ارزیابی صفات مورفولوژیک، عملکرد و ویژگی‏های دارویی گیاه پریلا(Perilla frutscens) در تیمارهای حاصلخیزی خاک در مشهد اردهال و سن‌سن شهرستان کاشان

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 پژوهشکده ژنتیک و زیست‌فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 عضو هیأت علمی گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: از زمان‌های قدیم گیاهان دارویی از جمله منابع طبیعی مهم در ایران به شمار می‌آیند. پریلا از گیاهان یکساله خاانواده نعناییان بوده و بومی منطقه شرق آسیاست و به طور گسترده‌ای در هندوستان، چین، ژاپن، هنگ‏کنگ، کره شمالی و جنوبی کشت می‌شود. با توجه به نبود مطالعات در رابطه با سازگاری گیاه دارویی پریلا با اقلیم ایران و ارزیابی منابع مختلف کودی و تغذیه بر این گیاه، پژوهش حاضر در دو منطقه مشهد اردهال و سن‌سن شهرستان کاشان و به منظور بررسی کاربرد کودهای شیمیایی، آلی و زیستی روی این گیاه انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو منطقه در سال 1393 انجام شد. عامل اصلی شامل چهار سطح کود شیمیایی NPK (شاهد، 50، 100 و 200 کیلوگرم در هکتار) بودند و همزیستی با قارچ Priformospora indica و شاهد و سه سطح کود آلی (شاهد، دو کیلوگرم در هکتار هیومیک اسید و 25 تن در هکتار کمپوست) به صورت فاکتوریل در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. صفات ارتفاع، تعداد گره در بوته، تعداد گل در گل آذین، تعداد ساقه در بوته، شاخص سطح برگ، عملکرد بوته، میزان رزمارینیک اسید و عملکرد رزمارینیک اسید در واحد سطح مطالعه شد. آنالیز آماری داده‌ها توسط نرم‌افزار SAS نسخه 1/9 و مقایسه میانگین توسط آزمون حداقل تفاوت معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد صورت گرفت.
یافته‌ها: در بین تیمارهای منفرد کودهای مورد مطالعه، سطح 50 و 100 کیلوگرم در هکتار کود شیمیایی و در بین کودهای آلی هیومیک اسید نقش بارزتری در بهبود شاخص‌های مورد مطالعه داشتند اما کود زیستی تنها در تلفیق با کودهای دیگر نقش موثرتری نشان داد. بیشترین عملکرد خشک (2/147 گرم در متر مربع) و عملکرد رزمارینیک اسید (432/3 گرم در متر مربع) در بین کودهای مورد بررسی از تیمار کود شیمیایی 100 کیلوگرم در هکتار، کاربرد هیومیک اسید و مصرف کود زیستی و کمترین عملکرد خشک (86/89 گرم در متر مربع) و عملکرد رزمارینیک اسید (253/1‌ گرم در متر مربع) از تیمار عدم کاربرد کود شیمیایی، ارگانیک و زیستی به دست آمد. منطقه مشهد اردهال با توجه به خصوصیات خاکی و ویژگی‌های آب و هوایی نسبت به منطقه سن‌سن برای کشت پریلا شرایط بهتری داشت.
نتیجه‌گیری: در مجموع، گیاه پریلا توانسته در دو منطقه سن سن و مشهد اردهال عملکرد مناسبی داشته باشد و کاربرد تلفیقی منابع کودی مختلف در مقایسه با کاربرد منفرد هریک از آنها در هر دو منطقه مورد مطالعه باعث بهبود قابل توجه ویژگی‌های رشد و نیز عملکرد بیولوژیک و شاخص‌های کیفی گیاه دارویی پریلا گردید.
واژه‌های کلیدی: پریلا، رزمارینیک اسید، عملکرد بوته، شبه‏میکوریز، هیومیک اسید

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of morphological, yield and medicinal properties of Perilla (Perilla frutscens) under chemical, biological and organic fertilizers in Mashhad Ardehal and Sensen regions of Kashan

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Ghane 1
  • Mahdi Ghajar Sepanlu 3
3 Scientifc staff member of Department of Soil Science, University of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Medicinal plants are one of the main natural resources of Iran from ancient times. Perilla is an annual plant of the mint family Lamiaceae, native to east Asia and widely cultivated in India, China, Japan, Hong Kong, South and North Korea. Since, there was no study not only on adoptability of Perilla in Iran climate conditions but also on different fertilizer systems, this experiment was conducted in two experimental site (Mashhad Arde hal and Sen sen of Kashan).
Materials and Methods: Experiment was conducted as split plot factorial based on a randomized complete block design with three replications at two experimental site in 2014. The main factor three chemical fertilizer levels (control, 50, 100, 200 kg/ha) and sub plots were different kinds of organic fertilizer (control, humic acid and compost application) and inoculation with Piriformospora indica (inoculation and uninoculation). Plant height, node number per plant, flower number per inflorescence, stem number per plant, leaf area index, plant yield, rosmarinic content and rosmarinic yield per area were studied. Statistical analysis of the data was performed using SAS software (version 9.1). Also, means comparison were compared by LSD test at 5% probability level.
Results: The results showed a significance different between two experimental locations so that Mashhad Arde hal showed better performance than Sen sen in terms of all studied traits. Among levels of chemical fertilizers, 50 and 100 kg/ha and between organic fertilizer, humic acid was recorded better result but biological fertilizers had no significance effect on studied traits, however, this fertilizer positive effects were obtained along with other fertilizer integrations. The highest plant yield (147.2 gr/m2) and rosmarinic acid yield per area (3.432 gr/m2) was achieved in 100 kg/ha at chemical fertilizer with humic acid and biological fertilizer application and the lowest plant yield (89.86 gr/m2) and rosmarinic acid yield per area (1.253 gr/m2) was observed in control. It seems that integrated application of chemical, organic and biological fertilizers improved soil physical and chemical properties and resulted in increase in availability of nutrients and ultimately the yield and quality of plants.
Conclusions: Overall, Mashhad Arde hal due to good soil and climate charactristics was better for planting Perilla as compared to the Sen sen region. Also, integrated application of the studird fertilizers showed more positive effect on yield and quality of Perilla than individual application of those fertilizers.
Keywords: Humic acid, Mycorrhiza like, Perilla, Plant yield, Rosmarinic acid.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Humic acid
  • Mycorrhiza like
  • compost
  • Plant yield
  • Rosmarinic acid
1.Aghhavani Shajari, M., Rezvani Moghaddam, P., Ghorbani, R. and Nasiri Mahallati, M. 2015.
Effect of organic, biologic and chemical fertilizer on quantity and quality of Coriandrum
sativum L. J. Hort. Sci. 29: 3. 486-500.
2.Akbari Nia, A., Daneshian, J. and Mohammadbeigi, F. 2006. Effect of nitrogen fertilizer and
plant density on seed yield, essential oil and oil content of Coriandrum sativum (L.). Iran. J.
Medic. Aroma. Plants. 22: 4. 410-419. (In Persian)
3.Alexander, M. 2005. Biodegradation and Bioremediation, Acad. Press, San Diego, Calif,
1994. G.H.
4.Aliabadi Farahani, H., Arbab, A. and Abbaszadeh, B. 2008. The effects of super phosphate
triple, water deficit stress and Glomus hoi biological fertilizer on some quantity and quality
characteristics of Coriandrum sativum (L.). Iran. J. Medic. Aroma. Plants. 24: 1. 18-30.
(In Persian)
5.Ansari, M.V., Trivedi, D.K., Sahoo, R.K., Gill, S.S. and Tuteja, N. 2013. A critical review on
fungi mediated plant responses with special emphasis to Piriformospora indica on improved
production and protection of crops. Plant Physiol. Biochem. 70: 403-410.
6.Asgari, M., Habibi, D. and Naderi, Gh. 2011. Effect of Vermi compost, Plant Growth
Promoting Rhizobacteria and Humic Acid on Growth Factores of Mentha piperita L. in
Central Province. Agron. Plant Breed. J. 7: 4. 41-54.
7.Asif, M. 2012. Phytochemical study of polyphenols in Perilla frutescens as an antioxidant.
Avicenna J. Phytomed. 2: 169-178.
8.Atiyeh, R.M., Arancon, N., Edwards, C.A. and Metzger, J.D. 2002. Incorporation of
earthworm processed organic wastes into greenhouse container media for production of
marigolds. Bioresource Technol. 81: 2. 103-108.
9.Baltruschat, H., Fodor, J.B.D., Harrach, E., Niemczyk, B., Barna, G., Gullner, A., Janeczko,
K., Kogel, H., Schäfer, P., Schwarczinger, I., Zuccaro, A. and Skoczowski, A. 2008. Salt
tolerance of barley induced by the root endophyte Piriformospora indica is associated with a
strong increase in antioxidants. New Phytol. 180: 501-510.
10.Copetta, A., Lingua, G. and Berta, G. 2006. Effects of three AM fungi on growth,
distribution of glandularhairs, and essential oil production in Ocimum basilicum (L.) var.
Genovese. Mycorrhiza. 16: 485-494.
11.Darzi, M.T., Galavand, A., Rejali, F. and Sefid kon, F. 2007. Effect of biofertilizers
application on yield and yield components in fennel (Foeniculum vulgare). Iran. J. Medic.
Aroma. Plants. 22: 4. 276-292.
12.Delate, K. 2000. Heenah mahyah student form herb trail. Leopold center for sustainable
agriculture. Annual Reports, Iowa State University. Ames, IA pepper. Turk. J. Biol.
28: 85-90.
13.Delfine, S., Tognetti, R., Desiderio, E. and Alvino, A. 2005. Effect of foliar application of N
and humic acids on growth and yield of durum weath. Agron. Sustain. Dev. 25: 183-191.
14.Jin-hua, Zh., Er-hua, R., Ping-yi, G., Xin, W., Yin-yuan, W. and Xiang-yang, Y. 2012. The
interacting effect of urea and quizalofop-ethyl herbicide on improving growth and
controlling weeds in Perilla frutescens L. J. Medic. Plants Res. 6: 1055-1064.
15.Kalra A. 2003. Organic cultivation of medicinal and aromatic plants. A hope for
sustainability and quality enhancement. Journal of Organic Production of Medicinal,
Aromatic and Dye-Yielding Plants (MADPs). FAO.
16.Karami, A. and Zare, M. 2014. Physiologic and nutritious responses of alfalfa to endogenous
fungus Priformospora indica and bacteria Azospirillum spp in salt stress condition. Elec. J.
Crop Prod. 7: 1. 109-123. (In Persian)
17.Kumar, V. and Sigh, K.P. 2001. Enriching vermicompost by nitrogen fixing and phosphate
solubilizing bacteria. Bioresource Tech. 76: 2. 73-175.
18.Lebaschi, M.H., Matin, A. and Amin, Gh. 2001. The effect of organic and chemical
fertilizers on the yield and composition of Hypericum. Iran. J. Medic. Aroma. Plants.
10: 53-63. (In Persian)
19.Lu, X., Hao, L., Wang, F., Huang, Ch. and Wu, SH. 2013. Molecular cloning and
overexpression of the tyrosine aminotransferase (TAT) gene leads to increased rosmarinic
acid yield in Perilla frutescens (L.). Plant Cell Tiss. Organ. Cult. 115: 69-83.
20.Mahfouz, S.A. and Sharaf-Eldin, M.A. 2007. Effect of mineral vs. biofertilizer on growth,
yield, and essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Int. Agrophysics.
21: 361-366.
21.Mahmoudi, M., Samavat, S., Mostafavi, M., Khalighi, A. and Cherati, A. 2013. The Effects
of Proline and Humic acid on Quantitative Properties of Kiwifruit. Int. Res. J. Appl. Basic
Sci. 6: 8. 1117-1119.
22.Mohamadi Ariya, M., Lakziyan, A. and Hagh Nia, G.H. 2010. The effects of innoculum of
Thiobacillus and Asperjillus on growth of Zea mays. Iran. J. Field Crop Res. 8: 1. 82-89.
(In Persian)
23.Nina, C., Tatiana, S., Camelia, S., Veaceslav, G., Radu, N. and Valentin, G. 2014. Biological
and phytochemical research on Perilla frutescens Var. purpuracens (Hayata). In republic of
Moldova. Buletinul AŞM. Ştiinţele vieţii. 2: 323.
24.Rouphael, Y., Raimondi, G., Paduano, A., Sacchi, R., Barbieri, G. and De Pascale, S. 2015.
Influence of organic and conventional farming on seed yield, fatty acid composition and
tocopherols of Perilla. Amer. J. Chem. Soc. 9: 4. 303-308.
25.Sabzevari, S.V., Khazaei, H. and Kafi, M. 2009. Effect of Humic acid on root and shoot
growth in siones and sabalan cultivars of wheat. J. Water Sci. 94: 87. (In Persian)
26.Safaei, Z., Azizi, M., Davarynejad, G.H. and Aroiee, H. 2014. The effect of foliar
application of humic acid and nanofertilizer on yield and yield components of black cumin
(Nigella sativa L.). J. Medic. Plants By-Prod. 2: 133-140.
27.Sepehri, M., Saleh Rastin, N., Hoseini Salekde, Gh. and Khayam Nekoyi, M. 2009. Effect
of Piriformospora indica fungi on growth improvement of barley in salt condition.
J. Rang. 3: 3. 508-511. (In Persian)
28.Shaalan, M.N. 2005. Effect of compost and different sources of biofertilizers, on borage
plants (Borago officinalis). Egypt J. Agric. Res. 83: 1. 271.
29.Shen, Q., Qin, X., Wang, X., Tian, Sh., Xiang, Y. and Zhao, J. 2014. Effects of plant density
on the economic yield and agronomic characters of Perilla frutescens L., Agric. Sci. Tech.
15: 9. 1516-1520.
30.Sherameti, I., Shahollari, B., Venus, Y., Altschmied, L., Varma, A. and Oelmüller, R. 2005.
The endophytic fungus Piriformospora indica stimulates the expression of nitrate reductase
and the starch degrading enzyme glucan-water dikinase in tobacco and Arabidopsis roots
through a homeodomain transcription factor which binds to a conserved motif in their
promoters. J. Bio. Chem. 280: 2641-2647.
31.Shirzadi, F., Ardakani, M.R. and Asadi Rahmani, V. 2014. Effect of vermicompost and
biologic fertilizer on quantity characteristics of basil. J. Agroecol. 6: 3. 542-551. (In Persian)
32.Tahami, S.M.K., Rezvani Moghaddam, P. and Jahan, M. 2014. Assessment of organic,
biologic and fertilizer on morphologic traits, yield, yield components of basil. Iran. J. Field
Crops Res. 12: 4. 543-553. (In Persian)
33.Vildova, A. and Stolcova, M. 2006. Cultivation technology of chamomile (Matricaria
recutita L.) in organic agriculture. 1st International Symposium on Chamomile Research,
Development and Production. Slovak Republic, Prosov, 50p.
34.Waller, F., Achatz, B., Baltruschat, H., Fodor, J., Becker, K., Fischer, M., Heier, T.,
Huckelhoven, R., Neumann, Ch., Wettstein, D., Franken, P. and Kogel, K.H. 2005. The
endophytic fungus Piriformospora indica reprograms barley to salt-stress tolerance, disease
resistance, and higher yield. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102: 38. 13386-13391.
35.Xudan, X. 1986. The effect of foliar application of Humic acid on water use, nutrient uptake
and wheat yield. Aust. J. Agric. Res. 37: 343-350.
36.Zare, M.J., Hajinia, S., Karimi, N., Mohammadi Goltapeh, E., Rejali, F. and Varma, A. 2012.
Effect of Piriformospora indica and Azospirillum strains from saline or non-saline soil on
mitigation of the effects of NaCl. Soil Bio. Biochem. 45: 139-146.
37.Zolfaghari, M., Nazeri, V., Sefidkon, F. and Rejali, F. 2013. Effect of arbuscular mycorrhizal
fungi on plant growth and essential oil content and composition of Ocimum basilicum L.
Iran. J. Plant Physiol. 3: 2. 643-650. (In Persian)