Investigating the effect of humic acid solution and magnesium nanoparticles on the physiological properties and yield of the medicinal plant Stevia (Stevia rebaudiana L.)

Subject Areas : Medicinal plants

ُُSeyed Mohsen Seyedlar ¹ , Hamid Mozafari ² , Faezeh Rajabzadeh ³ , بهزاد ثانی ⁴ , Touraj Rahimi ⁵

1 - Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran
2 - Department of Agronomy, ShQ.C., Islamic Azad University, Shahr-e Qods, Iran
3 - Department of Agronomy. Shahr-e-Qods Branch. Islamic Azad University, Tehran, Iran
4 - استادیار گروه زراعت، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran

Received: 2025-05-11 Accepted : 2025-06-22 Published : 2025-09-08

Keywords: Antioxidant, Humic acid, Magnesium Nanooxide, Organic Fertilizer, Stevia,

Abstract :

In order to study the effect of humic acid and magnesium nanoparticles on the physiological characteristics and yield of the medicinal plant, Stevia, an experiment was conducted in a field located in Safadasht region in 2021 and 2022. This research was carried out as a factorial design in a randomized complete block design with three replications. The first factor included foliar application with different concentrations of humic acid (zero (control), 1 and 2 g.L^-1) and the second factor included foliar application with different concentrations of magnesium nanooxide (zero or control, 0.1 and 0.2 g.L^-1). The results of the variance analysis of traits showed that the amounts of the anthocyanins, the activity of catalase, peroxidase and superoxide dismutase enzymes, soluble sugars, carotenoids, flavonoids and leaf yield increased significantly under the influence of foliar application with humic acid and magnesium nanoparticles, while the values of the saturated water deficit, malondialdehyde, membrane permeability and hydrogen peroxide decreased significantly under the influence of the application of this element and the organic composition of humic acid. The final results showed that foliar application of stevia plants with a concentration of 2 g.l^-1 of humic acid and a concentration of 0.2 g.l^-1 of magnesium nanoparticles, through the improvement of physiological and biochemical traits, resulted in the highest leaf yield of stevia plants.

References:

1) Abd-ElazeemAl-Azzony, E.A-E. and AhmedEl-Moghazy, T.F. 2019. Effect of magnesium, iron and carbon dioxide on quality of Stevia rebaudiana (Bertoni) pants. International Journal of Herbal Medicine, 7(6): 16-22 .
2) Aebi, H.E. 1983. Catalase. In: Bergmeyer, H.U. Editors. Methods of Enzymatic Analysis. Verlag Chemie, Weinheim, pp. 273-286.
3) Aprile, A., Negro, C., Sabella, E., Luvisi, A., Nicolì, F., Nutricati, E., Vergine, M., Miceli, A., Blando, F. and De Bellis, L. 2019. Antioxidant activity and anthocyanin contents in olives (cv Cellina di Nardò) during ripening and after fermentation. Antioxidant, 8(5): 1-12.
4) Ashraf, M. and Foolad, M.R. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental Experimental Botany, 59(2): 206-216.
5) Bisht, N. and Chauhan, P.S. 2020. Excessive and disproportionate use of chemicals cause. In: Larramendy, M.L., Soloneski, S. Editors. Soil contamination- Threats and sustainable solutions. London, UK: IntechOpen. p. 298.
6) Cai, L., Chen, J., Liu, Z., Wang, H., Yang, H. and Ding, W. 2018. Magnesium oxide nanoparticles: Effective agricultural antibacterial agent against ralstonia solanacearum. Frontiers in. Microbiology, 9: 1-19.
7) Chance, B. and Maehley, A.C. 1955. Assay of catalases and peroxidases. Methods in Enzymology, 2: 764.
8) Cordeiro, F.C., Santa-Catarina, C., Silveira, V. and Souza, S.R. 2011. Humic acid effect on catalase activity and the generation of reactive oxygen species in corn (Zea mays). Bioscience. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 75(1): 70-74.
9) Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A. and Smith, F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28(3): 350-356.
10) Fridivich, I. 1989. Superoxide dismutases: An adaptation to a paramagnetic gas. The Journal of Biological Chemistry, 264(14): 7761-7764.
11) Gasmalla, M.A.A., Yang, R., Amadou, I. and Hua, X. 2014. Nutritional composition of Stevia rebaudiana Bertoni leaf: effect of drying method. Tropical Journal of Pharmaceutical Research January, 13(1): 61-65.
12) Giannopolitis, C.N. and Ries, S.K. 1977. Superoxide Dismutases: I Occurrence in higher plants. Plant Physiology, 59(2): 309-314.
13) Hanudin, E., Wismarini, H., Hertiani, T. and Sunarminto, B.H. 2012. Effect of shading, nitrogen and magnesium fertilizer on phyllanthin and total flavonoid yield of Phyllanthus niruri in Indonesia soil. Journal of Medicinal Plants Research, 6(30): 4586-4592.
14) Huang, D-F., Wang, L-M., Wei, X-Q. and Luo, T. 2016. Effects of applying magnesium fertilizer on Chinese cabbage’s yield, nutrient elements’ uptake and soil’s fertility. 2nd Annual International Conference on Energy, Environmental & Sustainable Ecosystem Developmen, Advances in Engineering Research, 115: 405-410.
15) Jamali Jaghdani, S., Jahns, P. and Tr¨ankner, M. 2021. The impact of magnesium deficiency on photosynthesis and photoprotection in Spinacia oleracea. Plant Stress, 2(2021): 1-11.
16) Jan, J.A., Nabi G., Khan M., Ahmad S., Shah P.S., Hussain S. and Sehrish S. 2020. Foliar application of humic acid improves growth and yield of chilli (Capsicum annum L.) varieties. Pakistan Journal of Agricultural Research, 33(3): 461-472.
17) Karakurt, Y., Husnu, U., Halime, U. and Huseyin, P. 2009. The influence of foliar and soil fertilization of humic acid on yield and quality of pepper. Acta Agriculturae Scandinavica Section B. Soil and Plant Science, 59: 233-237.
18) Khodamoradi, P., Amiri, J. and Dovlati, B. 2018. Effect of humic acid on some morphological and physiological characteristics of strawberry (Fragaria ananassa Duch. cv. Sabrina) under salinity stress. Pomology Research, 2(2): 109-135.
19) Khordadi Varamin, J., Fanoodi, F., Sinaki, J.M., Rezvan, SH. and Damavandi, A. 2020. Foliar application of chitosan and nano-magnesium fertilizers influence on seed yield, oil content, photosynthetic pigments, antioxidant enzyme activities of sesame (Sesamum indicum L.) under water-limited conditions. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 48(4): 2228-2243.
20) Kiapour, H., Moaveni, P., Sani, B., Rajabzadeh, F. and Mozafari, H. 2020. Investigating the effect of magnesium and iron oxide nanoparticles on the levels of enzymatic and non-enzymatic antioxidants in roselle. Journal of Medicinal Plants and By-products, 9(1): 19-31.
21) Krizek, D.T., Britz, S.J. and Mirecki, R.M. 1998. Inhibitory effects of ambient levels of solar UV-A and UV-B radiation on growth of c.v. new red fire lettuce. Physiologia Plantarum, 103(1): 1-7.
22) Le, T.M., Hong Phung, T.L. and Cao, PH.B. 2020. Effect of magnesium on growth, fruit yield and some biochemical indices of hydroponic black tomato. Asian Journal of Plant Science, 19(3): 273-278.
23) Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148: 350-382.
24) Merlol, L., Ghisil, R., Passeral, N. and Rascio, C. 1991. Effects of humic substances on carbohydrate metabolism of maize leaves. Canadian Journal of Plant Science, 71: 419-425.
25) Miao, B.H., Han, X.G. and Zhang, W.H. 2010. The ameliorative effect of silicon on soybean seedling grown in potassium deficient medium. Annals of Botany, 105(6): 967-973.
26) Miri Nargesi, M., Sedaghathoor, S. and Hashemabadi, D. 2022. Effect of foliar application of amino acid, humic acid and fulvic acid on the oil content and quality of olive. Saudi journal of biological sciences, 29(5): 3473-3481.
27) Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7(9): 405-410.
28) Noroozisharaf, A-R. and Kaviani, M. 2018. Effect of soil application of humic acid on nutrients uptake, essential oil and chemical compositions of garden thyme (Thymus vulgaris L.) under greenhouse conditions. Physiology and Molecular Biology of Plants, 24(3): 423-431.
29) Ozgur Uzilday, R., Uzilday, B., Yalcinkaya, T. and Turkan, I. 2017. Mg deficiency changes the isoenzyme pattern of reactive oxygen species-related enzymes and regulates NADPH-oxidase-mediated ROS signaling in cotton. Turkish Journal of Biology, 41: 868-880.
30) Pol, J., Ostra, E.V., Karasek, P., Roth, M., Benesova, K., Kotlarlkova, P. and Caslavsky, J. 2007. Comparison of two different solvents employed for pressurised fluid extraction of stevioside from Stevia rebaudiana: methanol versus water. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 388(8): 1847−1857.
31) Popham, P.L. and Novacky, A. 1991. Use of dimethyl sulfoxide to detect hydroxyl radical during bacteria-induced hypersensitive reaction. Plant Physiology, 96(4): 1157-1160.
32) Sairam, R.K. and Srivastava, G.C. 2001. Water stress tolerance of wheat Triticum aestivum L.: Variation in hydrogen peroxide accumulation and antioxidant activity in tolerant and susceptible genotype. Journal Agronomy and Crop Science, 186: 63-70.
33) Sana, N., Bajwam, R., Javaidm, A. and Shoaib, A. 2017. Effect of biopower application on weed growth and yield of rice. Planta Daninha, 35(e017164872): 1-11.
34) Sharma, P., Jha, A.B., Dubey, R.S. and Pessarakli, M. 2012. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. Journal of Botany, 2012(1): 1- 26.
35) Siddiqui, M.H., Alamri, S.A., Al-Khaishany, M.Y.Y., Al-Qutami, M.A., Ali, H.M., Mohamed, H., Al-Whaibi, M.H., Al-Wahibi, M.S. and Alharby, H.F. 2018. Mitigation of adverse effects of heat stress on Vicia faba by exogenous application of magnesium. Saudi Journal of Biological Sciences, 25(7): 1393-1401.
36) Vogt, T. 2010. Phenylpropanoid biosynthesis. Molecular Plant, 3(1): 2-20.
37) Wanger, G.J. 1979. Content and vacuole/extra vacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanis in protoplasts. Plant Physiology, 64(1): 88-93.
38) Youssef, M.A., Yousef, A.F., Ali, M.M., Ahmed, A.I., Lamlom, S.F., Strobel W.R. and Kalaji H.M. 2021. Exogenously applied nitrogenous fertilizers and effective microorganisms improve plant growth of stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) and soil fertility. AMB Express, 11: 1-10.
39) Zaremanesh, H., Eisvand, H.R., Akbari, N., Ismaili, A. and Feizian, M. 2021. Humic acid affects some growth parameters, chlorophyll, flavonoids, antioxidant enzymes, and essential oil profile of Satureja khuzestanica Jamzad under salinity stress. Iranian Journal of Plant Physiology, 11(3): 3683-3700.

Full-Text:



واحد گرمسار

گیاه و زیست فناوری ایران Iranian Journal of Plant & Biotechnology (IJPB)

 

نوع مقاله: پژوهشی

 

بررسی تاثیر محلول­پاشی اسيد هيوميک و نانوذرات منیزیم بر خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد گياه دارویی استویا (Stevia rebaudiana L.)

سیدمحسن سیدلر1، حمید مظفری (نویسنده مسئول)2*، فائزه رجب‌زاده3، بهزاد ثانی4، تورج رحیمی5

1- دانشجوی دکتری، گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران، [e-mail]

2- دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران،  [e-mail]

3- دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران، [e-mail]

4- دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران،  [e-mail]

5- استادیار، گروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران،  [e-mail]

تاریخ دریافت: اردیبهشت 1404     تاریخ پذیرش: تیر 1404

Investigating the effect of foliar application of humic acid and magnesium nanoparticles on the physiological characteristics and yield of the medicinal plant Stevia (Stevia rebaudiana L.)

Seyyed Mohsen Seidlar1, Hamid Mozaffari (Corresponding Author)2*, Faezeh Rajabzadeh3, Behzad Sani4, Touraj Rahimi5

1- Ph.d Student, Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran, [e-mail]

2- Associate professor, Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran, [e-mail]

3- Associate professor,  Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran, [e-mail]

4- Associate professor, Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran, [e-mail]

5- Assistant Professor, Department of Agronomy, ShQ.C., Islami Azad University ,Shahr-e Qods, Iran, [e-mail]

Received: May 2025        Accepted: July 2025

چکیده به‌منظور مطالعه تاثیر کاربرد اسید هیومیک و نانوذرات منیزیم بر خصوصیات فیزیولوژیک و عملکرد گیاه دارویی استویا، آزمایشی در مزرعه­ای واقع در منطقه صفادشت و در سال­های 1400 و 1401 انجام شد. این تحقیق به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوك­هاي کامل تصادفی و در سه تکرار اجرا شد. فاکتور اول شامل محلول­پاشی با غلظت­های متفاوت اسید هیومیک (صفر (شاهد)، 1 و 2 گرم در لیتر) و فاکتور دوم شامل محلول­پاشی با غلظت­های مختلف نانواکسید منیزیم (صفر (شاهد)، 1/0 و 2/0 گرم در لیتر) بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات نشان داد که مقادیر صفات میزان آنتوسیانین­ها، فعالیت آنزیم­های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز، قندهای محلول، کارتنوئیدها، فلاونوئیدها و عملکرد برگ تحت­تاثیر محلول­پاشی با اسید هیومیک و نانوذره منیزیم افزایش معنی­داری یافت، در حالی که مقادیر صفات مالون دی­آلدئيد، نفوذپذیری غشاء و پراکسید هیدروژن تحت­تاثیر کاربرد این عنصر و ترکیب آلی اسید هیومیک، کاهش معنی­داری نشان داد. نتایج نهایی نشان داد که محلول­پاشی گیاه استویا با غلظت 2 گرم در لیتر اسید هیومیک و غلظت 2/0 گرم در لیتر نانوذره منیزیم، از طریق بهبود صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی، موجب حصول بالاترین مقدار عملکرد برگ گیاه استویا شد. كلمات كليدي: استویا، اسید هیومیک، آنتی­اکسیدان، کود آلی، نانواکسید منیزیم فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران  تابستان 1404، دوره 20، شماره 2، صص 72-62

Abstract In order to study the effect of humic acid and magnesium nanoparticles on the physiological characteristics and yield of the medicinal plant, Stevia, an experiment was conducted in a field located in Safadasht region in 2021 and 2022. This research was carried out as a factorial design in a randomized complete block design with three replications. The first factor included foliar application with different concentrations of humic acid (zero (control), 1 and 2 g.L-1) and the second factor included foliar application with different concentrations of magnesium nanooxide (zero or control, 0.1 and 0.2 g.L-1). The results of the variance analysis of traits showed that the amounts of the anthocyanins, the activity of catalase, peroxidase and superoxide dismutase enzymes, soluble sugars, carotenoids, flavonoids and leaf yield increased significantly under the influence of foliar application with humic acid and magnesium nanoparticles, while the values of the saturated water deficit, malondialdehyde, membrane permeability and hydrogen peroxide decreased significantly under the influence of the application of this element and the organic composition of humic acid. The final results showed that foliar application of stevia plants with a concentration of 2 g.l-1 of humic acid and a concentration of 0.2 g.l-1 of magnesium nanoparticles, through the improvement of physiological and biochemical traits, resulted in the highest leaf yield of stevia plants. Keywords: Antioxidant, Humic acid, Magnesium Nanooxide, Organic Fertilizer, Stevia Iranian Journal of Plant & Biotechnology Summer 2025, Vol 20, No 2, Pp 62-72

 

 

مقدمه و کلیات

گیاه استویا یک گیاه بوته­ای، چندساله متعلق به خانواده آستراسه است که به عنوان یک شیرین­کننده طبیعی، مکمل غذایی و محصول دارویی، تاثیر قابل­توجهی بر اقتصاد بسیاری از کشورها دارد (Youssef et al., 2021). برگ­های گیاه استویا حاوی مقادیر زیادی از استویول است. استویول عضوی از خانواده گسترده گلیکوزیدهای دی­ترپونوئید است که به عنوان جایگزین شیرین­کننده­های مصنوعی مورد استفاده قرار می­گیرد. (Gasmalla, 2014). این گیاه در درمان دیابت، چاقی و فشار خون موثر است (Pol et al., 2007). یکی از عناصر مهم در رشد و نمو گیاهان، عنصر منیزیم است. عنصر منیزیم در بیوسنتز اسیدهای نوکلیئک و پروتئین­ها، نقل و انتقال فتواسمیلات­ها در آوند آبکش، کنترل بیماری­های گیاهی و در نهایت در افزایش رشد و میزان عملکرد و کیفیت محصول گیاهان نقش اساسی دارد (Le et al., 2020). امروزه کاربرد نانوذرات در کشاورزی در حال گسترش است. مواد نانوساختار به موادی گفته می­شود که اندازه ابعاد آنها کمتر از 100 نانومتر باشد. به طوری که این مقیاس کوچک و اتمی، موجب بروز خصوصیات و رفتارهاي جالب و قابل­توجه از قبیل تحرك بالا، خصوصیات خودکنترلی و هوشمندي در این ذرات می­شود (Bisht and Chauhan, 2020). در مورد تاثیر عنصر منیزیم به صورت بالک و یا نانوذرات بر صفات گیاهان گزارشاتی ثبت شده است. افزایش محتوی آنتوسیانین­ها، فعالیت آنزیم­های پراکسیداز و کاتالاز و فلاونوئیدها گیاه (Kiapour et al., 2020)، افزایش مقادیر پرولین، عملکرد بیولوژیک، کلروفیل، پرولین و فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز (Khordadi Varamin et al., 2020)، کاهش نشت یونی غشا، مالون دی­آلدئید و پراکسید هیدروژن گیاه (Siddiqui و همکاران، ۲۰۱۸). افزایش ارتفاع بوته، قندهای محلول و همچنین محتوی استویوزید گیاه استویا (Azzony and AhmedEl-Moghazy, 2019)، از تیمار محلول­پاشی با عنصر منیزیم حاصل شد. کاربرد کودهای آلی به‌عنوان جایگزین کود­های شیمایی، یکی از بااهمیت­ترین مسائل تاثیرگذار بر سلامت انسان و محیط­زیست و رویکردی پایدار برای بهره‌وری محصول می­باشد (and Chauhan, 2020 Bisht). اسید هیومیک به عنوان یکی از کودهای آلی، ترکیب قهوه­ای مایل به سیاه رنگ، با وزن مولکولی بزرگ است که از تجزیه بقایای حیوانی، گیاهی، پیت، لیگنین و غیره تولید می­شود و به عنوان اصلاح­کننده برای بهبود ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک و به منظور افزایش عملکرد و کیفیت محصولات گیاهان باغی و زراعی کاربرد دارد (Noroozisharaf and Kaviani, 2018). در این زمینه کاربرد اسید هیومیک تاکنون تحقیقاتی در زمینه تاثیر این ترکیب آلی بر افزایش مقادیر صفات عملکرد، کارتنوئیدها، فلاونوئیدها و میزان فعالیت آنزیم­های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز گیاه (Zaremane et al., 2021)، قندهای محلول (Karakurt et al., 2009)، آنتوسیانین­ها، درصد اسانس و محتوی کلروفیل (Miri Nargesi et al., 2022) و کاهش معنی­دار نشت یونی غشاء و محتوی مالون­دی­آلدئید (Khodamoradi et al., 2018)، گیاهان تحت­تاثیر کاربرد اسید هیومیک صورت گرفته است. با توجه به اهمیت اقتصادی و تقاضای روزافزون گیاه استویا، هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر کاربرد نانوذرات منیزیم و اسید هیومیک بر برخی صفات فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و عملکرد گیاه استویا بود.

فرآیند پژوهش

به منظور بررسی تاثیر محلول­پاشی اسید هیومیک و نانوذرات منیزیم بر صفات فیزیولوژیک و عملکرد گیاه دارویی استویا (Stevia rebaudiana L.)، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه­ای واقع در منطقه صفادشت و در سال­های 1400 و 1401، اجرا شد. فاکتورهای مورد تحقیق شامل غلظت­های مختلف هیومیک اسید (صفر، 1 و 2 گرم در لیتر) و محلول­پاشی با غلظت­های مختلف نانودي­اكسيد منیزیم (صفر یا محلول‌پاشی با آب مقطر، 1/0 و 2/0 گرم در لیتر)، بود. عمليات آماده­سازی زمين جهت کشت گیاه استویا با اجراي يک شخم و دو ديسک عمود برهم پیش از کاشت انجام شد. هر واحد آزمايشي شامل چهار خط کاشت به طول سه متر و با فاصله 50 سانتي­متر از یکدیگر بود. فاصله کرت­ها از یکدیگر، 5/0 متر و فاصله بلوک­ها از هم، یک متر بود. کشت بذور استویا در تاریخ 15 اسفندماه سال­های 1400 و 1401، بذور گیاه دارویی استویا در بستر پرلیت و پیت ماس به نسبت 1:1 انجام شد. سپس نشاء­ها در تاریخ 15 اردیبهشت به زمین اصلی منتقل و با فاصله 20 سانتی­متر ب روی ردیف­ها، کشت شدند. تیمار محلول­پاشی بوته­های استویا با اسید هیومیک و نانودي­اكسيد منیزیم، در دو مرحله استقرار بوته و ساقه­دهی اعمال شد.

میزان عملکرد برگ استویا: به‌منظور سنجش میزان عملکرد برگ استویا، در زمان اوج رشد رویشی و آغاز گلدهی بوته­های استویا، برداشت بوته­ها با حذف اثر حاشیه و از یک مترمربع از هر کرت آزمایشی انجام شد و سپس برگ­ها از بوته جدا گردید و در سایه خشک شدند و پس از توزین به عنوان عملکرد برگ، ثبت شد (Sana et al., 2017).

نشت یونی غشاء سلول: به‌نظور اندازه­گیری نشت یونی غشاء سلول گیاه استویا، ۱۵ عدد دیسکت برگی از هر تیمار در داخل ۱۰ میلی­لیتر آب دوبار تقطیر شده با هدایت الکتریکی دو میکروزیمنس بر مترمربع بر ثانیه، قرار گرفت سپس هدایت الکتریکی محلول آن اندازه­گیری شدند. آنگاه ظروف حاوی نمونه­ها در حمام آب جوش (95 درجه سانتی­گراد) به مدت 15 دقیقه قرار داده شد. پس از سرد شدن شیشه­ها، مجدداً هدایت الکتریکی محلول درون هر شیشه اندازه­گیری شد و درصد نشت یونی با توجه به فرمول زیر محاسبه شد (Sairam and Srivastava, 2001).

CMS= 1- (EC0/EC1) * 100

CMS= پایداری غشاء سلول، EC0= هدایت الکتریکی قبل از اتوکلاو EC1= هدایت الکتریکی بعد از اتوکلاو

قندهای محلول: برای اندازه­گیری قندهای محلول برگ استویا، از روش فنل-اسید سولفوریک متعلق به Dubois و همکاران (۱۹۵۶) استفاده شد. بدین­منظور مقدار ۱۰ میلی­لیتر الکل اتانول (۹۵ درصد) به همراه 03/0 گرم از بافت برگ خشک گیاه استویا در لوله­های درب­دار قرارگرفت. سپس مقدار یک میلی­لیتر فنل (5 درصد) و پنج میلی­لیتر اسید سولفوریک (۹۸ درصد) به نیم میلی­لیتر از نمونه­ها افزوده شد. میزان جذب نور هر نمونه توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 490 نانومتر اندازه­گیری شد.

کارتنوئیدها: به‌منظور سنجش محتوی کارتنوئیدهای گیاه استویا، 100 میلی­گرم بافت تر این گیاه به همراه 15 میلی­لیتر نیتروژن مایع (۸۰ درصد) در یک هاون چینی خرد شد و حجم آن نیز توسط استون 80 درصد، به 10 میلی­لیتر رسید و پس از سانتریفیوژ، میزان جذب عصاره در طول موج­های ۴۷۰، 645، 663 نانومتر قرائت و با استفاده از فرمول زیر برحسب واحد میلی­گرم بر گرم وزن تر بافت برگ محاسبه شد (Lichtenthaler, 1987).

Car (x+c)= (1000 AAbs 470 – 1.82 Chl a – 85.02 Chl b)/189

فلاونوئید­ها: به‌منظور سنجش مقدار فلاونوئیدهای گیاه استویا، با توجه به روش Krizek و همکاران (1998)، 2/0 گرم بافت برگ گیاه استویا به همراه اتانول اسیدی (اتانول و هیدوکلرویک اسید با نسبت 1 به 99) سائیده شد. مقدار جذب عصاره هر نمونه توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول­موج ۳۰۰ نانومتر قرائت شد.

آنتوسیانین­ها: در این پژوهش، به‌منظور سنجش محتوی آنتوسیانین­های برگ گیاه استویا، 5/0 گرم از بافت تازه برگ این گیاه به همراه ۱۰ میلی­لیتر متانول اسیدی (متانول خالص و اسید کلریدریک با نسبت 99:1) در هاون چینی سائیده شد پس از عمل سانتریفیوژ، مقدار جذب آن در طول موج ۵۵۰ نانومتر اندازه­گیری شد. مقدار ضریب خاموشی در این روش، ۳۳00۰  میلی­مولار بر سانتی­متر بود (Wanger et al., 1979).

فعاليت آنزیم پراکسیداز: به‌منظور تعیین مقدار فعاليت آنزیم­هایآنتی­اکسيدانی ابتدا عصاره آنزیمی بافت برگ استخراج شد. بدین­منظور، یک گرم بافت تر برگ استویا، در یک هاون چینی محتوی سه میلی­لیتر بافر فسفات 50 میلی­مولار با اسیدیته 2/7 (شامل اتیلن دی­آمین تترا استیک اسید یک مولار، فنیل متان سولفونیل فلورید یک میلی­مولار و پلی­وینیل پیرولیدون یک درصد) سائیده شد. پس از سانتریفیوژ عصاره، از محلول رویی برای مطالعه فعالیت آنزیم‌های آنتی­اکسيدانی استفاده شد. مقدار فعاليت آنزیم آنتی­اکسيدانی پراکسیداز گیاه استویا، مطابق با روش Chance و Maehley (1954)، اندازه­گيری شد. بنابراین 250 ميکروليتر از بافر فسفات­پتاسيم، به 250 ميکروليتر گایاکول 10 ميلی­مولار (محلول در آب دو بار تقطير)، 34 ميکروليتر از پراکسيد هيدروژن 70 ميلی­مولار (محلول در بافر فسفات­پتاسيم 100 ميلی‌مولار) و 467 ميکروليتر آب مقطر استریل­شده، اضافه گردید. پس از افزودن 20 ميکروليتر از عصاره آنزیمی به آن، فعاليت آنزیم پراکسيداز در مدت زمان 180 ثانيه و در طول موج 470 نانومتر قرائت گردید. 

فعاليت آنزیم کاتالاز: مقدر فعاليت آنزیم آنتی‌اکسيدانی کاتالاز برگ­های گیاه استویا، مطابق با روش Aebi (1984)، اندازه­گيری شد. بنابراین ابتدا 250 میکروليتر از بافر فسفات پتاسيم، به همراه 500 میکروليتر آب مقطر استریل و 250 میکروليتر از پراکسيد هيدروژن 70 ميلی­مولار (محلول در بافر فسفات پتاسيم) افزوده شد. پس از افزودن 20 میکروليتر از عصاره آنزیمی استخراج شده،  میزان فعاليت آنزیم کاتالاز، در طول موج 240 نانومتر و در مدت زمان 180 قرائت و به ازای هر ميلی­گرم پروتئين در عصاره آنزیمی بيان شد.

فعاليت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز: به‌منظور سنجش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز ترکیبات نیتروبلو تترازولیوم 75 میکرومولار، اتیلن دی­آمین تترا استیک اسید 1/0 میلی­مولار، ریبوفلاوین 4 میکرومولار، متیونین 13 میلی­مولار، به ترتیب به محلول بافر فسفات 50 میلی­مولار افزوده شد. پس از افزودن عصاره آنزیمی به آن، میزان جذب نمونه­ها در طول موج 560 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد (Giannopolitis and Ries, 1977).

پراکسید هیدروژن: مقدار پراکسید هیدروژن گیاه استویا با توجه به روش Huang و همکاران (2005)، مورد سنجش قرارگرفت. محلول تری­کلرو استیک اسید یک درصد به 3/0 گرم از بافت خرد شده گیاه افزوده شد و پس از افزودن محلول بافر فسفات پتاسیم 10 میلی­مولار و یدید پتاسیم یک مولار، میزان جذب آن در طول موج 390 نانومتر دستگاه اسپکتروفتومتر قرائت شد.

پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء: پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء براساس روش Popham و Novacky (2010) اندازه­گیری شد. بدین­منظور، یک گرم از نمونه برگ منجمد شده گیاه استویا، در دو ميلی­ليتر تری کلرو استيک اسيد 10 درصد عصاره­گيری شدند و یک میلی­لیتر تيوباربیتوریک اسيد 5/0 درصد، به هر یک از نمونه­ها اضافه شد و در حمام آب گرم 100 درجه سانتی­گراد قرار گرفت و بلافاصله در حمام یخ، سرد شدند. سپس ميزان مالون دی­آلدئيد، با اندازه­گيری جذب در طول موج­های 440، 532 و 600 نانومتر و با استفاده از فرمول زیر غلظت مالون دی­آلدئيد برحسب ميکرومول بر گرم وزن تر، حاسبه شد.

MDA (μmol/g dw)= 6.45 (A532–A600) – 0.56 × A440

A532: جذب در طول موج 532، A440: جذب در طول موج 440 و A600: جذب در طول موج 600

تجزیه واریانس داده­های این تحقیق، پس از اطمینان از یکنواختی داده­ها توسط نرم­افزارSAS  (ورژن ۹.۱) صورت گرفت و مقایسه میانگین­ها توسط آزمون حداقل تفاوت معنی­دار انجام شد.

نتایج و بحث

در این پژوهش مشخص شد که کاربرد غلظت­های بالاتر نانوذرات منیزیم و اسید هیومیک در مقایسه با تیمار شاهد، منجر به افزایش فعالیت سیستم آنتی­اکسیدانی آنزیمی پراکسیداز، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و سیستم آنتی­اکسیدانی غیرآنزیمی آنتوسیانین­ها، کارتنوئیدها و فلاونوئیدهای گیاه استویا شده است (جدول 1). یون­های منیزیم، از جمله کوفاکتور و فعال‌کننده بسیاری از آنزیم‌های آنتی­اکسیدان مانندآنزیم های کاتالاز و پراکسیداز است (Ozgur Uzilday et al., 2017) و از این طریق موجب غیرفعال­شدن و حذف رادیکال‌های آزاد اکسیژن در سلول­های گیاه می­شوند در نتیجه تنش اکسیداتیو را در گیاه کم می­کنند. نتایج این تحقیق با نتایج Siddiqui و همکاران (2018) و Khordadi Varamin و همکاران (2020)، مطابقت داشت. در این بررسی افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی­اکسیدانی گیاه تحت­تاثیر کاربرد اسید هیومیک، احتمالاً به دلیل نقش کاربردی این ترکیب به عنوان یک آنتی­اکسیدان و فعال­کننده اکسین (Cordeiro et al., 2011) و یا توانایی اسید هیومیک به عنوان جاروبگر گونه‌های اکسیژن فعال بوده است (Bailly, 2004). نتایج این تحقیق با نتایج Zaremanesh و همکاران (2021) مطابقت داشت. در بافت­های گیاهان متابولیت‌های ثانویه زیادی از مسیر فنیل پروپانوئید تولید می‌شوند که شامل ترکیبات فنلی فلاونوئیدها، آنتوسیانین­ها، تانن­ها، هیدروکسیسنامیک استرها و لیگنین­ها می­باشند (Vogt, 2010). تیمار منیزیم باعث تشکیل کمپلکس پایدار آنتوسیانین- فلز پایدار می­شود و در نهایت مانع تجزیه آنتوسیانین می­شود و بدین­ترتیب محتوی آنتوسیانین­ها در تیمارهای محلول­پاشی با منیزیم در مقایسه با تیمار شاهد، بیشتر بوده است (Cai et al., 2018). افزایش محتوی فلاونوئیدها در بوته­های محلول­پاشی شده استویا با منیزیم احتمالا به دلیل نقش این عنصر به عنوان یک کاتالیزور برای مسیر بیوسنتز از مالونات استات به استیل­کوآ از هر دو مسیر بیوسنتزی مالونیک استات و شیکیمیک اسید بوده است که در نهایت منجر به تولید ترکیبات فلاونوئیدی در گیاه شده است (Hanudin et al., 2012). نتایج این تحقیق با نتایج Kiapour و همکاران (2020) نیز مطابقت داشت. در این آزمایش کاربرد اسید هیومیک به طور چشمگیری بر میزان آنتوسیانین و فلاونوئیدهای گیاه استویا افزوده است. آنتوسیانین­ها متعلق به ترکیبات فنلی هستند که گروه وسیعی از متابولیت­های ثانویه گیاهی را تشکیل می‌دهند. احتمالاً کاربرد اسید هیومیک (مشتقات ترکیب فنلی) با افزایش سنتز پیش­ماده آنتوسیانین (ساختار فلاونوئید) موجب افزایش مقدار این ترکیبات شده است (Aprile et al., 2019). نتایج این تحقیق با نتایج Miri Nargesi و همکاران (2022) و Zaremanesh و همکاران (2021) مطابقت داشت.

 

جدول 1- مقایسه میانگین اثرات متقابل هیومیک اسید و نانوذرات اکسید منیزیم بر برخی صفات بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه استویا در دو سال آزمایش

Table 1- Means comparison of the humic acid and magnesium oxide nanoparticles

on the stevia plant traits in two years of experiment

اسید هیومیک (گرم در لیتر)	نانواکسید منیزیم (گرم در لیتر)	آنزیم پراکسیداز	آنزیم کاتالاز	آنزیم سوپراکسید دیسموتاز	کارتنوئیدها (میلی­گرم بر گرم وزن تر)	آنتوسیانین­ها (میکرومول برگرم وزن تر)	فلاونوئیدها (درصد)
		(میکرومول بر میلی­گرم پروتئین در دقیقه)
0	0	54/9e	e        91/28	0/284d	58/0e	48/39d	84/0e
	1/0	06/10de	de        80/34	1/294cd	77/0d	95/47c	88/0de
	2/0	13/11cd	c        18/46	8/300cd	80/0c	44/47c	12/1cd
1	0	55/11c	cd30/41	0/295cd	61/0e	88/48bc	00/1cde
	1/0	34/12c	cd02/42	7/344b	94/0ab	54/49bc	21/1c
	2/0	87/13b	b06/76	6/348b	95/0ab	15/55a	71/1b
2	0	50/11c	c27/44	9/312c	88/0bc	87/52ab	98/0cde
	1/0	84/14ab	b44/80	1/367ab	93/0ab	17/55a	66/1b
	2/0	41/15a	a83/91	5/386a	99/0a	41/55a	99/1a

اعدادی که در هر ستون حداقل دارای یک حرف مشترک هستند، فاقد اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشند

The numbers that have a common letter in each column are without significant difference in the probability of 5%

جدول 2- مقایسه میانگین اثرات متقابل هیومیک اسید و نانوذرات اکسید منیزیم بر صفات گیاه استویا در دو سال آزمایش

Table 2- Means comparison of the humic acid and magnesium oxide nanoparticles

on the stevia plant traits in two years of experiment

اسید هیومیک	نانو اکسید منیزیم (گرم در لیتر)		پراکسید هیدروژن (میکرومول بر گرم وزن تر)		مالون دی­آلدئید (میکرومول برگرم وزن تر)	نشت یونی غشاء (میکروزیمنس بر سانتی­متر(	قندهای محلول (میلی­گرم بر گرم وزن خشک)	عملکرد برگ (کیلوگرم در هکتار)
0		0	44/0a		a        19/15	35/72e	35/72e	0/284d
		1/0	41/0b		ab        52/14	64/88d	64/88d	1/294cd
		2/0	23/0c		c        10/13	40/90cd	40/90cd	8/300cd
1		0	42/0ab		bc53/13	75/77e	75/77e	0/295cd
		1/0	21/0c		de91/11	65/100b	65/100b	7/344b
		2/0	18/0d		e39/11	72/112a	72/112a	6/348b
2		0	22/0c		cd                68/12	59/97bc	59/97bc	9/312c
		1/0	18/0d		e43/11	72/104ab	72/104ab	1/367ab
		2/0	14/0e		f00/8	20/110a	20/110a	5/386a

اعدادی که در هر ستون حداقل دارای یک حرف مشترک هستند، فاقد اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد می­باشند

The numbers that have a common letter in each column are without significant difference in the probability of 5%

 

کاربرد غلظت­های بالاتر اسید هیومیک و نانوذره منیزیم به طور معنی­دار، از مقدار مالون­دی­آلدئید، پراکسید هیدروژن و میزان نشت یونی غشاء این گیاه کاسته است. در حالی که تیمار شاهد حاوی بیشترین مقادیر این صفات بود (جدول 2). در شرایط تنش خشکی، رادیکال های آزاد اکسیژن تولید و موجب تخریب سلول و ملکول‌های زیستی می­شوند لذا برای مقابله با اثرات منفی آن ها، آنتی­اکسیدان­های آنزیمی و غیرآنزیمی به عنوان سد دفاعی گیاه، از تجمع پراکسید هیدروژن در سلول، جلوگیری می‌کند (Ojaq et al., 2020). در حقیقت با کاهش عنصر منیزیم به عنوان عنصر مغذی گیاه، رادیکال‌های آزاد اکسیژن در گیاه تولید شده و در نتیجه گیاه دچار تنش اکسیداتیو می­شود (Miao et al., 2010). رادیکال­های آزاد اکسیژن، موجب تخریب ترکیب­های مهم سلول مانند اسیدهای چرب غیراشباع، پروتئین­ها و اسید­های نوکلئیک می­شوند و با چنین واکنشی در سلول، خصوصیات و ویژگی‌های طبیعی سلول مانند سیالیت غشاها، نقل و انتقال یونی در سلول، فعالیت آنزیم­ها و سنتر پروتئین­ها مختل شده و به دنبال آن منجر به مرگ سلول گیاه می­شوند (Sharma et al., 2012). با توجه به اینکه مقادیر آنزیم­های آنتی­اکسیدان­ها در تیمارهایی که مقدار کافی عنصر منیزیم را به صورت نانوذرات دریافت کرده­اند، افزایش می­یابد. بنابراین پراکسید هیدروژن توسط آنزیم‌های کاتالاز و پراکسیداز به آب تغییر هویت داده و بدین­طریق مقادیر ترکیبات مضر مالون دی­آلدئید و پراکسید هیدروژن و در نتیجه نشت الکترولیت‌ها کاهش می­یابد (Mittler, 2002). نتایج این تحقیق با نتایج Siddiqui و همکاران (2018)، مطایقت داشت. با توجه به نتایج تحقیقات Ashraf و Foolad (2007) در این پژوهش، محلول­پاشی گیاه استویا با ترکیب اسید هیومیک به دلیل افزایش سطح ترکیبات فنلی، آنتی­اکسیدان‌های آنزیمی و غیرآنزیمی و پرولین، موجب کاهش ترکیبات مضر مالون دی­آلدئید، پراکسید هیدروژن و نشت یونی غشاء شده است. نتایج این تحقیق با نتایج Khodamoradi و همکاران (2018) مطابق بود. در این پژوهش محلول­پاشی با غلظت­های بالاتر هیومیک اسید و نانوذره منیزیم در مقایسه با عدم­کاربرد این ترکیبات، منجر به افزایش معنی­دار محتوی قندهای محلول در بوته­های گیاه استویا شده است (جدول 2). علت این افزایش احتمالا به دلیل نقش منیزیم در فعال­سازی آنزیم­ها، سنتز قند، کنترل جذب مواد مغذی و سایر فرآیندها باشد (Azzony and AhmedEl-Moghazy, 2019). نتایج این تحقیق با تحقیق Karakurt و همکاران (2009) مطابقت داشت. کاربرد برگی همه غلظت­های نانوذرات منیزیم و هیومیک اسید نسبت به تیمار شاهد، منجر به افزایش عملکرد برگ گیاه استویا شد. همچنین تفاوت بین غلظت­های مختلف کاربرد این ترکیبات نیز معنی­دار بود (جدول 2). احتمالا نانوذرات منیزیم با افزایش محتوی کلروفیل، میزان فتوسنتز و فتواسمیلات­های تولیدی و با ممانعت از پیری برگ­ها، موجب تقویت قدرت منبع و در نتیجه افزایش عملکرد برگ این گیاه شده است (Jamali Jaghdani et al., 2021). نتایج این تحقیق با نتایج Khordadi Varamin و همکاران (2020) و Kiapour و همکاران (2020) مطابق بود. در این پژوهش اسید هیومیک نیز احتمالا با افزایش جذب عناصر میکر و ماکروی در دسترس گیاه، پروتئین‌، ویتامین­ها و تنظیم­کننده‌های رشد از جمله اکسین و سیتوکینین، موجب افزایش عملکرد گیاه استویا شده است (Jan et al., 2020). نتایج این تحقیق با نتایج Zaremanesh و همکاران (2021) مطابق بود. همچنین Khorasani و همکاران (2023) اعلام کردند کاربرد اسید هیومیک با افزایش راندمان جذب مواد مغذی به ویژه نیتروژن و آهن موجب بهبود بازدهی فتوسنتز و در نتیجه افزایش عملکرد می شوند.

نتیجه‌گیری کلی

محلول­پاشي گیاه استویا با غلظت­های مختلف اسید هیومیک و نانواکسید منیزیم، با افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدان­های آنزیمی و غیرآنزیمی، کاهش رادیکال­های آزاد اکسیژن و افزایش پایداری غشا، موجب افزایش مقدار عملکرد این گیاه دارویی در مقایسه با تیمار عدم­کاربرد این ترکیب آلی و نانوذره منیزیم شده است و غلظت 2 گرم در لیتر اسید هیومیک و غلظت 2/0 درصد نانوذره منیزیم، به‌عنوان بهترین غلظت­های تیمارهای مورد پژوهش برای افزایش عملکرد برگ این گیاه دارویی مشخص شدند.

منابع 

1) Aebi, H.E. 1983. Catalase. In: Bergmeyer, H.U. Editors. Methods of Enzymatic Analysis. Verlag Chemie, Weinheim, pp. 273-286. 

2) Aprile, A., Negro, C., Sabella, E., Luvisi, A., Nicolì, F., Nutricati, E., Vergine, M., Miceli, A., Blando, F. and De L, Bellis. 2019. Antioxidant activity and anthocyanin contents in olives (cv Cellina di Nardò) during ripening and after fermentation. Antioxidant, 8(5): 1-12.

3) Ashraf, M. and M.R, Foolad. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance. Environmental Experimental Botany, 59(2): 206-216.

4) Azzony, E.A-E.A- E.A. and T.F, AhmedEl-Moghazy. 2019. Effect of magnesium, iron and carbon dioxide on quality of Stevia rebaudiana (Bertoni) pants. International Journal of Herbal Medicine, 7(6): 16-22.

5) Bisht, N. and P.S, Chauhan. 2020. Excessive and disproportionate use of chemicals cause. In: Larramendy, M.L., Soloneski, S. Editors. Soil contamination- Threats and sustainable solutions. London, UK: IntechOpen. p. 298.

6) Cai, L., Chen, J., Liu, Z., Wang, H., Yang, H. and W, Ding. 2018. Magnesium oxide nanoparticles: Effective agricultural antibacterial agent against ralstonia solanacearum. Frontiers in. Microbiology, 9: 1-19.

7) Chance, B. and A.C, Maehley. 1955. Assay of catalases and peroxidases. Methods in Enzymology, 2: 764.

8) Cordeiro, F.C., Santa-Catarina, C., Silveira, V. and S.R, Souza. 2011. Humic acid effect on catalase activity and the generation of reactive oxygen species in corn (Zea mays). Bioscience. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 75(1): 70-74.

9) Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A. and F, Smith. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry, 28(3): 350-356.

10) Gasmalla, M.A.A., Yang, R., Amadou, I. and X, Hua. 2014. Nutritional composition of Stevia rebaudiana Bertoni leaf: effect of drying method. Tropical Journal of Pharmaceutical Research January, 13(1): 61-65.

11) Giannopolitis, C.N. and S.K, Ries. 1977. Superoxide Dismutases: I Occurrence in higher plants. Plant Physiology, 59(2): 309-314.

12) Hanudin, E., Wismarini, H., Hertiani, T. and B.H, Sunarminto. 2012. Effect of shading, nitrogen and magnesium fertilizer on phyllanthin and total flavonoid yield of Phyllanthus niruri in Indonesia soil. Journal of Medicinal Plants Research, 6(30): 4586-4592.

13) Huang, D-F., Wang, L-M., Wei, X-Q. and T, Luo. 2016. Effects of applying magnesium fertilizer on Chinese cabbage’s yield, nutrient elements’ uptake and soil’s fertility. 2nd Annual International Conference on Energy, Environmental & Sustainable Ecosystem Developmen, Advances in Engineering Research, 115: 405-410.

14) Jamali Jaghdani, S., Jahns, P. and M, Tr¨ankner. 2021. The impact of magnesium deficiency on photosynthesis and photoprotection in Spinacia oleracea. Plant Stress, 2: 1-11.

15) Jan, J.A., Nabi, G., Khan, M., Ahmad, S., Shah, P.S., Hussain, S. and S, Sehrish. 2020. Foliar application of humic acid improves growth and yield of chilli (Capsicum annum L.) varieties. Pakistan Journal of Agricultural Research, 33(3): 461-472.

16) Karakurt, Y., Husnu, U., Halime, U. and P, Huseyin. 2009. The influence of foliar and soil fertilization of humic acid on yield and quality of pepper. Acta Agriculturae Scandinavica Section B. Soil and Plant Science, 59: 233-237.

17) Khorasani, H., Rajabzadeh, F., Mozafari, H. and A.G, Pirbalouti. 2023. Water deficit stress impairment of morphophysiological and phytochemical traits of Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) buffered by humic acid application. South African Journal of Botany, 154: 365-371.

18) Khodamoradi, P., Amiri, J. and B, Dovlati. 2018. Effect of humic acid on some morphological and physiological characteristics of strawberry (Fragaria ananassa Duch. cv. Sabrina) under salinity stress. Pomology Research, 2(2): 109-135.

19) Khordadi Varamin, J., Fanoodi, F., Sinaki, J.M., Rezvan, SH. and A, Damavandi. 2020. Foliar application of chitosan and nano-magnesium fertilizers influence on seed yield, oil content, photosynthetic pigments, antioxidant enzyme activities of sesame (Sesamum indicum L.) under water-limited conditions. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 48(4): 2228-2243.

20) Kiapour, H., Moaveni, P., Sani, B., Rajabzadeh, F. and H, Mozafari. 2020. Investigating the effect of magnesium and iron oxide nanoparticles on the levels of enzymatic and non-enzymatic antioxidants in roselle. Journal of Medicinal Plants and By-products, 9(1): 19-31.

21) Krizek, D.T., Britz, S.J. and R.M, Mirecki. 1998. Inhibitory effects of ambient levels of solar UV-A and UV-B radiation on growth of c.v. new red fire lettuce. Physiologia Plantarum, 103(1): 1-7.

22) Le, T.M., Hong Phung, T.L. and PH.B, Cao. 2020. Effect of magnesium on growth, fruit yield and some biochemical indices of hydroponic black tomato. Asian Journal of Plant Science, 19(3): 273-278.

23) Lichtenthaler, H.K. 1987. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 148: 350-382.

24) Miao, B.H., Han, X.G. and W.H, Zhang. 2010. The ameliorative effect of silicon on soybean seedling grown in potassium deficient medium. Annals of Botany, 105(6): 967-973.

25) Miri Nargesi, M., Sedaghathoor, S. and D, Hashemabadi. 2022. Effect of foliar application of amino acid, humic acid and fulvic acid on the oil content and quality of olive. Saudi journal of biological sciences, 29(5): 3473-3481.

26) Mittler, R. 2002. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, 7(9): 405-410.

27) Ojaq, S. M. M., Mozafari, H., Jabbari, H. and B, Sani. 2020. Evaluation of yield of safflower (Carthamus tinctorius L.) genotypes under semi-arid conditions. Plant Genetic Resources, 18(4), 270-277.

28) Noroozisharaf, A.R. and, M Kaviani. 2018. Effect of soil application of humic acid on nutrients uptake, essential oil and chemical compositions of garden thyme (Thymus vulgaris L.) under greenhouse conditions. Physiology and Molecular Biology of Plants, 24(3): 423-431.

29) Ozgur Uzilday, R., Uzilday, B., Yalcinkaya, T. and I, Turkan. 2017. Mg deficiency changes the isoenzyme pattern of reactive oxygen species-related enzymes and regulates NADPH-oxidase-mediated ROS signaling in cotton. Turkish Journal of Biology, 41: 868-880.

30) Pol, J., Ostra, E.V., Karasek, P., Roth, M., Benesova, K., Kotlarlkova, P. and J, Caslavsky. 2007. Comparison of two different solvents employed for pressurised fluid extraction of stevioside from Stevia rebaudiana: methanol versus water. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 388(8): 1847−1857.

31) Popham, P.L. and A, Novacky. 1991. Use of dimethyl sulfoxide to detect hydroxyl radical during bacteria-induced hypersensitive reaction. Plant Physiology, 96(4): 1157-1160.

32) Sairam, R.K. and G.C, Srivastava. 2001. Water stress tolerance of wheat Triticum aestivum L.: Variation in hydrogen peroxide accumulation and antioxidant activity in tolerant and susceptible genotype. Journal Agronomy and Crop Science, 186: 63-70.

33) Sana, N., Bajwam, R., Javaidm, A. and A, Shoaib. 2017. Effect of biopower application on weed growth and yield of rice. Planta Daninha, 35(e017164872): 1-11. 

34) Sharma, P., Jha, A.B., Dubey, R.S. and M, Pessarakli. 2012. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. Journal of Botany, 2012(1): 1- 26.

35) Siddiqui, M.H., Alamri, S.A., Al-Khaishany, M.Y.Y., Al-Qutami, M.A., Ali, H.M., Mohamed, H., Al-Whaibi, M.H., Al-Wahibi, M.S. and H.F, Alharby. 2018. Mitigation of adverse effects of heat stress on Vicia faba by exogenous application of magnesium. Saudi Journal of Biological Sciences, 25(7): 1393-1401.

36) Vogt, T. 2010. Phenylpropanoid biosynthesis. Molecular Plant, 3(1): 2-20.

37) Wanger, G.J. 1979. Content and vacuole/extra vacuole distribution of neutral sugars, free amino acids, and anthocyanis in protoplasts. Plant Physiology, 64(1): 88-93.

38) Youssef, M.A., Yousef, A.F., Ali, M.M., Ahmed, A.I., Lamlom, S.F., Strobel W.R. and H.M, Kalaji. 2021. Exogenously applied nitrogenous fertilizers and effective microorganisms improve plant growth of stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) and soil fertility. AMB Express, 11: 1-10.

39) Zaremanesh, H., Eisvand, H.R., Akbari, N., Ismaili, A. and M, Feizian. 2021. Humic acid affects some growth parameters, chlorophyll, flavonoids, antioxidant enzymes, and essential oil profile of Satureja khuzestanica Jamzad under salinity stress. Iranian Journal of Plant Physiology, 11(3): 3683-3700. 

 

---