W niniejszym badaniu wykorzystano wyłącznie materiał roślinny i nie przeprowadzono doświadczeń z udziałem ludzi ani zwierząt. W związku z tym nie wymagano zgody komisji etycznej. Narzędzia badawcze wykorzystane w tym protokole są wymienione w Tabeli materiałów.
1. Stanowisko doświadczalne
Doświadczenie przeprowadzono w sezonach 2023/24 i 2024/25 na farmie doświadczalnej Stacji Badawczej Ogrodnictwa w El-Qassassin, w gubernatorstwie Ismailia w Egipcie (30°53′ N, 31°56′ E), w celu oceny reakcji roślin kopru włoskiego (F. vulgare Mill.) na nawożenie organiczne oraz zastosowanie biostymulatorów. Warunki klimatyczne w okresie wzrostu (listopad–kwiecień) były rejestrowane przez Stację Meteorologiczną w Ismailii. Średnie temperatury minimalne i maksymalne powietrza wahały się odpowiednio od 12–18 °C oraz 22–30 °C, natomiast wilgotność względna wynosiła od 50%–65%. W okresach badawczych nie odnotowano ekstremalnych zjawisk pogodowych (Rysunek 1).

Rycina 1: Schematyczna reprezentacja układu doświadczalnego typu split-plot, pokazująca poziomy herbatki kompostowej przypisane do głównych poletek oraz zabiegi biostymulacyjne zastosowane w subpoletkach w obrębie trzech powtórzeń. Ct.1, Ct.2 i Ct.3 odpowiadają dawkom 360, 480 i 600 litrów na hektar (ha) w aplikacji do gleby, gdzie F.1, F.2, F.3, F.4 i F.5 w oprysku dolistnym reprezentują odpowiednio 2 cm3/L wody dla ekstraktów: kontrolnego, z Azolla, Spiruliny, Nostoc i Chlorella. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
2. Materiał roślinny
Nasiona kopru włoskiego pozyskano z Departamentu Badań nad Roślinami Leczniczymi i Aromatycznymi w Instytucie Badawczym Ogrodnictwa przy Centrum Badań Rolniczych w Dokki, Giza, Egipt. Nasiona wysiano w grządkach szkółkarskich w pierwszym tygodniu listopada, a po ukorzenieniu siewki przerywano do jednej rośliny na kępę.
3. Pobieranie i analiza próbek gleby
Przed przygotowaniem gleby pobrano zbiorcze próbki gleby (z głębokości 0–30 cm), które następnie wysuszono na powietrzu, przesiano przez sito o oczkach 2 mm i poddano analizie właściwości fizycznych i chemicznych zgodnie ze standardowymi protokołami13,14 (Tabela 1).
| Rozkład wielkości cząstek (%) | Klasa teksturalna | *O.M. (%) |
| Piasek gruboziarnisty | Piasek drobny | Muł | Glina | Sandy | 0.48 |
| 80.65 | 14.06 | 3.8 | 1.49 |
| pH | EC dS/m | SP % | Kationy (meq/l) | Aniony (meq/l) |
| Ca++ | Mg++ | Na+ | K+ | HCO3- | Cl- | SO4 |
| 8 | 0.79 | 28 | 4 | 2.68 | 1.79 | 0.61 | 1.4 | 4.38 | 2.98 |
| *O.M.(%): materia organiczna |
Tabela 1: Właściwości fizyczne i chemiczne badanej gleby.Parametry obejmują rozkład wielkości cząstek, klasę teksturalną, zawartość materii organicznej, pH, przewodność elektryczną, procent nasycenia oraz główne kationy i aniony.
4. Układ eksperymentalny
Eksperyment przeprowadzono według schematu układu bloków randomizowanych z rozdzielonymi polemi (split-plot) w trzech powtórzeniach. Poziomy herbatki kompostowej przypisano do pól głównych, a zabiegi biostymulatorami do pól pomocniczych (Rysunek 2). Każda działka miała powierzchnię 8,4 m2 i zawierała 24 rośliny rozmieszczone w trzech rzędach (o długości 4 m), z zachowaniem odstępu 70 cm między rzędami i 50 cm między roślinami w rzędach.
Nawadnianie kropelkowe realizowano za pomocą emiterów dostarczających 4 L h⁻1 na roślinę przez 1 h co dwa dni. Aby zapobiec interferencji między wariantami, jedna grządka pomiędzy kwaterami pozostała nieobsadzona jako strefa buforowa.
Wszystkie pole doświadczalne otrzymały 24 t ha⁻1 kompostu podczas przygotowania gleby na dwa tygodnie przed sadzeniem. Nawozy mineralne stosowano w dawce 50% dawki zalecanej (RD): 360 kg ha⁻1 siarczanu amonu (20,6% N), 240 kg ha⁻1 superfosforatu wapnia (15,5% P₂O₅) oraz 120 kg ha⁻1 siarczanu potasu (48% K₂O). Nawozy azotowe i potasowe aplikowano w trzech równych dawkach w odstępach 15-dniowych, natomiast nawóz fosforowy podano w jednej dawce podstawowej. Przez cały okres wegetacji stosowano standardowe praktyki agrotechniczne.

Rysunek 2: Plon oleju z hektara (kg ha⁻1) oraz jego wzglization wzrost w porównaniu do wariantu kontrolnego (T1: Ct1 × F1) w pierwszym (S1) i drugim (S2) sezonie. Ct1 oznacza najniższy poziom naparu z kompostu (360 L ha⁻1), a F1 oznacza kontrolę bez oprysku. Warianty zdefiniowano następująco: T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T11 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) i T15 (Ct3 × F5). Słupki błędów reprezentują błąd standardowy średniej (SEM). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
5. Zabiegi z użyciem herbatki kompostowej
Dojrzały kompost roślinny poddano ekstrakcji tlenowej w wodzie słodkiej przez 24–48 h. Otrzymana herbatka kompostowa miała przewodność elektryczną na poziomie 1,2–1,6 dS m⁻1 i lekko zasadowe pH (7,5–8,0). Herbatkę kompostową aplikowano poprzez nawadnianie kropelkowe w dawkach 360, 480 lub 600 L ha⁻1 w okresie 16 tygodni, rozpoczynając miesiąc po siewie.
6. Przygotowanie i zastosowanie biostymulatora
Świeża biomasa Azolla caroliniana, Spirulina platensis, Nostoc muscorum oraz Chlorella vulgaris została zhomogenizowana w wodzie destylowanej w stosunku 1:10 (w/v), przefiltrowana i rozcieńczona do końcowego stężenia 2 cm3 L⁻1 (około 1200 L ha⁻1). Ekstrakty przygotowywano bezpośrednio przed zastosowaniem i aplikowano w formie oprysków dolistnych trzykrotnie w ciągu sezonu wegetacyjnego (30, 60 i 90 dni po posadzeniu), używając opryskiwacza ręcznego aż do spływania cieczy z liści.
7. Rejestrowane dane
Parametry wzrostu wegetatywnego
Sześć losowo wybranych roślin z każdej jednostki doświadczalnej odbrano 65 dni po posadzeniu. Wysokość rośliny (cm) mierzono od podstawy do wierzchołka głównej łodygi. Odnotowano całkowitą świeżą masę zielną (g) oraz masę suchą (g), przy czym masę suchą określano po suszeniu próbek w suszarce w temperaturze 70 °C przez 48 h do uzyskania stałej masy. Liczbę rozgałęzień na roślinę obliczono jako średnią wartość dla pobranych próbek roślin.
Ekstrakcja olejku eterycznego (EO)
Olejek eteryczny wyekstrahowano z 40 g zebranych owoców metodą hydrodestylacji przez 3 h, zgodnie z metodą opisaną przez Millera15. Wyekstrahowany olejek pozostawiono w spokoju w celu zapewnienia całkowitego rozdzielenia faz16.
Oznaczanie zawartości i wydajności olejku eterycznego
Zawartość olejku eterycznego (% w/w) obliczono według wzoru:

Gdzie:
WEO = masa wyekstrahowanego olejku eterycznego (g)
Wsample = sucha masa próbki roślinnej poddanej hydrodestylacji (g)
Wydajność olejku eterycznego z jednej rośliny obliczono według wzoru:

Gdzie:
DWplant = sucha masa całego ziela na roślinę (g)
EO content = zawartość olejku eterycznego w przeliczeniu na suchą masę (% w/w)
Uwaga: Przyjęto, że gęstość olejku eterycznego wynosi około 1 g cm⁻3, co pozwoliło na przeliczenie gramów na centymetry sześcienne.
Wydajność olejku eterycznego z hektara została obliczona następująco:

Gdzie:
EO yieldplant - 1= wydajność olejku eterycznego z rośliny (cm3)
Nplants = liczba roślin na hektar
1000 = współczynnik przeliczeniowy z cm3 na L
Uwaga: Wszystkie obliczenia wydajności oleju oparto na suchej masie, aby uniknąć zmienności związanej z zawartością wilgoci w roślinach.
Wydajność*
Liczbę baldachów na roślinę odnotowano w stadium dojrzewania owoców, przeliczając wszystkie baldachy na każdej roślinie.
8. Analiza statystyczna
Dla każdej cechy i sezonu sprawdzono normalność rozkładu obserwacji na poziomie powtórzeń za pomocą testu Shapiro-Wilka. Ponieważ nie zaobserwowano istotnych odchyleń od normalności (p > 0,05), zastosowano analizę parametryczną. Dane analizowano za pomocą analizy wariancji (ANOVA) dla układu dzielonych poletek w programie Statistix 8.1 (Analytical Software, 2008), a średnie dla poszczególnych wariantów porównano za pomocą testu najmniejszej istotnej różnicy (LSD)17.
Analizę głównych składowych (PCA) przeprowadzono jako narzędzie wielowymiarowe w celu podsumowania zależności między zmierzonymi cechami. Wartości własne wykorzystano do określenia względnego wkładu każdej składowej, a wizualizację za pomocą wykresu biplot zastosowano do porównania wariantów oraz powiązań między cechami18.