محتوای کلروفیلی گیاه می دانند. برای مثال Taiz et al., 2017 نشان دادند که افزایش در میزان کلروفیل در زمان استفاده از کود نیتروژنه نشان دهنده کارایی استفاده از این نوع کود در تنظیم نمو گیاه است. Rocha et al., 2019 نیز اثبات کردند که افزایش میزان کلروفیل در اثر کوددهی با کود نیتروژن می تواند مربوط به نقش نیتروژن در سنتز سیتوکینین باشدکه اهمیت بسزایی برای افزایش سنتز کلروفیل و تعویق پیری در گیاه دارد.
در تحقیق حاضر، تغییرات محتوای کلروفیل b همبستگی مثبت با نسبت وزن خشک ریشه به وزن خشک گیاه در سطح ۰۵/۰ دارد. با عنایت به اثرات منفی کود نیتروژن بر توسعه سیستم ریشه ای در این پزوهش، این همبستگی احتمالاً نشانگر تضعیف شدیدتر اندام هوایی در برابر ریشه و تلاش گیاه در تعدیل فتوسنتز از طریق تقویت رنگیزه کمکی یعنی کلروفیل b می باشد.
نتایج تحقیق حاضر نشان داد که استفاده از کودهای نیتروژن دار باعث افزایش در پتاسیم ریشه افوربیا تیروکالی شد ولی تغییر قابل ملاحظه ای در میزان پتاسیم اندام هوایی نسبت به نمونه شاهد ایجاد نکرد. همگام با نتایج این تحقیق، Akbarinia et al, 2004 نیز اعلام کردند که استفاده از کود نیتروژن دار در محیط کشت گیاه دارویی آجواین تغییر معنی داری در محتوای پتاسیم اندام هوایی ایجاد نکرد. امّا، بر خلاف یافته های تحقیق حاضر، Mohammadi (2017) بیان کرد که افزودن نیتروژن به محیط کشت بادام باعث افزایش معنی دار میزان پتاسیم در اندام هوایی این گیاه شده است. وی توضیح داد که افزایش میزان نیتروژن، نیاز گیاه به دیگر عناصر را نیز افزایش می دهد و در نتیجه میزان پتاسیم در اندام هوایی نیز افزایش پیدا می کند. با این حال، به نظر می رسد که میزان پتاسیم در ریشه و اندام هوایی تابع عوامل دیگری نیز باشد چرا که این تفسیر در برخی از مطالعات، از جمله مطالعه حاضر، اثبات نشده است. Rahmani et al, 2021 (مقاله در نوبت انتشار) نیز همانند کار حاضر، افزایش پتاسیم ریشه تحت اثر کودهای نیتروژن و برخلاف پژوهش حاضر، کاهش آن در بخش هوایی تحت اثر این کودها را گزارش کردند. همچنین نتایج تحقیق حاضر نشان داد که استفاده از کود حاوی آزتوباکتر کروکوکوم باعث افزایش معنی دار محتوای فسفر در اندام هوایی شد که با نتایج Rahimi et al, 2012 مطابقت دارد. این محققین نیز به این نتیجه رسیدند که آزتوباکتر کروکوکوم می تواند از طریق تثبیت نیتروژن باعث افزایش دسترسی به فسفر در اندام هوایی گردد. افزودن کود نیتروژن دار شیمیایی تغییر معنی داری در میزان فسفر ریشه نسبت به نمونه شاهد و کود زیستی دکتر Bio ایجاد نکرد اما میزان فسفر اندام هوایی با افزودن کودهای نیتروژن دار بالاتر از نمونه شاهد بود که در برخی موارد اختلاف معنی داری نیز مشاهده شد. در مطالعه ای بر روی تأثیر کود نیتروژن بر غلظت برخی عناصر در ذرت شیرین، Nezafat et al, 2019 بیان داشتند که افزودن کود نیتروژن تأثیر معنی داری بر میزان فسفر در اندام هوایی این گیاه نداشته است و حتی Rahmani et al, 2021 کاهش فسفر برگهای زامیفولیا تحت تاثیر کودهای نیتروژن دار را گزارش کردند. بنابر این نمی توان یک قاعده کلی در مورد تأثیر کود نیتروژن بر میزان فسفر در اندام هوایی گیاه تعیین کرد چرا که انواع مختلف کود نیتروژن در مطالعه حاضر و سایر پژوهشها اثرات متفاوتی بر روی این شاخص داشتند.
نتایج بررسی همبستگی ها همچنین نشان داد که فسفر اندام هوایی به ترتیب با میزان کلروفیل a و b در سطح ۰۵/۰ همبستگی مثبت و منفی دارد. بنابراین در مواردی مانند تیمار کود زیستی که تغییر محتوای فسفر اندام هوایی معنی دار بوده است میتوان انتظار تغییر در ترکیب آنتن فتوسنتزی را نیز داشت.
همچنین، بین پتاسیم اندام هوایی و وزن تر گیاه و اندام هوایی نیز همبستگی منفی در سطح ۰۵/۰ مشاهده شد ولی با توجه به معنی دار نبودن افزایش پتاسیم در اندامهای هوایی تحت اثر کودهای به کار رفته در این پژوهش، نمیتوان تاثیر احتمالی آن در کاهش وزن تر گیاه و اندام هوایی را مهم ارزیابی کرد.
نتیجه گیری کلی:
در یک نگاه کلی به کارگیری کودهای نیتروژن دار منجر به افزایش معنی دار در رشد گیاه و محتوای پروتئین آن نشده است.
از سوی دیگر در بین کودهای به کار رفته، کودهای اوره و اکثر کودهای NPK بیشترین اثر منفی را بر رشد و به ویژه بر رشد سیستم ریشه ای و کاهش نسبت جرم ریشه به جرم کل گیاه نشان دادند.
بنابراین نتایج منفی ناشی از کود به ویژه با تضعیف سیستم ریشه ای در تقابل با نیازهای این گیاه بیابانی به توسعه سیستم ریشه ای و جذب آب قرار دارد.
افزایش محتوای پتاسیم ریشه و یا فسفر اندام هوایی نیز که در برخی تیمارها مشاهده می شود با افزایش رشد همراه نبوده است.
از نظر اکوفیزیولوژی و سازگاری های تکاملی، عدم تحریک رشد تحت اثر کودهای نیتروژن با نیازهای اندک این گیاه بیابانی که بومی خاکهای فقیر از نظر مواد معدنی است قابل انتظار است ولی برای یافتن مکانیسمهای فیزیولوژیکی نتایج این گزارش اولیه، انجام تحقیقات تکمیلی ضروری است.
.از نظر کاربردی، این پژوهش میتواند در تجدید نظر در صرف هزینه مربوط به کود نیتروژن برای پرورش افوربیا تیروکالی ارزشمند باشد.
منابع:
Ahmadinejad, R., Najafi, N., Aliasgharzad, N. and Oustan, S. (2013). Effects of organic and nitrogen fertilizers on water use efficiency, yield and the growth characteristics of wheat (Triticum aestivum cv. Alvand). Water and Soil Science. 23(2): 177-194.
Akbarinia, A., Ghalavand, A., Tahmasebi Sarvestani, Z., Sharifi Ashourabadi, E. and Banej Shafiei, S. (2004). Effect of different fertilization systems on soil properties and elements absorption and concentration by the medicinal plant Ajwain and its performance. Pajouhesh & Sazandegi. 17(1): 11-19.
Al Kathir, A., Babaeinejad, T. and Gholami, A. (2019). Investigating the effects of various amounts of urea fertilizer and sugar cane filter on yield and functional parameters of wheat bread. Quarterly Journal of Plant Production Science. 8(2): 121-134.
Avelar, B.A., Lélis, F.J.N., Avelar, R.S., Weber, M., Souza-Fagundes, E.M., Lopes, M.T.P., Martins-Filho, O.A. and Brito-Melo, G.E.A. (2011). The crude latex of Euphorbia tirucalli modulates the cytokine response of leukocytes, especially CD4+ T lymphocytes. Revista Brasileira de Farmacognosia, 21(4): 662-667.
Bradford M.M., (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72:248-250.
Dehghani Tafti, A.R., Alahdadi, I., Najafi, F. and Kianmehr, M.H. (2014). Studying the effects of different rates of pelleted animal manure and urea levels and some micronutrients on yield and yield components of medicinal pumpkin (Cucurbita pepo var. styriaca). Journal of Horticultural Science. 28(1): 62-70.
Dostálová, Y., Hřivna, L., Kotková, B., Burešová, I., Janečková, M. and Šottníková, V. (2015). Effect of nitrogen and sulphur fertilization on the quality of barley protein. Plant, Soil and Environment. 61(9): 399-404.
Elhanafi, L., Houhou, M., Rais, Ch., Mansouri, I., Elghadraoui, L. and Greche, H. (2019). Impact of excessive nitrogen fertilization on the biochemical quality, phenolic compounds, and antioxidant power of Sesamum indicum L seeds. Journal of Food Quality. 2019: 9428092.
Esfahani, M., Sadrzadeh, S.M., Kavoosi, M. and Dabagh-Mohammadi-Nasab, A. (2005). Study the effect of different levels of nitrogen and potassium fertilizers on growth, grain yield, yield components of rice (Oryza sativa) cv. Khazar. Iranian Journal of Crop Sciences. 7(3): 226-241.
Flórez-Velasco, N., Balaguera-López, H.E. and Restrepo-Díaz, H. (2015). Effects of foliar urea application on lulo (Solanum quitoense cv. septentrionale) plants grown under different waterlogging and nitrogen conditions. Scientia Horticulturae. 186: 154-162.
Goodarzi, F., Delshad, M., Soltani, F. and Mansouri, H. (2020). Changes in some growth and yield indices of Spinach (Spinacia oleracea L.) under nitrogen fertilization and plant density. Iranian Journal of field Crop Science. 51(2): 183-198.
Gopalakrishnan, S. and Vadivel, E. (2011). GC-MS analysis of some bioactive constituents of Mussaenda frondosa Linn. International Journal of Pharma and Bio Sciences. 2(1): 313-320.
Hosseini, R., Galeshi, S., Soltani, A., Kalateh, M. and Zahed, M. (2013). The effect of nitrogen rate on nitrogen use efficiency index in wheat (Triticum aestivum l.) cultivars. Iranian Journal of Field Crops Research. 11(2): 300-306.
Inbathamizh, L. and Padmini, E. (2012). Gas chromatography-mass spectrometric analyses of methanol extract of Moringa oleifera flowers. International Journal of Analytical Chemistry. 3(5): 1394-1397.
Jokar, E., Sateei, A., Ebadi, M., Ahmadi Golsefidi, M. (2021). Comparative study of the effect of some types of nitrogen fertilizers on growth, alkaloid content and some physiological traits of the ornamental-medicinal plant Agave Americana cv marginata under greenhouse cultivation, Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research, (), pp. -.
Jyothi, T.M., Shankariah, M.M., Prabhu, K., Lakshminarasu, S., Srinivasa, G.M., and Ramachandra, S.S. (2008). Hepatoprotective and antioxidant activity of Euphorbia tirucalli. Iranian Journal of Pharmacology and Therapeutics. 7(1): 25-30.
Khamadi, F., Mesgarbashi, M., Hosaibi, P., Enaiat, N. and Farzaneh, M. (2015). The effect of crop residue and nitrogen fertilizer levels on soil biological properties and nitrogen indices and redistribution of dry matter in wheat (Triticumaestivum). Applied Field Crop Research. 28(4): 149-157.
Khandan Mirkouhi, A., Kazemi, F., Babalar, M. and Naderi, R. (2014). Effect of different concentrations of nitrogen in nutrition solution on qualitative and quantitative characteristics of garden geranium (Pelargonium hortorum cv. Bulles eye). Journal of Crops Improvement. 16(1): 157-168.
Klikocka, H., Cybulska, M., Barczak, B., Narolski, B., Szostak, B., Kobialka, A., Nowak, A. and Wojcik, E. (2016). The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant, Soil and Environment. 62(5): 230-236.
Lichtenthaler, H.K. and Buschmann, C. (2001). Chlorophylls and Carotenoids - Extraction, Isolation and Purification. Current Protocols in Food Analytical Chemistry (CPFA), (Supplement 1), Unit F4.2.1-F4.2.6 (John Wiley, New York).
Mahboub Khomami, A. (2006). Effects of Nitrogen Fertilizer and Application of Compost on Azalea Growth Indices. Seed & Plant. 22(1): 129-140.
Mohammadi, G., Safari-Poor, M., Eghbal Ghobadi, M. and Najaphy, A. (2015). The effect of green manure and nitrogen fertilizer on corn yield and growth indices. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 25(2): 105-124.
Mohammadi, K., Pasari, B., Rokhzadi, A., Ghalavand, A., Aghaalikhani, M. and Eskandari, M. (2011). Response of grain yield and canola quality to different resources of farmyard manure, compost and biofertilizers in Kurdistan region. Journal of Crop Production. 4(2): 82-101.
Mohammadi, M. (2017). Effect of Rate and Time of Nitrogen Application on Quantitative and Qualitative Yield of Almond (Prunus dulcis). Iranian Journal of Soil Research. 31(1): 33-45.
Mozafari, V. and Khaleghi, F. (2017). Effects of gibberellic acid and nitrogen on some physiology parameters and micronutrients concentration in pistachio under salt stress. Journal of Water and Soil Science. 30(3): 955-967.
Nezafat, M.H., Mahmoudi, I., Fereidooni, M.J. and Fallah, M.H. (2019). Effects of nitrogen fertilization and municipal waste compost on yield, yield components and some of the grain macronutrients of sweet corn (Zea mays Var. Saccharata). Journal of Crop Production and Processing. 9(2): 201-214.
Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. (1987). Methods of soil analysis, part 2 chemical and microbiological properties. SSSA, ASA, Madison, Wisconsin, USA.
Priya, C.L. and Rao, K.V.B. (2011). A review on phytochemical and pharmacological profile of Euphorbia tirucalli. Pharmacology Online. 2: 384-390.
Rahimi, L., Aliasgharzad, N. and Oustan, S.H. (2012). Effect of native Azotobacter chroococcum strains on growth and uptake of nitrogen and phosphorus by wheat plant in greenhouse conditions. Journal of Water and Soil Science. 15(58): 159-171.
Rahmani, A., Sateei, A., Ebadi, M., Ahmadi Golsefidi, M. (2021). Investigation of growth, nitrate reductase activity, total content of flavonoids, anthocyanins and some elements in Zamioculcas zamiifolia Engl. under the influence of three types of nitrogen fertilizers in greenhouse conditions, Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research, (), pp. -.
Rains, K.D. and Bledsoe, C.S. (2007). Rapid uptake of 15N-ammonium and glycine-13C, 15N by arbuscular and ericoid mycorrhizal plants native to a Northern California coastal pygmy forest. Soil Biology and Biochemistry. 39(5): 1078-1086.
Rathke, G.W., Christen, O. and Diepenbrock, W. (2005). Effects of nitrogen source and rate on productivity and quality of winter oilseed rape (Brassica napus L.) grown in different crop rotations. Field Crops Research. 94(2-3): 103-113.
Rocha, L.C., Teixeira, F.A., Pedreira, M.d.S., Fries, D.D., Dias, D.L.S., Costa, E.G.L., Figueiredo, A.J.D., Seixas, A.A., Pacheco, C.C. and Santiago, B.M. (2019). Plant growth regulator and soil fertilizer improve production and growing stage of Brachiaria decumbens. Japanese Society of Grassland Science. 66(2): 102-109.
Sadegh, M., Zaefarian, F., Akbarpour, V. and Emadi, M. (2018). Effect of fertilizer sources on physiological and biochemical traits of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) in competition with weeds. Journal of Plant Production Research. 25(4): 67-84.
Sajedi, N.A. and Ardakani, M.R. (2008). Effect of different levels of nitrogen, iron and zinc on physiological indices and forage yield of maize (Zea mays L.) in Markazi province. Iranian Journal of Field Crops Research. 6(1): 99-110.
Soltaninejhad, F., Fallah, S. and Heidari, M. (2013). Effect of different sources and rates of nitrogen fertilizer on the growth and biomass production of purslane (Portulaca oleracea). Journal of Crop Production. 6(3): 125-143.
Sugumar, S., Karthikeyan, S. and Gothandam, K.M. (2010). Preliminary phytochemical and antibacterial investigations of Euphorbia tirucalli stem extracts. Pharmacology Online. 3: 937-943.
Taiz, L., Zeiger, E., Moller, I.M. and Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal (6th ed.). Porto Alegre, Brazil: Artmed.
Yusoff, E., Ahmad, A., Mohamad, S. and Muhammad, N.F. (2017). GC-MS analysis of some volatile constituents extracted from stem of Euphorbia tirucalli Linn. Archives of Orofacial Sciences. 12(1): 36-44.