Plant Process and Function

fa اثر محلول‌پاشی سیلیسیم بر اجزای عملکرد، ویژگی‌های فیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی گیاه بادرنجبویه (Melissa officinalis L.) در بسترهای کشت مختلف The effect of growth media on yield components, physiological and phytochemical characteristics of lemon balm (Melissa officinalis L.) under silicon foliar spraying باغبانی Horticulture پژوهشي Research بادرنجبویه (Melissa officinalis) گیاه دارویی ارزشمند در مدیترانه و غرب آسیا است. در سال‌های اخیر مشخص شده ‌است عنصر سیلیسیم، دارای اثرات مهمی روی رشد و افزایش مقاومت گیاه نسبت به تنش‌ها و بهبود جذب یون‌ها است. امروزه، به‌ویژه در شرایط نامساعد محیطی، سیستم‌های کشت بدون‌خاک از مهمترین فناوری‌های روز به‌شمار می‌آیند. باتوجه به اهمیت روزافزون این نوع از تکنیک‌ کشت، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار سطح سیلیسیم با غلظت‌های صفر، 75/0، 5/1 و 25/2 میلیمولار در چهار بستر کشت شامل خاک و ماسه (مشتقات خاکی)، خاک و ورمی‌کمپوست (مشتقات خاکی)، پرلیت (بدون خاک و تغذیه با محلول غذایی با پایه هوگلند)، پرلیت و کوکوپیت (بدون خاک و تغذیه با محلول غذایی با پایه هوگلند) با سه تکرار انجام شد. پس از کشت نشا و کاملشدن رشد رویشی و شروع فاز گلدهی، شاخصهای رشدی، مورفوفیزیولوژیک و فیتوشیمیایی از جمله طول ریشه، وزن تر و خشک اندام ‌هوایی و ریشه، رطوبت نسبی برگ، رنگیزههای فتوسنتزی، فنل ‌کل، فلاونوئید کل، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، عملکرد و درصد اسانس اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که اثر متقابل سیلیسیم با بسترهای کشت بر شاخص‌های مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بادرنجبویه در سطح اختلاف یک ‌درصد معنیدار شد و بیشترین میانگین شاخصهای رشدی و فیزیولوژیکی در بستر کشت پرلیت به‌دست آمد. افزایش غلظت سیلیسیم تا حدی باعث بهبود عملکرد شد اما در غلظت 5/1 میلیمولار بهترین نتایج به دست آمد. بیشترین مقدار عملکرد اسانس (06/0 میلی‌گرم در هر بوته) در شرایط خاک مزرعه و بدون محلول‌پاشی سیلیسیم و بیشترین درصد اسانس (8/0 درصد) در محیطکشت پرلیت با سیلیسیم 25/2 میلیمولار به‌دست آمد. همچنین بالاترین مقدار فنل‌ کل (140 میلی‌گرم بر گرم ماده خشک) در سیستم کشت خاکی و سیلیسیم 25/2 میلیمولار و فعالیت آنتی‌اکسیدانی (55 میلی‌گرم بر گرم ماده خشک) در محیطکشت خاکی و عدم استفاده از سیلیسیم مشاهده شد. باتوجه به نتایج به‌دست آمده، به نظر می‌رسد با وجود اینکه سیلیسیم دارای اثرات افزایشی بر پارامترهای رشدی بوده است، بهترین نتیجه روی متابولیت‌های ثانویه، در بستر خاک مزرعه بدون کاربرد سیلیسیم، به‌دست آمد که از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه است. <div style="text-align: justify;"></div> Lemon balm (Melissa officinalis) is a valuable medicinal plant in the Mediterranean and West Asia. Silica is also emphasized as a very important element in improving the behavior of plants. Today, and especially in adverse environmental conditions, soilless cultivation systems are among the most important technologies of the day. Considering the growing importance of this type of cultivation technique, a factorial experiment in the form of a completely randomized design with four silica treatments with concentrations of zero, 0.75, 1.5 and 2.25 mM and three repetitions in four cultivation beds including soil and sand (soil derivatives), soil and vermicompost (soil derivatives), perlite (without soil and feeding with nutrient solution with Hoagland base), perlite and cocopeat (without soil and feeding with nutrient solution with Hoagland base) were done. After seedling cultivation and the completion of vegetative growth, growth, morphological, physiological and phytochemical indicators, including root length, fresh and dry weight of aerial organs and roots, relative humidity of leaves, photosynthetic pigments, total phenolics, total flavonoids, antioxidant activity, oxidation, yield and percentage of essential oil, were measured. The results showed that the interaction effect of silicon with culture media on morpho-physiological and biochemical indicators of marigold was significant at the level of 1% difference. However, growth and physiological indicators in the perlite culture bed had the highest averages compared to other beds. Increasing the concentration of silicon improved the performance to some extent, but the best results were obtained at a concentration of 1.5 mM. The highest amount of essential oil yield (0.06 mg per plant) was obtained in field soil conditions without silicon foliar spraying, and the highest percentage of essential oil (0.8%) was obtained in perlite culture medium with 2.25 mM silicon. Also, the highest amount of total phenol (140 mg/g dry matter) was obtained in the soil culture system, and 2.25 mM silicon and antioxidant activity (55 mg/g dry matter) were obtained in the soil culture medium and no use of silicon. According to the obtained results, it seems that despite the increasing effect of silicon on the growth parameters, the field soil substrate without the application of silicon has the best results on the secondary metabolites of the plant and is economical. اسانس, عملکرد بیولوژیک, کشت بدون خاک, ورمی‌کمپوست Essential oil, Biological yield, Soilless cultivation, Vermicompost 91 108 http://jispp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1071-3&slc_lang=fa&sid=1 Sarah Khorasaninejad سارا خراسانی نژاد skhorasaninejad@yahoo.com 100319475328460034032 100319475328460034032 Yes Horticultural Sciences Department, Plant Production faculty, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران Fatemeh Beheshti فاطمه بهشتی fbeheshti68@yahoo.com 100319475328460034033 100319475328460034033 No Horticultural Sciences Department, Plant Production faculty, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران Fatemeh Davarian فاطمه داوریان fatemeh76davarian@yahoo.com 100319475328460034034 100319475328460034034 No Horticultural Sciences Department, Plant Production faculty, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران Hosein Keykha حسین کیخا lordhosin20@gmail.com 100319475328460034035 100319475328460034035 No Horticultural Sciences Department, Plant Production faculty, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran گروه علوم باغبانی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران