تأثیر سطوح مختلف رطوبت خاک بر صفات رشدی، عملکردی و ترکیبات اسانس برخی از جمعیت‌های آویشن دنایی Thymus daenensis Celak

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش بخش منابع طبیعی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی قم

2 کارشناس ارشد اصلاح نباتات

10.22092/ijrfpbgr.2024.364379.1454

چکیده

سابقه و هدف:
آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak) گونه­ای دارویی و معطر است که در صنایع بهداشتی، دارویی و غذایی کاربرد فراوانی دارد. در حال حاضر بخش زیادی از نیاز به گیاهان دارویی کشور از طریق برداشت از عرصه­های طبیعی تأمین می­گردد. ازاین‌رو، گسترش کشت این گونه در اراضی زراعی ضروریست. از آنجا که سطح وسیعی از این اراضی در معرض تنش خشکی قرار دارند، این تحقیق به منظور ارزیابی اثر سطوح مختلف آبیاری بر خصوصیات جمعیت­های مختلف آن در ایستگاه تحقیقات کشاورزی پردیسان قم در شرایط گلخانه انجام شد.
مواد و روش‌ها
این آزمایش به‌صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) در سه تکرار (هر تکرار 6 گلدان) اجرا شد. فاکتور اول شامل 13 جمعیت آویشن دنایی (12 جمعیت از مناطق مشخص کشور و یک جمعیت ناشناخته) و فاکتور دوم شامل آبیاری در 80 درصد (شاهد)، 60 درصد و 40 درصد ظرفیت زراعی خاک (Field Capasity=FC) بود. با توجه به تعریف تیمارهای آبیاری، گلدان‌های هر تیمار پس از کاهش 20 درصد از وزن هر گلدان آبیاری شدند. بدین منظور گلدان‌ها به­ صورت روزانه وزن شده و در صورت کمتر بودن وزن آنها از حد معین برای هر تیمار، میزان آب مورد نیاز به هر گلدان اضافه شد. با ظهور اولین نشانه­های گلدهی، صفات مورفولوژیکی و عملکردی شامل طول اندام هوایی و ریشه، وزن تر و خشک اندام هوایی و ریشه اندازه­گیری شد. برای استخراج اسانس از روش تقطیر با آب توسط دستگاه طرح کلونجر طبق فارماکوپه بریتانیا برای مدت سه ساعت که بالاترین بازده استخراج اسانس را دارد، استفاده شد. داده‌های جمع‌آوری شده تجزیه واریانس شدند و مقایسه میانگین‌ها به روش آزمون چند دامنه‌ای دانکن انجام شد. همچنین جمعیت­ها در دو شرایط آبیاری 80 درصد (شاهد) و 40 درصد ظرفیت زراعی خاک به روش وارد خوشه­بندی شدند. کروماتوگرام­ها و طیف­های جرمی اسانس­های به­دست آمده، با استفاده از دستگاه­های گاز کروماتوگرافی (GC) و گاز کروماتوگرافی متصل به طیف‌سنج جرمی (GC/MS) بدست آمد. سپس با استفاده از شاخص بازداری ترکیبات، بررسی طیف­های جرمی هر ترکیب و مقایسه با ترکیب­های استاندارد و استفاده از اطلاعات موجود در کتابخانه دستگاه طیف‌سنج جرمی، ترکیب­های تشکیل دهنده اسانس­ها شناسایی شدند. محاسبات کمی (تعیین درصد هر ترکیب) به کمک نرم‌افزار دستگاه­ GC انجام شد.
نتایج
تجزیه واریانس داده­ها نشان داد، بین جمعیت­ها و سطوح تنش خشکی برای بیشتر صفات تحت بررسی در سطح احتمال خطای 1 یا 5 درصد تفاوت معنی­دار بود. همچنین اثر متقابل تنش خشکی در جمعیت بر تمامی صفات به‌جز وزن خشک اندام هوایی معنی‌دار بود. کاهش شدید محتوای نسبی آب با کاهش رطوبت خاک مشهود بود. طول ریشه با کاهش آب در خاک افزایش و در 60 درصد ظرفیت زراعی به حداکثر مقدار رسید. کاهش رطوبت خاک به 60 درصد ظرفیت زراعی نه تنها ماده خشک تولیدی را کاهش نداد، بلکه آن را نسبت به رطوبت 80 درصد ظرفیت زراعی در برخی از جمعیت­ها افزایش داد. بیشترین بازده اسانس در آبیاری 60 درصد ظرفیت زراعی مشاهده شد. در سطوح آبیاری در 80، 60 و 40 درصد ظرفیت زراعی به‌ترتیب جمعیت­های خرم‌آباد با (32/1)، فریدونشهر با (03/2) و جمعیت ناشناخته­ با (66/1 درصد) بیشترین بازده اسانس را داشتند. تجزیه‌وتحلیل خوشه­ای براساس میانگین کلیه صفات در شرایط تنش، جمعیت­ها را در سه گروه طبقه‌بندی کرد. گروه اول  از 7 جمعیت تشکیل شد. جمعیت­های داران، اراک و قره‌چمن در گروه دوم با مقادیر متوسط قرار گرفتند. گروه سوم شامل جمعیت­های ناشناخته، فریدونشهر و مرکزی بودند. میزان تیمول در دو جمعیت خرم‌آباد و قزوین به‌ ترتیب در شرایط تنش ملایم و شرایط نرمال بیش از سایر تیمارها بود. مقادیر تیمول در بیشتر جمعیت­ها در شرایط تنش شدید کاهش یافت. روند تغییرات کارواکرول ابتدا افزایشی و با تشدید تنش کاهشی شد.
 نتیجه­ گیری:
در این تحقیق نوع و درصد ترکیبات اسانس تحت تأثیر نوع جمعیت و سطح آبیاری تغییر کرد. جمعیت­های آویشن دنایی مانند بیشتر گیاهان به شرایط تنش خشکی واکنش فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی نشان ­دادند. با توجه به بازدهی تولید اسانس و درصد ترکیبات مهم و مؤثر تیمول و کارواکرول، جمعیت­های خرم‌آباد، قزوین و فریدونشهر را می­توان به عنوان جمعیت‌های برتر در شرایط نرمال و تنش ملایم آبی انتخاب کرد. همچنین با توجه به ثبات نسبی درصد ترکیبات تیمول و کارواکرول در شرایط آبیاری در 40 درصد ظرفیت زراعی نسبت به شاهد، دو جمعیت قم و ارومیه را می­توان برای آزمایش‌های بیشتر جهت تحمل به تنش خشکی کاندید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  1. Aflakian S., Zeinali H., Enteshary Sh. and Kaveh Sh. 2012. Study of yield and yield components in 11 ecotype of Thymus daenensis Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 28(2): 187-197. (In Persian).
  2. Araghi AM., Nemati SH., Shoor M., Arani MA., Moshtaghi N.2019. Influence of water stress on agro-morphological traits and essential oil content among Iranian genotypes of Mentha longifolia. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences 89, 1219-1230.
  3. Babaei K., Dehaghi MA., Sanavi SAMM., Jabbari R. 2010. Water deficit effect on morphology, prolin content and thymol percentage of Thyme (Thymus vulgaris). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 26, 239-251. (In Persian).
  4. Babalar M., Khosh Sokhon F. and Pourmidani A. 2014. Evaluation of morphological diversity and essential oil yield in some populations of mountain thyme (Thymus kotschyanus & Hohen.). Journal of Horticultural Sciences of Iran. 44 (2): 119-128.
  5. Bagci E., and Hüsnü K., Başer C. 2004. Study of the essential oils of Thymus haussknechtii Velen and Thymus kotschyanus et Hohen var. kotschyanus (Lamiaceae) taxa from the eastern Anatolian region in Turkey. Flavour and Fragrance Journal. 20 (2): 199- 202
  6. Bayati P., Karimmojeni and Razmjoo J. 2020. Changes in essential oil yield and fatty acid contents in black cumin (Nigella sativa L.) genotypes in response to drought stress. Industrial Crops and Products, Vol. 155, 180-193.
  7. Commision BP. 1988. British Pharmacopoeia. Her Majesty's Stationery Office, london.
  8. Daftari Z., and Safarnejad A. (2010). Karyotypic investigation of four species of thyme ( fedtschenkoi, T. daenensis, T. lancifolius) (Thymus spp and T. pubescens). Genetic research and improvement of pasture and forest plants of Iran, 19(2 (38 series)), 241-250.
  9. Dauqan EM and Abdullah A. 2017. Medicinal and Functional Values of Thyme (Thymus vulgaris) Herb. Journal of Applied Biology & Biotechnology 5, 017-022.
  10. Gaballah MM., Metwally AM., Skalicky M., Hassan MM., Brestic M., El Sabagh A., Fayed AM. 2021. Genetic diversity of selected rice genotypes under water stress conditions. Plants 10, 27.
  11. Golparvar A., Ghasemi Pirbaluti A., Zainali H. and Hadipanah A. (2018). The effect of different harvesting times on quantitative (morphological) and qualitative characteristics of Thymus daenensis in Isfahan region. Herbal Medicines, 2(4), 245-254.
  12. Khorrami M., Alizadeh A., Norozenjad M. and Rahmani R. 2018. Review and comparison of the constituent compounds of Thymus aenensis Celak. Subsp. Daenensis and garden thyme Thymus vulgaris L. National conference of new ideas in agriculture. Islamic Azad University Isfahan Pp. 26-31. (In Persian).
  13. Lebaschy MH. and Ashoorabadi ES. 2004. Growth indices of some medicinal plants under different water stresses. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research 20, 249-261. (In Persian).
  14. Letchamo W. and Gosselin A. 1995. Effects of HPS supplemental lighting and soil water levels on growth, essential oil content and composition of two thyme (Thymus vulgaris) clonal selections. Canadian Journal Plant Science 75, 231-238.
  15. Lozine, K. and Venskutonis P.R. 2005. Influence of environmental and genetic factors on the stability of essential oil composition of Thymus pulegioides. Biochemical Systematics and Ecology. 33: 517- 525.
  16. Makarova N.V., Tsichonova, V.L. and Ughivenko, V.V., Research method for introduction of medicinal plants in to culture. 2013. Inform. Bull. CBNIT Lekarstvennuh Rasteniovod. VILP, Moscow. 3, pp.32.
  17. Mahmoud AA., Gendy A., Said-Al Ahl H., Grulova D., Astatkie T., Abdelrazik T. 2018. Impacts of harvest time and water stress on the growth and essential oil components of horehound (Marrubium vulgare). Scientia Horticulturae 232, 139-144.
  18. Meteorological statistics, 1401. National Meteorological Organization.
  19. Nik-Avar B., Mojab F. and Dolatabadi R. 2013. Investigating the constituents of the essential oil of the flowering branches of Denai thyme. Journal of medicinal plants. 13(4).
  20. Pourmeidani A., Jafari A., Mirza M. 2017. Studying Drought Tolerance in Thymus kotschyanus Accessions for Cultivation in Dryland Farming and Low Efficient Grassland. Journal of Rangeland Science. 7(4): 331-340.
  21. Ritchie, S. W and H. T. Nguyen. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters of two wheat genotypes differing in drought resistance. Crop Science, 30: 105-111.
  22. Sefidkon F., Kalvandi R. Atri M. and Barazandeh M. 2005. Essential oil variability of Thymus eriocalyx (Ronniger) Jalas. Flavour and Fragrance Journal. 20(5): 521-524.
  23. Shahroudi E., Zarinkamar F. and Rezayian M. Putrescin modulates metabolic and physiological characteristics of Thymus daenensisunder drought stress. 2023. Scientia Horticulturae. 321(1). 213-222.
  24. Sharp RE. and LeNoble ME.2002. ABA, ethylene and the control of shoot and root growth under water stress. Journal of experimental botany 53, 33-37.
  25. Zhang W., Cao Z., Xie Z., Lang D., Zhou L., Chu Y., Zhao Q., Zhang X., Zhao Y. 2017. Effect of water stress on roots biomass and secondary metabolites in the medicinal plant Stellaria dichotoma var. lanceolata Bge. Scientia Horticulturae 224, 280-285.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار