بررسی تاثیر نانو کلات کامل بر شاخصه‌های عملکرد و برخی متابولیت‌های ثانویه گیاه همیشه‌بهار (Calendula officinalis L.)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران.

2 گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران

3 استادیار گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران.

چکیده

جهت دستیابی به عملکرد مطلوب با بهینه‌سازی تغذیه و کاهش هزینه‌ها، استفاده از نانوکودها رایج شده است. برای انجام این تحقیق، آزمایشی گلدانی به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با 2 فاکتور و 5 تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل، غلظت-های مختلف نانوکود شامل 5 سطح (شاهد، یک، دو، سه و چهار گرم در لیتر) و فاکتور دوم شامل: دفعات محلول‌پاشی در دو سطح (هفت و چهارده روز یک‌بار) بود. بالاترین ارتفاع بوته (10/48 سانتی‌متر)، قطر گل (22/40 میلی‌متر) و تعداد گل (74/38) پس از کاربرد غلظت یک گرم در لیتر نانوکود در تیمار محلول‌پاشی هفت روز یک‌بار مشاهده شد. غلظت یک گرم در لیتر نانوکود با محلول‌پاشی چهارده روز، بیشترین تأثیر افزایشی را در ارتباط با میزان فلاون و فلاونول (08/9 میلی‌گرم کوئرستین در گرم نمونه خشک) نشان داد. دفعات محلول‌پاشی هفت‌روز با غلظت سه گرم در لیتر نانوکود، به طور معنی‌داری میزان فلاونوئید کل را افزایش (20/38 میلی‌گرم کوئرستین بر گرم وزن خشک) داد. در ارتباط با مقدار ترکیبات فنولی کل، افزایش غلظت تا سطح سه گرم در لیتر باعث افزایش این ترکیبات شد و محلول پاشی چهارده روز روند افزایشی معنی‌داری در این صفت در مقایسه با محلول‌پاشی هفت روز نشان داد. با افزایش غلظت نانوکود، فعالیت آنتی‌اکسیدانی گیاه کاهش یافت اما دفعات محلول‌پاشی چهارده روز یک‌بار افزایش معنی‌داری در مقایسه با هفت روز نشان دادند. غلظت سه گرم در لیتر نانوکود با محلول‌پاشی هفت روزه باعث بهبود بیشتر رنگیزه‌های فتوسنتزی گردید.

کلیدواژه‌ها


Abdel-Aziz, H. M. M., Hasaneen, M. N. A., Aya, M. O. 2018. Foliar application of nano chitosan NPK fertilizer improves the yield of wheat plants grown on two different soils. The Egyptian Journal of Experimental Biology (Botany), 14(1): 63-72.
Akay, A. 2011. Effect of zinc fertilizer applications on yield and element contents of some registered chickpeas varieties. African Journal of Biotechnology, 10(61): 13090-13096.
Alloway, D. 2008. Zinc in soils and crop nutrition. Published by IZA and IFA Brussels, Belgium and Paris, France, 135p.
Arora, S., Singh, M. 2001. Interaction effect of zinc and nitrogen on growth and yield of barley (Hordeum vulgare L.) on typic ustipsamments. Asian Journal of Plant Sciences, 3(1): 101-103.
Ashnavar, M., Bahmanyar, M. E., Akbarpour, V., Ghorbani, N. 2017. Effect of nanophosphorus and vermicompost on yield and essence percentage in Matricaria chamomilla. Journal of Crop Improvement. 1: 177-187.
Azizi, M., Safaei, Z. 2017. The effect of humic acid and Farmex nanofertilizer on morphological traits, yield and essence content in Nigella sativa. Journal of Horticulture Science. 30(4): 671-680.
Badr, M. A., Abou El-Yazied, A. A. 2007. Effect of fertigation frequency from subsurface drip irrigation on tomato yield grown on sandy soil. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 1(3): 279-285.
Chen, H. C., Roco, M. C. Son, J. B., Jiang, S., Larson, C. A., Gao, Q. 2013. Global nanotechnology development from 1991 to 2012: patents, scientific publications and effect of NSF funding. Journal of Nanoparticle Research, 15:1951.
 
Dere, S., T., Gunes, R., Sivaci. 1998. Spectrophotometric determination of chlorophyll a, b and total carotenoid contents of some algae species using different solvents. Journal of Botany, 22: 13- 17.
Drostkar, E., Talebi, R., Kanouni, H. 2016. Foliar application of Fe, Zn and NPK nano-fertilizers on seed yield and morphological traits in chickpea under rainfed condition. Journal of Research in Ecology, 4(2): 221-228.
Elfeky, S. A., Mohammed, M. A., Khater, M., Osmen, Y. A. H., Elsherbini, E. 2013. Effect of magnetite nano-fertilizer on growth and yield of Ocimum basilicum L. International Journal of Indigenous Medicinal Plants, 46(3): 1286-1293.
Gao, J., Xu, G., Qian, H., Liu, P., Zhao, P., Hu, Y. 2013. Effects of nano-TiO2 on photosynthetic characteristics of Ulmus elongata seedlings. Environmental Pollution, 176: 63-70.
Janmohammadi, M., Amanzadeh, T., Sabaghnia, N., Dashti, S. 2016. Impact of foliar application of nano micronutrient fertilizers and titanium dioxide nanoparticles on the growth and yield components of barley under supplemental irrigation. Acta Agriculturae Slovenica, 107(2): 265-276.
Lebaschi, M., Sharifi Ashoorabadi, A., Abbaszadeh, B. 2004. Hyperisin for efficient production of nitrogen. Medicinal and Aromatic Plant Research Journal, 20: 441-445.
Liu, R., Lal, R. 2015. Potentials of engineered nanoparticles as fertilizers for increasing agronomic productions. Science of the Total Environment., 514: 131-139.
Marimuthu, S., Surendran, U. 2015. Effect of nutrients and plant growth regulators on growth and yield of black gram in sandy loam soils of Cauvery new delta zone, India. Cogent Food and Agriculture, 1(1): 1-9. 
Mekkdad, A. A. A. 2017. Response of peanut nitrogen fertilizer levels and foliar zinc spraying rates in newly reclaimed sandy soild. Journal of Plant Production Mansoura University, 8(2): 153-159.
Menichini, F., Tundis, R., Bonesi, M., Loizzo, M.R., Conforti, F., Statti, G., De Cindio, B., Houghton, P.J., Menichini, F. 2009. The influence of fruit ripening on the phytochemical content and biological activity of Capsicum chinense Jacq. cv Habanero. Food Chemistry, 114(2), 553-560.
Mohammadghasemi, V., Moghaddam, S., Rahimi, A., Pourakbar, L. 2019. Effects of nano-fertilizers on the antioxidant properties of Lallemantia iberica.  XXIV Conference. Savetovanje o biotechnologiji, Cacak, Serbia.
Mohammadi, M., Majnoun Hosseini, N and Dashtaki, M. 2016. Effect of nano-ferric oxide and zinc sulfate on chlorophyll, anthocyanin, flavonoid and leaf mineral elements of peppermint (Mentha piperita L.) at Karaj climatic conditions. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants. 32(5): 770-783. 
Oke, F., B., Aslim, S., Ozturk and S. Altundag. 2009. Essential oil composition, antimicrobial and antioxidant activities of Satureja cuneifolia Ten. Food Chemistry, 112: 874-879.
Patel, N., Rajput, T. B. S. 2005. Effect of fertigation frequency on onion (Allium cepa) yield and soil nitrate-nitrogen. Indian Journal of Agricultural Science, 75(11): 725-730.
Peyvandi, M., Parande, H., Mirza, M. 2011. Comparison of the effects of nano-iron chelated with iron chelate on growth parameters and antioxidant and enzyme activity on Ocimum basilicum. New Cellular and Molecular Biotechnology Magazine, 1(4): 89-98.
Pintea, A., Bele, C., Andrei, S., Socaciu, C. 2003. HPLC analysis of carotenoids in four varieties of Calendula officinalis L. flowers. Acta Biologica Szegdiensis, 47(1-4): 37-40.
Pirzadah, T. B., Malik, B., Maqbool, T., Rehman, R. U. 2019. Development of nano-bioformulations of nutrients for sustainable agriculture. In: Prasad R, Kumar V, Kumar M, Choudhary D, (eds) Nanobiotechnology in bioformulations. Nanotechnology in life sciences. Springer, Cham, pp: 381-394.
Popova, M.P., V., Bankova, D., Butovska and V. Petkov. 2004. Validated methods for the quantification of biologically active constituents of poplar-type propolis. Phytochemistry Analysis, 15(4): 235-240.
Prasad, T. N. V., Sudhakar, K. V. P., Sreenivasulu, Y., Latha, P., Munaswamy, v., Raja Reddy, K., Sreeprasad, T. S., Sajanalal, P. R., Pradeep, T. 2012. Effect of nanoscale zinc oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. Journal of Plant Nutrition, 35: 905-927. 
Rezaei, M., Abbasi, H. 2014. Foliar application of nano-chelate and non-nanochelate of zinc on plant resistance physiological processes in cotton (Gossipium hirsutum L.). Iranian Journal of Plant Physiology, 4(4): 1137-1144.
Rostami, M., Movahedi, Z., Davari, M. R., Siahpoosh, S. 2017. Effect of foliar application of biofertilizer and nano-fertilizers on morpho-physilogical characteristics of peppermint (Mentha piperita L.). In: Tropentag 2017-Future Agriculture: Social-Ecological Transitions and Biocultural shifts. Malayer University, Iran. 
Sempeho, S. I., Kim, H. T., Mubofu, E., Hilonga, A. 2014. Meticulous overview on the controlled release fertilizers. Adv. Chem. 16 pp. 
Sepahvand. A., Sepahvand, F., Sepahvand, S., 2016. Evaluation of medicinal characteristics in Calendula officinalis. 7th Conference on Recent Research in Science and Technology. Elm Mehvaran Company. Kerman, Iran.
Servin, A., Elmer, W., Mukherjee, A., Torre-Roche, R. D., Hamdi, H., White, J. C., Bindraban, P., Dimkpa, C. 2015. A review of the use of engineered nanomaterials to suppress plant disease and enhance crop yield. Journal Nanoparticle Research, 17: 92.
Shebl, A., Hassan, A. A., Salama, D. M. Abd El-Aziz, M. E., Mohamed, S., Abd Elwahed, A. 2019. Green synthesis of nanofertilizers and their application as a foliar for Cucurbita pepo L. Journal of Nanomaterials, 3476347. 11 pp.
Singh, D., Rathod, V., Ninganagouda, S, Herimath, J. Kulkarni, P. 2013. Biosynthesis of silver nanoparticles by endophytic fungi Pencillium sp. Isolated from Curcuma longa (turmeric) and its antibacterial activity against pathogenic Gram-negative bacteria. Journal of Pharmacy Research, 7: 448-453.
Solanki, P., Bhargava, A., Chipa, H., Jain, N., Panwar, J. 2015. Nano-fertilizers and their smart delivery system. In: Nanotechnologies in food and agriculture, Springer, Cham. Pp: 81-101.
Sugunan, A., Dutta, J. 2008. Pollution treatment, remediation and sensing. In: Harald K (ed) Nanotechnology, vol 3. Wiley-VCH, Weinheim, pp: 125-143.
Thanka Mahil, E. I., Kumar, B. N. A. 2019. Foliar application of nanofertilizers in agricultural crops. Journal of Farm Sciences, 32(3): 239-249.
 Vafa, Z. N., Sirousmehr, A. R., Ghanbari, A., Khammari, E., Falahi, N. 2015. Effect of nano-zinc and humic acid in quantitative and qualitative characteristics of savory (Satureja hortensis L.). International Journal of Biosciences, 6: 124-136.
Wasupalli, G. K., Verma, D. 2011. Molecular interactions in self-assembled nano-structures of chitosan-sodium alginate-based polyelectrolyte complexes. International Journal of Biological Macromolecules, 114: 10-17.
Wojdylo, A., J. Oszmianski and R. Czemerys. 2007. Antioxidant activity and phenolic compound in 32 selected herbs. Food Chemistry, 1005: 940-949.