بخشی از مقاله
مقدمه
تولید گیاهان دارویی امروزهبه عنوان شاخه مهمّی از کشاورزی مطرح است که برای استخراج و تولید مواد اولیه داروها بهکار میروند - زمان، . - 1376 از جمله گیاهان دارویی، مرزه با نام علمی متعلق به خانواده نعناعیان بوده و در صنایع غذایی، عطرسازی و داروسازی کاربرد دارد - کیانمهر، . - 1387 معمولا" برای این گیاهان، مهمترین عناصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم است که از طریق خاک یا با استفاده از کودهای شیمیایی فراهم میشود. چون گیاهان دارویی در بسیاری از مواقع به مصرف مستقیم انسان میرسند، بنابراین برای جلوگیری ازمضرّات این نوع کودهاو برای جلوگیری از تجمّع نیترات، امروزه میتوان از کودهای زیستی و میکروارگانیسمها برای فراهم کردن این عناصر استفاده کرد - وسی، . - 2003 در نتیجه به نظر میرسد با استفاده از میکروارگانیسمها میتوان محیط کشت گیاهان دارویی را نیز مناسب کرده و در سنتز متابولیتهای ثانویه از جمله اسانسها تأثیر مثبت گذاشت. در این راستا تعدادی از محققان در مورد تأثیر میکروارگانیسمها در میزان تولید محصولات گیاهان دارویی از جمله اسانس آنها مطالعاتی را انجام دادهاند. به عنوان مثال امین - 1997 - گزارش کرد که رشد گیاه گشنیز - Cariandrum sativum - ، رازیانه - Feoniculum vulgare - ، زیره سیاه اروپایی در نتیجه تلقیح بذر با Azospirillum و Azotobacter همراه با نصف مقدار توصیه شده کود شیمیایی، با حالتی که کل مقدار توصیه شده کودهای شیمیایی بدون مصرف این دو باکتری استفاده شوند، برابری میکند. کاندیل و همکاران 2001 - گزارش - کردند که بیشترین درصد روغن فرّار در گیاه رازیانه در نتیجه تلقیح گیاه با Azospirillum و Azotobacter همراه مصرف کل مقدار توصیه شده نیتروژن، فسفر و پتاسیم حاصل میشود. در مورد گیاهان دارویی مطالعات زیادی از جنبههای مختلف صورت گرفته ولی در این میان اثر باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن و حل کننده فسفات، از جمله Azospirillum و Pseudomonas، بر روی تغییر میزان اسانس و تیمول در مرزه مطالعه نشده است. به این دلیل که تیمول موجود در اسانس مرزه مادهای مهم بوده و در پزشکی و داروسازی فواید زیادی دارد، افزایش تولید این ماده توسط این باکتریها سودمند خواهد بود.
مواد و روش
این تحقیق در دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز به صورت گلخانهای اجرا گردید. خاک مورد نظر برای این آزمایش دارای بافت لومی شنی بوده و از ایستگاه تحقیقاتی خلعت پوشان از عمق 0-25 cm برداشت شده و پس از عبور از الک 4 mm در اتوکلاو استریل شد. برای انتقال باکتری به خاک گلدان، زادمایه جامد باکتری با حامل پرلیت به صورت لایه نازک در هر گلدان زیر بذر قرار گرفته و سپس روی آن خاک اضافه شد که برای تهیه زادمایه باکتری Azospirillum از محیط کشت CR و برای باکتری Pseudomonas از محیط کشت کینگ ب استفاده شده و سپس با نسبت وزنی مناسب با پرلیت استریل مخلوط گردید. در هنگام کاشت بذور، رطوبت تمامی گلدانها در سطح رطوبت 0/9 FC تنظیم شده و با توجه به جدول نیازهای کودی و با توجه به آزمون خاک، K و P در همه گلدانها بطور یکنواخت اضافه گردید. نیتروژن در سه سطح صفر، نصف توصیه شده و توصیه کامل داده شد. به ازای هر گلدان، نیتروژن از منبع اوره - 348 mg/kg - فسفر از منبع سوپر فسفات تریپل - 42 mg/kg - و پتاسیم از منبع سولفات پتاسیم - 57 mg/kg - بود. گیاهان تا آخر مرحله رویشی - قبل از گلدهی - رشد یافته و در انتهای مرحله رویشی برداشت شدند. استخراج اسانس، از روش تقطیر با آب و با استفاده از دستگاه اسانسگیر که کلونجر نام دارد، صورت گرفت. جهت اندازهگیری میزان تیمول از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 455 نانومتر استفاده گردید - قاسمی دهکردی، . - 1388 آزمایش به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا" تصادفی انجام شد. فاکتور اول و دوم به ترتیب، به صورت حضور و عدم حضور باکتری Azospirillum و Pseudomonas و فاکتور سوم نیتروژن در سه سطح عدم مصرف نیتروژن، مصرف نصف نیتروژن و مصرف کامل نیتروژن و با چهار تکرار صورت گرفت. درصد اسانس و تیمول نیز بر اساس فرمولهای زیر محاسبه گردید:
نتایج و بحث
کاربرد باکتری Azospirillum و Pseudomonas و همچنین مصرف نیتروژن، بر درصد اسانس در سطح احتمال %1 معنیدار بوده و سبب افزایش درصد اسانس شده است - جدول . - 1
جدول-1 تأثر مایهزنی باکتری Azospirillum و Pseudomonas بر درصد اسانس، عملکرد اسانس و
همچنین مقایسه میانگین نشان داد که اثر متقابل دو باکتری و نیتروژن بر درصد اسانس معنیدار بوده و بیشترین درصد با میانگین 1/13 مربوط به کاربرد دو باکتری به همراه 80 mg/kg نیتروژن بود. مصرف نیتروژن تأثیر معنیداری بر درصد اسانس داشت به گونهای که بیشترین اسانس با میانگین 0/903 درصد مربوط به کاربرد 80 mg/kg نیتروژن و کمترین اسانس مربوط به تیمار عدم مصرف نیتروژن بود. با افزایش میزان نیتروژن به 160 mg/kg ، درصد اسانس کاهش یافت به طوری که میانگین اسانس به 0/577درصد رسید - شکل. - 1 نتایج به دست آمده برای عملکرد اساس نیز به این طریق بود - شکل . - 2
شکل-1مقایسه میانگین درصد اسانس در سطوح N شکل-2 مقایسه میانگین عملکرد اسانس در سطوح N
زارع و همکاران - 1391 - گزارش کردند که در آزمایشی که انجام دادند، بیشترین درصد اسانس مربوط به مصرف 60kg/ha نیتروژن بوده و با افزایش مقدار نیتروژن به 90kg/ha میزان اسانس مجددا" کاهش یافت. به دلیل اینکه اسانسها ترکیباتی از نوع ترپنوئیدها بوده که واحدهای سازنده آنها ایزوترپنوئید بوده و برای تشکیل نیاز به NADPH و ATP دارند، حضور عناصری مانند نیتروژن و فسفر برای تشکیل این ترکیبات لازم بوده و کودهای زیستی و شیمیایی موجب افزایش درصد اسانس میشود - لومیس، . - 1972 ولی به نظر میرسد که افزایش میزان نیتروژن، بر درصد اسانس تأثیر منفی داشته و موجب کاهش درصد آن میشود. به نظر میرسد با افزایش سطح نیتروژن، اسکلتهای کربنه موجود در گیاه به مصرف تولید ترکیبات نیتروژنه میرسند و در نتیجه اسکلتهای کربنه مورد نیاز برای سنتز اسانس کاهش مییابد.
همچنین کاربرد دو باکتری به تنهایی، نیتروژن و اثرات متقابل هر یک از آنها آنها با نیتروژن، تأثیر معنیداری در عملکرد اسانس ایجاد کرد - شکل 3 و . - 4
شکل-3اثر متقابلA و نیتروژن در عملکرد اسانس شکل-4اثر متقابل P و نیتروژن در عملکرد اسانس
