نانو مواد در سیستم های کشاورزی می توانند از نظر پتانسیلی به عنوان کاندیدای مناسب برای تغییرات در جوانه زنی، رشد، نمو و تولید گیاه مورد استفاده قرار گیرند. در این آزمایش، تاثیر غلظت های مختلف نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و بالک (صفر، 20، 40، 80 و 160 میلی گرم در لیتر) بر پارامترهای مختلف جوانه زنی بذر و رشد شامل درصد و سرعت جوانه زنی، میانگین مدت جوانه زنی، شاخص ویگور و همچنین رنگیزه های فتوسنتزی شامل کلروفیل و کاروتنوئید و تغیرات متابولیت های ثانویه نظیر درصد اسانس و عملکرد اسانس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که اختلاف معنی داری در صفات مورد بررسی در غلظت های مختلف مشاهده شد. بطوریکه در بین تیمارهای مختلف غلظت 20 و 40 میلی گرم در لیتر نانوذرات تیتانیوم بیشترین تاثیر را در مولفه های جوانه زنی بذر مرو تلخ از طریق نفوذ آب بیشتر داشت. علاوه بر این رشد گیاه و همچنین درصد و عملکرد اسانس نسبت به شاهد و تیمار بالک افزایش داشته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت مناسب می توانند به عنوان راهکاری ساده، کارآمد از طریق افزایش جوانه زنی و رشد موجبات بهبود عملکرد گیاه مرو تلخ در شرایط نامساعد محیطی فراهم نماید.