پاسخ عملكرد و خصوصيات فيزيولوژيك سرخارگل (Echinacea purpurea (L.) Moench) به منابع نيتروژن در سطوح مختلف آبياري

Response of yield and physiological characteristics of Purple Coneflower (Echinacea purpurea (L.) Moench) to nitrogen sources at different levels of irrigation

سابقه و هدف: سرخارگل گياهي علفي و چندساله، با نام علمي ((Echinaceae purpurea (L.) Munch متعلق به خانواده گل‌ستاره‌اي‌ها مي‌باشد. تمام اندام گياه سرخارگل ممكن است استفاده دارويي داشته باشد و به طور گسترده در تهيه قرص‌هاي دارويي و شربت استفاده مي‌شود. نيتروژن نقش مهمي در پاسخ فيزيولوژيك گياهان دارويي به تنش خشكي دارد. كاربرد كودهاي زيستي نيتروژنه براي دست‌يابي به كيفيت مطلوب و پايدار و همچنين كاهش مصرف نهاده‌هاي شيميايي حياتي است. از اين رو اين آزمايش با هدف بررسي پاسخ عملكرد و برخي خصوصيات فيزيولوژيك سرخارگل به منابع شيميايي و زيستي نيتروژن در سطوح مختلف آبياري انجام شد. مواد و روش‌ها: آزمايش در سال‌هاي زراعي 93- 92 و 94-93 در شهرستان لردگان در استان چهارمحال و بختياري به صورت كرت‌هاي خرد شده در قالب بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار انجام گرفت. آبياري پس از 25، 50 و 75 درصد تخليه آب قابل دسترس خاك به عنوان عامل اصلي و نيتروژن به عنوان عامل فرعي در پنج سطح شامل 80 كيلوگرم در هكتار نيتروژن خالص، 40 كيلوگرم در هكتار نيتروژن خالص، كود نيتروكسين (پنج ليتر در هكتار)، تلفيق نيتروژن (40 كيلوگرم در هكتار) و نيتروكسين (پنج ليتر در هكتار) و عدم مصرف نيتروژن (شاهد) در نظر گرفته شدند. صفات مورد اندازه‌گيري شامل كلروفيل a، كلروفيل b، محتوي كلروفيل كل، پرولين، قندهاي محلول، پارامترهاي فلورسانس كلروفيل و عملكرد زيستي بودند. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اثر سطوح مختلف آبياري و نيتروژن براي همه صفات (به جز اثر نيتروژن بر كلروفيل كل) معني‌دار شدند. همچنين برهمكنش سه گانه سال× آبياري × منبع نيتروژن براي همه صفات اندازه‌گيري شده (به جز قند‌هاي محلول) معني‌دار گرديد. مصرف نيتروژن طي دو سال آزمايش در آبياري پس از 25 و 50 درصد تخليه، محتوي كلروفيل برگ را افزايش داد. حداكثر و حداقل فلورسانس از تيمار 80 كيلوگرم نيتروژن به ترتيب در آبياري پس از 25 و 75 درصد تخليه در سال دوم بدست آمد. حداكثر عملكرد زيستي در سال اول (5105/2 كيلوگرم در هكتار) و در سال دوم ( 12178/08 كيلوگرم در هكتار) از تيمار آبياري پس از 50 درصد تخليه و تيمارهاي تلفيق نيتروكسين و 40 كيلوگرم و 80 كيلوگرم نيتروژن بدست آمد. به طور كلي سرخارگل براي مقابله با تنش خشكي مقدار قندهاي محلول و پرولين را در برگ افزايش و سطوح مختلف نيتروژن نيز ميزان قندهاي محلول و پرولين را در برگ تحت تأثير قرار داد. نتيجه‌گيري: پيشنهاد مي‌گردد كه براي دست‌يابي به بيشترين عملكرد اندام هوايي، آبياري پس از 50 درصد تخليه آب قابل دسترس صورت گيرد. همچنين مصرف تلفيقي نيتروكسين و 40 كيلوگرم نيتروژن، جايگزين مناسبي براي مصرف80 كيلوگرم نيتروژن مي‌باشد.

Background and objectives: Purple coneflower (Echinacea purpurea L.) is a perennial and herbaceous medicinal plant belonged to Asteraceae. All plant organs, have medicinal properties, but roots, leaves and flowers use to provide pill and syrup in large-scale. Echinacea is widely used in treating urinary tract diseases, respiratory disorders and viral infections. Nitrogen has an important function in physiological responses of medicinal plants to drought. Application of nitrogen biological fertilizers to achieve proper and sustainable quality and also reducing chemical fertilizers is critical. This field experiment was conducted to study the response of yield and physiological characteristics of Purple coneflower to chemical and biological sources of nitrogen under different irrigation regimes. Materials and methods: The experiment was conducted in a research field in Lordegan county, Caharmahal and Bakhtiari provienc as a split plot based on a randomized complete block design with three replications during 2013–2014 and 2014-2015 cropping seasons. Irrigation treatments were scheduled based on the depletion percentage of the soil available water (SAWD) (25% SAWD, 50% SAWD and 75% SAWD) and allocated as main-plot, and five levels of nitrogen source including 80 kg N/ha, 40 kg N/ha, 40 kg N/ha + 5 L/ha Niroxin, 5 L/ha Niroxin and non-nitrogen (control) were allocated as sub-plot factor. The measured characteristics included of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, leaf proline, soluble sugars, flourescence parameters and biological yield. Results: Results showed that different levels of irrigation and nitrogen for all traits (except the effect of nitrogen for total chlorophyll) were significant. Interaction of year×irrigation× nitrogen source for yield and all physiological characteristics except for soluble sugers was significant. During the two years of experiment application of nitrogen sources increased chlorophyll content in irrigation after 25% and 50 % SAWD. The minimum and maximum fluorescence yield, achieved from interaction between 80 kg nitrogen at 25% and 75 % SAWD in the second year, respectively. Maximum yield obtained from 80 kg nitrogen and 5 L/ha nitroxin+ 40 kg nitrogen at 50% SAWD in both years. Maximum biological yield in first year (5105.2 kg/ha) and second year (12178/8 kg/ha) obtained from 80 kg nitrogen and 5 L/h nitroxin+ 40 kg nitrogen at 50% SAWD in both years. Conclusion: Irrigation after 50% SAWD can be suggest to obtain maximum biological yield of Echinacea purpurea. Application of Nitroxin as a biofertilizer and 40 kg N/ha as chemical nitrogen can be a proper alternative to the consumption of 80 kg N/ha.