میکروارگانیسم‌های مفید: یک راهکار باغبانی پایدار برای بهبود کیفیت زعفران در هیدروپونیک

زعفران (Crocus sativus L.) گران‌ترین ادویه در جهان است. خواص ارگانولپتیکی آن عمدتاً توسط آپوکاروتنوئیدهای کروسین (ظرفیت رنگرزی)، پیکروکروسین (طعم مطبوع) و سافرانال (بوی) دیکته می شود. کشت زعفران در شرایط کنترل شده با میکروارگانیسم های مفید ممکن است سودآوری آن را افزایش دهد. در این مطالعه زعفران در هیدروپونیک در زیر گلخانه با PGPR Bacillus megaterium CB97032 و Paenibacillus durus CB1806 (درمان Pgpr) و AMF Rhizophagus intraradices  (درمان Myc)، به تنهایی یا مخلوط (درمان مخلوط) کشت شد. تأثیر اعمال شده در تمام مراحل زراعی بر روند گلدهی، عملکرد گل و ادویه، متابولیت های ثانویه، صفات اکوفیزیولوژیکی و تولید بنه مورد بررسی قرار گرفت، با این فرضیه که هم افزایی میکروبی به طور مثبت بر این پارامترها تأثیر می گذارد.

همه تلقیحات زیستی تأثیر مثبتی بر عملکرد گل و ادویه نداشتند، اما محتوای سافرانال را افزایش دادند (تا +96٪ در همه گیاهان تیمار شده). هنگامی که مخلوط شدند، PGPR و AMF محتوای فنلی کل (19٪) ادویه زعفران را بهبود بخشیدند. حتی اگر هیچ تفاوتی از تجزیه و تحلیل اکوفیزیولوژیکی پدیدار نشد، عملکرد بنه برای گیاهان تلقیح شده بهبود یافت. تلقیح‌های زیستی تک نوع اجازه می‌دهد تعداد بیشتری از بنه‌های جایگزین (تا 13% برای گیاهان Myc) بدون کاهش وزن، اما کاهش اندازه آنها به دست آید. وقتی مخلوط شد، اندازه بنه ها بازسازی شد. با هم، PGPR و AMF همچنین وزن بنه را (24+٪) بزرگترین بخش بنه (> 1.5 سانتی متر) افزایش دادند.

بنابراین، تلقیح‌های زیستی ممکن است متابولیسم ثانویه گیاهان را با بهبود صفات کیفی تحریک کرده باشند، نه اینکه به عنوان کودهای زیستی با افزایش عملکرد حداقل در طول گلدهی عمل کنند. به طور کلی، ثابت شده است که AMF و PGPR یک راه حل باغبانی پایدار در هیدروپونیک برای بهبود کیفیت زعفران، به ویژه هنگامی که در فرمول های مخلوط استفاده می شود.

Saffron (Crocus sativus L.) is the most expensive spice in the world. Its organoleptic properties are mainly dictated by the apocarotenoids crocins (dyeing capacity), picrocrocin (pleasant taste), and safranal (scent). Cultivation of saffron in controlled conditions with beneficial microorganisms may increase its profitability. In this study saffron was grown in hydroponics under a greenhouse with the PGPR Bacillus megaterium CB97032 and Paenibacillus durus CB1806 (Pgpr treatment), and the AMF Rhizophagus intraradices (Myc treatment), alone or mixed (Mix treatment). The influence exerted during all crop phases on flowering trend, flower and spice yield, secondary metabolites, ecophysiological traits, and corm production was investigated, with the hypothesis that microbial synergy would have more positively affected these parameters.

All the bioinoculants did not positively influence flower and spice yield, but enhanced the content of safranal (up to +96% in all the treated plants). When mixed, the PGPR and AMF improved the total phenolic content (+19%) of the saffron spice. Even if no differences emerged from the ecophysiological analysis, the corm yield was improved for the inoculated plants. The single-type bioinoculants allowed to obtain a higher number of replacement corms (up to +13% for the Myc plants) without reducing their weight, but lowering their size. When mixed, the size of the corms was restored. Together, the PGPR and AMF also increased the corm weight (+24%) of the largest corm fraction (> 1.5 cm).

Thus, the bioinoculants may have stimulated the secondary metabolism of the plants by improving quality traits, rather than having acted as biofertilizers by increasing yield, at least during flowering. Overall, AMF and PGPR were proved to be a sustainable horticultural solution in hydroponics to improve the quality of saffron, especially when applied in mixed formulations.