Effects of biofertilizers on yield and essential oil of peppermint (Mentha piperita L.)

Document Type: Original article

Author

Member of Young Researchers Club, Islamic Azad University, Karaj Branch, Karaj, Iran;

Abstract

Background & Aim: Nowadays, tendency to agricultural biotic product sustainable agriculture instead of chemical ‎fertilizers has been going up in all over the world. So, most pharmaceutical industries prefer to ‎use raw material which is produced from organic and stable system. Producing organic ‎medicinal plants, such as peppermint, seems important in economical, ecological and ‎bio environmental aspects. Experimental: Three biological fertilizers effect (Nitroxyn, Supernitroplus, Biosulfore) and urea on qualitative ‎and quantitative character of peppermint is the aim of this project which was done in a farm of ‎Jihad Daneshgahi Institute of Iran during 2008-2009, as a complete randomized block design ‎with 9 treatment fertilizer and 3 replications. Nine treatments were as follows: Azospirillum/Azotobacter (Nitroxin 4 and 8 Kg/ha), Azospirillum / Bacillus subtilis/Pseudomonas ‎fluorescens (Super Nitro Plus 4 and 8 Kg/ha), (Biosulfur 4 and 8 Kg/ha, Urea fertilizer (75 and ‎‎100 Kg/ha), and control treatment with no fertilizer.‎. Results & Discussion: The results indicated that all fertilizer treatment (biologic & urea) had a significant increase in most ‎character comparing to control treatment and among biofertilizers, Nitroxin and supernitroplus ‎‎ (8 kg/ha) on par with urea fertilizer had the most effect additive on most characters. Based on ‎this results, the above mentioned biofertilizers increased qualitative and quantitative yield of ‎peppermint. Industrial and practical recommendations: According to the findings of this experiment, biological fertilizers led to increasing the qualitative and quantitative functions of peppermint. Using biofertelizer including Nitroxin and supernitroplus the utilization of nitrogen chemical fertilizers originated from urea can be reduced which is an efficient step in achieving to a stable agriculture and decreasing biochemical pollution.    

Keywords


Article Title [Persian]

بررسی اثر کودهای زیستی روی عملکرد و اسانس نعناع فلفلی ‏‎(Mentha ‎piperita L.)‎

Author [Persian]

  • میثم پورهادی
کارشناس ارشد مهندسی کشاورزی (گیاهان دارویی)، عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: در حال حاضر گرایش به محصولات زیستی حاصل از کشاورزی پایدار به عنوان یک ‏جایگزین مناسب برای کودهای شیمیایی در بازار جهانی افزایش یافته است و بسیاری از ‏شرکت­های دارویی، مواد خام حاصل از نظام های پایدار و ارگانیک را ترجیح می دهند، گذشته ‏از مزایای بوم شناختی و زیست محیطی، تولید ارگانیک گیاهان دارویی مهم نظیر نعناع فلفلی ‏از نظر اقتصادی نیز با اهمیت جلوه می کند. هدف از این تحقیق، تعیین اثر سه نوع کود ‏بیولوژیک (نیتروکسین، سوپرنیتروپلاس و بیوسولفور) و اوره بر برخی صفات کمی و کیفی ‏گیاه دارویی نعناع فلفلی بود. روش تحقیق: . این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده گیاهان دارویی ‏جهاد دانشگاهی در سال­های زراعی 1387 تا 1388 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 9 تیمار ‏کودی و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای کودی شامل نیتروکسین، سوپرنیتروپلاس و‎ ‎بیوسولفور، هر کدام به مقدار‎ ‎‏4 و 8 ‏کیلوگرم در هکتار،‎ ‎کود اوره به مقدار 75 و 100 کیلوگرم در هکتار و تیمار شاهد (بدون‎ ‎مصرف‎ ‎کود) بودند. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که‎ ‎تمامی تیمار های کودی (بیولوژیک و اوره) نسبت به تیمار شاهد در اکثر ‏صفات دارای افزایش معنی داری بودند و از میان کودهای بیولوژیک، دو کود نیتروکسین و ‏سوپرنیتروپلاس (8 کیلوگرم در هکتار) بیشترین اثر افزاینده را هم سطح با مصرف کود اوره بر ‏اکثر صفات داشتند. توصیه کاربردی/ صنعتی:  بر اساس نتایج این آزمایش کودهای بیولوژیکی منجر به افزایش ‏عملکرد کمی و کیفی گیاه دارویی نعناع فلفلی گردیدند. هم­چنین با کاربرد کودهای زیستی ‏نیتروکسین و سوپرنیتروپلاس می­توان مصرف کود شیمیایی نیتروژن از منبع اوره را کاهش داد ‏که گامی موثر در راستای نیل به کشاورزی پایدار و کاهش آلودگی های زیست محیطی خواهد بود.

Keywords [Persian]

  • نعناع فلفلی ارگانیک نیتروکسین سوپرنیتروپلاس بیوسولفور
امیدبیگی، ر. 1388. تولید و فرآوری گیاهان دارویی. جلد دوم.چاپ پنجم، انتشارات آستان قدس رضوی. صفحات 170 تا 234.

امیدی،ح. ح. نقدی بادی، ع. گلزاد، ح. ترابی و فتوکیان، ج. 1388. تأثیر کودشیمیایی نیتروژن و زیستی نیتروکسین بر عملکرد کمی و کیفی زعفران (Crocus sativus L.). فصلنامه گیاهان دارویی. سال هشتم. شمارۀ سی ام. صفحات 98 تا 110.

باقر زاده، ک. 1377. بررسی اثر N.P.K. بر روی میزان اسانس و ترکیب فنلی آویشن در مرحله گلدهی. پایان نامه کارشناسی ارشد. رشته علوم گیاهی، دانشگاه اصفهان.

 

 

 

پورنقی کیکله، م. ،1389. بررسی ااثر مصرف توأم کود دامی و کود نیتروژنه (اوره)  بر برخی صفات مؤثر بر عملکرد گیاه عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi )، همایش منطقه ای دستاوردهای نوین در زراعت و نانو تکنولوژی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس.

جایمند، ک. ، م ، ب. رضایی، غ. نبی. 1379. بررسی ترکیب­های شیمیایی اسانس دو رقم (کولتیوار) از نعناع فلفلی (Mentha piperita L.). فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 6: 13 تا 27.

خرم دل، س. ع. کوچکی، م. نصیری محلاتی و ر. قربانی. 1387. اثر کاربرد کودهای بیولوژیکی بر شاخص های رشدی سیاهدانه (Nigella sativa L.). خلاصه مقالات همایش سراسری کشاورزی پاک،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 5 و 6 خرداد 1387.صفحه 27.

درزی، م. ت. قلاوند، ا. رجالی، ف. 1388. بررسی اثر کودهای بیولوژیک بر روی جذب عناصر نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و عملکرد دانه در گیاه دارویی رازیانه (Foeniculum vulgar Mill).  فصلنامة تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 25(1): 19-1.

زارع زاده، ع. 1376. تغییرات مقدار آلکالوئیدهای گیاه دارویی عروسک پشت پرده در واکنش به مقادیر مختلف کود ازت. پایان نامۀ کارشناسی ارشد. دانشکدۀ علوم، دانشگاه شیراز.

ساجد، م. ع. 1380. تأثیر سطوح مختلف کودهای شیمیایی ازت و فسفر و مرحله برداشت بر عملکرد ماده خشک روغن در نعناع فلفلی. مؤسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع. همایش ملی گیاهان دارویی ایران.

قلاوند، ا. ، آ، حمیدی، م. دهقان شعار، م. ج. ملکوتی، ا. اصغرزاده ور. چوگان. 1385. کاربردکودهای زیستی (بیولوژیک). راهبردی بوم شناختی برای مدیریت پایدار بوم نظام های زراعی. مقالات کلیدی نهمین کنگرۀ علوم زراعت واصلاح نباتات. پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران.

قهرمان، ا. 1373. کورموفیت های ایران ( سیستماتیک گیاهی) ، جلد اول، مرکز نشر دانشگاهی، چاپ دوم، صفحۀ34.

کوچکی ، ع. ، فخر فروش ، ع. ، ظریف کتابی ح. 1376. کشاورزی ارگانیک. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.

کوچکی. ع. تبریزی، ل. قربانی، ر. 1387.ارزیابی اثر کودهای بیولوژیکی بر ویژگیهای رشد ، عملکرد و خصوصیات کیفی گیاه دارویی زوفا(Hyssopus officinalis) مجله پژوهش­های زراعی ایران. 6 (8): 127 تا 137.

مرادی نژاد، ش.، ب. خلدبرین،ی. سعادت،ع. مرادشاهی و م. وزیرپور.1382.تغییر رفتارهای رویشی و مقدار اسانس اسطوخودوس Lavandula officinalis  در واکنش به مقادیر مختلف نیترات آمونیوم. فصلنامة پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 19(1): 15 تا 37.

معنوی، م .1385. بررسی اثر منابع (کود اوره و نیترات آمونیوم) و سطوح مختلف کود نیتروژنه بر صفات کمی و کیفی و تجمع نیترات درترۀ ایرانی. پایان نامه کارشناسی ارشد گروه باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا 1020 صفحه.

ملکوتی، ج. م، نفیسی. 1378. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود در ایران. نشر آموزش کشاورزی. 460 صفحه.

میرحیدر، ح. 1373. معارف گیاهی، جلد اول. انتشارات دفتر نشر فرهنگ اسلامی، صفحات 288 تا 294.

نیاکان، م.، ر. خاوری نژاد، و م. رضایی.1382.بررسی تأثیر کاربرد کودهای شیمیایی بر کمیت و کیفیت اسانس گیاه نعناع فلفلی .Mentha piperita L . فصلنامه تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 19 (1): 1 تا 15.

Abdul-Jaleel, C.P., Manivannan, B., Sankar, A., Kishorekumar, R., Gopi, R., Somasundaram, G. and Panneerselvam, R. 2007. Pseudomonas fluorescens enhances biomass yield and ajmalicine production in Catharanthus roseus under water deficit stress. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces., 60: 7–11.

Anuradha, M. 2005. Effect of Bio–Fertilization on growth, yield and Essential oil in Rosmary (Rosmarinus officinalis). Belgrad University.

Arun, K.S. 2002. A Handbook of Organic Farming Pub. Agrobios, India.

Carrubba, A.R., Torre, L. and Matranga, A. 2002. Cultivation trials of some aromatic and medicinal plants in a semi-arid mediterranean environment. Proceedings of an International Conference on MAP, Acta Horticulture (ISHS).

Chatterjee, S.K. 2002. Cultivation of medicinal and aromatic plants in India a commercial approach. Proceedings of an International Conference on MAP, Acta Horticulture (ISHS), 576: 191-202.

Chen, J. 2006. The combined use of chemical and organic fertilizers and/or biofertilizer for crop growth and soil fertility. International Workshop on Sustained Management of the Soil-Rhizosphere System for Efficient Crop Production and Fertilizer Use. October, 16 – 20. Thailand. 11 pp.

Fatma, E.M., El-Zamik, I., Tomader, T., El-Hadidy, H.I. El-Fattah, L. and Seham, H. 2006. Efficiency of biofertilizers, organic and in organic amendments app. lication on growth and essential oil pf marjoram (Majorana hortensis L.)  plants  grown  in  sandy  and  calcareous. Agric.  Microbiology  Dept. ,  Faculty  of  Agric. ,  Zagazig University and Soil Fertility and Microbiology Dept. , Desert Research Center, Cairo, Egypt.

Ghosh, M.L., Chatterjee, S.K., Palevitch, D., Simon, Y.E. and Mathe, A. 1993. Physiological and biochemical indexing of synthesis of Essential oil in Mentha spp growth in India. Acta Horticulture, 331: 351-356.

Griffe, P., Metha, S. and Shankar, D.  2003. Organic production of medicinal, aromatic and dye-yielding plants (MADPs): Forward, Preface and Introduction, FAO.

Kader, M.A. 2002. Effects of Azotobacter inoculant on the yield and nitrogen uptake by wheat. Journal of Biological Sciences., 2: 259-261.

Kapoor, R., Giri, B. and Mukerji, K.G. 2004. Improved growth and essential oil yield and quality in Foeniculum vulgare mill on mycorrhizal inoculation supplemented with P-fertilizer. Bioresource Technology., 93: 307-311.

Karthikeyan, B., Abdul Jaleel, C., Lakshmanan, G. and Deiveekasundaram, M. 2008. Studies on rhizosphere microbial diversity of some commercially important medicinal plants. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces., 62: 142-145.

Karimi, M. and Siddique, K. 1991. Crop growth and relative growth rates of old and modern wheat cultivars. Australian Journal of Agriculture Research., 42:13-20.

Leithy, S., El-Meseiry, T. and Abdallah, E.F. 2006. Effect of biofertilizers, cell stabilizer and irrigation regime on Rosemary herbage oil yield and quality. Journal of Applied Research., 2: 773-779.

Mandal, A., Patra, K., Singh, D., Swarup, A. and Ebhin Masto R. 2007. Effect of long-term application of manure and fertilizer on biological and biochemical activities in soil during crop development stages. Bioresource Technology., 98: 3585-3592.

Migahed, H., Ahmed, E. and El-Ghany, A. 2004. Effect of different bacterial strains as biofertilizer agents on growth, production and oil of Apium graveolense under calcareous Soil. Journal of Agricultural Sciences., 12: 511-525.

Poudel, D., Hoawath, W.T., Lanini, S.R., Temple, A. and Bruggen, A. 2002. Comparison of soil N availability and conventional farming systems in northern California. Agriculture, Ecosystems and Environment, 90:125-137.

Rajendran, K. and Devaraj, P. 2004. Biomass and nutrient distribution and their return of Casuarina equisetifolia inoculated with biofertilizers in farm land. Biomass and Bioenergy., 26: 235-249.

Rai, U.N., Pandey, K., Sinha, S., Singh, A., Saxena, R. and Gupta, D.K. 2004. Revegetating fly ash landfills with Prosopis juliflora L.: impact of different amendments and Rhizobium inoculation. Environ. Int., 30: 293 – 300

Ratti, N., Kumar, S., Verma, H.N. and Gautam, S.P. 2001. Improveme in bioavailability   of tricalcium phosphate to Cymbopogon martinii var.  motia by rhizobacteria,  AMF  and Azospirillum  inoculation. Microbiological Research., 156: 145-149.

Ruminska, A., Suchorska, K. and Weglarz, Z. 1984. Growth and development of peppermint (Mentha Piperita L.) in the first and second year of cultivation. Annals of War saw Agricltural University, SGGW. AR, Horticulture, 12: 33-39.

Saxena, A. and Singh, N. 1996. Yiela and nitrogen uptake of japans mint (Mentha arvensis) under various moisture regimes, much application and nitrogen fertilization. Journal of Medicinal and Aromatic Plant Sciences., 18: 472-480.

Shaalan, M.N. 2005. Influence of biofertilizers and chicken manure on growth, yield and seeds   qualityof (Nigella sativa L.) plants. Egyptian Journal of Agricultural Research., 83: 811-828.

Sharma, A.K. 2002. A handbook of organic farming. Agrobios, India.

Singh, V. P., Chatterjee, B.N. and Singh, P.V. 1989. Response of mint species to nitrogen fertilization. Journal of Agricaltural Science., 113: 267-272.

Tilak, K., Ranganayaki, K.K., Pal, R., De, A., Saxena, C., Shekhar, N., Shilpi, A., Tripathi, J.K. and Johri, B. 2005. Diversity of plant growth and soil health supporting bacteria. Current Science., 89: 136-150.

Vessey, J.K. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant Soil., 255: 571-586.

 Violent, H. and Portugal, O. 2007. Alternation of tomato fruit quality by root inoculation with plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): Bacillus subtilis BEB-13bs. Scientia Horticulture., 113: 103-106.

Vital, W., Teixeira, R., Shigihara, A. and Dias, F.M. 2002. Organic manuring with pig biosolids withapplications of foliar biofertilizers in the cultivation of Thyme (Thymus vulgaris L. ) . Ecossistema., 27: 69-70.

Wallace, J. 2001. Organic Field Crop Handbook. Pub. Canadian Organic Growers. Ottana, Ontario.

Wu, S., Caob, Z., Lib, K., Cheunga, C. and Wong, M.H. 2005. Effects of biofertilizer containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize growth: a greenhouse trial. Geoderma. 125: 155–166.   

Youssef, A., Edris, A. and Gomaa, A.M. 2004. A comparative study between some plant growth regulators and certain growth hormones producing microorganisms on growth and essential oil composition of Salvia fficinalis L. plant.  Annals of Agricultural Science., 49: 299-311.

Zaied, K.A., Abd-El-Hady, A.H., Afify, A.H. and Nassef, M.A. 2003. Yield and nitrogen assimilation of winter wheat inoculated with new recombinant inoculants of rhizobacteria. Pakistan Journal of Biological Science. 6: 344-358.