بررسی برخی ویژگیهای کیفی گیاه رزماری تحت تاثیر محلولپاشی انواع ترکیبات غذایی در زمانهای برداشت مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه زابل دانشکده کشاورزی گروه زراعت

2 عضو هیات علمی دانشگاه زابل

3 دانشیار دانشگاه زابل دانشکده کشاورزی گروه اصلاح نباتات

چکیده

گیاه دارویی رزماری در عطرسازی و صنایع آرایشی استفاده می‌شود و خواص دارویی مانند ضد‌باکتری، ضد‌قارچ، ضد‌سرطان، ضد‌نفخ دارد. محلول‌پاشی کودهای زیستی شامل اسیدهای آمینه، هورمون‌ها و ورمی‌واش، ضمن اثربخشی سریع موجب حفظ جنبه‌های اقتصادی و محیط‌زیست می‌شود. به‌طور کلی محرک‌های زیستی اسیدآمینه‌ای و هورمون‌های محرک رشد گیاه، موجب بهبود جذب مواد غذایی و افزایش فتوسنتز و عملکرد گیاه می‌شوند. ورمی‌واش نیز شامل، عناصر ریز‌مغذی، باکتری‌های‌ تثبیت‌کننده نیتروژن و حل‌کننده فسفات، هورمون‌های رشد گیاهی و اسیدهای آمینه است. همچنین، زمان برداشت بر میزان ترکیب‌های موثره گیاهان دارویی تاثیر دارد، زیرا کمیت و کیفیت اسانس اندام گیاه در زمان‌های مختلف متفاوت می‌باشد. بنابراین، با توجه به لزوم مدیریت تغذیه گیاهی در راستای افزایش و پایداری تولید و حفظ محیط‌زیست، این تحقیق با هدف بررسی تاثیر زمان‌های مختلف برداشت و محلول‌پاشی انواع ترکیبات غذایی بر برخی ویژگی‌های کیفی و فیزیولوژیک گیاه دارویی رزماری انجام شد.
این آزمایش در سال 95-1394، به‌صورت کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه زابل اجرا گردید. سه زمان برداشت، برداشت پاییزه (اواخر پائیز)، برداشت بهاره (اواخر بهار) و برداشت مجدد از بوته‌هایی که در پاییز گذشته یک‌بار برداشت شده بودند (اواخر بهار)، به‌عنوان عامل اصلی و محلول‌پاشی ترکیبات غذایی شامل: آمینول‌فورته (یک لیتر در هکتار)، هیومی‌فورته (یک و نیم لیتر در هکتار)، اسید‌سالیسیلیک (200 میلی‌گرم در لیتر)، جیبرلین (300 میلی‌گرم در لیتر)، ورمی‌واش و شاهد به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. اولین مرحله اعمال تیمارهای محلول‌پاشی در اوایل پاییز و دومین مرحله در اواخر زمستان 1394 انجام شدند. هر مرحله محلول‌پاشی حدود سه ماه قبل از زمان برداشت اعمال شد.
برهمکنش برداشت پاییزه و هیومی‌فورته بیشترین میزان پروتئین (25 میلی‌گرم در لیتر) را داشت. از برهمکنش برداشت بهاره و محلول‌پاشی با جیبرلین بیشترین میزان کلروفیل a (05/4 میلی‌گرم در گرم) و درصد و عملکرد روغن (98/1 و 66/69 کیلوگرم در هکتار) با ورمی‌واش بیشترین میزان فسفر (7845 پی‌پی‌ام) و عملکرد ماده خشک (3683 کیلوگرم در هکتار)، با هیومی‌فورته بیشترین میزان درصد و عملکرد اسانس (68/1 و 73/61 کیلوگرم در هکتار) و با اسید‌سالیسیلیک بیشترین میزان هیدرات‏کربن محلول (016/0 میلی‌گرم گلوکوز در گرم) در شاخساره اندازه‌گیری شدند. در برهمکنش برداشت مجدد از بوته‌های برداشتی در پاییز قبل و آمینول‌فورته، هیومی‌فورته و ورمی‌واش به-ترتیب، بیشترین میزان فعالیت آنزیم کاتالاز (016/0 میلی‌گرم پروتئین در دقیقه در وزن تر)، نیتروژن (11400 پی‌پی‌ام) و پتاسیم (6716 پی‌پی-ام) حاصل شدند. اسیدهای آمینه به‌صورت محلول‌پاشی از طریق روزنه‌های برگ سریع‌تر جذب شده و در ساخت نیتروژن، پروتئین و کلروفیل شرکت می‌کنند. بنابراین اسیدهای آمینه هیومی‌فورته و آمینول‌فورته موجب افزایش نیتروژن، پروتئین، کاتالاز و عملکرد ماده خشک شدند و هیومی‌فورته با شرکت در فرآیند ساخت متابولیت‌های اولیه و ثانویه در ارتباط با رشد و توسعه گیاه و به‌عنوان یک عامل محرک تولید، سبب افزایش درصد و عملکرد اسانس رزماری شد. جیبرلین نقش ساختاری در ساختمان کلروپلاست دارد و این هورمون گیاهی، احتمالا به‌علت پتانسیل بالای رزماری میزان سنتز کلروفیل و به‌علت افزایش توانایی اسیمیلاسیون در تولید متابولیت‌های ثانویه عملکرد روغن رزماری را افزایش داد. اسید‌سالیسیلیک موجب حفظ سطح بالای هیدرات‌کربن در کلروپلاست رزماری ‌شد. ورمی‌واش، محتوی فسفر به‌فرم معدنی و قابل جذب است و همچنین شامل مقدار بالایی پتاسیم به‌فرم‌های تبادلی و غیر تبادلی می‌باشد و به‌علت جذب سریع و مستقیم عناصر غذایی و هورمون‌های رشد می‌تواند میزان فسفر و پتاسیم و عملکرد ماده خشک رزماری را افزایش دهد.
به‌طور کلی برداشت‌ بهاره و محلول‌پاشی با ترکیب اسیدآمینه‌دار به‌علت تازگی برگ‌ها و شرایط بهینه محیط جهت رشد و نمو، بیشترین تاثیر را بر بهبود میزان نیتروژن، پروتئین، درصد و عملکرد اسانس داشت. محلول‌پاشی با ورمی‌واش بیشترین تاثیر را بر افزایش عملکرد ماده خشک و بهبود وضعیت فسفر و پتاسیم رزماری در برداشت بهاره داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating some qualitative characteristics of Rosemary under the influence of various nutritional compounds spraying and different harvest time

نویسندگان [English]

  • Elahe Moradi Marjaneh 1
  • Mohammad Galavi 1
  • Mahmood Ramroudi Ramroudi 2
  • Mahmood Solouki 3
1 Zabol University, Faculty of Agriculture, Department of Agronomy
2 Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol
3 Department of Plant Breedin, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol
چکیده [English]

Rosemary is used in perfume and cosmetic industries. It has several medicinal properties like antibacterial, antifungal, anticancer, carminative and nervine spasmodic. Biofertilizers spraying including; amino acids, hormones and vermiwash immediatly effects and causes to maintaining economic affairs and environmental protection. In general, amino acid stimulus and plant growth regulator can improve uptake of nutrients and increase crop yield and photosynthes. Vermiwash contains micro plant nutrients, some nitrogen fixing and phosphate solubilizing bacteria, plant growth hormones and amino acids. Also, harvest time influences the effective combination of medicinal plants, because the quantity and quality of plant essential oils vary in different times. Considering the need to manage plant nutrition in order to increase and sustain production and preserve the environment, this examination was carried out to investigate some qualitative and physiological characteristics of Rosemary under the influence of various nutritional compounds spraying at different harvest time.
This examination was carried out in split plot based on Randomized Completely Block Design with three replications at the Zabol Agricultural Research institition farm in 2015. Harvest time included the autumn’s harvest (late autumn), the spring’s harvest (late spring) and the second harvest from plants that cut last autumn (late spring) were considered as a major factor. In addition, nutritional compounds spraying including: Aminolforte (1 L.ha-1), Hiumeforte (1.5 L.ha-1), Salicylic acid (200 mg.L-1), Gibberellin (300 mg.L-1), Vermiwash (1 vermiwash: 1 distilled water) as well as the control were considered as subplot factor. The first spraying was in early autumn and the second one was in late winter. Each stage of spraying was applied about three months before their harvest time.
Interaction of autumn’s harvest and hiumeforte had the highest protein content (25 mg.L-1). By interactions of spring’s harvest and gibberellin spraying the maximum of chlorophyll a, oil percentage and its yield (4.05 mg.gr-1, 1.98 & 69/66 kg.ha-1), of vermiwash the higthest phosphorus and the dry matter yield (7845 ppm & 3683 kg.ha-1 ), of hiumeforte the maximum of essential oil content and its yield (1.68 & 61/73 kg.ha-1), and spraying of salicylic acid the higthest soluble carbohydrates (0.016 mg glu.gr-1) were measured in shoot. The maximum amount of catalase (0/016 OD min/mg protein), nitrogen (11400 ppm) and potassium (6716 ppm) were obtained in second harvest from plants that cut last autumn and hiumeforte, aminolforte and vermiwash, respectivly. Because amino acids are absorbed to leaves more quickly through stomata by spraying and involved in the production of nitrogen, protein, and chlorophylls. Therefore, hiumeforte and aminolforte increased protein, catalase and dry matter yield. Hiumeforte increased the essential oil content and yield by participation in both primary and secondary metabolic processes in assocaited with plant growth and development, as a driving factor of production. Gibberellin has a role in the chloroplast structural and possibly due to the high potential of rosemary, the amount of chlorophyll synthesis increased. Indeed, gibberellin increased oil yield, due to the ability of assimilation in the production of secondary metabolites. Salicylic acid maintained the high level of carbohydrates in the Rosemary chloroplasts. Vermiwash contains inorganic and absorbable phosphorus and high levels of exchangeable and non-exchangeable potassium. As a result, it increased the amount of phosphorus, potassium and dry matter yield in Rosemary, duo to the quickly and directly absorption.
In general, the spring’s harvest and the foliar application of amino acid compounds, due to fresh leaves and optimum environmental conditions for growth and development, had the greatest impact on improving nitrogen, protein, essential oil content and yield. Additionally, the foliar application of vermiwash in the spring’s harvest had the greatest effect on increasing dry matter yield and improving phosphorus and potassium of Rosemary.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Amino acids
  • Hormones
  • Minerals
  • Percentage of Essential oil
  • Vermiwash
1. Abbaspour, H., and Rezaei, H. 2014.
Effects of Salicylic acid and Jasmonic acid
on Hill Reaction and Photosynthetic
Pigment (Dracocephalum Moldavica L.)
in Different Levels of Drought Stress.
International Journal of Advanced Biol.
Biom. Res., 2(12): 2850-2859.
2. Afifipour, A. and Khosh-Khui, M. 2015.
Efficacy of Spraying a Mixture of
Amino Acids on the Physiological and
Morphological Characteristics of
Tuberose (Polianthes tuberosa L.).
Inter. J. Hort. Sci. Technol., 2 (2): 199-
204.
3. Arefi, I., Kafi, M., Khazaee, H.R., and
Banayan Aval, M. 2011. Effect of
nitrogen phosphorous and potassium
fertilizer levels on yield, photosynthetic
rate photosynthetic pigments,
chlorophyll content, and nitrogen
concentration of plant components of
Allium altissimum Regel. J. Agroecol.,
4(3): 207-214. (In Persian)
4. Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in
isolated chloroplasts polyphenoloxidase
in Beta vulgaris. Plant Physiol., 24: 1-15.
5. Ayyobi, H., Olfati, J.A., and Payvast,
G.A. 2014. The effects of cow manure
vermicompost and municipal solid waste
compost on peppermint (Mentha
piperita L.) in Torbat-e-Jam and Rasht
regions of Iran. Inter. J. Recycling
Organic Waste Agri., 3: 147-153.
6. Ban, l., Narasimhamoorthy, B., Zhao,
L., Greaves, J.A., Schroeder, W.D.
2016. Antioxidant activities from
different rosemary clonal lines. Food
Chem., 201: 259-263.
7. Beers, G.R., and Sizer, I.W. 1952. A
spectrophotometric method for
measuring the breakdown of hydrogen
peroxide by catalase. J. Biol. Chem.,
195(1): 133-140.
8. Bradford, M.M. 1976. A rapid and
sensitive method for the quantitation of
microgram quantities of protein utilizing
the principle of protein-dye binding.
Analy. Biochem., 72: 248-254.
9. Bremner, J.M., and Mulvaney, C.S.
1982. Total nitrogen. In: page A.L.,
Miller R.H. and Keeney D.R. (Eds),
Methods of soil analysis: Part 2.
Madison Wisconsin USA. Agronomy
Soci. Am., 9: 559-624.
10. Dawood, M.G., Sadak, M.S., and
Hozayen, M. 2012. Physiological role of
salicylic acid in improving performance,
yield and some biochemical aspects of
sunflower plant grown under newly
reclaimed sandy soil. Austr. J. Basic
Applied Sci., 6(4): 82-89.
11. Dumbravă, D.G., Moldovan, C., Raba,
D.N., and Popa, M.V. 2012. Vitamin C,
chlorophylls, carotenoids and
xanthophylls content in some basil
(Ocimum basilicum L.) and rosemary
(Rosmarinus officinalis L.) leaves
extracts. Journal of Agroalimentary
Proc. Technol., 18(3): 253-258.
12. Emami, A. 1997. The Methods of Plant
Analysis. Part 1. Water and Soil Institute
Research press. 982: 120 p. (In Persian)
13. Feyzi, P., Kamali, H., Yazdani, A., and
Hashemimoghadam, H. 2012.
Comparison of solvent extraction and
hydrodistillation of essential oil from
Biebersteinia multifida DC.
Conjunction with gas chromatography –
mass spectroscopy. Journal of North
Khorasan University of Medical
Sciences 4 (Natural Products &
Medicinal Plants Suplemntry): 35-41.
(In Persian)
14. Foroutannia, A., Mehrafarin, A, Hadavi,
E., and Naghdi Badi, H. 2014. The
Influences of Bio-stimulators
Compounds on Growth Traits and
Essential Oil Content of Rosemary
(Rosmarinus officinalis L.). J. Med.
Plants. 13(51):51-61.
15. Hassanpouraghdam, M.B., Hajisamadi
Asl, B., and Khalighi, A. 2011.
Gibberellic Acid Foliar Application
Influences Growth, Volatile Oil and
Some Physiological Characteristics of
Lavender (Lavandula officinalis Chaix.).
Roman. Biotechnol. Letters. 16(4):6322-
6327.
16. Heidari, F., Naderi, S., Khajeh, H., and
Bahari, A.A. 2015. The effect of
salinity in galactinol synthase (GAS)
gene expression, antioxidant enzymes
activity, carbohydrst and prolin in sistan
melon landrace (Cucumis melo L.).
Modern Gen. J., 11: 2.185-195. (In
Persian)
17. Irrigoyen, J.H., Emerich, D.W., and
Sanchez Diaz, M. 1992. Water stress
induced changes in concentration of
proline and total soluble sugars in
nodulated alfalfa plant. Physiolo. Panta.
84: 55-66.
18. Joshi, N.L., Mali, P.C. and Sexena, A.
1998. Effect of nitrogen and sulphur
application on yield and fatty acid
composition of mustard (Brassica
juncea L.). Oil J. Agro. Crop Sci. 180:
59-63.
19. Kumar Chauhan, H. and Singh, K. 2014.
Potency of Vermiwash with Azadirachta
indica A. Juss on Yield of Gram (Cicer
arietinum) and Infestation of Helicoverpa
armigera (Hübner). American-Eurasian J.
Toxicol. Sci., 6(4): 87-93.
20. Leithy, S., El-Meseiry, T.A., and
Abdallah, E.F. 2006. Effect of
biofertilizer, cell Stabilizer and
irrigation regime on rosemary herbage
oil yield and quality. J. Applied Sci.
Res., 2(10): 773-779.
21. Mansoori, I. 2014. The effect of plant
density and harvesting time on growth
and essential oil of peppermint (Mentha
Piperita L.). J. Medic. Bioengin.,
3(20):113-116.
22. Mirza, M., Ghoraishi, and bahadori, A.
2011. Effect of harvesting time on
essential oils content and composition of
Salvia officinalis L. and Mentha piperita
L. in Khuzestan province. Iranian J.
Medic. Arom. Plants. 26(4): 531-543.
(In Persian)
23. Mohammadi Babazeidi, H., Falaknaz,
M., Heidary, P., Hemati, M.S., and
Farokhian, SH. 2014. The effect of
Azosprillium spp bacteria, Salicylic acid
and drought stress on morphological and
physiological characteristics ofBasil
(Ocimum basilicum L.), New Cell.
Molecular Biotechnol. J. 3(12):31-36.
(In Persian)
24. Murphy, J., and Riley. J.P. 1962. A
modified single solution method for the
determination of phosphorous in natural
waters. Analytica Chemica Acta. 27: 31-
36.
25. Nahimie, M., Jabari, H., and Ghorbani,
M. 2014. Workshop learn how to
measure water relations in plants under
drought stress. National Research Center
of Medicinal Plants. Azad University of
Ghods Town, Mashhad, Iran. (In
Persian)
26. Neamati, H., Azizi, M., Mohammadi, S.,
and Karimpour, S. 2014. The Study on
the Effect of Spraying with Different
Concentrations of Vermicompost
Extract (Vermiwash) on the
Morphological Traits, Yield and
Percentage of Essential oil of Lemon
balm (Melissa officinalis L.). Journal of
Horticultural Science. 27(4):411-417.
(In Persian)
27. Nikee, E., Pazoki, A., and Zahedi, H.
2014. Influences of ascorbic acid and
gibberellin on alleviation of salt stress in
summer savory (Satureja hortensis L.).
International Journal of Biosciences,
5(4):245-255.
28. Omer, E.A., Said-Al Ahl, H.A.H, El
Gendy, A.G., Shaban, Kh.A. and
Hussein, M.S. 2013. Effect of amino
acids application on production, volatile
oil and chemical composition of
chamomile cultivated in saline soil at
Sinai. Journal of Applied Sciences
Research. 9( 4): 3006-3021.
29. Pazoki, A., Rezai, H., Habibi, D. and
Paknezhad, F. 2012. Effect of water
stress, foliar ascorbate and gibberellin
on some morphological traits,
cytoplasmic membrane stability, and
relative water content (Thymus vulgaris
L.). Journal of Agronomy. 8(1): 1-13.
(In Persian)
30. Pérez, M.G.F., Guzmán, N.E.R., Silva,
E.M.S., Piña, G.L., and Camacho, R.R.
2014. Effect of chemical elicitors on
peppermint (Mentha piperita) plants and
their impact on the metabolite profile
and antioxidant capacity of resulting
infusions. Food Chemistry. 156: 273-
278.
31. Puttanna, K., Prakasa Rao, E.V.S.,
Singh, R., and Ramesh, S. 2010.
Influence of Nnitrogen and potassium
fertilization on yield and quality of
rosemary in relation to harvest number
Communic. Soil Sci. Plant Anal., 41(2):
190-198.
32. Refaat A.M., and Naguib N.Y. 1998.
Peppermint yield and oil quality as
affected by application of some amino
acids. Bulletin of Faculty of Pharmacy,
Cairo University. 49: 89-98.
33. Rowshan, V., Khosh Khoi, M., and
Javidnia, K. 2010. Effects of Salicylic
Acid on Quality and Quantity of
Essential oil Components in Salvia
macrosiphon. J. Biol. Environ. Sci.,
4(11): 77-82.
34. Saburi, M., Haj Seyed Hadi, M.R., and
Taghi Darzi, M. 2014. Effects of amino
acids and nitrogen fixing bacteria on
quantitative yield and essential oil
content of basil (Ocimum basilicum).
Agri. Sci. Develop., 3(8): 265-268.
35. Salehi Sardoei, A., Shahdadi, F.,
Shahdadneghad, M., and Fallaah Imani,
A. 2014. The Effect of Benzyladenine
and Gibberellic Acid on Reducing
Sugars of Spathiphyllum wallisii Plant.
Inter. J. Farm. Allied Sci., 3(3):328-332.
36. Sani, B. 2011. Effects of amino acids
and irrigation interrupted on some
characteristics in flixweld (Descurainia
Sophia L.). Inter. Conf. on Biology,
Environmental and Chemistry IPCBEE.
1: 375-378.
37. Shafeek, M.R., Aisha, H. and Mahmoud,
A.R. 2016. Foliar application of amino
acids and bio fertilizer promote
execution of broad bean plant (Vicia
faba L) under newly reclaimed land
conditions. International J. Pharm. Tech.
Res., 9(5): 100-109.
38. Singh, M., and Guleria, N. 2013. Influence
of harvesting stage and inorganic and
organic fertilizers on yield and oil
composition of rosemary (Rosmarinus
officinalis L.) in a semi-arid tropical
climate. Indust. Crops Prod., 42: 37-40.
39. Thomas, J., Mandal, A.K.A., Raj
Kumar, R., and Chordia, A. 2009. Role
of biologically active amino acid
formulations on quality and crop
productivity of Tea (Camellia sp.). Inter.
J. Agri. Res., 4: 228-236.
40. Varghese, S.M. and Prabha, M.L. 2014.
Biochemical Characterization of
Vermiwash and its Effect on Growth of
Capsicum frutescens. Malaya J. Biosci.,
1(2): 86-91.