مطالعه تاثیر فاصله‌کشت و عصاره پوست سبز گردو و پسته بر شاخص‌های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی گیاه چیا (Salvia hispanica L.)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

10.22069/jopp.2025.22663.3173

چکیده

سابقه و هدف: چیا با نام علمیSalvia hispanica L. گیاهی یک‌ساله، از خانواده Lamiaceae و بومی کشور مکزیک و شمال گواتمالا است. دانه آن به‌دلیل دارا بودن امگا-3 و امگا-6 و منبع بالقوه آنتی‌اکسیدان‌ها و فیبر غذایی، دارای ارزش تجاری بوده و در صنایع غذایی و دارویی استفاده فراوان دارد. با توجه به کشت و کار محدود این گیاه در ایران، هدف این مطالعه شناسایی بهترین تیمار تراکم کاشت و محرک‌های زیستی برای بهبود رشد، افزایش عملکرد و ارتقای کیفیت بیوشیمیایی بذر چیا در شرایط اقلیمی گرگان می‌باشد.

مواد و روش‌ها: واریته سفید بذرهای گیاه چیا از مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی تهران تهیه و در زمینی به ابعاد 6 ×10 مترمربع کشت شدند. این پژوهش در قالب طرح فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. تیمارها شامل محرک‌های زیستی عصاره آبی پوست سبز گردو و پسته در غلظت 1000 پی‌پی‌ام و فاصله کشت (50، 60 و 70 سانتی‌متر) بودند. متغیرهای اندازه‌گیری‌شده شامل صفات مورفولوژیکی و اجزای عملکرد (وزن خشک، ارتفاع بوته، سطح برگ، تعدادگل‌آذین در هر بوته، وزن تر بذر در بوته و قطر ساقه) و صفات فیتوشیمیایی (فنول کل، فلاونوئید کل، فعالیت آنتی‌اکسیدانی به دو روش TAOC و FRAP در برگ و بذر و موسیلاژ بذر) بودند.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که عصاره‌های گیاهی و فاصله‌های کاشت بر ارتفاع گیاه، سطح برگ، تعداد گل‌آذین، وزن تر بذر، و برخی صفات فیتوشیمیایی تأثیر معنی‌داری داشتند. بیشترین ارتفاع (238 سانتی‌متر) در تیمار شاهد در فاصله کاشت 50 سانتی‌متر و کمترین ارتفاع (194 سانتی‌متر) در تیمار عصاره گردو با فاصله کاشت 60 سانتی‌متر مشاهده شد. بیشترین تعداد گل‌آذین (268 عدد) و وزن تر بذر در بوته (28/14 گرم) مربوط به تیمار شاهد با فاصله کاشت 70 سانتی‌متر بود. بیشترین سطح برگ (11/183 سانتی‌متر مربع) در تیمار شاهد با فاصله کاشت 60 سانتی‌متر و کمترین (48/82 سانتی‌متر مربع) در تیمار گردو با فاصله 70 سانتی‌متر مشاهده شد. در صفات فیتوشیمیایی، بیشترین فنول کل بذر (5/19 میلی‌گرم گالیک‌اسید در گرم وزن خشک) در تیمار عصاره گردو با فاصله 60 سانتی‌متر و بیشترین فلاونوئید کل بذر (66/0 میلی‌گرم کوئرستین در گرم وزن خشک) در تیمار عصاره گردو با فاصله 70 سانتی‌متر بود. بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی بذر به روش FRAP (95/165 میلی‌گرم در گرم وزن خشک) در فاصله 70 سانتی‌متر و به روش TAOC (301 میلی‌گرم در گرم وزن خشک) با فاصله 50 سانتی‌متر در تیمار عصاره پوست گردو مشاهده شد. همچنین تیمار عصاره پسته در فاصله کشت 50 سانتی‌متر، دارای بیشترین درصد موسیلاژ بذر (1/0 میلی‌گرم در گرم وزن خشک) در بین تیمارهای دیگر بود که افزایش 5/1 برابری نسبت به شاهد در فاصله کشت مشابه داشت.

نتیجه‌گیری: استفاده از عصاره پوست سبز گردو و پسته به عنوان محرک‎های زیستی همراه با تراکم مناسب کاشت، بر رشد و عملکرد گیاه چیا تأثیر مثبتی داشت. تراکم کاشت و نوع عصاره مورد استفاده می‌توانند به طور معنی‌داری بر صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی چیا تأثیرگذار باشند. به‌ویژه، عصاره پوست گردو که در کنترل ارتفاع و افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی بذر تأثیر بیشتری داشت. این نتایج می‌تواند به بهبود تولید و بهره‌وری چیا در شرایط اقلیمی مشابه کمک کند و کاربرد عصاره‌های را در کشاورزی پایدار ترویج دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Studying the Effect of Cultivation Distance and Green Hull Extract of Walnut and Pistachio on Morphological and Biochemical Traits of Chia Plant (Salvia hispanica L.)

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Javadifard 1
  • Khodayar Hemmati 1
  • Nastaran Hemmati 2
1 Department of Horticulture Science, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Science and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Department of Horticulture Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Background and Objective:

Chia (Salvia hispanica L.) is an annual plant belonging to the Lamiaceae family, native to Mexico and northern Guatemala. Its seeds are commercially valuable due to their high omega-3 and omega-6 content, as well as being a potential source of antioxidants and dietary fiber, making them widely used in the food and pharmaceutical industries. Given the limited cultivation of this plant in Iran, this study aimed to identify the optimal planting density and biostimulant treatments to enhance growth, increase yield, and improve the biochemical quality of chia seeds under the climatic conditions of Gorgan.

Materials and Methods:

White chia seeds were obtained from the Agricultural and Natural Resources Research and Training Center of Tehran and cultivated in a 6 × 10 m² field. The experiment was conducted in a factorial design based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications at the research farm of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Treatments included aqueous extracts of green walnut and pistachio husks at a concentration of 1000 ppm, along with different planting distances (50, 60, and 70 cm). The measured variables included morphological traits and yield components (dry weight, plant height, leaf area, number of inflorescences per plant, fresh seed weight per plant, and stem diameter), as well as phytochemical properties (total phenols, total flavonoids, antioxidant activity assessed by TAOC and FRAP methods in leaves and seeds, and seed mucilage content).

Results: The findings indicated that plant extracts and planting distances significantly influenced plant height, leaf area, number of inflorescences, fresh seed weight, and some phytochemical traits. The tallest plants (238 cm) were observed in the control treatment with a 50 cm planting distance, while the shortest plants (194 cm) were recorded in the walnut extract treatment with a 60 cm planting distance. The highest number of inflorescences (268) and fresh seed weight per plant (14.28 g) were obtained in the control treatment with a 70 cm planting distance. The largest leaf area (183.11 cm²) was found in the control treatment with a 60 cm planting distance, whereas the smallest (82.48 cm²) was observed in the walnut extract treatment with a 70 cm planting distance. Regarding phytochemical traits, the highest total phenol content in seeds (19.5 mg gallic acid. g -1 DW) was obtained in the walnut extract treatment at a 60 cm planting distance, while the highest total flavonoid content in seeds (0.66 mg quercetin. g -1 DW) was observed in the walnut extract treatment at a 70 cm planting distance. The highest antioxidant activity in seeds, as measured by the FRAP method (165.95 mg. g -1), was recorded at a 70 cm planting distance, whereas the highest antioxidant activity using the TAOC method (301 mg. g -1) was observed at a 50 cm planting distance in the walnut husk extract treatment. Additionally, the pistachio husk extract treatment at a 50 cm planting distance resulted in the highest seed mucilage content (0.1 mg g -1 DW), showing a 1.5-fold increase compared to the control at the same planting distance.

Conclusion:

The application of green walnut and pistachio husk extracts as biostimulants, along with appropriate planting density, positively influenced the growth and yield of chia plants. Both planting density and the type of extract significantly affected chia’s morphological and phytochemical characteristics. Notably, walnut husk extract played a crucial role in controlling plant height and enhancing seed antioxidant activity. These results could contribute to improving chia cultivation and productivity in similar climatic conditions while promoting the use of plant extracts in sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant activity
  • Chia
  • Height
  • Mucilage