تاثير كاربرد ورمي­ كمپوست و پسماند كمپوست قارچ­ خوراكي ( Agaricus bisporous L) بر شاخص‌هاي رشد و جذب عنصرهاي غذايي كم كاربرد در گياه دارويي مرزه­ (Satureja hortensis L)

Effect of vermicompost and spent mushroom compost on growth and micronutrients content in Summer savory (Satureja hortensis L.)

سابقه و هدف: كودهاي آلي از جمله ورمي كمپوست و كمپوست مصرف شده قارچ مي توانند در توليد سبزي‌ها و گياهان دارويي با هدف كاهش اثرگذاري‌هاي زيانبار كودهاي شيميايي و افزايش حاصل‌خيزي خاك به دليل دارا بودن مقادير زيادي از عنصرهاي غذايي مانند نيتروژن، فسفر و پتاسيم كاربرد داشته باشند. در اسانس گياه مرزه تركيب‌هاي پرشمار زيستي وجود دارند كه امروزه در صنايع دارويي و غذايي به طور گسترده اي استفاده مي‌شوند. اين پژوهش، با هدف ارزيابي تاثير كاربرد ورمي كمپوست و پسماند كمپوست قارچ خوراكي بر شاخص هاي رشد، محتواي عنصرهاي غذايي كم كاربرد و اسانس در اندام‌هاي هوايي گياه دارويي مرزه (Satureja hortensis L.) انجام گرفت. مواد و روش­ ها: آزمايش گلداني در مزرعه پژوهشي دانشگاه محقق اردبيلي روي گياه دارويي مرزه با استفاده از تيمارهاي كمپوست قارچ شسته نشده، كمپوست قارچ شسته شده و ورمي كمپوست هركدام با 5 سطح كاربرد (10، 20، 30، 40 و 50 درصد حجمي) و تيمار شاهد در قالب طرح كاملاً تصادفي در 5 تكرار انجام گرفت. در پايان فصل رشد، شاخص­هاي رشد مانند ارتفاع بوته، وزن تر و خشك ريشه و اندام‌هاي هوايي، شمار برگ، شمار ساقه ­هاي اصلي و شاخه­ هاي جانبي، سطح برگ و ميزان سبزينه (كلروفيل) اندازه ­گيري شد. اسانس برگ گياه توسط دستگاه كلونجر استخراج و براي اندازه گيري تركيبات آن از دستگاه­ هاي كروماتوگراف (فام‌نگار) گازي و كروماتوگراف گازي متصل به طيف سنج جرمي استفاده شد. عنصرهاي غذايي مس، آهن، منگنز و روي با دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. نتايج و بحث: نتايج نشان داد، كاربرد ورمي‌كمپوست در بستر كاشت گياه مرزه بر شاخص‌هاي رشد رويشي اثر معني‌داري در سطح احتمال يك درصد داشت. به طوري كه بيشترين ارتفاع بوته، وزن تر و خشك بوته، وزن خشك ساقه، شمار برگ، طول ريشه، وزن خشك برگ و شاخص سبزينگي با كاربرد 10 درصد ورمي‌كمپوست به دست آمد. با افزايش درصد ورمي كمپوست در بستر كشت، بيشتر صفت‌هاي اندازهگيري شده مانند ارتفاع بوته، وزن تر بوته، شمار برگ، وزن تر ريشه، شمار ساقه اصلي و شاخص سبزينگي به طور معني‌داري كاهش يافت، كه ممكن است به دليل افزايش قابليت هدايت الكتريكي، احتمال توليد تركيبات فنلي در بستر كاشت، تجمع عنصرهاي سنگين و سميت آنها در نسبت هاي زياد ورمي كمپوست باشد. با اين حال كمترين ارتفاع بوته، وزن تر بوته، شمار برگ، سطح برگ، وزن خشك ريشه و نسبت وزن برگ به وزن بوته در تيمار شاهد به دست آمد كه نشان دهنده تاثير مثبت كاربرد ورمي كمپوست و پسماند كمپوست قارچ بر رشد مرزه بود. بيشترين درصد اسانس مرزه (2/45 درصد) در تيمار 30 درصد ورمي‌كمپوست و كمترين درصد آن (1/82 درصد) در تيمار 40 درصد پسماند كمپوست قارچ شسته نشده به دست آمد. نتايج مربوط به تاثير تيمارهاي آزمايش بر محتواي عنصرهاي غذايي كم كاربرد در اندام‌هاي هوايي مرزه نشان داد كه بيشترين محتواي آهن اندام‌هاي هوايي مرزه در تيمار حاوي 40 درصد پسماند قارچ شسته نشده و بيشترين محتواي روي در بستر هاي كشت داراي 50 درصد پسماند قارچ شسته شده و شسته نشده مشاهده شد. گياهان رشد يافته در تيمارهاي 20 و 30 درصد پسماند قارچ شسته شده و ورمي كمپوست بيشترين محتواي مس اندام‌هاي هوايي داشتند، افزودن كودهاي آلي تاثير معني داري بر افزايش منگنز در اندام‌هاي هوايي گياه نداشت و حتي در برخي موارد باعث كاهش آن شد. نتيجه­ گيري: در مجموع نتايج اين بررسي نشان داد، كاربرد نسبت هاي مناسب ورمي كمپوست و پسماند كمپوست قارچ به خاك مي ­تواند تاثير مثبتي بر شاخص هاي رشد، درصد اسانس و محتواي عنصرهاي كم كاربرد گياه دارويي مرزه داشته باشد. اگر چه افزودن نسبت‌هاي بالاي كودهاي آلي به خاك مي تواند باعث كاهش بسياري از صفات گياه مرزه شود.

Introduction: Organic fertilizer, such as vermicompost and spent mushroom compost (SMC) have a large nutrient value, mainly as nitrogen (N), phosphorous (P) and potassium (K) (Elliot and Dempsey, 1991). These compounds could therefore be used in the production of vegetables and medicinal plants to reduce the harmful effects of chemical fertilizers and increase soil fertility (Benton and Wester, 1998). Summer savory has many biological active ingredients in its essential oil, which are widely used today in the pharmaceutical and food industries (Hadian, 2008). The main objective of this research was to study the effect of vermicompost and SMC on the growth indices, micronutrient content and essential oil in savory shoots (Satureja hortensis L.). Materials and methods: A pot experiment was conducted on savory (Satureja hortensis L.) in a completely randomized design in the research field of Mohaghegh Ardabili University. Treatments included volume ratios of zero (control), 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of vermicompost and SMC in washed and unwashed conditions. At the end of the growth season, the growth traits measured included plant height, shoot and root fresh and dry weight, number of leaves, number of main stems, number of lateral branches, leaf area and chlorophyll. Essential oil of savory was extracted using Clevenger's hydro-distillation apparatus. In order to measure essential oils and their constituents, a gas chromatograph (GC) and a gas chromatography-mass spectrometry instrument (GC/MS) were used. Quantities of copper, iron, manganese and zinc were measured through an atomic absorption spectrometer, GBC Avanta P (Emami, 1996). Results and discussion: The results showed that an application of vermicompost in the substrate had a significant effect on the growth characteristics of savory (p < 0.01). The maximums in plant height, plant dry weight, plant fresh weight, number of leaves, root length, leaf dry weight and chlorophyll index were achieved with an application of 10% vermicompost to the basic substrate. Most of the measured traits such as plant height, plant fresh weight, number of leaves, root fresh weight, number of main stem and chlorophyll, significantly decreased when a higher percentage of vermicompost was added to the substrate. This may be due to the high electrical conductivity, the production of phenolic compounds and the accumulation of heavy metals and their toxicity in high proportions of vermicompost. The control treatment, however, obtained the lowest plant height, plant fresh weight, leaf area, leaf number, root dry weight, number of main stems and leaf dry weight to plant weight. This indicates the positive effect of vermicompost and SMC on savory growth. The highest essential oil content (2.45%) was observed in 30% vermicompost treatment. Treatment of 40% unwashed SMC showed the lowest percentage of essential oil (1.8 %), significantly different from other treatments (p < 0.01). Results of the effect of different treatments on the content of micronutrients in plant shoots illustrated that the highest Fe content in shoot was revealed in 40% unwashed SMC, although the most Zn content was found in 50% unwashed and washed SMC. Furthermore, the plants grown in 20% and 30% of vermicompost and washed SMC had the highest Cu in the shoot of savory. The application of organic fertilizers did not significantly the increase of Mn content, and even decreased it in some cases. Conclusion: In general, this study showed that the use of proper proportions of vermicompost and SMC in the soil can have a positive impact on the growth index, essential oil percentage and the content of the micronutrients of savory. The use of high ratios of organic fertilizer to the soil, however, could reduce most of the traits in savory.