Animal and plant-derived protein hydrolysates positively affect yield traits but produce contrasting response on chemicals of organic rosemary (Salvia rosmarinus Spenn.) grown under rainfed conditions

Rosmarin (Salvia rosmarinus Spenn.) ist eine mehrjährige Kulturpflanze, die für ihre antibakteriellen, entzündungshemmenden und antioxidativen Eigenschaften bekannt ist. Es ist vielfach belegt, dass die Biosynthese bioaktiver Verbindungen in dieser Pflanze stark von endogenen und exogenen Faktoren beeinflusst wird. Um den Ertrag zu steigern und die Auswirkungen dieser Faktoren auf Freilandkulturen zu reduzieren, können bestimmte Anbaumethoden durch den Einsatz innovativer Produkte optimiert werden. Die Blattdüngung mit Proteinhydrolysaten gilt als bewährte Methode hierfür. In einer zweijährigen Studie wurden die Auswirkungen zweier verschiedener Proteinhydrolysate (tierischen und pflanzlichen Ursprungs) auf die Ertragsmerkmale und chemischen Parameter von Rosmarin untersucht. Es wurde ein randomisiertes Blockdesign mit drei Wiederholungen verwendet. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Biostimulanzien im Vergleich zu den Kontrollpflanzen einen deutlichen Anstieg der Frischmasse um 1,4 bis 3,9 Mg ha⁻¹ und der Trockenmasse um 0,5 bis 1,3 Mg ha⁻¹ bewirkten. Es zeigte sich, dass bereits die niedrigste Dosis pflanzlicher Proteinhydrolysate den Ertrag an ätherischem Öl signifikant steigerte und Erträge von über 20 Kilogramm pro Hektar erzielte. Bemerkenswert ist, dass die Anwendung beider Proteinhydrolysate das Aromaprofil des ätherischen Öls nicht veränderte. Darüber hinaus wurden unterschiedliche Reaktionen hinsichtlich der Wirkung dieser Biostimulanzien auf die antioxidative Aktivität, den Phenolgehalt und den Rosmarinsäuregehalt beobachtet. Die Ergebnisse dieser Studie belegen, dass Proteinhydrolysate den Ertrag von Rosmarinpflanzen im ökologischen Landbau verbessern. Rosemary (Salvia rosmarinus Spenn.) is a perennial crop which is well known for its antibacterial, antiinflammatory, and antioxidant properties. It is widely documented that the biosynthesis of bioactive compounds in this plant is strongly influenced by endogenous and exogenous factors. To enhance yield production and reduce the effects of these factors on open field crops, certain agronomic practices can be optimized through the use of innovative products. The foliar application of protein hydrolysates is recognized as a good practice to achieve this. A two-year study was carried out to investigate the impacts of two different protein hydrolysates (animal-based and plant based) on the yield traits and chemical parameters of rosemary. A randomized complete block design was used with three replicates. The results highlighted that both biostimulants produced a substantial increase in fresh biomass between 1.4 and 3.9 Mg ha-1, and in dry biomass between 0.5 and 1.3 Mg ha-1, in comparison with the control plants. It was found that the lowest dose of plant-based protein hydrolysates significantly increased essential oil yields, producing yields of over twenty kilograms per hectare. It is worth noting that the application of both protein hydrolysates did not modify the aromatic profile of the essential oil. In addition to this, contrasting responses were observed when considering the effect of these biostimulants on the antioxidant activity, phenolic content, and rosmarinic acid. The results of this study demonstrate that protein hydrolysates improve the yield of rosemary plants cultivated under organic agriculture conditions.

Research Consortium for the Development of Innovative Agro-Environmental Systems
University of Palermo