Soil and Plant Interactions

fa تاثیر انواع کمپوست بر پاسخ‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه دارویی اکلیل کوهی (Rosmarinus officinalis) تحت تنش شوری Effects of different composts on physiological and biochemical responses of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) under Salt Stress رشد گیاهان در شرایط تنش Plant growth under stressful conditions پژوهشي Research پیشینه پژوهش و هدف: شوری خاک از طریق ایجاد تنش اسمزی و تنش اکسیداتیو رشد گیاهان را مختل می‌کند. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر کمپوست اصلاح‌شده با فرآیند فنتون که یک روش اکسیداسیون پیشرفته برای بهبود زیست‌فراهمی مواد آلی محسوب می‌شود، بر مکانیسم‌های دفاعی موثر در مقابل تنش اکسیداتیو در اکلیل کوهی انجام شد. روش‌ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار با سه سطح شوری شامل صفر (تیمار شاهد)، 4 و 8 هر سه با واحد دسی‌زیمنس بر متر و چهار تیمار کمپوست شامل شاهد (بدون کمپوست)، کمپوست معمولی (100 درصد فضولات گوسفندی)، کمپوست مخلوط (75 درصد فضولات گوسفندی + 25 درصد خاک اره خام) و کمپوست اصلاح‌شده با فرآیند فنتون (75 درصد کود گوسفندی + 25 خاک اره تیمار شده با فرآیند فنتون) در سه تکرار و روی گیاه اکلیل کوهی انجام شد. در انتهای آزمایش شاخص‌های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی گیاه مانند برخی از آنزیم‌های آنتی اکسیدانتی، غلظت پراکسید هیدروژن، غلظت مالون دی‌آلدئید، غلظت پرولین، نشت الکترولیت، رطوبت نسبی برگ و همچنین وزن خشک و وزن تر آن در مقابل اعمال تنش شوری در تیمارها اندازه‌گیری شدند. نتایج: اگرچه همه انواع کمپوست‌های مورد استفاده در آزمایش عملکرد اکلیل کوهی را در شرایط شور بهبود بخشیدند، اما کمپوست فنتونی در تمام سطوح شوری، به‌ویژه شوری هشت دسی‌زیمنس بر متر مؤثرترین تیمار بود. در تیمار کمپوست فنتونی فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز (7/3 برابر)، آسکوربات پراکسیداز (2/28 برابر)، گایاکول پراکسیداز (3/8 برابر) و پراکسیداز (4/11 برابر) نسبت به تیمار بدون کمپوست افزایش یافتند و باعث افزایش تجمع پرولین به میزان 44/5 درصد شد که به افزایش 4/16 درصدی رطوبت نسبی برگ انجامید. کمپوست فنتونی همچنین غلظت پراکسید هیدروژن را ۳۱ درصد، نشت الکترولیت را ۳۶ درصد و مالون‌دی‌آلدهید را  ۳۵ درصد کاهش داد. عملکرد خشک اکلیل کوهی در این تیمار نسبت به شرایط بدون کمپوست 3/14 برابر و نسبت به کمپوست معمولی 1/75 برابر افزایش یافت.  نتیجه‌گیری کلی: به‌نظر می‌رسد کمپوست اصلاح‌شده با فرآیند فنتون، با فعال‌سازی سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی، در شرایط مشابه این پژوهش توانایی کاهش اثرات شوری بر اکلیل کوهی را داشته باشد، هرچند اثبات کاربرد گسترده آن نیازمند مطالعات مزرعه‌ای بیشتر است.   Background and Objective: Soil salinity disrupts plant growth by causing osmotic and oxidative stress. This study aimed to investigate the effect of compost modified by the Fenton process—an advanced oxidation method that enhances organic matter bioavailability—on the defense mechanisms of rosemary against oxidative stress. Methods: The experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications. Salinity levels were 0, 4, and 8 dS/m. Four compost treatments were used: control (no compost), ordinary compost (100% sheep manure), mixed compost (75% sheep manure + 25% raw sawdust), and Fenton‑modified compost (75% sheep manure + 25% sawdust treated by the Fenton process). At the end of the experiment, various physiological and biochemical traits were measured – including antioxidant enzyme activities, hydrogen peroxide concentration, malondialdehyde concentration, proline content, electrolyte leakage, relative leaf water content, as well as fresh and dry weights of rosemary. Results: Although all compost types improved rosemary performance under saline conditions, Fenton compost was the most effective treatment at all salinity levels, especially at 8 dS/m. Compared to the no‑compost treatment, Fenton compost increased the activity of antioxidant enzymes: catalase (3.7‑fold), ascorbate peroxidase (2.28‑fold), guaiacol peroxidase (3.8‑fold), and peroxidase (4.11‑fold). Proline accumulation increased by 44.5%, which led to a 16.4% increase in relative leaf water content. Fenton compost also reduced hydrogen peroxide by 31%, electrolyte leakage by 36%, and malondialdehyde by 35%. Dry yield of rosemary under Fenton compost was 3.14 times higher than the no‑compost treatment and 1.75 times higher than ordinary compost. Conclusion: It appears that Fenton‑modified compost, by activating the plant’s antioxidant defense system, can reduce the negative effects of salinity on rosemary under the conditions of this study. However, further field studies are needed to confirm its broader application. آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان, پرولین, فرآیند فنتون, تنظیم اسمزی, نشت الکترولیت. Antioxidant enzymes, Proline, Fenton process, Osmotic adjustment, Electrolyte leakage. 3 4 http://jspi.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2053-3&slc_lang=fa&sid=1 Esmaeil Karimi اسماعیل کریمی sm_ka80@yahoo.com Yes Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران Sareh Hemmadi ساره حمادی saroshamadi1999@gmail.com No Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران Siros Sadeghi سیروس صادقی sirossadeghi@gmail.com No Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران Seyed Bahman Mousavi سید بهمن موسوی b_mosavi2000@yahoo.com No Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، ایران