تأثیر لجن فاضلاب در بهبود ویژگی‌های رشدی گیاه دارویی چای‌ترش (.Hibiscus sabdariffa L) تحت تنش خشکی | ||
| خشک بوم | ||
| دوره 14، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 21-33 اصل مقاله (909.79 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/aridbiom.2024.21043.1983 | ||
| نویسندگان | ||
| مینا فلاحتی1؛ علی‌اکبر کریمیان* 2؛ حمید سودایی‌زاده3 | ||
| 1دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد گیاهان دارویی و صنعتی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| 2دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| 3دانشیار گروه مدیریت و کنترل بیابان، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| چکیده | ||
| کمبود منابع آب شیرین در مناطق خشک و نیمه‌خشک مهم‌ترین عامل محدودکننده فعالیت‌های کشاورزی است. از طرفی، یکی از چالش هایی که در شهرها وجود دارد، انباشته‌شدن لجن حاصل از تصفیه فاضلاب شهری است. بر اساس منابع موجود، لجن حاصل از تصفیه فاضلاب شهری حاوی مقادیر زیادی مواد معدنی و آلی است که می‌تواند باعث بهبود حاصلخیزی خاک و نگهداری آب شده و برای محصولات کشاورزی مفید باشد. در این راستا، به منظور بررسی تأثیر لجن فاضلاب در کاهش اثرات تنش خشکی بر ویژگی های رشدی چای‌ترش، مطالعه‌ای به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در شرایط گلخانه انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل تنش خشکی با چهار سطح (25، 50، 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی) و لجن فاضلاب با دو سطح (صفر و 10 گرم بر کیلوگرم خاک) و چهار تکرار بود. در طی دوره رشدی شش ماهه گیاهان در گلخانه، تیمارهای خشکی با استفاده از آب لوله کشی با میزان شوری 700 میکروزیمنس بر متر، بر اساس توزین گلدان ها اعمال گردید. پس از رسیدن گیاهان به مرحله گلدهی و تولید غوزه، صفات مرفولوژیکی، از قبیل ارتفاع بوته، وزن اندام هوایی، قطر ساقه، تعداد غوزه، وزن ریشه و تعداد برگ اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که اثر کاربرد لجن فاضلاب بر صفات وزن تر و خشک اندام هوایی، ارتفاع، تعداد غوزه، قطر ساقه و وزن تر ریشه در سطح یک درصد (01/0 >p) و وزن خشک ریشه در سطح پنج درصد (05/0 >p) معنی دار بود. استفاده از لجن فاضلاب وزن خشک گیاه را 46 درصد، ارتفاع را 24 درصد، قطر ساقه را 14 درصد و وزن خشک ریشه را 50 درصد در مقایسه با تیمار شاهد افزایش داد. بررسی اثر متقابل خشکی و لجن بر خصوصیات مورفولوژیک گیاه نشان داد که کاربرد لجن فاضلاب در سطوح تنش 100، 70 و 50 درصد ظرفیت زراعی، میزان وزن تر اندام هوایی را به ترتیب معادل 118، 90 و 75 درصد در مقایسه با شاهد افزایش داد. اثر متقابل خشکی و لجن بر تعداد غوزه گیاه نشان داد که بیشترین مقدار این صفت با میانگین 25 عدد در تیمار کاربرد لجن فاضلاب و 100 درصد ظرفیت زراعی و کمترین آن معادل 25/1 عدد در تیمار 25 درصد ظرفیت زراعی و عدم کاربرد لجن فاضلاب به‌دست آمد. اثر متقابل خشکی و لجن بر صفات فیزیولوژک گیاه از قبیل میزان پرولین، قند، کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئید معنی دار نبود. به طور کلی نتایج این تحقیق بیانگر نقش مثبت لجن فاضلاب بر بهبود رشد و عملکرد گیاه چای ترش در شرایط تنش خشکی است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تنش خشکی؛ فیزیولوژیکی؛ مورفولوژیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The effect of sewage sludge on improving the growth characteristics of the medicinal plant Hibiscus sabdariffa L. under drought stress | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mina Felahati1؛ Ali Akbar Karimian2؛ Hamid Sodaeizadeh3 | ||
| 1M.Sc. in Medicinal and Industrial plants, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 2Associate professor, Department of Rangland and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| 3Associate Professor, Department of Desert Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The lack of fresh water resources in arid and semi-arid regions is the most important factor limiting agricultural activities. On the other hand, one of the challenges that exist in cities is the accumulation of sludge resulting from urban sewage treatment. According to the available sources, the sludge obtained from urban sewage treatment contains large amounts of mineral and organic substances, which can improve soil fertility and water retention and are useful for agricultural products. In this regard, in order to investigate the effect of sewage sludge in reducing the effects of drought stress on the growth characteristics of Hibiscus sabdariffa L., a study was conducted in the form of a completely randomized design in a factorial format and under greenhouse conditions. The test factors included drought stress with four levels (100, 75, 50 and 25% of crop capacity) and sewage sludge with two levels (zero and 10 grams per kilogram of soil) and four replications. During the six-month growth period of the plants in the greenhouse, dry treatments were applied using tap water with a salinity of 700 micro Siemens per meter, based on the weighing of the pots. After the plants reached the stage of flowering and boll production, morphological traits such as plant height, shoot weight, stem diameter, number of bolls, root weight and number of leaves were measured. The results showed that the effect of sewage sludge application on the wet and dry weight of shoot, height, number of bolls, stem diameter and root wet weight at the level of one percent (p<0.01) and the dry weight of the root at the level of five percent (p>0.05) was significant. Using sewage sludge increased plant dry weight by 46%, height by 24%, stem diameter by 14%, and root dry weight by 50% compared to the control treatment. The investigation of the interaction effect of drought and sludge on the morphological characteristics of the plant showed that the application of sewage sludge at stress levels of 100, 70 and 50% of the field capacity increased the fresh weight of aerial parts by 118, 90 and 75%, respectively, compared to the control. The interaction effect of drought and sludge on the number of plant bolls showed that the highest amount of this trait was obtained with an average of 25 numbers in the treatment of sewage sludge application and 100% field capacity, and the lowest amount was equal to 1.25 in the treatment of 25% field capacity and no sewage sludge application. The interaction effect of drought and sewage sludge on plant physiological traits such as proline, sugar, chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid levels was not significant. In general, the results of this research show the positive role of sewage sludge on improving the growth and performance of this plant under drought stress conditions. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Drought stress, Morphologic, Physiologic | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Alloway, B.J., & Jackson, A.P. (1991). The behaviour of heavy metals in sewage sludge-amended soils. Science of the Total Environment, 100, 151-176. doi: 10.1016/0048-9697(91)90377-Q
[2]. Bates, L.S., Waldren, R.P., & Teare, I.D., (1973). Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39, 205-208. doi: 10.1007/BF00018060
[3]. Boostani, H.R., & Ronaghi, A. (2011). Comparison of sewage sludge and chemical fertilizer application on yield and concentration of some nutrients in spinach (Spinosa olerace L.) in three textural classes of a calcareous soil. Journal of Soil and Plant Interactions, 2(6), 65-74. [in Farsi]
[4]. Duke, J. A. (1983). Hibiscus sabdariffa L. Retrieved August, 29, 2009.
[5]. Ganjali, H. R., Kamali Deljoo, A., Azizian Shermeh, O., & Lakizahi, M. (2017). Growth and yield characteristics of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) affected by different rates of nitrogen, phosphorus and potassium in Saravan, Iran. Agroecology Journal, 13(1), 29-37. doi: 10.22034/aej.2017.531118 [in Farsi]
[6]. Jalali-Khanabadi, B. A., Mozaffari-Khosravi, H., & Afkhami-Ardekani, M. (2010). Comparison of sour and black tea consumption on the serum lipid oxidizability in diabetic patients. Iranian Journal of Diabetes and obesity, 2(1), 1-6. [in Farsi]
[7]. Jaleel, C. A., Gopi, R., Sankar, B., Gomathinayagam, M., & Panneerselvam, R. (2008). Differential responses in water use efficiency in two varieties of Catharanthus roseus under drought stress. Comptes Rendus Biologies, 331(1), 42-47. doi: 10.1016/j.crvi.2007.11.003
[8]. Karami, M., Rezainejad, Y., Afyuni, M., & Shariatmadari, H. (2007). Cumulative and Residual Effects of Sewage Sludge on Lead and Cadmium Concentration in Soil and Wheat. Journal of Crop Production and Processing, 11(1), 79-95. [in Farsi]
[9]. Karimian, M., Mir, B., Bidranameni, F., & Keshtehgar, A. (2020). Effects of Manure and Different Intercropping Patterns on Quantitative and Qualitative Yield of Roselle (Hibiscus Sabdariffa) and Cowpea (Phasaeolous vulgaris). Crop Science Research in Arid Regions, 2(1), 113-125. doi: 10.22034/csrar.2020.119091 [in Farsi]
[10]. Kochert, G. D. (1978). Carbohydrate determination by the phenol sulfuric acid method, Cambridge University Press.
[11]. Lichtenthaler, H.K. (1987). Chlorophylls and carotenoids: Pigments photosynthetic membranes. Methods in Enzymology, 148, 350-382. doi: 10.1016/0076-6879(87)48036-1
[12]. Mohammadian, E., Hashemi Garmdareh, S. E., & Varavipour, M. (2020). The Effect of Sewage Sludge Application on Soil Chemical Properties in Greenhouse Conditions of Helianthus Annuus. Journal of Water and Wastewater Science and Engineering, 5(3), 34-40. doi: 10.22112/JWWSE.2020.215767.1182 [in Farsi]
[13]. Naderi A., & Erfani Agah, E. (1999). Guideline to rare elements (Translation) Shahrood University Press. [in Farsi]
[14]. Nemati, M., Dahmardeh, M., Khmmari, E., & Nejati, M. (2015). Effect of biofertilizer and manure application on economic yield and quality characteristics of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 31(4), 610-625. doi: 10.22092/ijmapr.2015.102679 [in Farsi]
[15]. Nematollahi, D., Eisvand, H. R., Modaerrs Sanavy, S. A. M., Akbari, N., & Ismaili, A. (2020). Effects of low irrigation on yield quantity and quality of clover species under high input management conditions. Iranian Journal of Field Crop Science, 51(3), 47-57. doi: 10.22059/ijfcs.2019.251696.654444 [in Farsi]
[16]. Nikghadami, M., Fotovat, A., & Khorassani, R. (2020). Effect of Different Levels of Domestic Sewage Sludge on concentration of heavy of Zn, Cu, Cd and Pb in in Radish and basil and some of chemical Soil Properties. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 10(3), 115-134. doi: 10.22069/ejsms.2021.17554.1925 [in Farsi]
[17]. Swanson, H. (2005). The Jamaica Flower Iced Tea Recipe. https://www.101cookbooks.com/archives/000172.html
[18]. Shojaeiyan, S., & Abbasi, M. (June, 2018). Investigation of characteristics, features and application of sludge from urban wastewater treatment. 4th International Conference on Environmental Engineering. https://civilica.com/doc/798243 [in Farsi]
[19]. Sohrabi, N., Alinejadian Bidabadi, A., Feizian, M., & Maleki, A. (2017). A Comparative Study of the Effects of Sewage Sludge on Heavy Metals Concentrations and Some Morphological Characteristics of Lettuce. Iranian Journal of Soil Research, 31(2), 291-302. doi: 10.22092/IJSR.2017.113113 [in Farsi]
[20]. Vaseghi, S., Afyuni, M., Shariatmadari, H., & Mobli, M. (2005). Effect of Sewage Sludge on Some Macronutrients Concentration and Soil Chemical Properties. Journal of Water and Wastewater, 16(1), 15-22. [in Farsi]
[21]. Zazouli, M. A., & Dehghan, S. (2014) Solid waste & compost Sampling and analysis Guideline, Avaye ghalam (Avapublisher). [in Farsi]
[22]. Zargari A. (2014). Medicinal Plants, University of Tehran Press. [in Farsi] | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 255 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 169 |
||