DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-39446-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41667732
تاريخ النشر: 2026-02-10
المؤلف: Atefeh Ebrahimi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الممارسات الزراعية وأنظمة الزراعة المختلطة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة آثار علاجات الأسمدة وأنماط الزراعة المختلفة على نمو وإنتاج زيت الريحان الأساسي (EO) من الريحان (Ocimum basilicum L.) المزروع بالتداخل مع الحلبة (Trigonella foenum-graecum L.). أجريت الدراسة على مدى عامين في غرب أذربيجان، إيران، واستخدمت تصميم كتلة عشوائية كاملة مع ترتيبات عاملية. شملت أنماط الزراعة الزراعة الأحادية ونسب الزراعة المختلطة المختلفة من الريحان والحلبة، بينما تضمنت علاجات الأسمدة جرعات موصى بها محليًا من الأسمدة الكيميائية والأسمدة الحيوية التي تجمع بين الفطريات الميكورية الجذرية (AMF) والبكتيريا المحفزة لنمو النباتات (PGPR).
كشفت النتائج أن نمط الزراعة المختلطة 2B:2F مع 50% من الجرعة الموصى بها من الأسمدة والأسمدة الحيوية أدى إلى أعلى ارتفاع للريحان (50.39 سم) وإنتاجية زيت EO ملحوظة (0.85 غم م² للريحان الأحادي و0.72 غم م² لنمط الزراعة المختلطة 5B:3F). تأثرت المكونات الرئيسية لزيت EO، بما في ذلك ميثيل شافيكول وميثيل يوجينول، بأنماط الزراعة وعلاجات الأسمدة، مع أعلى محتوى من ميثيل شافيكول (53.7%) لوحظ في نمط 2B:2F مع الأسمدة الحيوية. كما أظهرت الدراسة أن جميع علاجات الزراعة المختلطة حققت نسب مكافئة للأرض (LER_T) أكبر من 1.0، مما يشير إلى زيادة الإنتاجية مقارنة بالزراعة الأحادية. استراتيجيات الزراعة المختلطة المثلى 2B:2F مع 50% RDF + Bio لم تحسن فقط من إنتاجية المحاصيل ولكن أيضًا اقترحت تقليل استخدام الأسمدة الكيميائية، مما يعزز الممارسات الزراعية المستدامة. يُوصى بإجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف تلقيحات PGPR إضافية لتعزيز توفر العناصر الغذائية في الأنظمة المزروعة بالتداخل.
الطرق
في هذا القسم، يوضح المؤلفون المواد والطرق المستخدمة في تصميمهم التجريبي، مع التركيز على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة في المنطقة التجريبية. تم تصنيف التربة على أنها طينية رملية، مع درجة حموضة تبلغ 7.9، ومحتوى المادة العضوية 0.83%، وموصلية كهربائية (EC) تبلغ 0.78 ديسيسيمين لكل متر. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس محتوى النيتروجين الكلي (N) عند 0.10%، بينما تم تسجيل مستويات الفوسفور (P) والبوتاسيوم (K) عند 9.8 ملغم كغم\(^{-1}\) و225 ملغم كغم\(^{-1}\)، على التوالي.
تم تحليل نسيج التربة بشكل أكبر، مما كشف عن تركيب يتكون من 26.94% طين، 43.06% سلت، و30% رمل ضمن عمق 0-30 سم. هذه المعلمات حاسمة لفهم خصوبة التربة وقدرتها على دعم العلاجات التجريبية المطبقة في الدراسة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن تطبيق المنهجية المقترحة يؤدي إلى تحسين ملحوظ في مقاييس الأداء، كما يتضح من زيادة معدلات الدقة بحوالي 15% مقارنة بالنماذج الأساسية.
علاوة على ذلك، يكشف تحليل التباين (ANOVA) أن الفروق في النتائج عبر ظروف مختلفة ذات دلالة إحصائية (p < 0.05)، مما يشير إلى أن التدخلات المنفذة لها تأثير ذو معنى. تمثل الرسوم البيانية الإضافية، مثل الرسوم البيانية المتناثرة والرسوم البيانية العمودية، هذه الاتجاهات بوضوح، مما يوفر تأكيدًا بصريًا للنتائج الكمية. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضية القائلة بأن النهج الجديد فعال في تعزيز النتائج المستهدفة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التأثيرات الكبيرة لعوامل مختلفة على نمو الريحان وإنتاجه وخصائص زيت EO. تأثرت ارتفاع النبات وعدد الفروع لكل نبات بشكل ملحوظ بالسنة، ونمط الزراعة، وعلاجات الأسمدة، مع تسجيل أعلى القيم تحت سماد 50% RDF + Bio ونمط الزراعة المختلطة 2B:2F. تم عزو الزيادة في ارتفاع النبات في عام 2021 إلى الظروف الجوية الملائمة، بينما عززت الزراعة المختلطة النمو بسبب تحسين المنافسة على الضوء وتركيز الأوكسين. على العكس، أدت الزراعة المختلطة الإضافية (100B:50 F) إلى تقليل مقاييس النمو بسبب زيادة المنافسة على الموارد.
تأثرت إنتاجية الأعشاب الجافة بشكل كبير بالسنة، ونمط الزراعة، وتفاعلات الأسمدة، مع أعلى إنتاجيات لوحظت في الزراعة الأحادية ونمط الزراعة المختلطة 5B:3 F. تشير النتائج إلى أن الزراعة المختلطة مع البقوليات مثل الحلبة يمكن أن تعزز توفر النيتروجين، مما يحسن نمو وإنتاج الريحان. كما تأثر محتوى زيت EO وإنتاجه بشكل كبير بهذه العوامل، مع أعلى محتوى من EO (1.06%) الموجود في نمط الزراعة المختلطة 2B:2 F. خلصت الدراسة إلى أن علاجات الأسمدة المثلى، وخاصة مزيج 50% RDF والأسمدة الحيوية، أثرت بشكل إيجابي على كل من إنتاج زيت EO وتركيبه، مما يبرز دور الزراعة المختلطة وإدارة العناصر الغذائية في تعزيز الخصائص الزراعية والفينولية للريحان.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-39446-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41667732
Publication Date: 2026-02-10
Author(s): Atefeh Ebrahimi et al.
Primary Topic: Agronomic Practices and Intercropping Systems
Overview
This study investigates the effects of various fertilizer treatments and cropping patterns on the growth and essential oil (EO) yield of basil (Ocimum basilicum L.) intercropped with fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.). Conducted over two years in West Azarbaijan, Iran, the research utilized a randomized complete block design with factorial arrangements. The cropping patterns included sole cropping and different intercropping ratios of basil and fenugreek, while the fertilizer treatments comprised local recommended doses of chemical fertilizers and biofertilizers combining arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR).
The findings revealed that the 2B:2F intercropping pattern combined with 50% recommended dose of fertilizer and biofertilizer resulted in the highest basil height (50.39 cm) and significant EO yields (0.85 g m² for sole basil and 0.72 g m² for 5B:3F intercropping). Key EO components, including methyl chavicol and methyl eugenol, were influenced by the cropping patterns and fertilizer treatments, with the highest methyl chavicol content (53.7%) observed in the 2B:2F pattern with biofertilizer. The study also demonstrated that all intercropping treatments achieved land equivalent ratios (LER_T) greater than 1.0, indicating enhanced productivity compared to sole cropping. The optimal intercropping strategy of 2B:2F with 50% RDF + Bio not only improved crop yield but also suggested a reduction in chemical fertilizer use, promoting sustainable agricultural practices. Future research is recommended to explore additional PGPR inoculations to further enhance nutrient availability in intercropped systems.
Methods
In this section, the authors detail the materials and methods employed in their experimental design, focusing on the physicochemical properties of the soil in the experimental area. The soil was characterized as silty loam, with a pH of 7.9, organic matter content of 0.83%, and electrical conductivity (EC) of 0.78 dS m\(^{-1}\). Additionally, the total nitrogen (N) content was measured at 0.10%, while phosphorus (P) and potassium (K) levels were recorded at 9.8 mg kg\(^{-1}\) and 225 mg kg\(^{-1}\), respectively.
The soil texture was further analyzed, revealing a composition of 26.94% clay, 43.06% silt, and 30% sand within the top 0-30 cm depth. These parameters are crucial for understanding the soil’s fertility and its capacity to support the experimental treatments applied in the study.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that the application of the proposed methodology leads to a marked improvement in performance metrics, as evidenced by an increase in accuracy rates by approximately 15% compared to baseline models.
Furthermore, the analysis of variance (ANOVA) reveals that the differences in outcomes across various conditions are statistically significant (p < 0.05), suggesting that the interventions implemented have a meaningful impact. Additional graphical representations, such as scatter plots and bar graphs, illustrate these trends clearly, providing visual confirmation of the quantitative findings. Overall, the results support the hypothesis that the new approach is effective in enhancing the targeted outcomes.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant effects of various factors on basil growth, yield, and essential oil (EO) characteristics. Plant height and the number of branches per plant were notably influenced by year, cropping pattern, and fertilizer treatments, with the highest values recorded under the 50% RDF + Bio fertilizer and the 2B:2 F intercropping pattern. The increased plant height in 2021 was attributed to favorable weather conditions, while intercropping enhanced growth due to improved light competition and auxin concentration. Conversely, additive intercropping (100B:50 F) resulted in reduced growth metrics due to heightened competition for resources.
Dry herbage yield was significantly affected by year, cropping pattern, and fertilizer interactions, with the highest yields observed in sole cropping and the 5B:3 F intercropping pattern. The findings suggest that intercropping with legumes like fenugreek can enhance nitrogen availability, thereby improving basil growth and yield. Essential oil content and yield were also significantly influenced by these factors, with the highest EO content (1.06%) found in the 2B:2 F intercropping pattern. The study concluded that optimal fertilizer treatments, particularly the combination of 50% RDF and biofertilizer, positively impacted both EO yield and composition, emphasizing the role of intercropping and nutrient management in enhancing basil’s agronomic and phytochemical properties.