The effect of drought stress, chimical fertilizer and biofertilizer on yield and essence content of borage (Borago officinalis L.)

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Mohammad Mahdi  Mirzaei ¹ (مربی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن ایران)
Sadegh  Ghorbani ² (باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران)
Arash  Roozbahani ³ (استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن ایران)
Afshin  Ghaderi ⁴ (مربی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن ایران)

Received: 2016-10-10 Accepted : 2017-02-18 Published : 2019-05-22

Keywords: Nitroxin, Essence, Mucilage, Keywords: Biophosfate,

Abstract :

Medicinal plants are of great importance in providing community health. In order to investigate effect of drought stress and bio fertilizer on yield and essential oil content of borage a split plot experiment based on randomized complete block design with three replications was done at the Agricultural Research Station of Islamic Azad University of Roudehen in 2014. Treatments were the main plot was drought in four levels (control, stress at vegetative stage, stress at flowering stage, and stress at vegetative+ flowering stage) and the sub plot consisted of three levels of fertilizer treatments (100% chemical fertilizer, 50% chemical fertilizer+ bio fertilizer, 25% chemical fertilizer+ bio fertilizer). Results showed a significant effect of drought stress on mucilage percentage and flower yield but the effect of drought stress on essence yield was not significant. The highest mucilage percentage in the stress at Vegetative +flowering stage treatment with an average of 6.35% was obtained. The highest and least flower yield in the control and stress at Vegetative +flowering stage treatments, (with an average of 450 and 364 kg.ha-1) was obtained. Effect of fertilizer treatments on essence yield and flower yield was significant and the percentage of mucilage was not significant. Interactions between drought stress and fertilizer treatments on essence yield, flower yield was significant and 50% chemical fertilizer+ bio fertilizer was best treatment.

References:

باهر نیک، ز.، م. ب. رضایی، م. ل. قربانلی، ف. عسگری و م. ک. عراقی. 1383. بررسی تغییرات کمی و کیفی اسانس مرزه Satureja hortensis L.  در طی تنش خشکی. فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. جلد20، شماره 2: 37-23.

پیریقارنایی، م.، ر. حیدری، ع. صیامی، ص. زارع و ر. جامعی. 1388. جداسازی و بررسی پلی ساکاریدهای موسیلاژی برگها و پیاز گونه لوشه. علوم دارویی، جلد 15، شماره 2: 114- 105.

حیدری، م.، ع. م. بخشنده.، ح. نادیان.، ق. فتحی و خ. عالمی. 1385. تاثیر سطوح مختلف شوری و نیتروژن بر عملکرد دانه، تنظیم کننده های اسمزی و جذب عناصر سدیم و پتاسیم در گندم رقم چمران. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد 37، شماره 3: 510-501.

رشدی، م.، س. رضادوست.، ج. خلیلی محله و ن. حاجی حسنی اصل. 1388. تأثیر کودهای بیولوژیک بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم آفتابگردان روغنی. مجله علمی- پژوهشی علوم کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، سال سوم، شماره 10: 24- 11.

زرگری، ع.1361. گیاهان دارویی (جلد دوم). انتشارات دانشگاه تهران، 1001 صفحه.

صالحی، ا. 1378. تاثیر کود زیستی و آلی بر روی عملکرد (گل) میزان و عملکرد اسانس با بونه آلمانی ف مجموعه مقالات اکولوژی یازدهیمن کنگره زراعت و اصلاح نباتات ، دانشگاه شهید بهشتی 1406-1408

صالحی ارجمند، ح. 1384. تأثیر تنش‌های محیطی در افزایش متابولیت‌های ثانویه در گیاهان. مجموعه مقالات همایش ملی توسعه پایدار گیاهان دارویی. انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع. ص 305 تا 307.

کرمی، ا.، ع. سپهری.، ج. حمزه یی و ق. سلیمی. 1390. تاثیر کودهای زیستی فسفر و نیتروژن بر صفات کمی و کیفی گیاه دارویی گاوزبان (Borago officinalis L) تحت تنش کمبود آب. فنآوری تولیدات گیاهی، جلد یازدهم،  شماره 1: 50-37.

شریفی، ز و غ. حق نیا. 1386. تأثیر کود بیولوژیک نیتروکسین بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم سبلان. چکیده مقالات دومین همایش کشاورزی بوم شناختی ایران، 26-25 مهر ماه، گرگان. ص. 122.

کلامیان، س.، ع. مدرس ثانوی و ع. سپهری. 1384. تاثیر تنش کمبود آب در مراحل رشد رویشی و زایشی در هیبریدهای پر برگ و تجاری ذرت. مجله پژوهش کشاورزی آب خاک و گیاه در کشاورزی، جلد 5، شماره 3: 51-38.

کوچکی ، ع.، ا. زند، م. بنایان اول، پ. رضوانی مقدم، ع. مهدوی دامغانی، جامی الاحمدی و س. وصال. 1376 . اکوفیزیولوژی گیاهی (ترجمه). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 445 صفحه.

علی ابادی فراهانی.ح.، م.ح. لباسچی.، ا.ح. شیرانی راد و ع.ر. ولدابادی. 1386 . تاثیر قارچ Glomus hoi سطوح مختلف فسفر و تنش خشکی بر تعدادی از صفات فیزیولوژیکی گشنیز Coriandrum sativum فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران فصلنامه کشاورزی . 23 (3)، 76.

محسن نیا، ا و ج. جلیلیان. 1391. اثر تنش خشکی و منابع کودی بر عملکرد و اجزای عملکرد گلرنگ. نشریه بوم شناسی کشاورزی. جلد 4، شماره 3: 245-235.

موسوی، س.غ.ر.، م.ج. ثقه­الاسلامی.، م. پویان. 1390. تاثیر تاریخ کشت و تراکم بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه دارویی اسفرزه (.Plantago ovate L). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 27 (4)، 681-699 .

Aflatuni, A. 2005. The yield and essential oil content of mind (Mentha ssp.) in Ontario. Canadian Journal of Essential Oil Research,35: 663-666.

Arawya M.S., G.M. Wassel., H.H. Baghdadi and N.M. Amma. 1980. Mucilage nous content of certain Egyptian plants. Plantu Merl, 38: 73-78.

Azzaz, N.A., E.A. Hassan and E.H. Hamad. 2009. The chemical constituent and vegetative and yielding characteristics of Fennel plants treated with organic and bio fertilizer instead of mineral fertilizer. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 3(2): 579-587.

Badran, F.S and M.S. Safwat. 2004. Response of fennel plants to organic manure and bio-fertilizers in replacement of chemical fertilization. Egyptian J. Agric. Res., 82: 247-256.

Bashan, Y., G. Holguin and L.E. De-Bashan. 2004. Azospirillum-plant relationships: physiological, molecular, agriculture and environmental advances (1997-2003). Canadian J.M,50: 521-577.

Chaudhary, V., R. Kapoor and A. K. Bhatnagar. 2007. Effects of arbuscular mycorrhiza and phosphorus application on artemisinin concentration in Artemisia annua L. Mycorrhiza.17: 581-587.

Gray, E.J., D.L and Smith. 2005. Intercellular and extracellular PGPR: Commonalities and distinctions in the plant-bacterium signaling processes. S.B.B Journal,37: 395-412.

Han, H. S., D. Supanjani and K. D. Lee. 2006. Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber. Plant Soil Environ.52: 130-136.

Hecl, J and A. Sustrikova. 2006. Determination of heavy metals in chamomile flower drug an assurance of quality control. Program and Abstract book of the 1st International Symposium on Chamomile Research, Development and Production, pp.69

Herman M.A.B., B. A. Nault and C.D. Smart. 2008. Effect of plant growth-promoting rhizobacteria on bell pepper production and green peach aphid infestation in New York. Crop Protect.27: 996-1002.

Kapoor, R., B. Giri and K.G. Mukerji. 2004 b. improved growth and essential oil yield and quality in (foeniculum vulgare Mill.) on mycorrhizal inoculation supplemented with p-fertilizer. Bio resource Technol. 93: 307-311.

Khalid, K.A. 2006. Influence of water stress on growth, essential oil. and chemical composition of herbs (Ocimum sp.). Int. Agro physics,20: 289-296.

Khaosaad, T., H. Vierheilig, M. Nell, K. Zitterl-Eglseer and J. Novak. 2006. Arbuscular mycorrhiza alter the concentration of essential oils in oregano (Origanum sp., Lamiaceae(. Mycorrhiza,16: 443- 446.

Leithy, S., T.A. El-Meseiry and E.F. Abdallah. 2006. Effect of biofertilizers, cell stabilizer and irrigation regime on Rosemary herbage oil yield and quality. Journal of Applied Research. 2: 773-779.

Lucy, M. and Glick, B.R. 2004. Application of free living plant growth promoting rhizobacteria. Journal of Antonie van Leeuwenhoek 86: 1-25.

Marko, v and v. Milics. 2001. Use of azotobacter Chroococum of potential useful in agricaltureal application inn microbial .51:145-158.

Melero, M. 2008. long-term effect on soil biochemical status of a vertisol under conservation tillage system in semi-arid Mediterranean conditions .European Journal of soil biology.44.437-442.

Nagananda, G. S., A. Das., S. Bhattacharya and T. Kalpana. 2010. In vitro studies on the effects of bio fertilizers (Azotobacter and Rhizobium) on seed germination and development of Trigonella foenum-graecum L. using a novel glass marble containing liquid medium. Int. J. Botany, 6: 394-403.

Reddy,  A. R., K.V. Chaitanya and M. Vivekanandan. 2004. Drought-induced responses of photosynthesis and antioxidant metabolism in higher plants. Journal of Plant Physiology, 161(11): 1189-1202.

Rezaeene Zhad, y. 2001. The effect of organic material on chemical characteristic of soil element absorbing by Zea mays and yield .Journal of agricultural science and natural resources,4:19-21.

Shata  SM,  Mahmoud    A  and  Siam  S,  2007.  Improving  calcareous  soil   productivi t y  by  integrated effect  of   intercropping  and  fertilizer.  Reacerch  Journal  of  Agri cul ture  and  Bi ol ogi cal  Sciences. 3(6): 733-739.

Soltani, A., S. Galeshi., E. Zeinali and N. Latifi. 2001. Genetic variation for and interrelationships among seed vigor traits in wheat from the Caspian Sea coasts of Iran. Seed Sci. Technol, 29: 653-662.

Sreevalli, Y., K. Baskaran., R. Chandrashekara., R. kuikkarni., S. SuShil Hasan., D. Samresh., J. Kukre., A. Ashok., Sharmar K. Singh., S. Srikant and T. Rakesh. 2001. Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in periwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science,22: 356-358.

Wu, S. C., Z. H. Cao, Z. G. Li., K. C. Cheung and M. H. Wong. 2005. Effects of bio fertilizer containing N-fixer, P and K solubilizes and AM fungi on maize growth: a greenhouse trial. Geoderma,125:155-166.

Youssef, A.A., A. E. Edris and A. M. Gomaa. 2004. A comparative study between some plant growth regulator sand certain growth hormones producing microorganisms on growth and essential oil composition of Salvia officinalis L. Plant Annals of Agricultural Science, 49: 299-311.

Wettasinghe, M and F. Shahidi. 2005. Fe (III) chelation activity of extract of Borago and evening primrose meals. Food Research International, 35: 65-71.