Journal of Rangeland

fa تغییرات ویژگی‌های داروئی و مواد ثانویه گونه آویشن قره‌باغی در ارتباط با خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی خاک Variation in Bioactive Compounds of Thymus fedtschenkoi in Relation to Soil Physicochemical and Microbial Properties in Baladeh Rangelands, Mazandaran Province تخصصي Special پژوهشي Research چکیده سابقه و هدف آویشن قره‌باغی با نام علمی Thymus fedtschenkoi Ronniger از گونه‌های دارویی ارزشمند تیره Lamiaceae  است که به‌دلیل دارا بودن ترکیبات فنولی از اهمیت بالایی در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی برخوردار است. ترکیب و مقدار مواد موثره این گیاهان در اکوسیستم‌های مرتعی تحت تأثیر شرایط اکولوژیکی و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خاک قرار دارد. درک ارتباط بین کمیت و کیفیت مواد موثره و شرایط خاک برای شناسایی رویشگاه‌های بهینه که حداکثر عملکرد مواد موثره را دارند ضروری است. پژوهش حاضر با هدف بررسی رابطه بین خصوصیات خاک و ترکیبات شیمیایی اسانس آویشن قره‌باغی در مراتع استان مازندران انجام شد. مواد و روش‌ها سه رویشگاه (یک رویشگاه در مراتع کام و دو رویشگاه در مراتع هلوپشته) در ارتفاعات البرز مرکزی انتخاب و در هر رویشگاه 5 سایت نمونه‌برداری تعیین شد. نمونه‌گیری از پوشش گیاهی و خاک در مرحله گلدهی گیاه آویشن قره‌باغی، در اواخر بهار 1403 انجام گرفت. سه پایه از گیاه آویشن قره‌باغی به صورت تصادفی انتخاب و سرشاخه‌های گلدار گیاه برای استخراج اسانس جمع‌آوری و با روش تقطیر با آب آماده شدند. نمونه‌های خاک از عمق‌های 0-5 و 5-10 سانتی‌متر در پنج نقطه تصادفی هر سایت برداشت و برای بررسی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی به آزمایشگاه منتقل گردید. نمونه‌های گیاهی پس از خشک‌کردن و آسیاب، با روش تقطیر با آب اسانس‌گیری شدند و سپس با دستگاه‌های GC و GC-MS تجزیه و تحلیل شدند. خصوصیات خاک شامل رطوبت، pH، هدایت الکتریکی، کربن آلی، نیتروژن، فسفر، بافت و تنفس میکروبی اندازه‌گیری شد. داده‌ها با نرم‌افزار SPSS و آنالیز تجزیه و تحلیل کاهشی (RDA)  در نرم ‌افزار R برای بررسی ارتباط بین خصوصیات خاک و ترکیبات مؤثره گیاه تحلیل شدند. نتایج آنالیز رگرسیون نشان داد که برخی ترکیبات اسانس آویشن قره‌باغی با ویژگی‌های خاک در هر دو عمق 0-5 و 5-10 سانتی‌متر رابطه معناداری دارند. در عمق 0-5 سانتی‌متر، Camphene با تنفس میکروبی پایه (49/0R2= ) و  α-Phellandrene(46/0R2=)،  Thymol  (45/0R2=) و 1,8-سینئول (49/0R2=) با رس رابطه منفی داشتند، در حالی که Carvacrol (73/0R2=) با سیلت رابطه مثبت و با فسفر و نیتروژن رابطه منفی داشت. رابطه Linalool  (85/0R2=) با فسفر و تنفس میکروبی پایه مثبت و با رطوبت و سیلت منفی بود. در عمق 5-10 سانتی‌متر،  Thymol (45/0R2=) با درصد شن وα- Phellandrene  (81/0R2=) با نیتروژن رابطه مثبت و با رس و فسفر رابطه منفی داشتند. ترکیبات α-Thujene، α-Terpinol، α-Pinene و Geranyl acetate نیز در هر دو عمق با برخی ویژگی‌های خاک رابطه معنی‌داری نشان دادند، در حالی کهCinnamaldehyde  و α-Humulene در عمق‌های مورد بررسی رابطه معنی‌داری نداشتند. نتایج حاصل از تحلیل RDA نشان داد که دو محور اصلی (RDA1) و (RDA2) بخش عمده‌ای از تغییرات ترکیبات شیمیایی اسانس در عمق‌های0-5 و 5-10 سانتی‌متر را بر اساس ویژگی‌های خاکی توضیح می‌دهند. محور اول بیشترین تغییرات را توضیح داده و نمونه‌های منطقه کام را از دو منطقه هلوپشته متمایز می‌کند. نتیجه‌گیری نتایج این پژوهش نشان داد که ترکیب شیمیایی اسانس آویشن قره‌باغی به ‌طور معناداری تحت تأثیر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک قرار دارد و این تأثیر در عمق‌های مختلف خاک متفاوت است. روابط مشاهده‌ شده بین برخی ترکیبات اسانس با بافت خاک، عناصر غذایی و تنفس میکروبی بیانگر نقش مهم شرایط خاک در تنظیم سنتز مواد موثره این گونه دارویی است. در لایه سطحی خاک، ویژگی‌های بافتی و عناصر غذایی نقش پررنگ‌تری در تغییرات ترکیبات اسانس داشتند، به ‌طوری ‌که برخی مانند کارواکرول و لینالول به تغییرات سیلت، فسفر، نیتروژن و فعالیت بیولوژیکی خاک حساس بودند. در عمق 5–10 سانتی‌متر نیز ارتباط برخی ترکیبات با درصد شن و نیتروژن نشان‌دهنده اهمیت لایه‌های زیرسطحی خاک در شکل‌گیری الگوی شیمیایی اسانس است. به ‌طور کلی، این یافته‌ها بر اهمیت توجه به ویژگی‌های خاک در شناسایی و مدیریت مراتع مناسب برای بهره‌برداری هدفمند از آویشن قره‌باغی با کیفیت اسانس مطلوب تأکید می‌کند.   Abstract Background and Objectives: Thymus fedtschenkoi (Lamiaceae) is a valuable medicinal plant rich in phenolic compounds and widely used in pharmaceutical, food, and cosmetic industries. The composition and concentration of its bioactive constituents in rangeland ecosystems are strongly influenced by ecological conditions and soil physicochemical and biological characteristics. Understanding the relationship between essential oil composition and soil properties is essential for identifying optimal habitats with maximum yield and quality. This study aimed to evaluate the association between soil properties and essential oil constituents of T. fedtschenkoi in Baladeh rangelands, Mazandaran Province, Iran. Materials and Methods: Three habitats (one in Kam and two in Halopooshteh rangelands) located in the Central Alborz Mountains were selected, and five sampling sites were established in each habitat. Plant and soil sampling was conducted during the flowering stage in late spring 2024. Flowering aerial parts from three randomly selected plants per site were collected for essential oil extraction using hydrodistillation. Soil samples were taken from two depths (0–5 and 5–10 cm) and analyzed for moisture, pH, electrical conductivity, organic carbon, nitrogen, phosphorus, texture, and basal microbial respiration. Essential oil constituents were identified and quantified using GC and GC–MS. Data were analyzed using SPSS and redundancy analysis (RDA) in R software. Results: Regression analysis revealed significant relationships between several essential oil components and soil properties at both depths. At 0–5 cm depth, camphene showed a positive relationship with basal microbial respiration (R² = 0.49), while α-phellandrene (R² = 0.46), thymol (R² = 0.45), and 1,8-cineole (R² = 0.49) were negatively correlated with clay content. Carvacrol (R² = 0.73) was positively associated with silt but negatively correlated with phosphorus and nitrogen. Linalool (R² = 0.85) showed positive relationships with phosphorus and basal microbial respiration and negative correlations with moisture and silt. At 5–10 cm depth, thymol (R² = 0.45) was positively correlated with sand percentage, while α-phellandrene (R² = 0.81) was positively associated with nitrogen and negatively correlated with clay and phosphorus. Other compounds, including α-thujene, α-terpinol, α-pinene, and geranyl acetate, also showed significant correlations with certain soil characteristics, whereas cinnamaldehyde and α-Humulene did not show significant relationships at either depth. RDA indicated that the first two axes (RDA1 and RDA2) explained a substantial proportion of variation in essential oil composition, with RDA1 clearly separating the Kam habitat from the two Halopooshteh habitats. Conclusion: The essential oil composition of T. fedtschenkoi is significantly influenced by soil physicochemical and biological properties, with depth-dependent effects. Soil texture, nutrient availability, and microbial activity play crucial roles in regulating secondary metabolite synthesis. These findings emphasize the importance of soil characteristics in identifying and managing suitable rangelands for the targeted utilization of T. fedtschenkoi with desirable essential oil quality.   آویشن قره‌باغی, Carvacrol , مواد موثره, مراتع کام Thymus fedtschenkoi, Carvacrol, Bioactive Compound, Kam rangelands 0 0 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-4135-1&slc_lang=fa&sid=1 Narges Imani نرگس ایمانی narges.imani65@gmail.com 100319475328460019237 100319475328460019237 No Reza Erfanzadeh رضا عرفانزاده Rezaerfanzadeh@modares.ac.ir 100319475328460019238 100319475328460019238 Yes Tarbiat modares university دانشگاه تربیت مدرس Hamid Ahadi حمید احدی ahadihamid90@yahoo.com 100319475328460019239 100319475328460019239 No Medicinal Plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University دانشگاه شهید بهشتی، پژوهشکده گیاه دارویی و مواد اولیه Hasan Ghelichnia حسن قلیچ نیا h.ghelichnia@areeo.ir 100319475328460019240 100319475328460019240 No . Forest and Rangeland Research Department, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research Centre, AREEO, Sari, Iran. گروه تحقیقات جنگل‌ و مرتع، مرکز تحقیقات آموزش و کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، ساری، ایران.