شکل۲-۱- گیاه دارویی همیشه بهار
شکل ۲-۱: گیاه دارویی همیشه بهار
۲-۴- مواد مؤثره
گل همیشه بهار حاوی مقادیر کم اسانس روغنی فرار، ساپونین، رزین، ماده­ای تلخ، اسیدهای آلی، ماده­ای به نام کالندولین، صمغ، مواد لعابی، آلبومین و یک ماده رنگی در گلبرگ­های خشک و اینولین (در ریشه)، اسید سالیسیلیک، اسید لوریک، اسید پالمیتیک و کلسترول می­باشد (میرحیدر،۱۳۸۲؛ Muley et al., 2009). گل­ها حاوی ۲/۰ تا ۴/۰ درصد اسانس بوده که اجزاء مهم آن، شامل منتون، ایزومنتون، گاما ترپینن، آلفامورولن و کاریوفیلن می­باشند. ترکیبات دیگر همیشه بهار شامل گلوکوزیدهای اولئانولیک اسید، موسیلاژ، توکوفرول، کاروتنوئیدها، تری ترپنوئیدها، فلاونوئیدهای گلوکوزیدی، کاروتنها، گزانتوفیلها، تاننها، پلی ساکاریدها و الکلهای تری ترپنی از جمله آلفا و بتا آمیرین، تاراگزاسترول و کالندولادیول هستند (صالحی سورمقی، ۱۳۸۵؛ Khan et al., 2011؛ Re et al., 2009). مهمترین مواد مؤثره این گیاه را فلاونوئیدهای محلول در آب (۱/۰ تا ۴/۰ درصد وزن گل خشک) تشکیل می دهند. از مواد دیگر می­توان از کارتنوئیدها (۳/۰درصد وزن خشک گل)، که در آب و چربی محلولند، اسانس (۱/۰ تا ۲/۰ درصد وزن خشک گل)، مواد موسیلاژی محلول در آب و ویتامین E نام برد. ترکیبات کاروتنوئیدی گیاه همیشه بهار مدت زیادی نیست که مورد تحقیق قرار گرفته است، کاروتنوئیدها به عنوان پیش ماده تولید ویتامین A و رتینوئیدها در زندگی انسانها و حیوانات نقش عمده­ای دارند. به علاوه، این ترکیبات به عنوان آنتی اکسیدان، بالا برنده ایمنی، بازدارنده جهش، پیش­سازهای رنگدانه در پستانداران و تشکیل­دهنده غیر فتوشیمیایی شناخته می­شوند (Baco and Deli., 2002). تحقیقات اخیر نشان داده که بذر های همیشه بهار حاوی روغن می­باشد. چنانچه این روغن تحت فشار سرد استخراج گردد، تاثیر ضد تورم خواهد داشت (امید بیگی، ۱۳۸۴). روغن همیشه بهار برخی مواقع با محصولات دیگر حاصل از این گیاه اشتباه گرفته می­ شود. اگرچه روغن همیشه بهار به عنوان یک روغن دم کردنی یا خیساندنی شناخته می­ شود که مواد گیاهی برای تولید آن در روغن جوشانده شده و سپس مواد گیاهی خارج شده و روغن دارای برخی مواد گیاهی بر جای می­ماند. در سالهای اخیر در اروپا توجه زیادی به این گیاه به عنوان یک گیاه روغنی شده است. دانه آن حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد روغن دارد که این نوع روغن دارای حدود ۴۵ تا ۶۰ درصد اسید کالندیک می­باشد (ثقه الاسلامی و موسوی، ۱۳۸۷؛ Martin and Deo, 1999).

۲-۵- خاستگاه و پراکنش همیشه بهار
موطن اصلی این گیاه در حوزه دریای مدیترانه، خاورمیانه و اروپای مرکزی بوده و از آنجا به سایر نواحی دیگر انتقال یافته است (حاج سید هادی و همکاران، ۱۳۸۹؛ Schulz et al., 1998). ارقام گوناگونی از این گونه وجود دارند که هر کدام از لحاظ شکل و رنگ متفاوت می­باشند (Khalid Silva, 2012). پراکندگی آن به صورتی است که امروزه به حد وفور در مراکش و نواحی مختلف آسیا می­روید (صمصام شریعت،۱۳۸۲). این گیاه در موقعیت های آفتابی آمریکای شمالی و اروپا به سادگی رشد می­ کند (Khalid and Silva, 2012). گل همیشه بهار در نواحی غربی و جنوب غربی ایران می­روید و در نقاط دیگر پرورش داده می­ شود (رجحان، ۱۳۸۱). این گیاه همچنین در هرزویل در راه بین قزوین و رشت به طور خودرو دیده می­ شود (میرحیدر، ۱۳۸۲). نوع خودروی آن در مزارع متروکه، چمنزارها، کنار راه ­ها و گودالها می­روید (صمصام شریعت، ۱۳۸۲).
۲-۶- تکثیر و ازدیاد گیاه همیشه بهار
این گیاه را برای گلدهی تابستانه و پاییزه ۶ تا ۸ هفته قبل از آخرین یخبندان در فضای بسته از طریق بذر می­کارند و یا از اوایل تا اواخر بهار آنها را در هوای آزاد کشت می­ کنند. در مناطقی با تابستان­های داغ بذر را در اواسط پاییز مستقیما در فضای باز می­کارند تا در اواخر زمستان به گل بنشیند (وزیری، ۱۳۸۰).
۲-۷- مراقبت و نگهداری
قبل از کاشت برای مبارزه با علف­های هرز از علف­کش مالوان به صورت محلول­پاشی استفاده می­ شود. در مرحله ساقه­دهی نیز می­توان از علف­کش دوآل استفاده نمود. اگر قسمت­ های پایینی گیاه زرد و گل­ها کوچک باشند گیاه را از فاصله ۱۵ سانتی متری قطع می­ کنند، سپس نیتروژن را همزمان با آبیاری به خاک اضافه می­ کنند. رعایت فاصله کشت، وجین علف­های هرز و مبارزه شیمیایی با لارو حشرات به ویژه لارو سن نقش عمده­ای در مبارزه با آنها دارد (Hornok., 1992 ؛ دوازده امامی، ۱۳۸۶).
۲-۸- برداشت و خشک کردن محصول
همیشه بهار به سرعت رشد کرده، گل ها اغلب از اردیبهشت تا اواخر تیرماه قابل برداشت می­شوند (ابراهیم پور وعیدی زاده، ۱۳۸۸). پس از چیدن گل­ها همواره گل­های جدیدی به وجود می­آیند، به طوری که برداشت گل­ها را می­توان تا قبل از بروز سرما همچنان ادامه داد. برای تسریع در کار، بهتر است گل­ها همراه با کاسبرگ برداشت شوند، آنگاه گل­ها را از کاسبرگ ها جدا نمود. البته می توان گل­ها و کاسبرگ­ها را با هم خشک نمود. برای اینکه گلبرگ­ها رنگ خود را از دست ندهند و کیفیت مطلوبی داشته باشند، گل­ها را باید به سرعت خشک کرد. اگر مقدار گل­ها کم باشد، می­توان آنها را در سایه و در سطح زمین با ضخامت کم پخش نمود، ولی چنانچه مقدار آنها زیاد باشد، باید از خشک­کن­های الکتریکی با دمای ۳۵ تا ۴۰ درجه سانتی گراد استفاده کرد. از آنجا که گل­های خشک شده به شدت جاذب رطوبتند، باید بلافاصله پس از خشک شدن در کیسه­های مناسب بسته­بندی شوند (دوازده امامی، ۱۳۸۶). گل­های تازه برداشت می­شوند. کل گل­ها یا گلبرگ­ها را با قرار دادن بر روی کاغذ و به دور از نور مستقیم بدون حرارت بسیار زیاد یا با جریان هوا خشک می­ کنند و در این هنگام نباید بر روی یکدیگر قرار گیرند. در صورتی که رنگ گلبرگ­ها در هنگام خشک کردن برود، به این معناست که به طور مناسبی خشک نشده­اند (۱۹۹۹ Shaules,).
۲-۹- عوامل مؤثر بر رشد و نمو گیاه دارویی همیشه بهار
برخلاف دیگر محصولات زراعی، گیاهان دارویی گیاهانی هستند که کیفیت مواد در مقایسه با کمیت آنها به مراتب مهم­تر و ضروری­تر می­باشد. لذا جهت رسیدن به حداکثر کیفیت، علم و آگاهی از عوامل موثر بر رشد و نمو گیاهان دارویی بسیار حائز اهمیت می­باشد. شناخت عوامل محیطی، گیاهی و زراعی نقش مهمی در موفقیت کشت گیاهان دارویی دارد. از مهم­ترین عوامل محیطی مؤثر بر رشد و نمو و تولید گیاهان دارویی و معطر، می توان نور، دما، آبیاری، خاک و موجودات زنده و غیر زنده پیرامون گیاه را بر شمرد و از عوامل گیاهی و زراعی می­توان به رقم و مراحل مختلف رشد گیاه و عملیات به زراعی اشاره نمود.
۲-۹-۱- عوامل محیطی
۲-۹-۱-۱- نور
بین خصوصیات نور و تولید متابولیت­های ثانویه گیاهان دارویی، ارتباطی تنگاتنگ وجود دارد و نقش اکوفیزیولوژیک روشنایی در تولید فرآورده ­های ثانویه، عمده و اساسی است. فعالیت گیاهان در سنتز متابولیت­های دارویی، تحت تأثیر شرایط مختلف نوری تغییر می­ کند. در شرایط مطلوب محیطی و عدم وجود تنش­های زنده و غیر زنده، تولید ماده خشک با مقدار نور جذب شده توسط کانوپی گیاه متناسب است (عامری و نصیری محلاتی، ۱۳۸۷).
همیشه بهار گیاهی بسیار آفتاب­دوست است که در نور کامل خورشید به خوبی رشد می­ کند (ناظم و استکی، ۱۳۸۸). گل­های همیشه بهار در حضور نور باز و در شب بسته میشوند (حاج سید هادی و همکاران، ۱۳۸۹). اگر شدت نور گلخانه خیلی کم و دما خیلی بالا باشد گل­های ریز و ساقه­های ضعیف حاصل می­ شود (کافی و قاسمی قهساره، ۱۳۸۶).
۲-۹-۱-۲- درجه حرارت
دما، مهمترین عامل کنترل­ کننده نمو و متابولیسم گیاهی است. به طوری که شکل برگ­ها و ساقه­های برخی گیاهان، معرف دمای محل رویش آنهاست. همیشه بهار با آب و هوای اروپایی سازگاری دارد، اگر چه به نظر می­رسد بومی مدیترانه می­باشد. بذرهای همیشه بهار در دمای ۸ تا ۱۰ درجه سانتی گراد پس از ۴ تا ۵ روز جوانه می­زنند. کشت این گیاه در مناطقی که میانگین درجه حرارت در ماه خرداد ۱۷ تا ۱۸ درجه سانتی ­گراد و در ماه های تیر و مرداد حدود ۲۰ درجه سانتی ­گراد باشد، موفقیت­آمیز خواهد بود. همیشه بهار درجه ­حرارت­های پایین را به خوبی تحمل می­ کند. حتی برای مدت محدودی قادر به تحمل درجه حرارتهای زیر صفر است (امید بیگی، ۱۳۸۴). دوره رویشی این گیاه، طولانی (بین ۲۰۰ تا ۲۱۰روز) است. چنانچه هوا در فصل پاییز خیلی سرد شود و درجه حرارت به زیر صفر برسد، گیاه قادر به ادامه رویش نخواهد بود. بذرها ۵ تا ۶ سال قوه رویشی مناسبی دارند. همیشه بهار رشد و نمو سریعی دارد، به طوری که ۴۰ تا ۵۰ روز پس از سبز شدن بذر، گیاهان به گل می­نشینند (رحمانی و همکاران، ۱۳۸۹). اگر گل­ها بلافاصله پس از باز شدن چیده شوند، جوانه های زایشی جدید به وجود می­آورند. در ایران اولین گل­ها اواخر بهار (اوایل خرداد) ظاهر می­شوند و تا اواخر پاییز، قبل از بروز سرما همچنان روی گیاه مشاهده می­شوند (امید بیگی، ۱۳۸۴). زمان گل­دادن آن خرداد تا شهریور ماه است (فلاحتگر، ۱۳۸۱). این گیاه می ­تواند در جنوب انگلیس به صورت دو ساله کشت شود، به این دلیل تصور می شود که به زمستان مقاوم است ((Edward and Gilman, 1999.
۲-۹-۱-۳- رطوبت و آبیاری
از جمله عوامل مؤثر بر رشد و نمو و تولید مواد مؤثر گیاهان دارویی و معطر، آب است که کمبود آن بیشتر از سایر نهاده­ها بر کاهش تولید اثر می­گذارد. همیشه بهار می ­تواند خشکی را تحمل کند، ولی برای افزایش کیفیت مواد مؤثره باید تحت آبیاری منظم و مناسب قرار گیرد. درباره تنظیم زمان آبیاری همیشه بهار اطلاع دقیقی در دست نیست و کشاورزان تنها بر اساس دانش و تجربه بومی خود اقدام به این زراعت می­ کنند (رحمانی و همکاران، ۱۳۸۸). وقتی گیاه با خشکی مواجه شود، روزنه­هایش نیمه بسته یا بسته می­ شود و این موضوع موجب کاهش جذب CO₂ می­ شود و از طرفی گیاه برای جذب آب، انرژی زیادی مصرف می­ کند. همچنین گیاه در هنگام تنش، سطح برگ خود را کاهش داده و این رفتار سبب کاهش تولید مواد فتوسنتزی می­گردد. با کاهش مواد فتوسنتزی، انتقال مواد به سمت بذرها نیز کاهش پیدا می­ کند (رحمانی و همکاران، ۱۳۸۷). در یک بررسی که در مورد اثرات تنش خشکی روی گیاه همیشه بهار انجام شد، سطح برگ و فتوسنتز کاهش یافت. در این شرایط با اینکه درصد روغن افزایش یافت اما به علت کاهش شدید عملکرد دانه، عملکرد روغن کاهش معنی­داری داشت که این امر به دلیل تولید مواد ثانویه بیشتر در شرایط تنش خشکی بود (Rahmani et al., 2009). رطوبت زیاد برای همیشه بهار مضر است و خطر گسترش بیماریهای قارچی را افزایش می­دهد (امید بیگی، ۱۳۸۴).
۲-۹-۱-۴- خاک
اگرچه این گیاه (همیشه بهار) در خاک­های فقیر از نظر مواد غذایی نیز گل­های زیبایی تولید می­ کند، ولی در این شرایط حداقل ماده مؤثره را دارا خواهد بود. بافت خاک­هایی که در آنها همیشه بهار کشت می شود، باید طوری باشد که عمل تهویه به آسانی انجام گیرد (خاکهای سنگین رسی مناسب نیست). خاک سبک که به خوبی قابل گرم شدن و مرطوب شدن می باشد، برای این گیاه مطلوب است ((Duke, 1982. سطح زمین باید کاملا صاف باشد، زیرا پستی و بلندی سبب آب ایستایی می شود که برای رویش گیاه خطر ناک است.
pH خاک برای همیشه بهار، بین ۵/۴ تا ۲/۸ مناسب است (امید بیگی، ۱۳۷۶).
همیشه بهار یک خاک غنی و دارای زهکشی مطلوب را دوست دارد، اما در مقابل خاک های متوسط تا نسبتاً فقیر مقاومت خوبی دارد. بهبود کیفیت خاک می ­تواند سبب تولید گیاهان سالم­تر و گل­های بهتر شود، بنابراین می­توان مقادیر زیادی کمپوست به خاک اضافه نمود. برای مبارزه با علف های هرز می­توان در اطراف این گیاه از مالچ استفاده نمود (Kathi and kemper,. 1999) .
مختاری (۱۳۹۰) با بررسی تأثیر هدایت الکتریکی محلول غذایی بر صفات مورفولوژیکی گیاه دارویی همیشه بهار، EC=3 dS/m را برای کشت این گیاه مناسب دانستند. جهت بررسی تاثیر شرایط استرس شوری بلند مدت بر برخی از خصوصیات فیزیولوژیک همیشه بهار، غلظتهای ۰، ۵۰ و۱۰۰ میلی مولار NaCl مورد تحقیق قرار گرفتند. شوری بر روی اغلب خصوصیات مورد نظر تأثیر گذاشت. شوری زیاد باعث کاهش خصوصیات رشدی، پراکسیداسیون چربی و تجمع پراکسید هیدروژن شد. در استرس شدید شوری، کاهش در کل گلوتاتیون و افزایش در کل اسکوربات (ASA+AHA) مشاهده شد، که این موارد با افزایش گلوتاتیون رداکتاز همراه بود و فعالیت اسکوربات پراکسیداز در برگها مشاهده شد. به علاوه، شوری باعث کاهش میزان سوپر اکسید دیسموتاز و فعالیت کمتر پرکسیداز شد (.(Chaparzadeh et al., 2004
۲-۹-۱-۵- عناصر غذایی
حاصلخیزی خاک در تأمین عناصر لازم برای سنتز متابولیت­ها و افزایش وزن خشک گیاه نیز حائز اهمیت خواهد بود (ابراهیم پور و عیدی زاده، ۱۳۸۸). عناصر غذایی از جمله نیتروژن با تأثیری که بر رشد رویشی و زایشی گیاهان دارویی دارند، بالطبع باعث تغییراتی در عملکرد محصول می شوند و کمیت و کیفیت مواد مؤثره آنها را نیز تحت تاثیر قرار می­ دهند. علاوه­بر­این، وجود خواص آنتاگونیستی و سینرژیستی بین عناصر غذایی، منجر به تغییر در جذب برخی از عناصر غیر ضروری برای گیاه می­گردند که در اغلب اوقات این عناصر برای انسان سمی و خطرناک می­باشند (et al., 2003 (Ram. بنابراین توصیه کودی برای گیاهان دارویی، باید با در نظر گرفتن موارد فوق صورت گیرد، زیرا ممکن است یک تیمار کودی باعث افزایش محصول گردد، در حالی که میزان ماده مؤثره گیاهان دارویی را کاهش دهد و یا تغییر کیفی خاصی در اجزای متشکله مواد مؤثره ایجاد نماید که سودمند نباشد یا اینکه یک تیمار کودی خاصی باعث بهبود میزان محصول و میزان مواد مؤثره گردد، در حالی که میزان عناصر سنگین و سمی مانند کادمیوم یا سرب یا دیگر ترکیبات مضر مانند نیترات را افزایش دهد که نتیجه آن مطلوب نخواهد بود (عامری و همکاران، ۱۳۸۶).
بنابراین شناخت و بررسی تأثیر این عناصر بر روی رشد گیاه دارای اهمیت است.
۲-۹-۱-۵-۱- نیتروژن
نیتروژن از عناصر ضروری گیاه است که نقش بسیار مهمی در تغذیه گیاه دارد. این عنصر در ساختمان کلروفیل، ترکیب ساختمانی نوکلئیک اسیدها (DNA و RNA) و در ساختمان پروتئین نقش­های عمده­ای دارد. همچنین افزایش دهنده فعالیت و توسعه ریشه بوده و در جذب سایر عناصر غذایی و برای مصرف کربوهیدرات­ها مورد نیاز است (یثربی و همکاران، ۱۳۸۲؛ Khajepour 2009). نیتروژن از جمله موادی است که در تمام دوره های رشد و نمو گیاهان، مورد نیاز آنها است. کودهای نیتروژنی تأثیر عمده­ای در ساقه­زایی، برگ­زایی و جوانه­زایی گیاهان دارند و به طور کلی رشد رویشی گیاهان را سرعت می­ دهند (Omidbagi, 2009؛ شرفی و همکاران، ۱۳۹۰).
چنانچه نیتروژن در دسترس، کمتر یا بیشتر از حد نیاز گیاه باشد اختلالاتی را در فرایندهای حیاتی گیاه موجب می­ شود که ممکن است به صورت های مختلفی نظیر رشد و نمو زیاد، کاهش، تعویق و یا حتی توقف رشد زایشی بروز نماید (Salisbury and Ross, 1991). از آنجا که در گیاهان دارویی مهمترین مسئله، طبیعی بودن مواد استحصال شده از آنها می­باشد، می­بایست در بکارگیری از کودهای شیمیایی دقت نظر بیشتری اعمال نمود. بنابراین تعیین مقدار مناسب کود حائز اهمیت می­باشد (علیزاده سهزابی و همکاران، ۱۳۸۶). در گیاه دارویی همیشه بهار، محصول اقتصادی مورد نظر عملکرد گل در واحد سطح است و با افزایش میزان نیتروژن ساختارهای اولیه تولید گل و در نتیجه عملکرد گل افزایش می­یابد (عامری و نصیری محلاتی، ۱۳۸۷) اما وجود نیتروژن زیاد در اندام هوایی همیشه بهار باعث تحریک رشد رویشی شده و در نتیجه سهم نیتروژن اختصاص­یافته به تولید گل، که عملکرد اقتصادی همیشه بهار را تشکیل می­دهد، کاهش یافته و در نتیجه کارایی مصرف نیتروژن کاهش می­یابد (امید بیگی، ۱۳۷۶؛ عامری و همکاران، ۱۳۸۶). به طور کلی استفاده از انواع کود نیتروژن باعث رشد رویشی و بهبود جنبه های گلدهی در گیاه دارویی همیشه بهار در مقایسه با شاهد (عدم کاربرد کود نیتروژن) می­ شود (عامری و همکاران، ۱۳۹۱). علاوه­براین کاربرد کود نیتروژن باعث افزایش تعداد رنگدانه های فتوسنتزی (کلروفیل a و b) در برگها و کارتنوئیدها در گل­ها و درصد نیتروژن در اندام هوایی همیشه بهار شد (Al-Badawy et al., 1995).
در آزمایشی با عنوان تأثر نیتروژن شیمیایی و بیولوژیکی بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی گیاه همیشه بهار، مشاهده شد که افزایش کودهای نیتروژن تا ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار باعث افزایش سطح تک برگ، طول برگ، عرض برگ، وزن برگ، وزن ساقه برگها در همیشه بهار گردید (Hosenpor et al., 2013). در آزمایش دیگری روی گیاه دارویی همیشه بهار، نتایج حاصله حاکی از معنی دار شدن اثر فاکتور ازت بر صفات ارتفاع گیاه، تعداد گل، عملکرد عصاره اندام هوایی خشک شده، در سطح احتمال ۱% بود (مطهری و همکاران، ۱۳۹۰). به گزارش رحمانی و همکاران (۱۳۸۹) و گنجعلی و همکاران (۲۰۱۲)، مصرف نیتروژن باعث افزایش اسانس در گیاه همیشه بهار شد. نتایج حاصل از بررسی های رحمانی و همکاران (۱۳۸۷) بر گیاه دارویی همیشه بهار نشان داد که نیتروژن با این که در ساختمان روغن همیشه بهار وجود ندارد، اما سبب افزایش درصد روغن گردید. شوکرانی و همکاران (۲۰۱۲) نشان دادند که نیتروژن تأثیر معنی داری بر روی روغن و بذر گیاه همیشه بهار داشت. آرگانوسا و همکاران ( ۱۹۹۸) در بررسی های خود بر روی همیشه بهار (Calendula officinalis L.) با کاربرد ۶ سطح نیتروژن خالص به ترتیب صفر،۲۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰ و ۱۰۰ کیلوگرم در هکتار دریافتند که بیشتر ین عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه با کاربرد ۸۰ کیلوگرم در هکتار نیتروژن به دست می آید.
آزمایش هایی که پاسخ همیشه بهار را به مقادیر مختلف نیتروژن مقایسه می کنند، پیشنهاد دادند که بیوماس گیاهی به تمام مقادیر نیتروژن پاسخ می­دهد، اما نکته مهم اینجاست که این پاسخ لزوما در جهت افزایش تولید بذر نیست. با توجه به اینکه جذب عناصر غذایی در بذر زیاد نیست استفاده اندک از کودهای غیر آلی یا آلی کافی است (Schulz et al., 1998). همیشه بهار حداکثر به ۵۰ کیلوگرم نیتروژن در هکتار نیاز دارد و به مقدار بالاتر جواب نمی­دهد (Blumenthal et al., 1998).
یون­های نیترات و آمونیوم دو شکل اصلی نیتروژن هستند که به وسیله گیاهان جذب می­شوند. هر چند که نیترات پس از جذب و قبل از ورود به ترکیبات نیتروژ ن دار آلی به آمونیوم احیا می­ شود، اما مدتهاست این عقیده مطرح می­باشد که آمونیوم و نیترات به عنوان منابع نیتروژن از نظر اثر بر رشد و ترکیب شیمیایی گیاه با هم متفاوت هستند (حسینی و همکاران، ۱۳۸۸؛ Rothstein & Gregg, 2005). نیتروژن آمونیومی به دلیل اخلال در سوخت و ساز و جذب کاتیون ها می ­تواند در رشد و عملکرد محصول اثر منفی داشته باشد در حالی که نیتروژن نیتراتی می تواند ساخت آنیون های آلی و تجمع کاتیون ها را سبب شود (Mengel & Kirkby, 2001). سازگاری نسبی گیاهان برای استفاده از نیترات و آمونیوم متفاوت است. متابولیسم آمونیوم نسبت به نیترات به انرژی کمتری نیاز دارد بنابراین گیاهان باید آمونیوم را ترجیح دهند اما تنها برخی از گونه های گیاهی می­توانند در محیطی که آمونیوم تنها منبع نیتروژن است به خوبی رشد کنند. بیشتر گونه­ های زراعی وقتی در محیط دارای آمونیوم قرار می­گیرند علایم مسمویت شدید به آمونیوم را نشان می­ دهند و محیط دارای نیترات برای رشد آنها مناسبتر است (حسینی و همکاران، ۱۳۸۸). اغلب گیاهان تغذیه با مخلوط آمونیوم و نیترات را به تغذیه با فقط آمونیوم یا نیترات ترجیح می­ دهند (Marschener, 1995). میزان اثربخشی هر کدام از یون های آمونیوم و نیترات به مرحله رشد گیاه، میزان جذب عناصر غذایی، گونه گیاهی و نسبت نیترات به آمونیوم بستگی دارد (روستا، ۱۳۸۹).
الف) تأثیر فرم جذب نیتروژن بر پارامترهای مورفولوژیکی
پژوهش­های زیادی درباره اثر نوع منبع نیتروژن بر عملکرد گونه های مختلف گیاهی انجام شده و نتایج متفاوتی بدست آمده است. از آنجمله وودسون وبادلی (۱۹۸۲) در گزارشی با بررسی استفاده از نیترات به عنوان منبع اصلی نیتروژن برای تغذیه ورد به جای نیتروژن آمونیومی دیدند که تغذیه با نیتروژن آمونیومی در مقایسه با نیتروژن نیتراتی باعث کاهش وزن تر و طول ساقه گل­دهنده در گیاهان ورد گردید. در حالی که ساداسیوایه و هالی (۱۹۷۱) گزارش کردند که استفاده از نیتروژن آمونیومی به عنوان منبع نیتروژن سبب افزایش عملکرد گل بریدنی ورد شد. براساس نتایج تحقیقات انجام شده، کوددهی با آمونیوم منجر به کاهش وزن تر و طول ساقه های گل­دهنده رز به دلیل کاهش pHدر ناحیه ریشه در مقایسه با نیترات شده است Woodson & Boodley, 1982) ). نیتروژن آمونیومی در تولید گیاهان زینتی نیز می تواند مفید باشد. جیمنز و لائو (۲۰۰۵) گزارش کردند که آمونیوم چندین پارامتر از جمله رنگ برگها را در دیفن باخیا بهبود می­بخشد. برخی از گزارش­ها حاکی از آن است که آمونیوم رشد و نمو گیاهان را تغییر می دهد. به عنوان مثال نسبت ریشه به شاخه و اندازه برگ را کاهش می­دهد. این تغییرات مورفولوژیکی بعضی وقت­ها خیلی سریع هستند (در کمتر از ۲۴ ساعت) (رسولی و همکاران، ۱۳۹۰). کلاسن و لنز (۱۹۹۹) نیز در آزمایشی که بر روی زغال اخته، تمشک و توت فرنگی انجام دادند مشاهده کردند که آمونیوم منجر به کاهش سطح برگ شد و متعاقب آن میزان فتوسنتز کاهش یافت. کاهش در تعداد و اندازه سلول در برگهای گیاه تنباکویی که با آمونیوم تغذیه شده بود نیز توسط سچرر (۱۹۸۴) گزارش شده است. رسولی و همکاران (۱۳۹۰) با بررسی اثر فرم نیتروژن بر عکس العمل لوبیا سبز (Phaseolous vulgaris cv. Alpha) گزارش کردند که آمونیوم وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه را کاهش داده است. کروز و همکاران (۲۰۰۶) گزارش کردند که میزان تولید ماده خشک در کاهو در غلظت ۵/۰میلی مولار آمونیوم به بالا رو به کاهش گذاشته و این گیاه را حساس به آمونیوم معرفی کردند. بررسی سه گیاه اسفناج، آفتابگردان و نخود این نتیجه را تأیید کرد که تولید ماده خشک گیاه به طور معنی دار در تغذیه آمونیومی نسبت به تغذیه نیتراتی کاهش می­یابد و این کاهش به ترتیب در اسفناج، آفتابگردان و نخود ۸۶%، ۴۵% و ۱۳% بوده است (Lasa et al, 2001). کاهش رشد در گیاهانی که با آمونیوم تغذیه می شوند در اثر عواملی مانند بی­نظمی در احیا آمونیوم، کاهشpH، اثرات سمیت آمونیوم آزاد، کمبود مواد غذایی مثل پتاسیم، کلسیم، منیزیم، و محدودیت کربوهیدرات ناشی از مصرف بیش از حد قندهای محلول برای آسیمیلاسیون آمونیوم است (Marschner. 1995؛ باقری و همکاران، ۱۳۸۸). در گیاهانی که با آمونیوم به عنوان تنها منبع نیتروژن تغذیه شده ­اند، فقدان نیترات به عنوان یک یون اسمزی مهم و در نتیجه کمبود آب در اثر کاهش جذب آب، به عنوان فاکتورهای محدود­کننده رشد گزارش شده ­اند (رسولی و همکاران، ۱۳۹۰). یکی دیگر از جنبه­ های سمیت آمونیوم آن است که در خیلی از گونه­ ها سمیت هنگامی مشاهده می­ شود که آمونیوم به تنهائی فراهم شده باشد که در خیلی از موارد با فراهم کردن مخلوط آمونیوم و نیترات سمیت کاهش می­یابد و در برخی موارد کاربرد آن حالت سینرژیستی دارد (باقری و روستا، ۱۳۹۲). تحقیقات نشان داده است کاربرد آمونیوم به عنوان تنها منبع نیتروژن برای بسیاری از گونه های گیاهی از قبیل هویج، هندوانه و ذرت ( Wilcox, 1990 & (Errebhi و گوجه فرنگی (et al., 2001 Flores) مضر بوده و باعث کاهش عملکرد آنها شده است در حالی که اضافه کردن مقدار کمی آمونیوم به محلول غذایی حاوی نیترات منجر به افزایش رشد و عملکرد برخی گونه های گیاهی از قبیل توت فرنگی (تقوی، ۱۳۸۳)، سیب (بابالار و احمدی، ۱۳۷۶)، جو (Kant et al., 2007)، گونه های جنگلی (Norisada & Kojima, 2005)، کاج کریسمس (Rothstein & Cregg, 2005) و اسفناج (Assimakopolou, 2006) شد. نتایج حاصل از بررسی اثر غلظت­های مختلف نیترات و آمونیوم بر پارامترهای رشد گیاه بنگ دانه نشان داد که کاربرد آمونیوم به عنوان تنها منبع تغذیه نیتروژنی منجر به کاهش رشد شده و بیشترین مقدار رشد مربوط به زمانی است که هر دو فرم نیتروژن در محیط تغذیه ای موجود باشد (خاوری نژاد و محمدی، ۱۳۸۶). به گزارش سانتاماریو و ایلیا (۱۹۹۷) نشان داد که اگرچه طالبی فرم نیتراتی را ترجیح می­دهد ولی افزودن مقدار کمی آمونیوم به محلول های غذایی بهتر از محلول بدون آمونیوم است. نتایج تحقیقات الفتی و همکاران (۱۳۸۷) نیز بیانگر این واقعیت است که خیار فرم نیتراتی را بر فرم آمونیومی ترجیح می­دهد اما در صورتی که آمونیم در سطوح بسیار کم استفاده شود می ­تواند اثرات مثبتی داشته باشد ولی در سطوح بالاتر این اثر غیر محسوس یا منفی است. کاربرد فقط ۱% (۱/۰ میلی مولار) از نیتروژن به صورت نیترات باعث کاهش سمیت آمونیوم در گیاه خیار شد ۲۰۰۸) Schjoerring, & Roosta). خندان میرکوهی و همکاران (۱۳۸۶)، در مطالعات خود بر روی تأثیر نسبت متفاوت نیتروژن آمونیومی و نیتراتی بر تولید گل بریدنی ورد مشاهده کردند افزایش نیتروژن آمونیومی سبب تحریک رشد، افزایش وزن خشک گیاه و عملکرد گل بریدنی ورد گردید ولی بهترین ویژگی­های کیفی گل بریدنی ورد از قبیل عمر گلجایی بالا و ساقه بلند و قطور، در محلول های غذایی حاوی ترکیبی از نیترات و آمونیم به ویژه محلول غذایی با نسبت نیتروژن آمونیومی به نیتراتی برابر با ۱۲ :۲۵/۰ مشاهده شد.
چندین پیشنهاد برای توصیف اثر سینرژیستی مخلوط آمونیوم و نیترات وجود دارد که مهم­ترین آن به نقش احتمالی نیترات به عنوان تحریک کننده بسیاری از واکنش های بیوشمیائی مربوط می شود (Tischner, 2000). مصرف انرژی نیز در آسیمیلاسیون آمونیوم در مقایسه با نیترات کمتر است. انرژی مورد نیاز برای آسیمیلاسیون نیترات بین ۲۱-۲۰ ATP بر مول است در صورتی که برای آسیمیلاسیون هر مول آمونیوم نیاز به ۵ مول ATPمی­باشد (Traore & Maranville, 1999). احتمال دیگر برای تفسیر اثر سینرژیستی مخلوط نیترات وآمونیوم به بالابودن سنتز سیتوکینین نسبت داده شده است (et al, 2005 Zhang).
نسبت مناسب نیترات به آمونیوم برای رشد گیاه به گونه گیاه و مرحله رشد آن، شرایط محیطی (دما، شدت نور، pH و غلظت مواد غذایی در بستر رشد) و غلظت کل نیتروژن افزوده شده بستگی دارد (نجفی و همکاران، ۱۳۸۹).
ب) تاثیر فرم جذب نیتروژن بر پارامترهای فیزیولوژیکی
تغذیه گیاهان با نسبت های مختلف نیترات به آمونیوم بر جنبه های مختلف فیزیولوژی اعم از شاخص­ های کمی و کیفی تأثیر می­گذارد و یافتن نسبت مناسب نیتروژن آمونیومی و نیتراتی در تغذیه گیاهان مختلف ضروری است (Marschener, 1995).
بر اساس گزارشات دلشاد و همکاران (۱۳۷۸)، نوع نیتروژن (نیتراتی یا آمونیومی) محلول غذایی بر کیفیت میوه ها در گوجه فرنگی تاثیر می­گذارد. افزایش نیتروژن آمونیومی محلول غذایی، مقدار ویتامین ث، اسیدیته قابل تیتراسیون و مواد جامد قابل حل میوه را کاهش می­دهد.
تأثیر تغذیه آمونیوم بر ترکیب شیمیایی گیاه از نیترات متفاوت است (Hohjo et al., 1995؛ Lorenzo et al., 2000؛ et al., 2002 Kotsiras؛ Rothstein & Gregg, 2005 ؛ Assimakopoulou, 2006). با کاربرد آمونیوم، جذب آنیونها نسبت به کاتیونها افزایش یافته و بنابراین پروتون از ریشه برای موازنه بار آزاد می­ شود. در حالی که با کاربرد نیترات جذب کاتیونها بر آنیونها برتری یافته و بنابراین OH^-و یا HCO3- از ریشه آزاد می­ شود Marschner, 1995)). کاهش میزان پتاسیم، کلسیم و منیزیم گیاه در نتیجه افزایش میزان آمونیوم در محلول غذایی در گوجه فرنگیWilcox, 1983) & Magalhase؛Hartman et al., 1986 ؛ Hohjo et al., 1995)، هویج، هندوانه و ذرت Wilcox, 1990) & (Errebhi، خیار (Kotsiras et al., 2002) و کاج ( Rothstein & Gregg, 2005) نیز گزارش شده است.
ماتسوموتو و تامورا (۱۹۸۱) اعلام کردند که مقدار قند و نشاسته گیاهان بطور معمول با تیمار آمونیوم کاهش می یابد، اگرچه برخی استثناءها مشاهده شده ­اند.
هوداس و همکاران (۲۰۰۵) گزارش نمودند که تغذیه آمونیومی فلفل باعث افزایش محتوای پلی­آمینی (پوترسین) گیاه می­گردد که همراه با کاهش رشد می­باشد در حالی که در گیاهان روییده با نیترات میزان پوترسین ناچیز و رشد و نمو طبیعی داشتند. آنها همچنین ابراز داشتند که در تغذیه آمونیومی میزان پرولین گیاه افزایش می یابد که ممکن است بیان کننده نقش این اسید آمینه در کاهش اثر سمیت آمونیوم باشد. در این خصوص گیوان و همکاران (۱۹۷۹) نشان داده بودند که یکی از شرایط تنش افزایش آمونیاک، سم­زدائی آن با تجمع پلی­آمینها و پرولین است. در این گزارش آمده است که گلوتامات دهیدروژناز یک آنزیم مهم در سم­زدائی آمونیاک است که متناسب با آن، فعالیت این آنزیم فزونی پیدا کرده و گلوتامات زیاد می­ شود و از آنجایکه این ترکیب بعنوان پیش ماده لازم برای ساخته شدن پلی­آمینها و پرولین است، افزایش این ترکیبات رخ می­دهد.
به گزارش امینی ­راد و فرهی ­آشتیانی (۱۳۷۸) مصرف نیتروژن آمونیاکی در گندم سبب بروز پیری زودرس و کاهش کلروفیل می­گردد و مصرف نیترات مانع آن می­ شود.
گزارش شده است افزایش مقدار آمونیاک در محیط، به علت سمیت آن سبب ایجاد شرایط تنش می­ شود و مقدار پروتئین کل گیاه در مقابله با آن افزایش می یابد که برخی از آنها بعنوان یک عامل عکس­العمل کننده فوری­اند (et al., 1985 .(Singhجذب ازت آمونیاکی نسبت به نیتراتی با صرف انرژی کمتری صورت گرفته و مراحل تبدیل آمونیاک به ترکیبات آمینواسیدی سریعتر و کوتاه­تر از نیترات است (Botella et al., 1994).