تأثیر حاصلخیزی خاک و تراکم بوته بر برخی صفات فیزیولوژیکی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان مرزه (Satureja spicigera) در شرایط دیم

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری، گروه علوم باغبانی و زراعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 نویسنده مسئول، استاد، موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران، پست الکترونیک:

3 دانشیار، مرکز تحقیقات گیاهان دارویی، پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی، کرج، ایران

doi
10.22092/ijmapr.2023.359231.3202
چکیده

سابقه و هدف: تولید گیاهان دارویی، ازجمله مرزه، در جهان رو به ‌افزایش است. مرزه با ترکیبات تیمول و کارواکرول در اسانس خود، اهمیت ویژه‌ای دارد. هدف این مطالعه، بررسی اثر تراکم کاشت و حاصلخیزی خاک بر صفات فیزیولوژیکی و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی گیاه مرزه در شرایط دیم است. با توجه ‌به اهمیت این عوامل در بهبود مقاومت گیاه در برابر تنش‌ها، این تحقیق به ‌منظور تعیین بهترین تراکم کاشت و حاصلخیزی خاک بر افزایش فعالیت‌های آنتی‌اکسیدانی و توسعه پایدار مرزه انجام شد.مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌ صورت آزمایشی مزرعه‌ای در ایستگاه تحقیقات همند آبسرد دماوند طی سال‌های زراعی ۹۷-۱۳۹۶ و ۹۸-۱۳۹۷ انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی به صورت کرت‌های خرد شده با دو فاکتور اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل سه سطح کودی بود: ۱) شاهد (بدون کود)، ۲) کود گاوی پوسیده (۳۰ تن در هکتار) و ۳) کاه غنی‌شده با سولفات آمونیوم (۱۰ تن در هکتار). فاکتور فرعی نیز شامل سه سطح تراکم کاشت (2.67، ۴ و ۸ بوته در مترمربع) بود. عملیات کاشت با استفاده از بذرهای استاندارد مرزه انجام شد. آماده‌سازی زمین شامل شخم، دیسک و تسطیح بود. کوددهی براساس تیمارها قبل از کاشت انجام شد. آبیاری تنها به صورت دیم (متکی به بارندگی) بود. نمونه‌برداری از برگ‌ها در مرحله گلدهی کامل انجام شد. صفات فیزیولوژیکی مورد اندازه‌گیری شامل محتوای نسبی آب برگ، میزان کلروفیل، پرولین، نشت الکترولیت، نشت یونی، مالون‌دی‌آلدئید و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) بود. نمونه‌ها پس از برداشت، در آزمایشگاه‌ مورد سنجش قرار گرفتند تا اثر عوامل بر پارامترهای موردنظر ارزیابی شود. تجزیه‌وتحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SAS و مقایسه میانگین‌ها با آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال ۵% انجام شد.نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که تراکم کاشت و تیمارهای کودی آلی تأثیر معنی‌داری بر صفات فیزیولوژیکی و فعالیت‌های دفاعی آنتی‌اکسیدانی گیاه مرزه (Satureja spicigera) در شرایط دیم دارند. بیشترین محتوای نسبی آب برگ (87.67%) و کمترین نشت الکترولیت (47.19%) در تیمار کود گاوی با تراکم پایین (2.67 بوته در مترمربع) مشاهده شد که بیانگر بهبود وضعیت آبی گیاه و پایداری غشای سلولی است. در مقابل، با افزایش تراکم کاشت، میزان کلروفیل و محتوای نسبی آب کاهش یافت، اما میزان پرولین، نشت الکترولیت (ELI) و مالون‌دی‌آلدئید (MDA) افزایش پیدا کرد که نشانه افزایش شدت تنش در شرایط تراکم بالاست. کاربرد کود گاوی و کاه غنی‌شده با سولفات آمونیوم موجب بهبود عملکرد فیزیولوژیکی گیاه و کاهش شاخص‌های تنش اکسیداتیو شد. این تیمارها با تقویت تنظیم اسمزی و حفاظت از غشای سلولی، به افزایش تحمل گیاه در برابر خشکی کمک کردند. جالب توجه اینکه بیشترین فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز در تیمار شاهد بدون کود با تراکم بالا مشاهده شد که بیانگر واکنش دفاعی شدید گیاه در شرایط تنش و کمبود مواد غذایی است. در مجموع، نتایج نشان می‌دهد که ترکیب بهینه کود آلی و تراکم مناسب کاشت می‌تواند با حفظ پایداری فیزیولوژیکی و کاهش آسیب‌های اکسیداتیو، به افزایش مقاومت گیاه در شرایط کم‌آبی کمک کرده و کیفیت عملکرد گیاه دارویی مرزه را بهبود ببخشد.نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که گیاه مرزه از توانایی مطلوبی برای رشد و توسعه در شرایط دیم برخوردار است و ظرفیت قابل‌ توجهی در ارتقای فعالیت آنتی‌اکسیدانی از خود نشان می‌دهد. کاربرد ترکیبی کودهای دامی (به‌ویژه کود گاوی) همراه با تراکم مناسب کاشت، به‌عنوان یک راهکار مؤثر، سبب بهبود شاخص‌های فیزیولوژیکی، افزایش مقاومت به تنش‌های محیطی و تقویت سیستم دفاع آنزیمی گیاه می‌شود. پیاده‌سازی این یافته‌ها می‌تواند گامی مؤثر در جهت افزایش بهره‌وری، پایداری اکولوژیکی و امنیت غذایی در مناطق با محدودیت منابع آبی باشد.