پاسخ بيوشيميايي و عملكردي نعناع فلفلي (Mentha piperita L.) به محلول‌پاشي ساليسيليك اسيد در شرايط تغذيه نيتروژني

Effects of salicylic acid and nitrogen application on biochemistry, qualitative and quantitative yield of peppermint (Mentha piperita L.)

روش‏های مختلفی به‌منظور افزایش تولید متابولیت‏های ثانوی در گیاهان دارویی استفاده می‏شود، ازجمله آنها افزودن الیسیتورها به گیاهان است. سالیسیلیك اسید اثر مثبتی در رشد و عملكرد گیاهان با اثر بر جذب عناصر معدنی دارد. برای بررسی پاسخ نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) به كاربرد سالیسیلیك اسید در سطوح مختلف نیتروژن، آزمایش زراعی دوساله، در سال‏های 93-1392 و 94-1393 اجرا گردید. آزمایش به‌صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوك‏های كامل تصادفی در سه تكرار اجرا شد. تیمارها شامل مقدار كود (0، 70، 140، 210 و 280 كیلوگرم نیتروژن در هكتار) به‌عنوان عامل اول و غلظت سالیسیلیك اسید (0، 100، 200 و 300 میكرومولار) به‌عنوان عامل فرعی بود. نتایج نشان داد كه در دو سال، بیشترین میزان فعالیت نیترات ردوكتاز در ریشه با كاربرد غلظت 200 میكرومولار سالیسیلیك اسید و مصرف 280 كیلوگرم ‏نیتروژن ‏در ‏هكتار مشاهده شد. فعالیت این آنزیم در برگ تنها تحت تأثیر نیتروژن قرار گرفت. بیشترین میزان فعالیت آنزیم در برگ (در سال اول و دوم به‌ترتیب 2.87 و 2.82 میكرومولار نیتریت‏ در گرم وزن تازه ‏بر ساعت) با مصرف 280 كیلوگرم نیتروژن در هكتار مشاهده شد. در هر دو سال محتوی نیتروژن و اسید آمینه آزاد در برگ با افزایش غلظت سالیسیلیك اسید، همزمان با افزایش مقدار كود افزایش یافت. هر دو سال محتوای نیترات، فنول كل و كربوهیدرات محلول برگ با افزایش غلظت سالیسیلیك اسید و مقدار كود كاهش یافت. در سال اول و دوم بیشترین عملكرد تر (به‏ ترتیب 3316.2 و 3480.7 گرم‏ در‏ مترمربع)، خشك (به‏ ترتیب 811.7 و 855.6 گرم‏ در ‏مترمربع) و اسانس (به‏ترتیب 13.01 و 15.2 میلی‏لیتر در مترمربع) با مصرف 210 كیلوگرم نیتروژن در هكتار بدست آمد. در مجموع مصرف 210 تا 280 كیلوگرم در هكتار نیتروژن همراه با كاربرد غلظت‏های 200 میكرومولار سالیسیلیك اسید برای دستیابی به عملكرد كمّی و كیفی مطلوب توصیه می‏ شود.

A range of methods are applied to enhance secondary metabolism in medicinal plants. Treatment of the plants with elicitors is one of these approaches. Salicylic acid (SA) exerts a positive impact on plant growth and yield. The present study, as a biannual field experiment, investigates the response of peppermint (Mentha piperita L.) to different rates of SA under different regimes of nitrogen nutrition during years of 2014-2015. The experiment was made as a random complete block design based on split-plot with three replicates. The treatments included nitrogen fertilization rate as the main factor (0, 70, 140, 210, and 280 kg N ha-1 applied as urea) and salicylic acid, as the sub factor, was spayed at different concentrations (0, 100, 200, and 300 μM). In both years, the highest nitrate reductase activity was found in the roots of the plants treated with 200 μM SA and fertilized with 280 kg N ha-1. Interestingly, the foliar activity of the enzyme was influenced only by nitrogen, whereas the highest rate of activity was determined using 280 kg N ha-1 (2.87 and 2.82 μM nitrite g-1 FW h-1, respectively in the first and second year). Higher concentration of SA caused to increased content of nitrogen and free amino acid in the plants fertilized with higher rates of nitrogen. Nitrate, total phenol, and soluble carbohydrates content of leaf was reduced in both years as the result of high rate of nitrogen and high concentration of SA applied. In the first and the second year, the highest fresh yields (3316.2 and 3480.7 g m-2, respectively), the highest dry yields (811.7 and 855.6 g m-2, respectively) and essence (13.01 and 15.2 mL m-2, respectively) were obtained through annual application of 210 kg N ha-1. Collectively, the application of 210 kg N ha-1 together with SA (200μM) is recommended to achieve desired quantitative and qualitative yield.