YIELD, NUTRIENT CONTENTS AND ANTIOXIDANT LEVELS IN BASIL (Ocimum basilicum L.) GROWN IN AQUAPONIC AND SOIL SYSTEMS
لملخص أجريت هذه الدراسة لتقييم نمو نبات الريحان في كل من نظام الزراعة الأكوابونيك وفي التربة في الظروف المناخية لدولة الإمارات العربية المتحدة، وأجريت التجارب تحت ظروف البيوت المحمية. تمت تربية النباتات في أحواض أكوابونيك مع أسماك الزينة بتركيزات مختلفة في نفس الوقت، تمت تربية مجموعة من النباتات في أواني تحت الدفينة. كانت الخصائص المورفولوجية المدروسة للشكل (الوزن الكلي وعدد الأوراق، طول النبتة والحذر، عدد الأفرع)، الخصائص الكيميائية (الكلوروفيل أ، الكلوروفيل ب، الكلوروفيل الكلي، الأنثوسيانين، الزانثوفيل، محتويات البروتين والفينول) ومستويات مضادات الأكسدة (حمض الأسكوربيك وتوكوفيرول). لدراسة تأثيرات الإجهاد لنظام الاستزراع النباتي على آلية دفاع النبات، ثم تحليل اثنين من إنزيمات مضادات الأكسدة المختلفة (الكاتلاز والبيروكسيديز). كما تم تحديد محتوى النبات من العناصر المغذية في نهاية فترة الدراسة، وتم رصد معايير جودة المياه خلال فترة الدراسة بأكملها. بناء على النتائج، أظهر الوزن الإجمالي وأعداد الأوراق زيادة معنوية في نظام الزراعة الأكوابونيك مقارنة بالنباتات الكنترول المزروعة في الصوبات, كانت هناك زيادة معنوية في متغيرات النمو في نظام الاستزراع النباتي والسمكي عند مقارنتها بزراعة نباتات الريحان في الصويات التقليدية أظهرت معادلات التمثيل الصوتي انخفاضا في نظام الاستزراع النباتي والسمكي، إلا أن المعايير الكيميائية أظهرت تحسنا في نظام الزراعة الأكوابونيك لنبات الريحان، واظهرت مضادات الأكسدة زيادة ملحوظة في نظام الزراعة المانية مما يشير إلى تأثير الإجهاد الماني على النباتات الناجم عن نظام الأكوابونيك. أظهر مستوى المغذيات تحسنا ملحوظا في نظام الاستزراع النباتي والسمكي، ومن نتائج هذه الدراسة يمكن الاستنتاج أن نظام الاستزراع النباتي الأكوابونيك هو أفضل طريقة مناسبة للإنتاج المحيطي في دولة الإمارات العربية المتحدة.
Abstract
A study was conducted to evaluate the performance of Ocimum basilicum L. in both aquaponic and soil systems in the UAE climatic condition. The experiments were conducted under greenhouse conditions. Plants were raised in aquaponic beds with ornamental fishes in different concentrations. At the same time, a set of plants were raised in pots under a greenhouse set-up. The studied parameters were morphological (total weight and leaf number, shoot and root length, number of branches), biochemical (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, anthocyanin, xanthophyll, protein and phenol contents) and antioxidant levels (Ascorbic acid and tocopherol). For analyzing the stress effects of the aquaponic system on plant defence mechanism, two different antioxidant enzymes (catalase and peroxidase) were analyzed. Also, nutritional contents were determined at the end of the study period. Water quality parameters were monitored during the entire study period. Based on the results, the total weight and leaf numbers showed a significant increase under an aquaponic setup when compared to normal greenhouse-grown plants. There was a significant increase in growth parameters in the aquaponic system when compared to conventional greenhouse cultivation of basil plants. The photosynthetic parameters showed a decline in aquaponics but the biochemical parameters showed an enhancement in the aquaponic system of growing basil plants. The antioxidants showed a significant increase in the aquaponic system which suggests the water stress effect on plants induced by the aquaponic growing system. The nutrient level showed significant enhancement in an aquaponic system. From the results of this study, it can be concluded that the aquaponic system is the best suitable method of Ocimum production in UAE conditions.