تاثیر کود جلبک دریایی بر روی زعفران

تاثیر کود جلبک دریایی بر روی زعفران : محرک زیستی رشد و تولید پیاز زعفران را در مناطق غیر سنتی  افزایش می دهد.

امروزه استفاده از کود جلبک دریایی در سیستم های کشت به دلیل خواص زیست فعال متمایز آنها مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعه با هدف ارزیابی چگونگی تولید پیاز زعفران تحت تأثیر کود جلبک دریایی از طریق حالت‌های مختلف کاربرد است. این مطالعه در طول چرخه کشاورزی پاییز و زمستان انجام شد. پنج نمونه با استفاده از ترکیبی از کود جلبک دریایی شوک پنج بار در قالب طرح بلوک‌های تصادفی تکرار شدند. تیمارهایی که مورد بررسی قرار گرفتند عبارتند از: T1: شاهد، T2: غوطه ور کردن پیاز در 5٪ کود جلبک دریایی، T3: محلول پاشی با 5٪ عصاره جلبک دریایی، T4: خیس کردن پیاز 5٪ عصاره جلبک دریایی، و T5: غوطه ور کردن پیاز + اسپری برگی با 5٪ جلبک دریایی. استخراج کردن. کود جلبک دریایی، هنگامی که روی گیاهان زعفران اعمال شد (T5: غوطه وری پیاز + محلول پاشی @ 5% کود جلبک دریایی) منجر به پارامترهای رشد به طور قابل توجهی بالاتر همراه با وزن خشک بیشتر ساقه، برگ، پیاز و کل ریشه در هر پیاز شد. تولید پیاز، به عنوان مثال، تعداد پیاز ها و وزن پیاز در متر مربع به طور قابل توجهی تحت تاثیر کاربرد عصاره جلبک دریایی قرار گرفت، با حداکثر مقدار ثبت شده با تیمار T5. پارامترهای بیوشیمیایی کلروفیل، کاروتنوئیدها و میزان فتوسنتز در T5 بالاتر بود، در حالی که غلظت مواد مغذی در این تیمار کمترین بود. عصاره جلبک دریایی تولید پیاز را بهبود بخشید و آن را به جایگزینی مناسب برای محدود کردن کاربرد کودهای معمولی، کاهش اثرات بر محیط زیست و افزایش تعداد و وزن بنه تبدیل کرد.

نکات مهم در رابطه با کود جلبک دریایی

• استفاده از 5% کود جلبک دریایی با غوطه وری پیاز + محلول پاشی باعث افزایش عملکرد بنه زعفران شد.
• افزایش تعداد پیاز ها و همچنین وزن پیاز ها در متر مربع منجر به افزایش عملکرد شد.
• مواد مغذی در پیاز ها به دلیل جذب کارآمد و افزایش تولید پیاز کمترین مقدار را داشتند
• کود جلبک دریایی میزان کلروفیل و فتوسنتز را افزایش می دهد.
• جلبک دریایی ردپای کربن کمتری را استخراج می کند و می تواند گرمایش جهانی را کاهش دهد و منجر به تولید پاک تر شود.

زعفران یکی از گرانترین و قدیمی ترین محصولات نقدی (خانواده Iridaceous) در بین گیاهان معطر و دارویی است  و با میانگین قیمت 1500-1800 در بازار جهانی ارزش زیادی دارد. از این رو به عنوان “طلای قرمز” نیز شناخته می شود . نام خود را از نام فارسی زعفران به معنای گل زرد گرفته است . زعفران بومی منطقه مدیترانه است و در سرتاسر جهان بین اسپانیا تا کشمیر (طولی) و ایران تا انگلیس (از لحاظ طولی) کشت می شود . در قلمرو اتحادیه هند جامو و کشمیر، زعفران در نواحی Pulwama، Budgam، Srinagar، Doda و Kishtwar کشت می‌شود . با توجه به اینکه زعفران یک گیاه تریپلوئیدی عقیم است، به طور طبیعی از طریق پیازهای ماده تکثیر می شود . کلاله های قرمز خشک شده گل زعفران با ارزش ترین جزء آن است. وزن هر گل تازه تقریباً 300 تا 500 میلی‌گرم با وزن کلاله‌های تازه و خشک به ترتیب در حدود 25 تا 47 میلی‌گرم و 6 تا 7 میلی‌گرم است، بنابراین برای دریافت 1 کیلوگرم ادویه به حدود 110000 تا 170000 گل زعفران نیاز است . زعفران در محیط‌های مختلف با شرایط زمین‌اقلیمی متفاوت کشت می‌شود و تولید جهانی سالانه آن 418 تن برآورد شده است . ایران (108000 هکتار)، افغانستان (7557 هکتار)، هند (3674 هکتار)، یونان (1000 هکتار)، مراکش (850 هکتار)، اسپانیا (150 هکتار)، ایتالیا (70 هکتار) و فرانسه (37 هکتار) هستند. تولیدکنندگان اصلی زعفران. (با افتخار)ایران با 80 درصد تولید جهان به عنوان برترین تولیدکننده جهان شناخته شده است.

علیرغم جذابیت گسترده آن که به همه کشورهای تولیدکننده زعفران اجازه می‌دهد تولید زعفران را طی 30 تا 40 سال گذشته افزایش دهند، تولید زعفران در سال‌های اخیر در همه کشورها به جز ایران کاهش یافته است . برای جلوگیری از کاهش شدید تولید زعفران در سطح جهان، اقدام فوری لازم است. بنابراین، بسیار مهم است که کشت و فرآوری زعفران باعث افزایش سودآوری شود. گران ترین نهاده در رشد زعفران پیاز است. حدود 5 لک در هکتار پیاز (10 گرم در هر پیاز) در صورت فاصله 20 در 10 سانتی متر از هم مورد نیاز بود. چرخه‌های کاشت ده تا دوازده ساله مورد استفاده کشاورزان زعفران کشمیری به طور قابل‌توجهی احتمال در دسترس بودن پیاز را در هند کاهش می‌دهد . در نتیجه هر گونه تلاشی برای اطلاع از کشت زعفران نیازمند یک فرآیند تولید انبوه پیاز کارآمد است زیرا زعفران به صورت رویشی از طریق پیاز تکثیر می شود. علاوه بر این، زعفران نشان دهنده اهمیت اندازه پیاز در افزایش عملکرد زعفران است . بنابراین، درک رفتار پیاز زعفران برای تولید پیاز زعفران مهم است.

تحقیقات زیادی در سطح جهانی برای افزایش تولید زعفران و همچنین کاهش هزینه های تولید انجام شده است . یکی از راه‌های افزایش بازده، تنظیم گلدهی گیاه، کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی و القای پایداری، استفاده از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاه یا محرک‌های زیستی است.

خرید کود مخصوص زعفران

محرک‌های زیستی «موادی غیر از کودها و آفت‌کش‌ها» هستند که فرآیندهای تغذیه‌ای را مستقل از محتوای مواد مغذی محصول با هدف ویژه افزایش کارایی مصرف مواد مغذی، انعطاف‌پذیری در برابر استرس غیرزیستی، ویژگی‌های کیفی یا در دسترس بودن مواد مغذی محدود در خاک یا ریزوسفر تحریک می‌کنند .

در میان این محرک های زیستی، استفاده از عصاره جلبک دریایی به تدریج جایگزین کودهای مصنوعی مرسوم به عنوان منبع کود آلی طبیعی شده است. یک سوم سطح زمین پوشیده از آب است که از منابع طبیعی و فراوان جلبک دریایی تشکیل شده است. صرف نظر از مقدار مواد مغذی موجود، عصاره جلبک دریایی اغلب به عنوان محرک های زیستی گیاهی استفاده می شود، که به عنوان “هر ماده یا میکروبی که به گیاهان با هدف افزایش کارایی تغذیه، تحمل تنش غیر زنده و/یا ویژگی های کیفیت محصول تجویز می شود” تعریف می شود..

انتظار می رود عصاره جلبک دریایی بیش از 33 درصد از بازار جهانی محرک های زیستی را تشکیل دهد و تا سال 2022 به ارزش 923 میلیون یورو برسد . طیف گسترده ای از مزایای، از جمله بهبود عملکرد و کیفیت، با استفاده از مواد زیست فعال دریایی مشتق شده از جلبک های دریایی (عصاره جلبک دریایی) در محصولات کشاورزی و باغبانی گزارش شده است . انواع درشت مغذی‌ها، ریز مغذی‌ها و مواد آلی مانند استرول‌ها، اسیدهای آمینه، هورمون‌های رشد و ویتامین‌ها در عصاره جلبک دریایی وجود دارند .

محرک‌های زیستی مبتنی بر عصاره جلبک دریایی همچنین حاوی ترکیبات آمونیوم چهارتایی  و چندین متابولیت دیگر هستند که با چندین فرآیند فیزیولوژیکی گیاه از جمله تحمل به تنش خشکی مرتبط هستند. گزارش شده است که عصاره جلبک دریایی باعث ایجاد تغییرات در فرآیندهای فیزیولوژیکی/بیوشیمیایی درگیر در مصرف مواد مغذی و رشد گیاه مانند جوانه‌زنی و استقرار زودهنگام بذر می‌شود ، رشد سریع ریشه، افزایش کلروفیل برگ ، تولید بهتر و تحمل بیشتر در برابر استرس محیطی .

آنتی اکسیدان های آنزیمی و غیر آنزیمی تقویت شده و کاهش همزمان گونه های اکسیژن فعال در بافت های گیاهی مسئول چنین تحمل به خشکی با استفاده از عصاره جلبک دریایی است. عصاره جلبک دریایی همچنین تأثیر مفیدی بر خصوصیات بیولوژیکی، بیوشیمیایی، شیمیایی و فیزیکی خاک دارد. استفاده از محرک زیستی جلبک دریایی مشتق شده از اثرات مطلوبی بر فعالیت آنزیمی خاک و جامعه باکتریایی خاک در شرایط خشکسالی نشان داد. عصاره جلبک دریایی می تواند با ترکیب یون های فلزی خاک و محافظت از ساختار خاک، کلوئید ایجاد کند.

عصاره جلبک دریایی در نتیجه کاربرد بالقوه آنها در کشاورزی ارگانیک و پایدار به عنوان راهی برای جلوگیری از استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی و افزایش جذب مواد معدنی توسط گیاه محبوبیت یافته است . . ثابت شده است که عصاره جلبک دریایی دارای ردپای کربن بسیار کم است و پس از کاربرد در محصولات می تواند پتانسیل گرمایش جهانی را به ازای واحد عملکرد به دست آمده کاهش دهد ، بنابراین در خدمت هدف تولید پاک‌تر هستند.

به منظور کاهش هزینه تولید بنه در مقیاس تجاری و در دسترس قرار دادن پیاز برای توسعه منطقه، اکنون مشخص شده است که مطالعه رفتار بنه زعفران برای نسل بنه دختر از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجایی که مطالعات کمی در مورد تأثیر جلبک دریایی بر محصول زعفران انجام شده است که عمدتاً بر عملکرد و کیفیت کلاله تمرکز دارد، با این حال، مطالعات مربوط به اثر کود جلبک دریایی در افزایش تولید بنه زعفران وجود ندارد که گرانترین نهاده در رشد زعفران است. بنابراین، هدف از مطالعه حاضر بررسی تأثیر روش کاربرد کود جلبک دریایی بر زعفران برای رشد بهینه، تولید بنه، ترکیب بیوشیمیایی و مواد مغذی زعفران بود.

 مواد و روش ها

1 سایت آزمایشی :

این بررسی در مزرعه آزمایشی موسسه فناوری منابع زیستی بینالود مشهد واقع در ارتفاع 1400 متری در ثانیه (بالاتر از سطح متوسط دریا) (32°6’29 اینچ شمالی، 76°33’33) انجام شد. در طول فصل زراعی 2020-21 و 2021-22. داده های آب و هوا، یعنی دما، رطوبت و بارندگی، از ایستگاه هواشناسی محلی و منطقه ای واقع در مشهد،  در طول سال های 2020-21  و 2021-22 استنتاج شدند. میانگین حداکثر دما 20.3 درجه سانتیگراد از 7.5 درجه سانتیگراد تا 29.5 درجه سانتیگراد و 21.26 درجه سانتیگراد بین 6 درجه سانتیگراد تا 32 درجه سانتیگراد و میانگین حداقل دما 7.1 درجه سانتیگراد از 1- تا 18 درجه سانتیگراد بوده است. 9.3 درجه سانتیگراد در محدوده 0 درجه سانتیگراد تا 20 درجه سانتیگراد به ترتیب طی سالهای 21-2020 و 2021-22. میانگین رطوبت نسبی در طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 به ترتیب 18/64 و 84/60 درصد بوده است. بارندگی 623.8 و 450.4 میلی متر به طور کلی در طول فصل رشد محصول 2020-21 و 2021-22 به دست آمد. خاک در قطعه آزمایشی دارای بافت لوم رسی شنی، با واکنش اسیدی (pH 5.2) هدایت الکتریکی 0.14 mhos/cm و کربن آلی کم (0.45٪) بود. نیتروژن موجود کم (3/157 کیلوگرم در هکتار) و فسفر (1/19 کیلوگرم در هکتار) و پتاسیم (7/239 کیلوگرم در هکتار) در حد متوسط بود.

2 جزئیات تجربی :

برای بررسی روش کاربرد عصاره جلبک دریایی در زعفران از طرح بلوک‌های تصادفی  استفاده شد. کود مایع جلبک دریایی مورد استفاده  (ساخته شده توسط مخلوط فیزیکی 80٪ عصاره آبی کاپافیکوس + 20٪ عصاره آبی سارگاسوم بر اساس وزن خشک) بود که از دهلی نو، هند تهیه شد. ترکیب عصاره آبی کاپافیکوس و سارگاسوم  توضیح داده شده است. محتویات فلزات سنگین کروم، سرب، کو، به عنوان، کادمیوم بسیار کمتر از حد توصیه شده برای محرک های زیستی تحت دستورالعمل های سفارش کنترل کود 2021 بود.

پنج درمان، یعنی T1 (کنترل). T2 (غلبه کردن بنه در محلول 5% عصاره جلبک دریایی)؛ T3 [ محلول پاشی 5% عصاره جلبک دریایی در 30، 45، 60، 75 روز پس از کاشت (DAS)]. T4 (خیساندن با محلول 5 درصد کود جلبک دریایی در خاک پس از کاشت پیاز در 30، 45، 60، 75 DAS) و T5 (غوطه ور شدن بنه + محلول پاشی با محلول 5 درصد کود جلبک دریایی در 30، 45، 60، 75 DAS) با برای ارزیابی تأثیر تیمارهای مختلف بر رشد و تولید بنه زعفران از پنج تکرار استفاده شد. در مجموع 25 تخت با ابعاد 1 متر × 1 متر (1 متر مربع) تهیه شد. بنه‌های با وزن 8 تا 10 گرم در عمق 12-10 سانتی‌متری با فاصله بین 20 سانتی‌متر در 10 سانتی‌متر در هفته آخر شهریور در هر دو سال زراعی کاشته شدند. تخت‌ها تا ارتفاع 20 سانتی‌متر برای تخلیه آب اضافی از تخت‌ها در هنگام بارندگی بالا می‌رفتند زیرا پالامپور یک منطقه دیم است. برای دفع عفونت قارچی، بنه ها به مدت نیم ساعت با محلول قارچ کش (کاربندازیم 50% WP) تیمار و در سایه خشک شدند. از وجین دستی برای کنترل علف های هرز در فواصل 15 روزه و در صورت نیاز برای حفظ محصول عاری از علف های هرز در طول فصل رشد استفاده شد.

3 جمع آوری داده ها :

پارامترهای رشد، یعنی ارتفاع بوته، تعداد برگ و طول برگ از 5 بوته در کرت در مراحل مختلف رشد (40 و 90 DAS) زعفران ثبت شد. داده‌های مربوط به تقسیم‌بندی ماده خشک (میلی‌گرم بر گیاه)، یعنی وزن خشک ساقه، برگ، ریشه، بنه و وزن خشک کل، در 40 و 90 DAS ثبت شد. برای داده های تولید بنه، تعداد بنه های دختر 45 و 90 DAS به همراه تعداد و وزن کل بنه در متر مربع در هنگام برداشت محاسبه شد. تعداد بنه بیشتر بر اساس درجات مختلف مانند وزن بنه زیر 5 گرم، 5.1-8.0 گرم، 8.1-12.0 گرم و بیش از 12 گرم طبقه بندی شد.

4 تجزیه و تحلیل خاک :

قبل از اولین فصل زراعی، نمونه‌های خاک از قطعه آزمایشی جمع‌آوری شد، در دمای اتاق خشک شد و سپس از پانل 30 مش عبور داده شد. در دسترس بودن P80 و K6O با استفاده از تکنیک Mehlich شماره 3 محاسبه شد . برای تجزیه و تحلیل نیتروژن و کربن آلی موجود، به ترتیب از روش ماکرو کجلدال و روش های Walkley و Black استفاده شد. pH و بافت خاک با استفاده از pH متر و روش هیدرومتر ارزیابی شد .

5 کلروفیل کل، محتوای کاروتنوئید و میزان فتوسنتز :

برای تجزیه و تحلیل کلروفیل و کاروتنوئیدها، نمونه‌های تازه برگ یک گرمی در 90 DAS در سال‌های 2021-2022 جمع‌آوری شد و با استون (80%) همگن شدند و سپس در 5000 دور در دقیقه به مدت 5 دقیقه سانتریفیوژ شدند. سپس جذب (OD) مایع رویی در 663، 645 و 470 نانومتر با استفاده از اسپکتروفتومتر (مدل T 90 + UV/vis، PG Instrument Ltd.) اندازه گیری شد. به گفته آرنون (1949)، از فرمول های زیر برای محاسبه محتوای کلروفیل a، کلروفیل b و کاروتنوئیدها (mg/g) استفاده شد:

کلروفیل a=12.7(OD663)-2.69(OD645)

کلروفیل b=22.9 (OD645) -4.68 (OD663)

کاروتنوئیدها=(1000 OD470-3.27Chl a-104 Chl b)/229

اندازه گیری فتوسنتزی نیز در 90 DAS در طول 2021-22، با کمک سیستم فتوسنتز LI-6400.

6 تجزیه و تحلیل مواد مغذی پیاز ها :

پیاز های هر واحد آزمایشی در پایان سال دوم به منظور تخمین مواد مغذی مختلف جمع آوری شد. نمونه های پیاز با استفاده از صفحه الک 0.7 میلی متری آسیاب و الک شدند. مواد با H2SO4 غلیظ و HNO3 غلیظ و اسید پرکلریک به ترتیب برای تجزیه و تحلیل N و P، K هضم شدند. آنالایزر نیتروژن Kel Plus، اسپکتروفتومتر و یک اسپکتروفتومتر جذب اتمی برای تخمین استفاده شد. .

7 تجزیه و تحلیل آماری :

از آنالیز واریانس یک طرفه در قالب طرح بلوک‌های تصادفی (RBD) برای تجزیه و تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از چندین ویژگی تولید و رشد زعفران استفاده شد. مقادیر کمترین تفاوت معنی دار (LSD) در 05/0 = P در خطاهای استاندارد میانگین (SEM) ضرب شد تا واریانس درمان به دست آید. برای ارزیابی تحلیل مؤلفه اصلی (PCA) و همبستگی، از نرم‌افزار PAST3 (بسته نرم‌افزار آمار دیرینه‌شناسی برای آموزش و تحلیل داده‌ها نسخه 3) استفاده شد .

نتیجه گیری

1 پارامترهای رشد :

پارامترهای رشد زعفران به طور قابل توجهی تحت تأثیر کاربرد عصاره جلبک دریایی قرار گرفت . ارتفاع بوته از نظر آماری بالاتر در 45 DAS (23.15 و 23.55 سانتی‌متر) و 90 DAS (30.99 و 31.82 سانتی‌متر) در تیمار T5 (غوطه‌وری بنه + محلول‌پاشی 5 درصد کود جلبک دریایی) به ترتیب طی سال‌های 21-2020 و 22-2021 ثبت شد. در مقایسه با کنترل درمان T5 در طول هر دو سال در راستای T2 در 45 و 90 DAS باقی ماند، به جز 45 DAS در طول 2021-22. T5 47.35 و 55.13 درصد ارتفاع بوته بالاتر در 45 DAS در حالی که 36.94 و 58.94 درصد در 90 DAS در طول سال های 2020-21 و 2021-22 بالاتر بود، به ترتیب در مقایسه با شاهد ثبت کرد. طول برگ نیز در T5 در 45 و 90 DAS در مقایسه با شاهد در هر دو سال به طور قابل توجهی بالاتر بود. با این حال، در طول سال‌های 2020-21 در 45 DAS با T2 باقی ماند. تعداد قابل توجهی برگ‌ها در T5 در هر دو تاریخ (45 و 90 DAS) 2020-21 و 2021-22 یافت شد، در حالی که این تیمار مطابق با T4 در 45 و 90 DAS در طول سال‌های 2021-22 باقی ماند. تعداد برگ‌ها در تیمار T5 در 45 DAS 51.63 و 56.97 درصد بیشتر بود در حالی که در 90 DAS طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 در مقایسه با شاهد به ترتیب 80.39 و 56.19 درصد بیشتر بود.

2 پارتیشن بندی ماده خشک :

کاربرد عصاره جلبک دریایی تفاوت معنی‌داری را در تمام پارامترهای تقسیم‌بندی ماده خشک در طول هر دو سال مطالعه نشان داد و داده‌ها  ارائه شده است. تیمار T5 (غلبه‌کردن پیاز + محلول پاشی @ 5% عصاره جلبک دریایی) وزن خشک ساقه را به‌طور معنی‌داری بالاتر ثبت کرد. در 45 (298.91 و 276.70 میلی‌گرم در بوته) و 90 DAS (268.79 و 280.93 میلی‌گرم در گیاه) در طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 به ترتیب نسبت به شاهد. در 90 DAS، درمان T5 از نظر آماری در طول هر دو سال در حد T4 باقی ماند. وزن خشک برگ در هر بوته نیز در T5 در مقایسه با شاهد بیشتر از نظر آماری ثبت شد، اما با T4 در 45 و 90 DAS در طول هر دو سال، به جز 45 DAS طی سال‌های 2020-21 مطابقت داشت. T5 73.74 و 62.93 درصد وزن خشک برگ را در 45 DAS ثبت کرد، در حالی که 85.26 و 43.94 درصد در 90 DAS در طول سال های 21-2020 و 2021-22، در مقایسه با شاهد، به ترتیب بالاتر بود (شکل 3B؛ جداول تکمیلی S2). وزن خشک ریشه به طور قابل توجهی بالاتر در هر بوته در T5 در 45 و 90 DAS در طول هر دو سال نسبت به شاهد ثبت شد، با این حال، در طول سال 2020-21 در 90 DAS با T4 باقی ماند (شکل 3C؛ جدول تکمیلی S2). وزن خشک بنه در هر بوته نیز در T5 با 43.05 و 40.19 درصد وزن خشک بنه در 45 DAS به طور قابل توجهی بالاتر ثبت شد، در حالی که در مقایسه با شاهد به ترتیب 123.43 و 100.14 درصد در 90 DAS طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 بالاتر بود. شکل 3D؛ جدول تکمیلی S3). درمان T5 از نظر آماری با T4 در 90 DAS در طول 2021-22 باقی ماند. از نظر آماری وزن خشک کل هر بوته در T5 در مقایسه با شاهد در هر دو سال بیشتر ثبت شد. T5 با T2، T3 و T4 در 45 DAS باقی ماند، در حالی که T2 و T4 در 90 DAS در طول 2021-22 (شکل 3E؛ جدول تکمیلی S3).

3 تولید پیاز :

حداکثر پارامترهای تولید پیاز، یعنی تعداد پیاز ها در بوته، تعداد کل پیاز در متر مربع و وزن کل پیاز (g/m2) نتایج قابل توجهی را در طول هر دو سال نشان دادند . تعداد پیازها به‌طور معنی‌داری در هر بوته در T5 (غوطه‌وری بنه + محلول‌پاشی @ 5 درصد عصاره جلبک دریایی) نسبت به شاهد در 45 و 90 DAS در طول هر دو سال مشاهده شد. تیمار T5 در هر دو سال به جز 90 DAS در طول سال‌های 2020-21، از نظر آماری در حد T4 (آب‌شویی 5 درصد عصاره جلبک دریایی پس از کاشت پیاز) باقی ماند. در 90 DAS، تیمار T5 به ترتیب 135.33 و 139.21 درصد تعداد پیاز ها را در مقایسه با شاهد در طی سال های 2020-21 و 2021-22 ثبت کرد . در طی سال‌های 2020-21، تعداد کل پیاز ها در متر مربع در T2 (آب غوطه‌ور شدن پیاز @ 5% عصاره جلبک دریایی) نسبت به شاهد و به دنبال آن T5 به‌طور قابل‌توجهی بیشتر بود. با این حال، در طی سال‌های 2021-2022، تیمار T5 (غلبه‌کردن پیاز + اسپری برگی @ 5% کود جلبک دریایی) تعداد کل پیاز ها در متر مربع به طور قابل‌توجهی بالاتری را ثبت کرد و در مقایسه با شاهد، T4 را از نزدیک دنبال کرد. تیمارهای T2 و T5 به ترتیب 33.64 و 30.20 درصد تعداد کل پیاز در متر مربع را نسبت به شاهد در طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 بیشتر ثبت کردند. وزن کل پیاز (g/m2) در T5 در هر دو سال به طور قابل توجهی بالاتر با 54.43 و 39.55 درصد در مقایسه با شاهد ثبت شد.

افزایش قابل توجهی در تعداد پیاز ها در متر مربع در هنگام برداشت برای پیاز های طبقه بندی شده بر اساس وزن آنها مشاهده شد . تعداد پیاز ها  با وزن بیش از 12 گرم در T5 در مقایسه با شاهد در هر دو سال به طور قابل توجهی بیشتر بود. پیاز ها با وزن 12 گرم در تیمار T5 طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 به ترتیب 190.90 و 244.44 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود. تیمار T5 همچنین در مقایسه با سایر تیمارهای کود جلبک دریایی، تعداد بیشتری از پیاز ها با دسته‌های 8-12 و 5-8 گرمی را در طی سال‌های 2020-21 و 2021-22 ثبت کرد. با این حال، پیاز ها با وزن کمتر از 5 گرم از نظر آماری در T2 در طی سال‌های 2020-21 بالاتر بودند. طی سال‌های 2021-22، هیچ اثر قابل توجهی برای تعداد پیاز ها با وزن کمتر از 5 گرم مشاهده نشد.

4 تجزیه و تحلیل اجزای اصلی :

مجموعه 9 متغیری برای سال های 2020-2021 و 2021-2022 در تجزیه و تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده شد. با توجه به اطلاعات نشان داده شده در شکل 6، PC1 و PC2 به ترتیب 96.34% و 96.71% تغییرات را برای سال های 2020-21 و 2021-22 به خود اختصاص داده اند. پیوندهای بین متغیرها در فضای دو مؤلفه اول (PC1 و PC2) در شکل 6 نشان داده شده است، که همچنین نشان می دهد که هر متغیر در هر سال چقدر به اجزای اصلی کمک کرده است. در طول سال‌های 2020-21، به جز تعداد برگ/گیاه (V2)، وزن خشک برگ (V3)، و تعداد کل پیاز در متر مربع (V8)، همه متغیرها [ارتفاع گیاه (V1 سانتی‌متر)؛ وزن خشک ساقه (V4); وزن خشک ریشه (V5)؛ وزن خشک پیاز (V6)؛ تعداد پیاز ها/گیاه (V7) و کل پیاز g/m2 (V9)] در مختصات منفی PC1 قرار دارند. PCA تیمارها را به چهار خوشه مجزا تقسیم کرد. خوشه I، مقدار بالاتری از V1 (23.15 سانتی متر)، V2 (21.73)، V3 (583.41 میلی گرم)، V4 (298.91 میلی گرم)، V5 (149.00 میلی گرم)، V6 (1385.14 میلی گرم)، V7 (2.13) و V9 (447.62) نشان داد. گرم بر متر مربع). Cluster II بالاترین مقدار V8 (101.00) را نشان داد، در حالی که خوشه III نشان دهنده محدوده پایین V1 (15.71-17.71cm)، V2 (14.33-16.06)، V3 (335.79-405.92 میلی گرم)، V4 (190.54-198 میلی گرم) است. ، V5 (81.68-87.71 میلی گرم)، V6 (968.25-1125.57 میلی گرم)، V7 (0.47-1.07) و V9 (289.84-330.20 گرم بر متر مربع). خوشه IV یک محدوده میانی از اکثر متغیرها و پایین ترین محدوده V8 (88.00) را نشان می دهد. تیمار T5 (غلبه کردنپیاز + اسپری برگی @ 5٪ عصاره جلبک دریایی) توسط PC1 و PC2 در PCA bi-plot (شکل 6A) جدا شد و در مختصات مثبت هر دو PC قرار گرفت. در مقابل، تیمارهای T1 و T3 با هم گروه بندی می شوند. داده‌های نشان‌داده‌شده در شکل‌های 2-5 توسط دو پلات‌های PCA (شکل 6) پشتیبانی می‌شوند، که ارتباطات قوی بین متغیرهای کلیدی برای T5 را توضیح می‌دهد.

5 تجزیه و تحلیل همبستگی :

ماتریس همبستگی بین متغیرهای ارتفاع بوته (V1)، تعداد برگ/بوته (V2)، وزن خشک برگ (V3)، وزن خشک ساقه (V4)، وزن خشک ریشه (V5)، وزن خشک پیاز (V6)، تعداد پیاز ها/گیاه (V7)، تعداد کل پیاز در متر مربع (V8) و وزن کل پیاز در گرم بر متر مربع (V9) نیز طی سال‌های 21-2020 و 2021-22 تعیین شد (شکل 7). طی سال‌های 2020-21، بین V1 و سایر متغیرها به جز V8 همبستگی مثبت و معنی‌داری (01/0=P) مشاهده شد، اما طی سال‌های 22-2021 همبستگی مثبت (01/0 = P) با V3، V4، V5، V6 مشاهده شد. ، V7 و V8. V2 نیز با V1 همبستگی مثبت نشان داد اما در سطح معنی داری 0.05 = P. بین V3 و متغیرهای V1، V2، V8، V9 همبستگی مثبت معنی‌دار (0.01 = P) مشاهده شد. با این حال همبستگی مثبت در سطح معنی داری 0.05 = P برای V4، V5، V6 و V7 در طول سال 2020-21 مشاهده شد (شکل 7A). طی سال‌های 2021-2022، همبستگی مثبت و معنی‌داری (01/0=P) با تمامی متغیرها یافت شد.

همبستگی معنی دار و مثبت V4، V5، V6 و V7 با سایر متغیرها در طول هر دو سال به جز V8 در سال 2020-21 مشاهده شد. در طی سال‌های 2020-2020، V8 فقط با V2 و V9 در سطح معنی‌داری 01/0 = P همبستگی مثبت و معنی‌داری نشان داد، در حالی که طی سال‌های 2021-22، با همه متغیرها مشاهده شد. V9 یک همبستگی مثبت در سطح معناداری 0.01 = P با V1، V2، V3، V4، V5، V6، V7 در طول 2020-21 و با V2، V5، V7، V8 در طول 2021-22 نشان داد .

6 ترکیب بیوشیمیایی و مغذی زعفران :

تیمار عصاره جلبک دریایی به طور قابل توجهی سطوح chl a، chl b و کاروتنوئیدها را در برگ زعفران در مقایسه با شاهد افزایش داد . در بین تیمارهای کود مایع جلبک دریایی، T5 بیشترین مقدار کلروفیل و کاروتنوئیدها را ثبت کرد. علاوه بر این، مشخص شد که گیاهان تیمار شده با عصاره جلبک دریایی، نرخ فتوسنتزی بسیار افزایش یافته‌اند و تیمار T5 بالاترین میزان را دارد. در پیازهای زعفران، شاهد سطوح بالاتری از N، P، K، Zn، Fe، Cu و Mg را در مقایسه با تیمارهای کود مایع جلبک دریایی ثبت کرد . درشت مغذی های N، P و K در تیمار T5 که به ترتیب 22.23، 48.69 و 9.51 درصد کمتر از گروه شاهد بود، به طور قابل توجهی کمتر بودند. کمترین مقدار روی و مس در T3 و آهن و منیزیم در T2 یافت شد. در مقایسه با گروه شاهد، منگنز و کلسیم به ترتیب در تیمار T4 و T2 به طور قابل توجهی بالاتر بود. کمترین مقدار منگنز در T5، T3 و T2 یافت شد، در حالی که کلسیم در T3 بود.

3 بحث :

استفاده بالقوه از عصاره جلبک دریایی در کشت محصولات برای افزایش عملکرد زیست توده و تولید کیفیت تحقیقات گسترده ای دریافت کرده است. عصاره جلبک دریایی، هنگامی که روی گیاهان زعفران اعمال می شود (غوطه ور کردن پیاز + محلول پاشی @ 5٪ عصاره جلبک دریایی) منجر به پارامترهای رشد قابل توجهی بالاتری می شود . بهبود پارامترهای رشد با استفاده از عصاره جلبک دریایی ممکن است ناشی از محتوای فیتوهورمون‌های مختلف باشد (Colapietra and Alexander, 2006). اکسین‌ها، سیتوکینین، جیبرلین‌ها، آبسیزیک اسید، اتیلن و اکسین‌ها فیتوهورمون‌های اصلی هستند که در عصاره جلبک دریایی یافت می‌شوند و مسئول تقسیم سلولی، طویل شدن رشد بافت گیاهی و تسلط اپیکال هستند (Nirmani Kularathne et al., 2021). السعد و الزبیدی (2021) گیاهان بالاتر را با حداکثر تعداد برگ هنگام سمپاشی با عصاره جلبک دریایی آکادی ثبت کردند. طول برگ بیشتر زعفران نیز توسط بهدانی و همکاران گزارش شده است. (2020) زمانی که بیشترین غلظت عصاره جلبک دریایی آکادیا از طریق محلول پاشی روی گیاهان زعفران اعمال شد. یافته‌های کنونی با یافته‌های Sridhar و Rengasamy (2010) و Ibrihem (2015) که از عصاره جلبک دریایی برای درمان Tagetes erecta L. و Calendula officinalis L. استفاده کردند، مطابقت داشت و نتایج مؤثری از نظر ارتفاع بوته و تعداد برگ داشت. .

غوطه وری پیاز همراه با محلول پاشی در گیاهان زعفران با تحرک فوری هورمون های گیاهی و مواد مغذی به دلیل درگیری مستقیم با بافت های گیاهی و سرعت جذب سریع از طریق محلول پاشی و همچنین جذب ذرات خاک از طریق غوطه وری پیاز بهتر عمل می کند. همچنین در مطالعه ما با استفاده از عصاره جلبک دریایی، وزن خشک برگ، ساقه، ریشه و پیاز زعفران به طور قابل توجهی بالاتر مشاهده شد . این نتایج مطابق با تجزیه و تحلیل همبستگی انجام شده بود که در آن مقادیر همبستگی مثبت و معنی‌داری بین پارامترهای رشد و پارامترهای وزن خشک زعفران مشاهده شد. (2020) یافته های مشابهی را با وزن خشک برگ و گلبرگ بیشتر زعفران هنگام تیمار با عصاره جلبک دریایی ثبت کرد. گونه های گیاهی آفتابگردان تیمار شده با غلظت رقت 5 درصد جلبک های دریایی نیز حداکثر جرم تازه و خشک کل گیاه را فراهم کردند (Nirmani Kularathne et al., 2021). برخی از محققان اهمیت عصاره جلبک دریایی را در افزایش زیست توده گیاهی محصولات مختلف با افزایش توانایی خاک برای جذب مواد مغذی برجسته کرده اند (Turan and Kose, 2004; Alhamzawi, 2019).

استفاده از عصاره جلبک دریایی نیز زمانی که هم غوطه وری پیاز و هم محلول پاشی با غلظت 5 درصد روی گیاهان زعفران اعمال شد، تولید پیاز را افزایش داد . افزایش پارامترهای رشد ممکن است منجر به تولید بیشتر بنه شود که با همبستگی مثبت قابل توجهی که در یافته‌های ما بین این پارامترهای رشد و تولید پیاز مشاهده شده است پشتیبانی می‌شود.

مقادیر کمی از فیتوهورمون‌ها مانند اکسین‌ها که در عصاره جلبک‌های دریایی وجود دارند و مکانیسم‌های تحریکی متعددی که در نتیجه تیمار با این عصاره‌ها در سیستم گیاهی فعال می‌شوند، ممکن است معماری بهتر ریشه‌زایی را توضیح دهند (Ali et al., 2021b). کود مایع جلبک دریایی در مطالعه حاضر علاوه بر حضور هورمون‌ها، حاوی پلی فنل‌ها و فلاونوئیدها نیز می‌باشد که اثرات مثبت شناخته شده‌ای بر گیاهان نیز دارد (واگهلا و همکاران، 2022). یکی از ترکیبات فرمولاسیون حاضر عصاره جلبک دریایی Kappaphycus alvarezii است که مشخص شده است تعدادی از ژن ها و فاکتورهای رونویسی را در جهت افزایش مطلوب زیست توده و عملکرد ذرت پس از محلول پاشی یا خیس کردن تعدیل می کند .

یافته‌های ما توسط مطالعات السعد و الزبیدی (2021) تأیید شد که تعداد و وزن بیشتری از پیازها از گیاهان تیمار شده با عصاره جلبک دریایی آکادی را گزارش کردند. بهدانی و همکاران (2020) همچنین مشاهده کردند که استفاده از کود جلبک دریایی در غلظت های بالاتر منجر به حداکثر وزن پیاز ها می شود. کاربرد کود مایع جلبک دریایی میزان chl a، chl b، محتوای کاروتنوئید و میزان فتوسنتز را در مطالعه حاضر به طور قابل توجهی افزایش داد . به طور مشابه، استفاده از عصاره جلبک دریایی روی گیاهان پیاز باعث افزایش محتوای کلروفیل و کاروتنوئید در پیاز پیاز شد (Szczepanek et al., 2017; Gupta et al., 2021). افزایش رنگدانه‌های فتوسنتزی نشان می‌دهد که این گیاهان از نظر فیزیولوژیکی فعال‌تر از گیاهان شاهد هستند و می‌توانند مواد جذب فتوسنتزی بیشتری ایجاد کنند و در نتیجه نرخ فتوسنتز بالاتری ایجاد می‌شود. تولید برگ های بیشتر برای رشد بیشتر پیاز یا پیاز مهم است . افزایش قابل توجه در اندازه و کمیت پیاز در مطالعه حاضر ممکن است به گیاهان تیمار شده با جلبک دریایی نسبت داده شود که محتوای کلروفیل و سرعت فتوسنتزی بسیار بالاتری دارند. گیاهان با کاربرد عصاره جلبک دریایی دارای مقادیر کمتری از N، P، K، Zn، Fe، Cu و Mg در پیاز زعفران نسبت به شاهد بودند .

ممکن است به جذب کارآمد و استفاده از این مواد مغذی نسبت داده شود که منجر به افزایش قابل توجه محتوای رنگدانه‌ها، تعداد برگ‌ها، تعداد پیاز ها و وزن پیاز شد. طبق گفته گوپتا و همکاران، برگ‌ها و پیاز ها کمترین سطوح N، K و Mg را ثبت کردند. (2021)، زمانی که گیاهان با عصاره جلبک دریایی تیمار شدند، در حالی که بالاترین جذب مواد مغذی در کنترل مشاهده شد. با تقویت رشد ریشه، عصاره جلبک دریایی جذب مواد مغذی را افزایش می دهد گزارش کرد که برگهای ذرت قادر به جذب مواد مغذی به میزان قابل توجهی نسبت به شاهد بودند که گونه های Ascophyllum nodosum و Laminaria spp. عصاره استفاده شد.

به طور کلی، مزایای محرک های زیستی مبتنی بر کود جلبک دریایی برای محیط زیست و تولید محصول، از تجویز آنها برای استفاده در سیستم های مختلف کشت پشتیبانی می کند. کود جلبک دریایی از ترکیب جلبک دریایی سارگاسوم زمانی که روی محصول زعفران اعمال شد، نتایج بهتری را در تمام جنبه های رشد، وزن خشک، جذب مواد مغذی و تولید پیاز زعفران نشان داد. کاربرد همزمان کود مایع جلبک دریایی قبل و بعد از کاشت (T5: غوطه وری پیاز + محلول پاشی @ 5% عصاره جلبک دریایی) تعداد پیاز ها و وزن بیشتر پیاز ها در متر مربع را ثبت کرد. مواد مغذی موجود در پیاز ها به دلیل جذب کارآمد و استفاده از این مواد مغذی در افزایش تولید پیاز، بالاترین و در T5 کمترین مقدار را نشان می‌دهد که آن را به جایگزینی مناسب برای محدود کردن کاربرد کودهای معمولی و کاهش اثرات بر محیط زیست تبدیل می‌کند که منجر به پاک‌کننده می‌شود. محیط. مطالعات نشان می دهد که نیاز به بررسی بیشتر در مورد کاربرد عصاره های مختلف جلبک دریایی با غلظت های مختلف همراه با PGPR برای مشاهده اثر هم افزایی بر عملکرد و کیفیت تولید زعفران است.