اثرهاي محلول‌ پاشي اسيد ساليسيليك و اسپرمين بر مراحل فنولوژيك و عملكرد تركيب‌هاي اسيد كافئيكي گياه سرخارگل (Echinacea purpurea L.) تحت تنش خشكي

Effects of foliar application of salicylic acid and spermine on the phenological stages and caffeic acid derivatives yield of purple coneflower (Echinacea purpurea L.) under drought stress

اين تحقيق به ‌منظور بررسي تأثير تنش آب و محلول ‌پاشي اسيد ساليسيليك و اسپرمين بر مراحل فنولوژيك و عملكرد تركيب‌هاي اسيد كافئيك گياه دارويي سرخارگل (Echinacea purpurea L.)، به‌صورت كرت‌هاي خرد شده در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در سال‌هاي زراعي 1395 و 1396 در مزرعه مؤسسه تحقيقات جنگل‌ها و مراتع كشور اجرا گرديد. در اين آزمايش رژيم آبياري در سه سطح (آبياري پس از تخليه 20، 40 و 60 درصد رطوبت قابل دسترس) به ‌عنوان فاكتور اصلي و تيمار محلول‌پاشي (عدم محلول‌پاشي، محلول‌پاشي اسيد ساليسيليك در دو سطح 75 و 150 ميلي‌گرم در ليتر، اسپرمين در يك سطح 70 ميلي‌گرم در ليتر، اسيد ساليسيليك 75 + اسپرمين و اسيد ساليسيليك 150 + اسپرمين) به‌عنوان فاكتور فرعي در نظر گرفته شد. تأثير رژيم آبياري و محلول‌ پاشي اسيد ساليسيليك و اسپرمين بر صفات مورد مطالعه معني‌دار بود. در اثر تنش خشكي مراحل فنولوژيك و عملكرد اكيناكوزيد و سينارين در گل، اسيد شيكوريك، اسيد كافتاريك و سينارين در برگ كاهش ولي عملكرد اسيد كلروژنيك گل و تركيب‌هاي اسيد كافئيكي ريشه (اسيد شيكوريك، اكيناكوزيد، اسيد كلروژنيك، اسيد كافتاريك و سينارين) افزايش يافت. محلول‌پاشي گياهان با اسيد ساليسيليك و اسپرمين موجب افزايش تمامي صفات مورد مطالعه گرديد. برهم‌كنش اثرهاي تنش خشكي و محلول‌پاشي بر عملكرد تركيب‌هاي اسيد كافئيكي ريشه معني‌دار شد. بيشترين عملكرد اسيد شيكوريك (9.49 كيلوگرم در هكتار)، اكيناكوزيد (0.67 كيلوگرم)، اسيد كلروژنيك (0.261 كيلوگرم)، اسيد كافتاريك (7.31 كيلوگرم) و سينارين ريشه (0.269 كيلوگرم) در سطح آبياري پس از 60% تخليه آب با كاربرد توأم غلظت بالاي اسيد ساليسيليك و اسپرمين بدست آمد. براساس نتايج اين آزمايش محلول‌پاشي سرخارگل با اسيد ساليسيليك و اسپرمين موجب بهبود عملكرد تركيب‌هاي اسيد كافئيكي در گياه سرخارگل در هر دو شرايط بدون تنش و تنش كم‌آبي گرديد.

In order to study the effect of water deficit and foliar application of salicylic acid and spermine on the phenological stages and caffeic acid derivatives yield of Echinacea purpurea L., a three replicated split- plot experiment was conducted based on a randomized complete block design during 2016 and 2017 growing seasons at the research field of Research Institute of Forests and Rangelands, Iran. In this experiment, three irrigation regimes (irrigation after 20, 40 and 60% depletion of soil available water) were accommodated in main plots and salicylic acid (SA) and spermine (SPM) spray treatments (Control (no spray), spray at five levels of 75 mg/l SA, 150 mg/l SA, 75 mg/l SPM, 75 mg/l SA+75 mg/l SPM and 150 mg/l SA+75 mg/l SPM) were considered in subplots. The exogenous SA and SPM were applied on the foliage at two steps, 10-days apart and at the beginning of stem elongation stage. The effects of irrigation regime and spray treatments were significant on the traits studied. Drought stress decreased the number of days to phenological stages, the yield of echinacoside and cynarin in flower and cichoric acid, and caftaric acid and cynarin in leaves, but increased the yield of chlorogenic acid in flowers and caffeic acid derivatives (cichoric acid, echinacoside, chlorogenic acid, caftaric acid and cynarin) in roots. The foliar application of salicylic acid and spermine increased all studied traits. The interaction between water deficit and foliar spray was significant on the yield of caffeic acid derivatives in roots. The highest yield of cichoric acid (9.49 kg/ha), echinacoside (0.67 kg/ha), chlorogenic acid (0.26 kg/ha), caftaric acid (7.31 kg/ha) and cynarin (0.27 kg/ha) in roots was obtained at irrigation after 60% depletion of soil available water and simultaneous application of high concentrations of SA and SPM. Based on the results of the present study, the foliar application of SA and SPM improved the yield of caffeic acid derivatives in coneflower under both normal and water stress conditions.