بهینه‌سازی تاریخ کاشت و تراکم گیاهی به‌منظور بهبود صفات زایشی و عملکرد گیاه دارویی - صنعتی نیل (Indigofera tinctoria L.) در شهرستان شوشتر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمدرضا زرگران خوزانی

محمدحسین قرینه

احمد کوچک زاده

امین لطفی جلال آبادی

گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران

10.22067/jcesc.2025.93936.1407

چکیده

گیاه دارویی–صنعتی نیل (Indigofera tinctoria L.) به‌دلیل تولید رنگدانه طبیعی ایندیگو کارمین و کاربردهای گسترده دارویی و صنعتی، در گذشته جایگاه ویژه‌ای در کشاورزی ایران به‌ویژه در شوشتر، دزفول و رامهرمز داشته است. با افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی و تمایل جهانی به جایگزینی رنگ‌های مصنوعی با منابع طبیعی، اهمیت احیای کشت آن دوباره آشکار شده است. به‌منظور بررسی تأثیر تاریخ و تراکم کاشت بر صفات زایشی این گیاه، دو آزمایش مستقل طی سال‌های زراعی ۱۴۰۱ و ۱۴۰۲ در شهرستان شوشتر و در قالب طرح کرت‌های خردشده برپایه بلوک کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. در سال اول، شش تاریخ کاشت (۹ و ۲۹ اردیبهشت، ۱۸ خرداد، ۷ و ۲۷ تیر و ۱۶ مرداد) و چهار تراکم (۳۰، ۴۰، ۵۰ و ۶۰ بوته در مترمربع) بررسی گردید. با توجه به کاهش شدید عملکرد در تیمارهای دیرکاشت (تیر و مرداد) ناشی از تنش گرمایی و کوتاه شدن دوره رشد، این دو تاریخ در سال دوم حذف شد و آزمایش با چهار تاریخ کاشت بهینه و همان تراکم‌ها تکرار گردید. داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای 9.4SAS  و 26 SPSS و از طریق تحلیل واریانس (ANOVA)، آزمون  LSDو همبستگی پیرسون تجزیه شدند. نتایج نشان داد که تاریخ کاشت اثر قوی‌تری نسبت به تراکم دارد. بیشترین عملکرد دانه از کاشت زودهنگام (۹ اردیبهشت) در تراکم ۴۰ بوته در مترمربع به دست آمد (105.3 و 114.2 گرم در مترمربع در سال‌های ۱۴۰۱ و ۱۴۰۲). تأخیر در کاشت موجب کاهش ۳۰ تا ۵۰ درصدی عملکرد شد. تراکم‌های بالاتر از ۴۰ بوته نیز به‌دلیل رقابت درون‌گونه‌ای عملکرد را ۱۰ تا ۱۲ درصد کاهش دادند. عملکرد دانه همبستگی بالایی با تعداد غلاف در بوته (r=0.94) و تعداد دانه در غلاف (r=0.87) داشت، درحالی‌که وزن هزار دانه پایدارتر بود. برتری سال دوم علاوه‌بر حذف تیمارهای دیرکاشت، بهبود شرایط خاک شامل کاهش شوری (۲۲ درصد) و اسیدیته (۵ درصد) نیز بود. در مجموع، کاشت زودهنگام همراه با تراکم متوسط (۴۰ بوته در مترمربع)، راهبردی مؤثر برای دستیابی به عملکرد بالا و پایدار نیل در شرایط گرم و نیمه‌خشک محسوب می‌شود و می‌تواند مبنایی علمی برای توسعه کشاورزی پایدار و احیای این گیاه ارزشمند باشد.

کلیدواژه‌ها

پایداری تولید

تنش گرمایی

صفات زایشی

عملکرد دانه

کیفیت خاک

موضوعات

• عملکرد گیاهان زراعی

---

Authors retain the copyright. This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

مراجع

1. Akbarnia, A. (2013). Response of Satureja sahendica to nitrogen and planting density. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 29(2), 261-268. (In Persian).
2. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2013.211345
3. Ansori, A., Shahgholi, H., Makarian, H., & Gholipoor, M. (2016). The effect of planting date on the growth and yield of indigo (Indigofera tinctoria) in Shahrood conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 14(1), 37-47. (In Persian). https://doi.org/10.22067/gsc.v14i1.32881
4. Chanayath, N., Lhieochaiphant, S., & Phutrakul, S. (2002). Pigment extraction techniques from the leaves of Indigofera tinctoria and Baphicacanthus cusia Brem. and chemical structure analysis of their major components. CMU Journal, 1(2), 149-160.
5. Diwan, G., Bisen, B. P., & Maida, P. (2018). Effect of nitrogen doses and row spacing on growth and seed yield of coriander (Coriandrum sativum). International Journal of Chemical Sciences, 6(4), 2768-2772.
6. Fateh, M., Kazemi Arbat, H., Mohammadi, S., Farahbakhsh, F., & Zand, A. (2021). The effect of plant density and nitrogen fertilizer on leaf area, chlorophyll, and grain protein of Zea mays in competition with Amaranthus retroflexus L. Iranian Journal of Plant Physiology, 11(3), 3719-3730. (In Persian) https://doi.org/10.30495/IJPP.2021.682917
7. Izadi, Z., Biabani, A., Sabouri, H., Bahreini Nejad, B., & Gholizadeh, A. L. (2022). Evaluation of changes in alkaloid content and some physiological traits of Datura stramonium under the influence of planting date and plant density levels. Journal of Horticultural Science, 36(3), 657-669. (In Persian) https://doi.org/10.22067/jhs.2021.72958.1095
8. Karimi-Farzaghy, M., & Monamizadeh, Z. (2014). Effect of planting density and sowing date on yield and yield components of safflower in Torbat Heydarieh region. Plant Environmental Physiology, 9(36), 71-85. (In Persian)
9. Khichar, M. L., & Niwas, R. (2006). Microclimatic profiles under different sowing environment in wheat. Journal of Agrometeorology, 8(2), 201-209. https://doi.org/10.54386/jam.v8i2.1048
10. Khoshnam, Z., Amiri Nejad, M., Aeen, A., & Paresamotlagh, B. (2020). The evaluation of intercropping system of indigo (Indigofera tinctoria) and roselle (Hibiscus sabdariffa L.) on yield, weed biodiversity and changes of weeds community. Journal of Crop Production and Processing, 10(2), 109-121. (In Persian) https://doi.org/10.47176/jcpp.10.2.34771
11. Khorramdel, S., Rezvani Moghaddam, P., Houshmand, M., & Moallem Benhangi, F. (2017). Effects of cow manure levels and plant densities on yield and seed yield components, leaf and indigo yields of true Indigo. Journal of Plant Production Research, 23(4), 117-143. (In Persian) https://doi.org/10.22069/JOPP.2017.10284.1966
12. Kun Lestari, W. F. (1998). Dyeing Process with Natural Indigo: The Tradition and Technology. Revival Natural Indigo Dye. (Original Work Presented September 21–29, 1998)
13. Li, S., Yuan, F., Ata-Ui-Karim, S. T., Zheng, H., Cheng, T., Liu, X., Tian, Y., Zhu, Y., Cao, W., & Cao, Q. (2019). Combining color indices and textures of UAV-based digital imagery for rice LAI estimation. Remote Sensing, 11(15), 1763. https://doi.org/10.3390/rs11151763
14. Martin, L. D., & Deo, S. (2001). Effect of planting geometry and level of nitrogen on growth and yield quality of European dill (Anethum graveolens). Indian Journal of Horticulture, 57, 351-355.
15. Modafeh Behzadi, N., Rezvani Moghaddam, P., & Jahan, M. (2019). Effects of planting date and plant density on morphology and yield of Indigofera tinctoria as a medicinal plant. Journal of Agroecology, 10(4), 1067-1079. https://sid.ir/paper/211345/fa
16. Nematian, A., Ghoushchi, F., Farnia, A., Ariapour, A., & Mashhadiakbar Boujar, M. (2011). The effect of planting density and nitrogen fertilizer on active substances in medicinal plant Aloe vera Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 27(2), 338-347. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2011.6449
17. Nikbakht Rayini, H. (2012). Effect of different levels of nitrogen and plant density on vegetative yield of medicinal-industrial plant Indigofera tinctoria in Jiroft region. The 1st national conference on solutions to access sustainable development in agriculture,natural resources and the environment. (In Persian) https://civilica.com/doc/197733
18. Norouzi, Y., Ghobadi, M., Saeidi, M., Rezadoost, H., Kahrizi, D., & Dogan, H. (2024). The effect of nitrogen and cutting on the yield, quality and the composition of thyme essential oil (Thymus vulgaris). Ecophytochemistry Journal of Medicinal Plants, 12(2), 27-44. (In Persian)
19. Rahmani, N., Jalali Yekta, A., Taher Khani, T., & Daneshian, J. (2011). Effects of plant density and nitrogen on essential oil yield of Calendula officinalis Journal of Crop Ecophysiology, 2(4), 347-354. (In Persian)
20. Rezvani Moghaddam, P., & Ahmadzadeh Motlagh, M. (2007). Effect of sowing date and plant density on yield and yield components of Nigella sativa in Qaenat region. Journal of Research and Development in Natural Resources, 76, 62-68. (In Persian). https://doi.org/10.22092/aj.2024.357663.1592
21. Sales, E., Kanhonou, R., Baixauli, C., Giner, A., Cooke, D., Gilbert, K., Arrillaga, I., Segura, J., & Ros, R. (2006). Sowing date, transplanting, plant density and nitrogen fertilization affect indigo production from Isatis species in a Mediterranean region of Spain. Industrial Crops and Products, 23(1), 29-39. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2005.03.002
22. Sarhadi, H., Afsharmanesh, G. R., & Mokhtari, Z. (2014). Effect of drought stress on some morphological traits and seed yield of indigo (Indigofera tinctoria) under different levels of nitrogen. International Journal of Science, 3, 2319-5037.
23. Shakeri, A., Sani, B., & Hasanzadeh Darvishi, H. (2015). Evaluation of the combined effects of organic biofertilizers (vermicompost and compost) and poultry manure on yield and yield components of coriander (Coriandrum sativum L.). Paper presented at the National Conference on Modern Agriculture and Its Development Pathways in the Country. (In Persian)
24. Soleymani Sardoo, M., Afsharmanesh, G. R., & Roudbari, Z. (2017). Evaluating the effects of sowing date and plant density on yield and yield components of mung bean in Jiroft County. Crop Science Research in Arid Regions, 1(1), 27-34. (In Persian) https://doi.org/10.22034/csrar.01.01.03
25. Tahmasbizadeh, H., Madani, H., & Naderi Broujerdi, G. H. (2010). The effect of sowing date, plant density and different levels of nitrogen on the growth traits and rate of essence in medicine safflower. New Finding in Agriculture, 4(4), 375-390. (In Persian) http://nfa.iau-arak.ac.ir/article_516470.html
26. Ullah, H., & Honermeier, B. (2013). Fruit yield, essential oil concentration and composition of three anise cultivars (Pimpinella anisum) in relation to sowing date, sowing rate and locations. Industrial Crops and Products, 42, 489-499. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.06.011
27. Ydyrys, A., Mukhitdinov, N., Ivashchenko, A., Ashirova, Z., Massimzhan, M., Imanova, E., & Kaparbay, R. (2024). Methodological guide for geobotanical research on rare, endemic, and medicinal plants: A case study of the Ranunculaceae family. ES Food & Agroforestry, 18, 1340.
28. Zargaran Khouzani, M. R., Ghareineh, M. H., Khodai Jougan, A., & Shojaei, A. (2019). Investigation of the forgotten medicinal-industrial plant indigo (Indigofera tinctoria L.) and the importance of its revitalization for the sustainability of Iran's agricultural ecosystems. 7th National Conference on Applied Research in Agricultural Sciences: Healthy Food from Farm to Table, Tehran, Iran. (In Persian)
29. Zargaran Khouzani, M. R., Zargaran, S., & Daei Naseri, S. M. A. (2022). A review on biochemical and pharmacological properties of medicinal indigo plant (Indigofera tinctoria L.). 1st National Congress on Medicinal Plants, Traditional Medicine and Community Health, Damghan, Iran. (In Persian) https://civilica.com/doc/1582008
30. Zargaran Khozani, M. R., & Daei Naseri, S. M. A. (2025). Indigo: A Reflection on Natural and Artificial Indigo Dye. Arshak Publications. Arak, Iran. (92 p.). (In Persian)
31. Zarei, S., Hassibi, P., Kahrizi, D., & Safieddin Ardebili, S. M. (2022). Effect of nitrogen application on Camelina sativa oilseed yield and yield components at different planting dates. Iranian Journal of Field Crops Research, 19(4), 311-325. (In Persian) https://doi.org/10.22067/JCESC.2021.37179.0
32. Zeynali Charkandi, Z., Roshdi, M., & Yousefzadeh, S. (2021). Changes in essential oil content and plant yield of Dracocephalum moldavica affected by sowing date and nitrogen fertilizer in Khoy region. Crop Science Research in Arid Regions, 3(1), 25-38. (In Persian) https://doi.org/10.22034/csrar.2021.276139.1090