PLASTIC MULCHING OR CONVENTIONAL CULTIVATION OF LAVENDER FLOWER: WHAT INFLUENCE ON THE YIELD, ESSENTIAL OIL AND THEIR NEUROPROTECTIVE EFFECTS?

Nazım ŞEKEROĞLU; Gulfer CİMEN; Muhittin KULAK; Sevgi GEZİCİ

doi:https://doi.org/10.23902/trkjnat.992275

Article Details

PLASTIC MULCHING OR CONVENTIONAL CULTIVATION OF LAVENDER FLOWER: WHAT INFLUENCE ON THE YIELD, ESSENTIAL OIL AND THEIR NEUROPROTECTIVE EFFECTS?

Authors:

Nazım ŞEKEROĞLU | Gulfer CİMEN | Muhittin KULAK | Sevgi GEZİCİ

Publisher:

Trakya University

Main Topics:

Animal husbandry | Life sciences

Journal:

Trakya University Journal of Natural Sciences 2022 Vol.23 Issue 1, pp.43-52

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000678981

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

2528-9691

DOI:

https://doi.org/10.23902/trkjnat.992275

Abstract:

 

Lavender (Lavandula angustifolia Mill.) flowers and its distilled products are of major raw materials for cosmetic, perfumery, medicine and cleaning industries. Lavender flower production, essential oils and their qualities are affected by growing conditions and used agricultural methods. Mulching is a cultural application used for horticultural production in order to combat weeds, keep the soil temperature constant, eliminate soil moisture evaporation, provide favourable growth conditions for ample flower production, and improve the quality essential oil production. In this sense, plastic mulch application is the mainly preferred method by the growers, due to its low costs and durability. In the present study, two-year field (2014-2015) studies were carried out to evaluate the lavender flower production, essential oil yield in both conventional (without mulch) and plastic mulching systems in city of Kilis-Turkey. The individual essential oil compounds were identified using Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS). Essential oils obtained from dried flowers were assayed for their neuroprotective effects. According to the results, fresh and dry inflorescence yields, dry flower yields, flower essential oil contents and compositions were affected by different growing methods, including (1) plastic mulching system and (2) conventional (without mulch) system. Considering the fresh inflorescence changes, mulching increased the yield by 147.84% in the first year while no significant changes were noted between treatments. Interestingly, dry inflorescence yield did not show a significant increase for both growing systems at first year but mulching enhanced the yield by 9.87% in the second year, in related to the traditional treatment. The results revealed that dry flower was not affected by both growing systems corresponding to the years. As for essential oil content, no changes were noted for both growing systems in the first year, whilst mulching increased the content by 13.73% in the second year. As the case of agricultural yield, the neuroprotective activities of essential oils obtained from mulching conditions exerted higher inhibitory roles against Acetyl-cholinesterase (AChE), butyryl-cholinesterase (BChE), and tyrosinase (TYRO) enzymes, in relative to the traditional treatments by 81.62%, 84.12%, 73.34% in the first year and by 76.15%, 79.80% and 68.02% in the second year. Such a high variation in neuroprotective activities can be explained by changes in essential oil contents, as observed for the percentage of the compounds. Consequently, these findings reveal that mulching application significantly contributes to the increase of agricultural yield and the growing of medicinal and aromatic plants that are more resistant to changing environmental conditions and biotic stress factors.

 

Lavanta (Lavandula angustifolia Mill.) çiçekleri ve distile ürünleri kozmetik, parfümeri, ilaç ve temizlik endüstrilerinin başlıca hammaddesidir. Lavanta çiçeği üretimi, uçucu yağlar ve nitelikleri, yetiştirme koşullarından ve kullanılan tarım yöntemlerinden etkilenir. Malçlama, yabani otlarla mücadele etmek, toprak sıcaklığını sabit tutmak, topraktaki nem buharlaşmasını ortadan kaldırmak, bol çiçek üretimi için uygun büyüme koşullarını sağlamak ve kaliteli uçucu yağ üretimini iyileştirmek amacıyla bahçecilik üretiminde kullanılan kültürel bir uygulamadır. Bu anlamda plastik malç uygulaması, düşük maliyeti ve dayanıklılığı nedeniyle yetiştiriciler tarafından en çok tercih edilen yöntemdir. Bu çalışmada, Kilis ilinde hem geleneksel (malçsız) hem de malçlama sistemlerinde lavanta çiçeği üretimi, uçucu yağ veriminin değerlendirilmesi için iki yıllık (2014-2015) arazi çalışmaları yapılmıştır. Ayrı ayrı uçucu yağ bileşikleri, Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi (GC-MS) kullanılarak tanımlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, taze ve kuru çiçeklenme verimleri, kuru çiçek verimleri, çiçek uçucu yağ içerikleri ve kompozisyonları (1) plastik malç sistemi (2) geleneksel (malç uygulamadan) sistem olmak üzere farklı yetiştirme yöntemlerinden etkilenmiştir. Taze çiçeklenme değişiklikleri göz önüne alındığında, malçlama ilk yılda verimi %147.84 artırırken, uygulamalar arasında önemli bir farklılık belirlenmemiştir. İlginç bir şekilde, kuru çiçek verimi birinci yılda her iki yetiştirme yöntemi için de önemli bir artış göstermemiştir ancak malçlama ikinci yılda geleneksel uygulamalara göre verimi %9.87 artırmıştır. Sonuçlar, kuru çiçeğin yıllara tekabül eden her iki yetiştirme yönteminden de etkilenmediğini ortaya koymuştur. Uçucu yağ içeriğine gelince, ilk yılda her iki yetiştirme yöntemi için de herhangi bir değişiklik görülmezken, ikinci yılda malçlama içeriği %13.73 oranında artırmıştır. Tarımsal verimde olduğu gibi, malçlama uygulamalarından elde edilen uçucu yağların nöroprotektif aktiviteleri, geleneksel tedavilere kıyasla asetil-kolinesteraz (AChE), butiril-kolinesteraz (BChE) ve tirozinaz (TYRO) enzimlerine karşı daha yüksek inhibitör roller sergilemiştir. Birinci yılda %81.62, %84.12, %73.34 ve ikinci yılda %76.15, %79.80 ve %68.02 olarak gerçekleşmiştir. Nöroprotektif aktivitelerdeki bu kadar yüksek bir varyasyon, bileşiklerin yüzdesi için gözlemlendiği gibi, uçucu yağ içeriğindeki değişiklikleri ile de açıklanabilir. Sonuç olarak bu bulgular, malçlama uygulamasının tarımsal verimin artmasına ve değişen çevre koşullarına ve biyotik stres faktörlerine daha dayanıklı tıbbi ve aromatik bitkilerin yetiştirilmesine önemli ölçüde katkı sağladığını ortaya koymaktadır.

Article Details

PLASTIC MULCHING OR CONVENTIONAL CULTIVATION OF LAVENDER FLOWER: WHAT INFLUENCE ON THE YIELD, ESSENTIAL OIL AND THEIR NEUROPROTECTIVE EFFECTS?

Authors: Nazım ŞEKEROĞLU | Gulfer CİMEN | Muhittin KULAK | Sevgi GEZİCİ

Publisher: Trakya University

Main Topics: Animal husbandry | Life sciences

Journal: Trakya University Journal of Natural Sciences 2022 Vol.23 Issue 1, pp.43-52

Document Type: Article

Publication Date: 4/2022

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000678981

Frequency: Bi-Annual

eISSN: 2528-9691

DOI: https://doi.org/10.23902/trkjnat.992275

Issues

Authors:

Nazım ŞEKEROĞLU | Gulfer CİMEN | Muhittin KULAK | Sevgi GEZİCİ

Publisher:

Trakya University

Main Topics:

Animal husbandry | Life sciences

Journal:

Trakya University Journal of Natural Sciences 2022 Vol.23 Issue 1, pp.43-52

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000678981

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

2528-9691

DOI:

https://doi.org/10.23902/trkjnat.992275