ارزیابی اثر کود معدنی هربان و سوپرجاذب در مقاومت به تنش خشکی نهال‌های زیتون تلخ (Melia azedarach L.)

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی‌ارشد جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دکتری جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

4 استادیار، گروه جنگلداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، اهر، ایران

5 مربی، گروه جنگلشناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: تلاش‌های زیادی در مراحل اولیه استقرار و رویش نهال‌ها، برای افزایش دادن مقاومت آنها در برابر تنش‌های محیطی انجام می­شود تا موفقیت طرح‌های درختکاری افزایش یابد. چگونگی افزایش دوره آبیاری و کاهش هزینه‌های آن از اهداف پژوهشگران است. طرح­های جنگلکاری در ﺳﺎلﻫﺎی اﺧﯿﺮ، ﺑﺎ توجه ﺑﻪ اﻫﻤﯿﺖ ﻣﺤﯿﻄ ­‌زیستی و اﻗﺘﺼﺎدی-اﺟﺘﻤﺎﻋﯽ، رﺷﺪ بسیاری داﺷﺘﻪ و به‌صورت ﯾﮏ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﺗﻮﺳﻌﻪ­ای در ﺳﻄﺢ ﺑﯿﻦاﻟﻤﻠﻞ ﻣﻄﺮح ‌شده و در این زمینه از فناوری روز دنیا استفاده می‌شود. روش‌های مختلفی مانند استفاده از تیمارهای سوپرجاذب و کود هربان که به نحوی اثرهای منفی تنش خشکی را کاهش دهند، مورد آزمون قرار گرفته است. هدف این پژوهش، بررسی اثر استفاده از تیمار­های سوپرجاذب و کود معدنی هربان بر مقدار مقاومت نهال‌­های یک­‌ساله زیتون تلخ در شرایط تنش خشکی است.
مواد و روش‌ها: نهال­های یک‌­ساله زیتون تلخ از نهالستان قرق استان گلستان تهیه شد. به ‌این منظور 1000 نهال ریشه­ای تهیه و 360 نهال با قطر یقه، ارتفاع و طول ریشه به‌نسبت برابر انتخاب شد. کاشت نهال­ها در گلدان اندازه هفت (اندازه دقیق دهانه: 23 سانتی‌متر و اندازه دقیق ارتفاع: 5/21 سانتی‌متر) در اواسط اسفند ماه انجام شد. پس از اعمال کود و سوپر جاذب (0، 25، 50 و 75 گرم)، دوره آبیاری در سه دوره پنج، 10، و 15 روز یک بار به‌مدت 140 روز انجام شد. سپس رشد قطری، رشد طولی، تعداد برگ، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید، پتانسیل آبی برگ، محتوای نسبی آب برگ، سطح برگ، سطح ویژه برگ، وزن مخصوص برگ، طول بلندترین ریشه فرعی، زی‌توده تر و خشک، نیتروژن، فسفر و پتاسیم برگ اندازه‌گیری شد. مقایسه میانگین داده­ها به‌وسیله آزمون دانکن در سطح آماری یک و پنج درصد انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین سطح برگ با استفاده از 50 گرم سوپر‌جاذب و دوره آبیاری پنج‌روزه به میزان 127/63 سانتی‌متر مربع بود، در حالی که کمترین سطح برگ با همان میزان سوپر‌جاذب و دوره آبیاری 15 روزه به 68/958 سانتی‌متر مربع رسید. تأثیر متقابل سطوح تیمار و تنش خشکی بر کلروفیل‌ها، کارتنوئیدها، وزن مخصوص برگ و محتوای نسبی آب برگ معنادار بود. بیشترین پتانسیل آبی با استفاده از 25 گرم سوپر‌جاذب در شرایط آبیاری پنج‌روزه و کمترین پتانسیل با همین میزان سوپر‌جاذب در شرایط آبیاری 15 روزه مشاهده شد. نهال‌هایی که هر پنج روز یکبار آبیاری شدند، در شرایط استفاده از 75 گرم سوپر‌جاذب بیشترین مقدار نیتروژن و پتاسیم را داشتند، در حالی که 25 گرم سوپر‌جاذب در شرایط آبیاری 15 روزه بیشترین مقدار فسفر را به همراه داشت. اثر متقابل سطوح تیمار و تنش خشکی بر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلروفیل‌ها، کارتنوئیدها، وزن مخصوص برگ و محتوای نسبی آب برگ معنادار بود، اما بر دیگر صفات اندازه‌گیری‌شده بی‌اثر بود. تنش خشکی تأثیر معناداری بر همه صفات داشت، در حالی که کاربرد سطوح مختلف سوپر‌جاذب تنها بر سه عنصر اندازه‌گیری‌شده و مساحت، سطح ویژه و وزن مخصوص برگ معنادار بود. بیشترین وزن مخصوص برگ و درصد محتوای نسبی آب برگ در شرایط 50 و 25 گرم سوپر‌جاذب و آبیاری پنج‌روزه مشاهده شد. همچنین، 50 گرم سوپر‌جاذب در دوره آبیاری 10 روزه، بیشترین مقدار کلروفیل‌ها و کاروتنوئیدها را به همراه داشت. بیشترین نیتروژن، فسفر و پتاسیم در شرایط آبیاری پنج‌روزه و استفاده از 75 گرم سوپر‌جاذب مشاهده شد. تنش خشکی و سطوح مختلف سوپر‌جاذب بر قطر نهال‌ها بی‌اثر بود، اما بر ارتفاع و تعداد برگ‌ها تأثیر داشت. بیشترین ارتفاع ساقه در شرایط آبیاری پنج‌روزه و استفاده از 50 و 75 گرم سوپر‌جاذب به‌دست آمد که دو برابر ارتفاع شاهد بود.
نتیجه‌گیری کلی: ﺑﻪ‌ﻃﻮر‌ﻛﻠﻲ ﻣﻲ‌ﺗﻮان بیان کرد ﻛﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻮﭘﺮﺟﺎذب آب و کود معدنی هربان ﺑﻪ­دﻟﻴﻞ ﻓﺮاﻫﻤﻲ رﻃﻮﺑﺖ و تقویت در منطقه اطراف رﻳﺸﻪ ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﻬﺘﺮی را ﺑﺮای رﺷﺪ به­ویژه در ﺷﺮاﻳﻂ کم‌آبی و ﺗﻨﺶ ﺧﺸﻜﻲ ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﻲکند. با اینکه ادامه پژوهش برای یک فصل رویشی دیگر می‌تواند نتایج مطمئن‌تری در ارائه پیشنهادها به­دنبال داشته باشد ولی با ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺛﺮات مثبت ﺳﻮﭘﺮﺟﺎذب و کود معدنی هربان در اﺳﺘﻘﺮار و ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻧﻬﺎل‌های زیتون تلخ ﻣﻲﺗﻮان اﺳﺘﻔﺎده از این مواد را در طرح‌های درختکاری با این گونه ارزشمند ﭘﻴﺸ‌ﻨﻬﺎد ﻛﺮد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluating the effect of Herban mineral fertilizer and superabsorbent on drought resistance of Melia azedarach saplings

نویسندگان [English]

  • Ali Maghsoudlou 1
  • Vahide Payamnoor 2
  • Erfan Mohammadzadeh 3
  • Mohammad Esmaeilpour 4
  • Sadegh Atashi 5
1 M.Sc. of Silviculture and Forest Ecology, Deptartment of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Recourses, Golestan, I. R. Iran
2 Associate Professor, Deptartment of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Recourses, Golestan, I. R. Iran
3 PhD of Silviculture and Forest Ecology, Deptartment of Forest Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Recourses, Golestan, I. R. Iran
4 Assistant Professor, Department of Forestry, Ahar Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tabriz, Ahar, I. R. Iran
5 Master of Laboratory, Deptartment of Horticulture, Faculty of Plant Production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, I. R. Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Significant efforts are made during the early establishment and growth stages of seedlings to enhance their resistance to environmental stresses, thereby increasing the success of afforestation projects. One of the research goals is to extend irrigation periods and reduce associated costs. In recent years, afforestation projects have experienced considerable growth, driven by the importance of environmental, economic, and social factors, and cutting-edge technologies are utilized in this field. Various methods, such as the use of superabsorbent treatments and Herbam mineral fertilizer, have been tested to mitigate the negative effects of drought stress. This study aims to evaluate the impact of superabsorbent treatments and Herbam mineral fertilizer on the drought resistance of one-year-old bitter olive seedlings.
Methodology: One-year-old bitter olive seedlings were obtained from the Qareq Nursery in Golestan Province. A total of 1,000 seedlings were collected, and 360 seedlings with equal collar diameter, height, and root length were selected. The seedlings were planted in size seven pots (exact diameter: 23 cm and height: 21.5 cm) in mid-March. After applying the fertilizer and superabsorbent (0, 25, 50, and 75 grams), irrigation was carried out every five, ten, and fifteen days for 140 days. Subsequently, measurements were taken for various growth parameters including diameter growth, height growth, leaf count, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, leaf water potential, relative water content, leaf area, specific leaf area, leaf dry weight, length of the longest lateral root, fresh and dry biomass, and leaf nitrogen, phosphorus, and potassium. Data were compared using Duncan’s test at one and five percent statistical levels.
Results: Results showed that the maximum leaf area, using 50 grams of superabsorbent with a five-day irrigation interval, was 63.127 square centimeters, while the minimum was 68.958 square centimeters with the same amount of superabsorbent but a fifteen-day irrigation interval. The interaction effect of treatment levels and drought stress on chlorophylls, carotenoids, leaf dry weight, and relative water content was significant. The highest water potential was observed with 25 grams of superabsorbent under five-day irrigation conditions, while the lowest was with the same amount under fifteen-day irrigation conditions. Seedlings irrigated every five days with 75 grams of superabsorbent had the highest nitrogen and potassium content, while 25 grams of superabsorbent under fifteen-day irrigation conditions resulted in the highest phosphorus content. The interaction of treatment levels and drought stress significantly affected nitrogen, phosphorus, potassium, chlorophylls, carotenoids, leaf dry weight, and relative water content, but had no effect on other measured traits. Drought stress significantly impacted all traits, while different levels of superabsorbent only had a significant effect on the three measured elements, leaf area, specific leaf area, and leaf dry weight. The highest leaf dry weight and relative water content were observed with 50 and 25 grams of superabsorbent and five-day irrigation. Additionally, 50 grams of superabsorbent with ten-day irrigation produced the highest levels of chlorophylls and carotenoids. The highest nitrogen, phosphorus, and potassium were found with five-day irrigation and 75 grams of superabsorbent. Drought stress and different levels of superabsorbent did not affect seedling diameter but did affect height and leaf count. The greatest stem height was achieved under five-day irrigation with 50 and 75 grams of superabsorbent, twice that of the control height.
Conclusion: It can be generally stated that the use of superabsorbent and Herbam mineral fertilizer enhances moisture availability and strengthens the area around the root, thus providing better conditions for growth, especially under drought and water stress. Although further research over another growing season could provide more reliable recommendations, the positive effects of superabsorbent and Herbam mineral fertilizer on the establishment and strengthening of bitter olive seedlings suggest that these materials could be recommended for use in afforestation projects with this valuable species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll
  • Herbans fertilizer
  • Superabsorbent

مراجع

Amani, N.; Sohrabi, Y.; Heidari, G.; Yield and some physiological characteristics in maize by application of bio and chemical fertilizers under drought levels. Journal of agricultural science and sustainable production 2017, 27(2), 65-83 (In Persian).
Bahavar, N.; Ebadi, A.; Tobeh, A.; Jamati Somarin, SH.; Effects of nitrogen application on growth of irrigated chickea (Cicer arietinum L.) under drought stress in hydroponics conditions. Research Journal of Environmental Sciences 2009, 3(4), 448 – 455.
Batoli, H.; Sefati-Qomi, J.; Ahmadi, T.; Comparison of the chemical compositions of the essential oil of reproductive organs of bitter olive tree (Melia azedarach L.) planted in Kashan Botanical Garden. Journal of Iranian medicinal and aromatic plants 2011, 30, 4, 665-673 (In Persian).
Dias, M.C.; Azevedo, C.; Costa, M.; Pinto, G.; Santos, C.; Meliaazedarach plants show tolerance properties to water shortage treatment: An ecophysiological study. Plant Physiology and Biochemistry 2014, 75, 123-127.
Din, J.; Khan, S.U.; Ali, I.; Gurmani, A.R.; Physiological and agronomic response of canola varieties to drought stress. The Journal of Animal & Plant Sciences 2011, 21, 78-82.
El Alami, S. L.; El Aboudi, A.; Rkhaila, A.; El Antry, S.; Dallahi, Y.; Effect of superabsorbent polymers on the growth and survival of young cork oak plantations in Morocco.‏ nternational. Journal of Chemical and Biochemical Sciences 2023, 23(3), 297-305.
Eshaghi Rad, J.E.; Mousavi Mirkala, S.R.M.; Irrigation effects on diameter growth of 2-year-old Paulownia tomentosa saplings. Journal of Forestry Research 2015, 26, 153–157.
Jalili, K.; Jalili, J.; Sohrabi, H.; Effect of super absorbent polymer (Tarawat A200) and irrigation interval on growth of almond sapling. Water and Soil Science 2011, 2, 2-16 (in Persian).
Keshvarz, M.S.; Dabiri, D.; An analysis on the possibility of using water box in the establishment of plant for military and security places in desert areas. Amad and Defense Technology 2021, 4, 33-56 (in Persian).
Ghorbanli, M.; Gafarabad, M.; Amirkian, T.; Allahverdi, B.; Investigation of proline, total protein, chlorophyll, ascorbate and dehydroascorbate changes under drought stress in akria and mobil tomato cultivars. Journal of Plant Physiology 2013, 3, 651-658.
Gnaana, S.; Paliwal, K.; Drought induced changes in growth, leaf gas exchange and biomass production in Albizia lebbeck and Cassia siamea seedlings. Journal Environmental Biology 2011, 32, 173-178.
Malik, S.; Chaudhary, K.; Malik, A.; Punia, H.; Sewhag, M.; Berkesia, N.; Nagora, M.; Kalia, S.; Malik, K.; Kumar, D.; Superabsorbent polymers as a soil amendment for increasing agriculture production with reducing water losses under water stress condition. Polymers 2023, 15, 161.
Mashayekhi, K.; Atashi, S.; The analyzing methods in plant physiology (Surveys before and after Harvest), Sirang Words Press, Gorgan, 2014, p 310.
Mehrabian Moghadam, N.; Arvin, M.J.; Khajouinejad, G.R. Maqsoodi, K.; The effect of salicylic acid on the growth and yield of fodder and corn grain under drought stress in the field. Seed and Plant Production 2012, 1, 41-55 (In Persian).
Mohammadi, H.; Payamnoor, V.; Nazari, J.; Atashi, S.; Effect of salinity stress and Herban mineral fertilizer on the morphological traits of seedling of chinaberry tree (Melia azedarach L.). Journal of Wood and Forest Science and Technology 2021, 28, 21-36 (In Persian).
Mohebi Bijarpasi, M.; Rostami Shahraji, T.; Samizadeh Lahiji, H.; Effect of elevation gradient on morphological and physiological responses of Fagus orientalis Lipsky leaves in Guilan forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research 2018, 26(4), 577-590 (In Persian).
Mortezavi, S. M.; Tavakoli, A.; Mohammadi, M. H.; Afsahi, K.; Effect of superabsorbent on physiological traits and yield of wheat Azar2 cultivar under dry farming condition. Applied Field Crops Research 2015, 28, 118-125 (In Persian).
Rahiminasab, A.; Tabandeh Saravi, A.; Effect of seed source on germination and morphology of seed and seedlings of Quercus brantii Lindl. Forest Research and Development 2017, 3: 249-262 (In Persian).
Rajanna, G.A., Manna, S., Singh, A. et al. Biopolymeric superabsorbent hydrogels enhance crop and water productivity of soybean–wheat system in Indo-Gangetic plains of India. Scientific Reports 2022, 12, 11955.
Rezai, Z.; Rafieolhossaini, M.; The physiological response of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) to manure and superabsorbent polymer under drought stress conditions. Journal of Crop Ecophysiology 2017, 11, 547-564 (In Persian).
Rostami, Q.; Moghadam, M.; The effect of azomite on the growth and some physiological and biochemical characteristics of basil under salinity stress conditions. Journal of Plant Process and Function 2018, 29, 299-311.
Sarvaš, M.; Pavlenda, P.; Takáčová, E., Effect of hydrogel application on survival and growth of pine seedlings in reclamations. Journal of Forest Sciense 2007, 53 (5), 203-209.
Satriani, A.; Catalano, M.; Scalcione, E.; The role of superabsorbent hydrogel in bean crop cultivation under deficit irrigation conditions: A case-study in Southern Italy. Agricultural Water Management 2018, 195, 114-119.
Setayeshmehr, Z.; Ganjali, A.; Effects of drought stress on growth and physiological characteristics of dill (Anethum graveolens L.). Journal of Horticultural Sciences 2013, 27(1), 27-35 (In Persian).
Salahi Ardakani, A.;  Heydari Alizadeh, B.; Preparation of a nematicidal formulation from Melia azedarach seed extract for controlling root knot nematodes (Meloidogyne incognita). Plant pests and diseases 2015, 2, 169-180.
Sohrabi, F.; Kohanmoo, M.A.; Toxicity of neem and chinaberry extracts and additive effect of the essential oil Salvia mirzayanii on the date palm spider mite, Oligonychus afrasiaticus (Acari: Tetranychidae). Journal of Entomological Society of Iran 2017, 37, 43-54.
Tabande Saravi, A.; Rashtian, A.; Naseh Dehbone, S.; Effect of Salinity on germination and some seedling characteristics from three provenances of Amygdalus lycioides. Forest Research and Development 2016, 2, 97-110 (In Persian).
Tabandeh Saravi, A.; Tabandeh Saravi, A.; Kiani, B.; Rashtian, A; Effect of fortification with pea and cowpea sprout extract on growth and germination ‎of Pinus ‎eldarica Medw. and Cupressus sempervirens L. var horizontalis. Forest Research and Development 2021, 7, 63-76 (In Persian).
Tomášková, I.; Resnerová, K.; Trombik, J.; Bláha, J.; Pastierovič, F.; Macků, J.; Potential of hydrogel treatment in forest regeneration: impact on growth and vitality of central European tree species. Frontier Forest Global Change 2023, 6, 1251041.
Tongo, A.; Mahdavi, A.; Saiad, E.; Effect of super absorbent polymer aquasorb on growth, establishment and some physiological charactereistics of Acacia victoriae seedlings under drought stress. Water and Soil 2015, 28(5), 951-963 (In Persian).
Yazarloo, F.; Nourinia, A.A.; Khoshbakht, S.; The effect of biological fertilizers and vermicompost on the morphological characteristics of Iranian echium (Echium amoenum), Journal of Agricultural Science and Sustainable Production 2022, 32, 115-127.
پژوهش و توسعه جنگل
دوره 10، شماره 2
شهریور 1403
صفحه 261-279

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار