Effect of Different Deficit Irrigation and Salinity Management on leaf, shoot and root growth of (Mentha piperita L.)

Document Type : Research Paper

Authors

1 Ph.D. Candidate in Irrigation and Drainage, Department of Water Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran

2 Professor, Department of Water Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran

3 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Razi University, Kermanshah, Iran.

Abstract

In order to study the effects of deficit and salinity water stresses on aerial and underground organs of Mentha piperita L. two separate experiments were conducted. A randomized complete block design factorial experiment with three replications was designed at 2017-2018 year in a research farm of department of water engineering, campus agriculture and natural resources of Razi University. Water deficit experiment included three levels (100 (Control), 80 and 60% irrigation requirement) and salinity experiment included four levels control (0.9, 2, 3 and 4) dS/m. The results showed that the effect of water deficit stress on aerial characteristics (shoot fresh and dry weight, leaf fresh and dry weight, leaf area and shoot height) and underground organs (root dry weight, root length, root area, volume and density) were significant. The maximum and minimum of leaf dry weight for 100 and 60% of irrigation requirement observed 2.47 and 1.54 grams per plant. With application of 20 and 40% irrigation deficit leaf area in comparison with control 22 and 31% decreased. With application of water irrigation salinity for 2, 3 and 4 dS/m leaf area 15, 20 and 47% decreased. The highest tolerance salinity of Mentha piperita L. was obtained as 3dS/m.

Keywords

References

1. اردکانی، م.، عباس زاده، ب، شریفی عاشورآبادی، ا.، لباسچی، م.ح. و پاک‌نژاد،ف. (1386). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 23(2): 251-261.
2. اکبری نودهی، د.، خادمی شورمستی، ح.، چراتی آرائی، ع.،  شیردل شهمیری، ف.، رضایی سوخت آبندانی، ر. و فهیمی بورخیلی، ن. (1393). تأثیر کم‌آبیاری و سطوح مختلف کود نیتروژن بر برخی از خصوصیات کمی و کیفی گیاه بادرنجبویه. به‌زراعی کشاورزی. 16(1): 11-21.
3. بابایی، ک.، امینی دهقی، م،. مدرس ثانوی، ع.م. و جباری، ر. (1389). اثر تنش خشکی بر صفات مورفولوژیک، میزان پرولین و درصد تیمول در آویشن (.Thymus vulgaris L). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 26(2): 239-251.
4. جلالی، و.ر.، همایی، م. و میرنیا، س.خ. (a1386). مدل سازی واکنش کلزا به شوری طی دوره‌ رشد رویشی. تحقیقات مهندسی کشاورزی. 8(4):95-112.
5. جلالی، و.ر.، همایی، م. و میرنیا، س.خ. (b1386). تأثیر سطوح مختلف شوری محیط رشد بر جوانه زنی و رشد گیاهچه کلزا (Brassica napus L..). پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب). 21(2): 209-217.
6. جلالی، و.ر. همایی، م. و میرنیا، س.خ. (1387). مدل سازی واکنش کلزا به شوری طی دوره‌های رشد زایشی. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 12(44): 111-121.
7. خیری، ع.، توری، ه. و مرتضوی، ن. (1396). تأثیر تنش خشکی و جاسمونیک اسید روی صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی نعناع فلفلی (Mentha piperita L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 33(2): 268-280.
8. درویشی، ش. (1374). استخراج اسانس نعناع تبریز و مقایسه آن با ترکیبات شیمیایی اسپیرمینت و پپرمینت. دانشگاه علوم پزشکی تبریز. تبریز. پایان نامه دکترای.
9. رستمی، ق.، مقدم، م.، پیربلوطی، ع. و تهرانی‌فر، ع. (1397). اثر محلولپاشی آهن و روی به فرمهای سولفاته و نانو ذرات بر خصوصیات مورفولوژیکی و بیوشیمیایی نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) تحت تنش شوری. تنش‌های محیطی در علوم زراعی 11(3): 707-720.
10. شهریاری، س.، عزیزی م.، آرویی، ح. و انصاری، ح. (1392). اثر رژیم‌های مختلف آبیاری و انواع خاکپوش بر خصوصیات رویشی و میزان اسانس نعنا فلفلی (Mentha piperita L.). تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 29(3): 568-582.
11. صداقت، م.ح. و توکلی صابری، م.ح. (1384). گیاهان دارویی. انتشارات روزبهان، تهران. 264 صفحه.
12. صفری محمدیه، ز.، مقدم، م.، عابدی، ب. و سمیعی، ل. (1394). اثر سمیت یونی کلرید سدیم بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه نعناع سبز (Mentha spicata L.). پژوهش های تولید گیاهی. 22(4): 17-34.
13. طبائی عقدائی، س ر.، رضایی، م ب. و نجفی آشتیانی، ا. (1382). بررسی تنوع در ژنوتیپهای سه گونه نعناع (Mentha piperita L.، M. aquatica L. و M. spicata L.) در واکنش به شوری. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 19(4): 349-366.
14. غلامیان، س.م.، قمرنیا، ه. و کهریزی، د. (1396). بررسی عملکرد کاملینا تحت رژیم‌های مختلف شوری آب در شرایط گلخانه. مدیریت آب و آبیاری 7(2): 333-348.
15. علیزاده، ا. (1384). رابطه آب و خاک و گیاه. چاپ پنجم، انتشارات دانشگاه امام رضا (ع)، مشهد.222 صفحه.
16. علیزاده ا. (1390). اصول هیدرولوژی کاربردی. چاپ سی و دوم، انتشارات آستان قدس رضوی، مشهد. 912 صفحه.
17. فروزنده، م.، سیروس مهر، ع.ر.، قنبری، ا.، اصغری پور، م.ر.، خمری، ع. و زارع، ش. (1389) تأثیر تنش خشکی و کمپوست زباله شهری بر برخی صفات مورفولوژیک نعناع فلفلی (Mentha piperita L.). یازدهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، دانشگاه شهید بهشتی، ایران. 2988-2992.
18. قربانی، م.، موحدی، ز.، خیری، ع. و رستمی، م. (1397). تأثیر تنش شوری بر برخی از صفات مورفوفیزیولوژیک و کمیت و کیفیت اسانس نعناع فلفلی (Mentha piperita L.). تنش‌های محیطی در علوم زراعی 11(2): 413-420.
19. قمرینا، ه.، بشی پور، م. و قبادی، م.ا. (1391). ارزیابی سطوح مختلف کم‌آبیکم‌آبیاری بر عملکرد بذر و کارایی مصرف آب گیاه دارویی گشنیز در اقلیم نیمه‌خشک. مدیریت آب و آبیاری 2(1): 15-24.
20. قمرینا، ه. و موسی بیگی، ف. (1393). برآورد نیاز آبی، ضرایب گیاهی یک جزیی و دوجزیی نعناع فلفلی (Mentha pipertia L.). آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). 28(4):670-678.
21. قمرنیا، ه.، خسروی، ح.، جلیلی، ز. و بهرامی نژاد، ص. (1394). بررسی روش های مختلف آبیاری و مدیریت آب بر عملکرد و کارایی مصرف آب سیاه‌دانه. مدیریت آب و آبیاری 5(1): 55-67.
22. گرگینی شبانکاره، ح.، ساعدی، ف.، صبوری، ف. و اصغری پور، م.ر. (1394). بررسی تأثیر کم‌آبی بر شاخص‌های رشدی، محتوای نسبی آب و درصد اسانس گیاه دارویی نعناع فلفلی. همایش ملی گیاهان دارویی و داروهای گیاهی، دانشگاه شهید بهشتی، ایران.
23. Alkire, B.H., Simon, J.E., Palevitch, D. & Putievsky, E. (1993). Water management for Midwestern peppermint (Mentha piperita L.) growing in highly organic soel. Indiana, USA. Acta Horticulturae, 344, 544-556.
24. Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper, 56, 17-91.
25. Arshi, A., ZainulAbdin, M. & Iqbal, M. (2005). Effect of CaCl2 on growth performance, photosynthetic efficiency and nitrogen assimilation of (Cichorium intybus L.) grown under NaCl stress. Acta Physiologiae Plantarum, 28(2), 137-147.
26. Aziz, E.E., Al-Amier, H. & Craker, L.E. (2013). Influence of Salt Stress on Growth and Essential Oil Production in Peppermint, Pennyroyal, and Apple Mint. Herbs, Spices & Medicinal Plants, 14(1-2), 77-87.
27. Eccles, R. (1994) Menthol cooling compounds. Pharmacy and Pharmacology, 46, 618-30.
28. Fiscus, E.L. & Markhart, A.H. (1979). Relationships between root system water transport properties and plant size in Phaseolus. Plant Physiology, 64, 770-773.
29. Fleming, T. (1998). PDR for herbal medicines.1st Ed. Medical Economics Company, Montvale, 800 p.
30. Foster, S. (1996). Peppermint: (Mentha piperita L.). American Botanical Council-Botantical Series. 306, 3- 8.
31. Inze, D. & Montagu, M.V. (2001). Oxidative Stress in Plants. 1st Ed. CRC Press, Florida, 336p.
32. Hsiao, T.C. (1973). Plant responses to water stress. Annual Review of Plant Physiology, 24, 519-570.
33. Jose, A.I. (2002). Package of Practices Recommendations: Crops. 12th Edition. Kerala Agricultural University, Trichur, Kerala, India, 360 p.
34. Khorasaninejad, S., Mousavi, A., Soltanloo, H., Hemmati, K. &  Khalighi, A. (2010). The Effect of Salinity Stress on Growth Parameters, Essential oil Yield and Constituent of Peppermint (Mentha piperita L.). World Applied Sciences Journal, 11 (11), 1403-1407.
35. Polanski, L., Khanifa, L. & Tadeusz, W. (2018). Effect of salinity and drought stresses on growth parameters, essential oil constituents and yield in peppermint. African Agronomy, 6(2), 356-361.
36. Mehrvarz, S., Chaichi, M.R., Hashemi, M. & Parsinejad, M. (2013) Yield and Growth Response of Maize (Zea mays L.S.C. 704) to Surfactant under Deficit Irrigation. International Plant and Animal Sciences, 1(3), 42-48.
37. Roodbari, N., Roodbari, S.H., Ganjali, A., Sabeghi nejad, F. & Ansarifar, M. (2013). The Effect of Salinity Stress on Growth Parameters and Essential oil percentage of Peppermint (Mentha piperita L.). International Advanced Biological and Biomedical Research, 1(9), 1009-1015.
38. Sims, J.R., Solum, D.J., Wichman, D.M., Kushnak, G.D., Welty, L.E., Jackson, G.D., Stallknecht, G.F., Westcott, M.P. & Carlson, G.R. (1993). Canola variety yield trials. Montana agresearch (USA) of yield components for winter oilseed rape (Brassica napus L.). Agronomy and Crop Science, 158, 107-113.
39. Sinaki, J.M., Heravan, E.M., Shirani Rad, A.H., Noormohammadi, G.H. & Zarei, G.H. (2007). The effects of water deficit during growth stages of canola (Brassica napus L.). American-Eurasian Agricultural and Environmental Science, 2(4), 417-422.
40. Soleymani, A. & Shahrajabian, M.H. (2012). Survey changes of seed yield, harvest index and oil yield of two autumn's canola cultivars affected by irrigation disruption. International Agricultural: Research and Review, 2(6), 867-871.
Water and Irrigation Management
Volume 10, Issue 1
June 2020
Pages 1-14

Files

Share

How to cite

Statistics