Effect of Vermicompost on Green Basil (Ocimum basilicum L.) under Water Stress and Soil Characteristics after Harvest

Document Type : Research Paper

Authors

1 PhD candidate, Department of Soil Science Engineering, Faculty of Agriculture, Lorestan University

2 Associate Professor of Soil Chemistry and Fertility, Faculty of Agriculture, Lorestan University

Abstract

One of the most important factors limiting the growth and yield of plants is moisture stress. The purpose of this experiment was to investigate the effect of different levels of vermicompost and moisture stress on some plant and soil characteristics after harvesting basil. The experiment was performed as a factorial experiment in a completely randomized design with two factors and three replications in the greenhouse of the Faculty of Agriculture, Lorestan University. Treatments consisted of four vermicompost levels (0, 10, 20, and 30 g kg-1soil) and three moisture levels (no stress), 75%, and 55% of field capacity (FC). The results showed that the highest fresh weight (58.96 g.pot-1), dry weight (5.9 g.pot-1) and shoot phosphorus concentration (0.42%) were observed in the treatment without moisture stress and with application of 30 g of vermicompost, and the lowest amounts of fresh and dry weight and shoot phosphorus were observed in the highest level of moisture stress and non-application of vermicompost. The results also showed that the highest concentrations of nitrogen (4.74%) and potassium (3.90%) of shoots were observed at the highest level of moisture stress and application of 30 g of vermicompost. In the soil after harvest, the highest concentrations of nitrogen (0.2%) and available phosphorus (26.25 mg kg-1) were observed in 30 g.kg-1 treatment of vermicompost with moisture stress (55% FC), and the lowest was observed in the control treatment. Considering these results, it can be stated that vermicompost has positive effects on increasing the growth of basil under water stress.

Keywords

Main Subjects

References

  1. احمدآبادی، ز. و قاجارسپانلو، م. 1391 . تأثیر کاربرد کودهای آلی روی برخی خواص فیزیکی خاک. مجله پژوهش­های حفاظت آب و خاک. دوره 19 شماره 2، صفحه 110-99.
  2. احمدیان، ا.، قنبری، ا.، گلوی، م.، سیاه­سر، ب.، و آرزمجو، ا. 1389. اثر رژیم­های مختلف آبیاری و کود دامی بر میزان عناصر، درصد اسانس و ترکیبات شیمیایی آن در زیره­ سبز. مجله علمی ـ پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی و علف­های هرز. سال چهارم. شماره16. صفحه 94-83.
  3. اسمعیلی، م.، خراسانی، ر. و حلاج نیا، ا. 1397. اثر منابع مختلف نیتروژن (آمونیومی- نیتراتی) بر رشد و نمو و برخی شاخص­های بیوشیمیایی در گیاه ذرت تحت تنش خشکی. پایانامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.
  4. بصیری، م.، قمرنیا، ه. و قبادی.، م. 1399. اثر شدت های مختلف کم آبی و شوری بر رشد برگ، ساقه و ریشه گیاه نعناع فلفلی (Mentha piperita L.). مدیریت آب و آبیاری دانشگاه تهران. جلد10 شماره 1، صفحه 14-1.
  5. پیوندی، م.، پرنده، ه. و میرزا.، م. 1390. مقایسه تأثیر نانو کلات آهن با کلات آهن بر پارامترهای رشد و فعالیت آنزیم­های آنتی اکسیدانی ریحان (Ocimum basilicum L.). مجله تازه­های بیوتکنولوژی سلولی- مولکولی. جلد 1 شماره 4، صفحه­ 90-86.
  6. درزی، م.ت.، قلاوند، ا.، رجالی، ف. و سفیدکن، ف. 1389. ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺎرﺑﺮد ﻛﻮدﻫﺎی زﻳﺴﺘﻲ ﺑﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد و اﺟﺰاء ﻋﻤﻠﻜﺮد ﮔﻴﺎه داروﻳﻲ رازﻳﺎﻧﻪ (Foeniculum vulgare Mill.). ﻓﺼﻠﻨﺎﻣﺔ ﻋﻠﻤﻲ-ﭘﮋوﻫﺸﻲ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﮔﻴﺎﻫﺎن داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮ اﻳﺮان. جلد 22. شماره 4. صفحه­های 276 تا 292.
  7. جامی، م. ق.، قلاوند، ا.، س. ع.، مدرس ثانوی، ع.، مختصی بیدگلی، ا.، باغبانی آرانی. و نامداری، ا. 1397. اثر کود دامی، زئولیت و آبیاری بر ویژگی­های خاک و عملکرد دانه آفتابگردان(Helianthus annuus L.). نشریه علوم زراعی ایران. جلد20 شماره 2، صفحه 167-151.
  8. حسنی، ع. و امیدبیگی، ر. 1381. اثرات تنش آبی بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاه ریحان. مجلۀ دانش کشاورزی. جلد 12 شماره 3، صفحه12-47.
  9. حسین زاده، س.ع.، امیری، ح. و اسماعیلی، ا. 1396. اثر سطوح ورمی­کمپوست بر خصوصیات مورفولوژیک و غلظت عناصر در گیاه نخود (Cicer arietinum L. cv. Pirouz) تحت شرایط تنش آبی. تنش­های محیطی در علوم زراعی. جلد 10 شماره 4، صفحه 545-531.
  10. رحمانیان، م.، حاتمی، ف.، اسماعیل پور، ب. و هادیان، ج. 1390. بررسی تأثیر ورمی­کمپوست بر عملکرد و صفات مورفولوژیکی مرزه و ریحان. هفتمین کنگره علوم باغبانی ایران، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  11. زارعی، ف. 1396. اثر محلول­پاشی کود کلات پتاسیم و نانوکلات پتاسیم روی صفات کمی و کیفی ریحان
    (Ocimum basilicum L.) تحت تنش خشکی. پایان نامه کارشناسی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی گروه علوم باغبانی. دانشگاه خلیج فارس بوشهر.  128 صفحه.
  12. شرفی، ق. ا.، چنگیزی، م.، رفیعی، م.، گماریان، م. و خاقانی، ش. 1400. اثر تنش خشکی و کود زیستی ورمی­کمپوست بر برخی خصوصیات مورفوفیزیولوژیک آویشن باغی(Thymus vulgaris L.). نشریه فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 01 ، شماره 44، صفحه 159-147.
  13. فرمحمدی، س. 1385. طراحی و راه‌اندازی کارگاه کرم خاکی، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان.
  14. قلی­نژاد، ر.، سیروس­مهر، ع. و فاخری، ب. 1395. ارزیابی رژیم آبیاری و کودهای آلی بر عملکرد کمی و کیفی گاوزبان (Borago officinalis ). نشریه علمی پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. جلد 10، شماره 3، صفحه 696-683.
  15. گلدانی، م.، کمالی، م.، محتشمی، س. و غنی، ع. 1395. تأثیر سطوح مختلف ورمی­کمپوست بر خصوصیات مورفوفیزیولوژیک و شاخص­های رشد دو اکوتیپ ریحان (Ocimum basilicum L.).
  16. مقدم، م.، علیرضایی، ن. م. ی.، سلاحورزی. و گلدانی، م. 1394. تأثیر سطوح مختلف تنش خشکی بر برخی ویژگی‏‌های مورفولوژیکی و فیزیوشیمیایی سه رقم ریحان(Ocimum basilicum L.). نشریه علوم باغبانی. جلد 46 شماره 3، صفحه521-507.
  17. محمدی آریا، م.، لکزیان، ا.، حق نیا، غ.م.، حسین بشارتی. ح.، و فتوت، ا. 1389 . تأثیر Aspergillus و Thiobacillusبر فراهمی فسفر از خاک فسفات غنی شده با گوگرد و ورمی­کمپوست. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). جلد 24 شماره 1، صفحه9-1.
  18. Abdel Rahman, A. A., Shalaby, A.F. and Monayeri, M.O.E.I. 1971. Effect of moisture stress on metabolic products and ions accumulation, Plant Soil, 34: 65.
  19. Adak, T., Singha, A., Kumar, K., Shukla, SK., Singh, and Kumar Singh, A. V. 2014. Soil organic carbon, dehydrogenase activity, nutrient availability and leaf nutrient content as affected by organic and inorganic source of nutrient in mango orchard soil. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 2: 394-406.
  20. Alam, S. M. 1999. Nutrient uptake by plants under stress condition, In :M Pessarakli (ed), Handbook of plant and crop stress. Marcel Dekker Inc. pp. 285-315.
  21. Argenta, G., P. Da Silva, R. F., and Sangoi, L. 2004. Leaf relative chlorophyll content as an indicator parameter. predicts nitrogen fertilization in maize. Crop Science 34: 1379-1387.
  22. Angelova, V.R., Akova, V.I., Artinova, N.S. and Ivanov KI. 2013. The effect of organic amendments on soil chemical characteristics. Bulgarian Journal of Agricultural Science 19: 958-971.
  23. Azeez, J.O.,Van Averbeke, W. and Okorogbnond, A.O.M. 2010. Differential responses in yield of pumpkin (Cucubita maxima L.) and nightshade (Solanum retroflexum Dun) to the application of three animal manures. Bioresource Technology. 101:2499-2505.
  24. Bremness, L. 1999. Herbs. Eyewitness Handbook, London.
  25. Bowden, C.L., Evanylo, G. K., Zhang, X., Ervin, E. H. and Seiler, J. R. . 2010. Soil Carbon and Physiological Responses of Corn and Soybean to Organic Amendments. Compost Science & Utilization. 18, 162-173.
  26. Bremner, J. M. 1996. Nitrogen-Total. PP: 1082-1122. In: D. L. Sparks et al. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd ed., Amer. Soc. Agron. J., Madison, WI.
  27. Chapman, H. D, and Pratt, P. F. 1962. Methods of Analysis for Soils, Plants and Waters. Soil Science, 93(1): 60-62.
  28. Dastbandan Nejad, S., Saki Nejad, T. and Lack, S. 2010. Effect of drought stress and different levels of potassium fertilizer on K+ accumulation in corn. Nat. Sci. 8(5): 23-27.
  29. Fageria, N.K., V.C. Baligar, and Clark, R.B. 2002. Micronutrients in crop production. PP. 185-268. In: Sparks, D.L. (Ed.), Advances in Agronomy. Vol. 77, Academic Press.
  30. Gee, G. W., Bauder, J. W. and Klute, A. 1986. Particle-size analysis. Methods of soil analysis. Part 1. Physical and mineralogical methods. 383-411.
  31. Hosseinzadeh, S. R, and Ahmadpour, R. 2017. Effect of vermicompost fertilizer on morphological traits of lentil under water stress. 3rd. International Conference on Agricultural Engineering and Natural Resources.
  32. Haberle, J. and Raimanova, I. 2008. The effect of post-anthesis water supply on grain nitrogen concentration and grain nitrogen yield of winter wheat. Plant Soil and Environment. 54: 304-312.
  33. Imam, Y. and Zavarehi, M. 2005. Drought tolerance in Higher plants (Genetically, Physiological and Molecular Biological Analysis). Academic Publishing Center of Tehran, Iran. 186 pp. (in Farsi)
  34. Khalilzadeh, R., Tajbakhsh, M. and Jalilian, J. 2012. Growth characteristics of mung bean (Vigna radiata L.) affected by foliar application of urea and bio-organic fertilizers. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 4(10): 642-647.
  35. Kuo, S. 1996. Phosphorus. In: Sparks et al. (Eds.), Methods of Soil Analysis, Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin. PP. 869-920.
  36. Knudsen, D., Peterson, G.A. and Pratt, P.F. 1982. Lithium, sodium and potassium. Part 3. In: Page, A. L. (Ed.). Methods of Soil Analysis, Chemical and Microbiological Properties. Soil Science Society of America and American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin. pp. 225-246.
  37. Levitt, J. 1980. Responses of plants to environmental stress. Vol.2, Press Academic, York New.
  38. Liang, D., Ni, Z., Xia, H., Xie, Y., Lv, X., Wang, J., Lin, L., Deng, Q. and Luo, X. 2019. Exogenous melatonin promotes biomass accumulation and photosynthesis of kiwifruit seedlings under drought stress. Sci. Hort.  246:34–43.
  39. Logan, .T.J., Goins, L.E. and Jlindsay, B. 1997. Field assessment of trace element uptake by six vegetables from N-viro soil. Water Environmental Research. 69:28-33.
  40. Nelson, D. W., and Sommers, L. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, (methods of soilan 2). 539-579.
  41. Olsen, S. R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. and Deam, L. A. 1954. Estimation of available phosphorous in soil by extraction with sodium bicarbonate. USDA. Cic, 939. U. S. Gov. Print. Office, Washington, D. C.
  42. Pirzad, A., Darvishzadeh, R., Bernousi, I., Hassani, A., Sivritepe, N. 2012; Influence of water deficit on iron and zincuptake by Matricaria chamomilla L., Chil. J. Agric. Re s. 72(2): 232-236.
  43. Rahbarian, R., Khavari-nejad, R., Ganjeali, A., Bagheri, A. R. and Najafi , F. 2011. Drought stress effects on photosynthesis, chlorophyll fluorescence and water relations in tolerant and susceptible chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Acta Biologica Cracoviensia-Series Botanica. 53, 47-56.
  44. Richards, L.A. 1954. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. United States Salinity Laboratory Staff, Agriculture Handbook No. 60, USDA.
  45. Rhoades, J. D., Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., Loeppert, R. H., Soltanpour, P. N. and Sumner, M. E. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. Methods of soil analysis. Part 3-chemical methods. 417-435.
  46. Shao, H. B., Chu, L. Y., Jaleel, C. A., and Zhao, C. X. 2008 Water-deficit stress-induced anatomical changes in higherplants. Comptes rendus biologies 331: 215-225.
  47. Samarah, N., Mullen, R. and Cianzio, S. 2004. Size distribution and mineral nutrients of soybean seeds in response to drought stress. J. Plant Nutr. 27: 815-835.
  48. Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. In: Methods of Soil Analysis. D. L. Sparks et al. (eds.) part III, 3rd ed. American Society of Agronomy. Inc., Madison, WI. PP: 475- 490.
  49. Yan, Z., Chen, S., Dari, B., Sihi D. and Chen, Q. 2018. Phosphorus transformation response to soil properties changes induced by manure application in a calcareous soil. Geoderma. 322: 163-171.
Iranian Journal of Soil Research
Volume 36, Issue 2
September 2022
Pages 177-191

Files

Share

How to cite

Statistics