ارزیابی تاثیر تغذیه آلی، زیستی و شیمیایی بر رشد و عملکرد کرچک (Ricinus Communis)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

2 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان بوشهر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بوشهر، ایران

چکیده

سابقه و هدف: مصرف نهاده‌های شیمیایی علاوه بر آلودگی آب و خاک و کاهش کیفیت محصولات زراعی و دارویی، سبب مشکلات زیست‌محیطی نیز گردیدها ست. در کشاورزی پایدار، کودهای آلی و زیستی به عنوان جایگزینی مناسب برای کودهای شیمیایی به شمار می‌آیند و می‌توانند باعث بهبود عملکرد کمی و کیفی گیاهان شوند. با توجه به اهمیت گیاه دارویی کرچک و مصارف گسترده آن در صنایع مختلف، این تحقیق جهت دستیابی به رشد و عملکرد قابل قبول با کاربرد تلفیقی کود زیستی، ورمی کمپوست و نیتروژن اجرا شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید مدنی آذربایجان در سال 1396 اجرا گردید. فاکتورهای مورد بررسی شامل کود نیتروژن در سه سطح، عدم مصرف ، 75 و 150 کیلوگرم در هکتار، ورمی‌کمپوست در سه سطح عدم کاربرد، 5 و 10 تن در هکتار، کود زیستی قارچ Piriformospora indica در دو سطح عدم تلقیح و تلقیح بودند. صفاتی مانند وزن‌تر و خشک گیاه، ارتفاع گیاه، تعداد برگ، سطح برگ، طول و قطر‌ گل‌آذین، رنگدانه‌های فتوسنتزی، تعداد دانه در کپسول، تعداد کپسول در بوته، وزن هزار دانه، درصد روغن، عملکرد بذر و روغن مورد مطالعه قرار گرفتند.
یافته‌ها: با توجه به نتایج حاصل، ترکیب تیماری عدم تلقیح با کود زیستی+ کاربرد 10 تن در هکتار ورمی‌کمپوست + 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن یشترین ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی، قطر ساقه، وزن‌تر و خشک گیاه را در مقایسه با سایر ترکیب‌های تیماری نشان داد. همچینین بیشترین میزان عملکرد بذر در ترکیب تیماری عدم تلقیح با کود زیستی+ عدم کاربرد ورمی‌کمپوست + 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به میزان 2824 کیلوگرم و روغن در تیمار تلقیح با کود زیستی+ کاربرد 10 تن در هکتار ورمی‌کمپوست + 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به میزان1/1185 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. بالاترین میزان درصد روغن به میزان 30/43 درصد در ترکیب تیماری عدم تلقیح با کود زیستی+ کاربرد 10 تن در هکتار ورمی‌کمپوست + 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و کمترین در تیمار شاهد به میزان 36 درصد حاصل شد. عملکرد روغن همبستگی مثبت و معنی‌داری با تعداد دانه در بوته (r=0.74) نشان داد. بالاترین ضریب تشخیص رگرسیون گام به گام (0.68) برای صفت تعداد دانه در یک بوته حاصل گردید.
نتیجه گیری: صفت تعداد دانه در بوته و وزن هزاردانه و ترکیب تیماری ترکیب تیماری تلقیح با کود زیستی+کاربرد 10 تن در هکتار ورمی‌کمپوست+عدم کاربرد نیتروژن می‌توانند انتخاب مناسبی جهت رسیدن به بالاترین عملکرد روغن گیاه کرچک در راستای کشاورزی پایدار و کاهش مصرف نیتروژن از منابع شیمیایی باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Organic, Biofertilizer and Chemical Fertilizer on Growth and Yield of Castor Bean (Ricinus communis)

نویسندگان [English]

  • Saeid Hazrati 1
  • Amir Reza Sadeghi-Bakhtvari 1
  • Davood Kiani 2
  • Abaas Zeinali 1
1 Dept. of Agronomy and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
2 Assistant Prof., Seed and Plant Improvement Research Department, Bushehr Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Bushehr, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Application of chemical fertilizers besides contaminating the water and soil resources, and reducing the quality of agricultural and medicinal products has created serious environmental issues. Plant nutrients management is an important factor for increasing growth and yield of plants. In sustainable agriculture, biological and organic fertilizers are an alternative to chemical fertilizers that they can improve the quality and quantity of plants. Based on this, due to the importance of castor and its extensive use in various industries, an integrated nutrition system assessment was carried out on Ricinus communis L. for simultaneous use of biofertilizer, vermicompost fertilizer and nitrogen fertilizer.
Materials and methods: The experiment was included nitrogen fertilization at three levels 0 (N0), 75 (N1), 150 (N2), kg ha-1, vermicompost at three levels of application 0 (V0), 5 (V1) and 10 (V2) t ha-1 and biofertilizer in two levels of non-inoculation (P1) and inoculation with biofertilizer (P2). The experiment was performed in a factorial base on randomized complete block design with three replications was conducted at experimental farm of Faculty of Agriculture, Azarbaijan Shahid Madani University in 2017. Parameters such as plant fresh and dry weight, height, number of leaves, leaf area, pigments content, inflorescence length and diameter, number of capsules per plant, number of seed per capsules, 1000 seeds weight, seed and oil yield and oil content were measured.
Results: The results showed that combination of non-inoculation+ vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 150, kg ha-1 was the most effective treatment for increasing the plant height, number of branches, stem diameter, weight and dry weight of the plant. Also, the highest seed and oil yield were obtained in non-inoculation+ vermicompost 0 t ha-1+nitrogen 150, kg ha-1 and inoculation+ vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 150, kg ha-1 treatments with 2824 and 1185.1 kg ha-1, respectively. The highest and lowest oil content were 43.31% and 36%, in the non-inoculation + vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 150, kg ha-1 and control (non-application of fertilizer) treatments, respectively. The Oil yield per plant was positively correlated with number of seeds per plant (r = 0.74). The maximum coefficient of determination for stepwise regression was obtained for the number of seeds per plant (0.68).
Conclusion: The number of seeds per plant can be the suitable trait to achieve a higher oil yield per plant. The treatment combination of inoculation+ vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 150, kg ha-1 through increasing the number of seeds per plant and the treatment combination of inoculation+ vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 0 kg ha-1 through increasing the 1000 seed weight showed higher oil yield per hectare compared to other treatment combination. Therefore, the treatment combination inoculation+ vermicompost 10 t ha-1+nitrogen 0, kg ha-1 can be a good choice for achieving the highest oil yield per hectare in sustainable agriculture and reducing the consumption of nitrogen from chemical sources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Nutrition
  • Oil seeds
  • Oil yield
  • vermicompost
1.Afzal, O., Asif, P., Ahmed, P., Awan, F., Aslam, P.A., Zahoor, A., Bilal, P., Shaheen, F.A., Asif Zulfiqar, P. and Ahmed. N. 2017. Integrated nutrient management of safflower (Carthamus tinctorius l.) under rainfed conditions. Am. J. Plant Sci. 8: 2208-2218.
2.Ahemad, M. and Kibret, M. 2014. Mechanisms and applications of plant growth promoting rhizobacteria: current perspective. J. King Saud Univ. Sci.26: 1. 1-20.
3.Akbari, P., Ghalavand, A. and Podarres Sanavy, S.A.P. 2008. Effects of different nutrition systems and biofertilizer (PGPR) on phenology period yield and yield components of sunflower (Helianthus annuus L.). EJCP. 2: 3. 119-134.
4.AL-Tamimi, F.A. and Hegazi, A.E. 2018. A case of castor bean poisoning. Sultan Qaboos Univ. Ped. J. 8: 83-87.
5.Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiol. 24: 1. 1-15.
6.Arancon, N.Q., Edwards, C.A., Dick, R. and Dick, L. 2007. Vermicompost tea production and plant growth impacts. Biocycle. 48: 11. 51-52.
7.Basu, M., Bhadoria, P.B.S. and Mahapatra, S.C. 2008. Growth, nitrogen fixation, yield and kernel quality of peanut in response to lime, organic and inorganic fertilizer levels. Bioresour. Technol. 99: 4675-4683.
8.Bhatt, D. and Reddy, T.P. 2011. Correlations and path analysis in castor (Ricinus communis). Genom. 23: 3. 525-531.
9.Doan, L.G. 2004. Ricin: mechanism of toxicity, clinical manifestations, and vaccine development: A Review. J. Toxicol. Clin. Toxicol. 42: 201-208.
10.Hoseininejad, S.M., Masoud Sinaki, J., Biabani, A. and Abedini, M. 2015. Effects of drought stress and mycorrhizae fungi application on yield and some agronomical and physiological characteristics of sunflower cultivar. Agron. J. (Pajouhesh & Sazandegi).110: 95-102. (In Persian)
11.Jamshidi, E., Ghalavnd, A., Salahi, A., Zare, M.G. and Jamshidi, A.R. 2009. Effect of Arbuscular mycorrhizal on yield, yield components and plant characteristics of sunflower (Helianthus annuus L.) under drought stress conditions. Iran
J. Crop Sci. 11: 1. 136-150. (In Persian)
12.Khodaei Joghan, A., Ghalavand, A., Aghaalikhani, P. and Sorooshzadeh, A. 2016. Effect of organic and conventional nutrition system on grain yield and quality of sunflower under different irrigation regimes. J. Agro. Ecol.6: 1. 166-181.
13.Kuan, K.B., Othman, R., Abdul Rahim, K. and Shamsuddin, Z.H. 2016. Plant growth-promoting rhizobacteria inoculation to enhance vegetative growth, nitrogen fixation and nitrogen remobilisationof maize under greenhouse conditions. PloS One. 11: 3. e0152478.
14.Mahboub, K.A. 2008. The effects of kind and rate of vermicompost inpot medium on the growth ofFicus bengamina. Seed Palt Improv. J. 24: 2. 333-349.
15.Orhan, E., Esitken, A., Ercisli, S., Turan, M. and Sahin, F. 2006. Effects of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient contentsin organically growing raspberry. Sci. Hort. 111: 1. 38-43.
16.Patel, V.R., Dumancas, G.G., Viswanath, L.C.K., Paples, R. and Subong, B.J.J. 2016. Castor oil: properties, uses, and optimization of processing parameters in commercial production. Lipid Insights. 9: 1-12.
17.Pirdashti, H., Motaghian, A. and Bahmanyar, M.A. 2010. Effect of organic amendments application on grain yield, leaf chlorophyll contentand some morphological characteristics in soybean cultures. J. Plant Nutr.33: 485-495.
18.Pojiri, A. and Arzani, A. 2003. Effect of nitrogen rate and plant density on yield components of sunflower. J. Water Soil Sci. 7: 2. 115-125.
19.Shehata, P.P. and EL-Khawas, S.A. 2003. Effect of two biofertilizers on growth parameters, yield characters, nitrogenous components, nucleic acids content, minerals, oil content, protein profiles and DNA banding patternof sunflower yield. Pak. J. Biol. Sci.6: 14. 1257-1268.
20.Vildova, A., Stolcova, P., Kloucek, P. and Orsak, P.P. 2006. Quality characterization of Chamomile (Matricaria chamomilla L.) in organic and traditional agricultures. International Symposium on Chamomile Research Development and Production. Presov, Slovak Republic, 7-10 June, Pp: 81-82.
21.Zeinali, A., Sadeghi Bakhtvari, A. and Sarabi, V. 2017. Investigation of nitrogen and Sulphur effects on quantitative and qualitative characteristics of castor bean seed (Ricinus communis L.). Iran Field Crops Res. 49: 1. 29-43. (In Persian)
22.Wu, S.C., Cao, Z.H., Li, Z.G.and Cheung, K.C. 2005. Effect of biofertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AP fungi on maize growth: a greenhouse trial. Geoderma. 125: 155-166.