واکنش گیاه دارویی زنیان (Trachyspermum ammi) به علف کش های اگزادیارژیل و لینورون

STUDENT

DEGREE

YEAR

Ajwain ( Trachyspermum amii L.) is an annual medicinal herb in the family of Apiaceae that is cultivated in some parts of Iran. The weeds can significantly reduce the yield and affect the quality and quantity of the main ingredients existed in medicinal plants. The herbicides are usually essential in the commercial production of medicinal plants. In this regard, the response of ajwain plants to herbicides linuron (Afalon) and oxadiargyl (Topstar) was assessed in Chah-anari farm located in Isfahan University of Technology in 1396. The experiments had three controls with 21 treatment combinations and carried out in a factorial experiment based on completely randomize design. The first factor was herbicide type (linuron and oxadiargyl), the second was herbicide application time (three stages containing six, eight and 10 pair leaves stages) and the third factor was the concentrations of herbicides including 0.25% lower than recommended dosage, recommended dosage and 0.25% higher than recommended dosage. All factors had three replicates. What used in six and eight pair leaves stages, herbicide oxadiargyl increased the concentration of MDA, H 2 O 2 , antioxidant enzymes activity (catalase ( CAT), ascorbate peroxidase (APX) and guaiacol peroxidase (GPX) and seed essential oil content and decreased chlorophyll, carotenoid, plant height, lateral branches, inflorescence diameter, the number of umbrella, the number of umbel in umbrella, flower in umbrella, seed in umbrella, aerial parts dry matter and the performance of seed in a Shrub compared to controls. Although, the herbicide oxadiargyl didn’t have any negative effects on RWC and MSI, the herbicide linuron reduced RWC and MSI when used in six and eight pair leave stages. Both herbicides caused a significant reduction in 1000-grain weight at all three growth stages and all three concentration levels. When used in 10 pair leaves stage, both herbicides increased ascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase activities, improved plant growth and decreased CAT, MDA and H 2 O 2 without any phytotoxicity. The herbicide linuron caused severe phytotoxicity at six and eight pair leave stages and regarded as an unsuitable herbicide for ajwain cultivation. This herbicide caused the highest damage when used at eight pair leaves stage and significantly reduced all mentioned properties (chlorophyll, carotenoid, plant height and etc.) and enzymes activities. Altogether, the control of weeds is very important at the early stages of aijwan growth but these stages are sensitive to herbicide applications. Although the ajwain plant are highly tolerant to the oxadiargyl and Linuron herbicides in the 10 pair leaves stage, it seems that the commercial production of this plant using chemical methods to control the weeds is confronted with limitations. Keyword : herbicide, ajwain medicinal plant, oxidative stress, antioxidant, essential oils

زنیان با نام علمی ( L.) Trachyspermum ammi ) از خانواده چتریان (Apiaceae)، گیاهی یکساله و یکی از گیاهان دارویی و ادویه ای می باشد که در بعضی مناطق کشور کشت می شود. علف های هرز تهدیدی جدی در زراعت گیاهان دارویی هستند به طوری که علاوه بر کاهش عملکرد، کیفیت و کمیت ماده موثره آن ها را تحت تأثیر قرار می دهند. کاربرد علف کش ها به منظور تولید تجاری گیاهان دارویی از جمله زنیان لازم است. بر این اساس به منظور بررسی واکنش گیاه دارویی زنیان نسبت به علف کش های لینورون(آفالن) و اگزادیارژیل(تاپ استار) آزمایشی به صورت گلدانی در فضای باز مزرعه چاه اناری دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1396 اجرا گردید. این آزمایش با احتساب سه شاهد با 21 ترکیب تیماری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد. فاکتور اول نوع علف کش شامل اگزادیارژیل و لینورون، فاکتور دوم زمان مصرف علف کش در سه مرحله رشدی(مراحل شش، هشت و 10جفت برگی) و فاکتور سوم غلظت علف کش شامل سه غلظت( 25 % کم تر از غلظت توصیه شده، غلظت توصیه شده و 25% بیشتر از غلظت توصیه شده) با 3 تکرار انجام شد. کاربرد علف کش اگزادیارژیل در مرحله شش و هشت جفت برگی غلظت MDA، H 2 O 2 ، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت(کاتالاز(CAT)، آسکوربات پراکسیداز(APX) و گایاکول پراکسیداز(GPX) و محتوای اسانس بذر را فزایش داد و موجب کاهش کلروفیل و کارتنوئید، ارتفاع، انشعابات فرعی، قطر گل آذین، تعداد چتر در بوته، تعداد چترک در چتر، گل در چتر، بذر در چتر، وزن خشک اندام هوایی و عملکرد بذر بوته نسبت به شاهد شد. کاربرد علف کش ها از جمله اگزادیارژیل بر RWC و MSI تأثیر منفی نداشتند، تنها علف کش لینورون در مرحله شش و هشت جفت برگی در تمام سطوح باعث کاهش RWC و MSI گردید. هر دو علف کش اگزادیارژیل و لینورون در هر سه مرحله رشدی و در هر سه غلظت به کار رفته شده منجر به کاهش معنی داری در وزن هزار دانه شد. علف کش های لینورون و اگزادیارژیل در مرحله 10 جفت برگی در هر سه غلظت بدون گیاه سوزی، سبب افزایش در فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز و گایاکول پراکسیداز و کاهش آنزیم کاتالاز، MDA و H 2 O 2 شد و منجر به بهبود رشد گیاه در زمان برداشت شد. با توجه به گیاه سوزی ناشی از مصرف علف کش لینورون در مرحله شش و هشت جفت برگی زنیان، علف کش مناسبی تشخیص داده نشد گرچه با پیشرفت مرحله رشدی(به 10 جفت برگی) تحمل به این علف کش نیز در زنیان دیده شد. کاربرد علف کش لینورون در مرحله هشت جفت برگی بالاترین آسیب در زنیان را موجب شد و به علت گیاه سوزی شدید کاهش قابل توجه صفات مورد بررسی(کلروفیل، کارتنوئید، ارتفاع، تعداد انشعابات، قطر گل آذین، تعداد چتر در بوته، تعداد چترک در چتر، گل در چتر، بذر در چتر، وزن خشک اندام هوایی، عملکرد بذر بوته و عملکرد اسانس و افزایش چشمگیر گیاه سوزی(غلظت 25 % بیشتر از دز توصیه شده)، MDA، H 2 O 2 ، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و محتوای اسانس علف کش مناسبی جهت استفاده در این مرحله رشدی زنیان نبود. براساس نتایج به دست آمده از این تحقیق گرچه گیاه زنیان در مرحله 10 جفت برگی نسبت به علف کش های اگزادیارژیل و لینورون تا حد زیادی متحمل است ولی به نظر می رسد در تولید تجاری این محصول که کنترل علف هرز در اوایل دوره رشد از اهمیت زیادی برخوردار است استفاده از روش های شیمیایی با محدودیت هایی روبرو است. کلمات کلیدی : علف کش، گیاه دارویی زنیان، تنش اکسیداتیو، آنتی اکسیدانت ، اسانس