اثرهای محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک و اسپرمین بر مراحل فنولوژیک و عملکرد ترکیب‌های اسید کافئیکی گیاه سرخارگل (echinacea purpurea l.) تحت تنش خشکی

این تحقیق به‌منظور بررسی تاثیر تنش آب و محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک و اسپرمین بر مراحل فنولوژیک و عملکرد ترکیب‌های اسید کافئیک گیاه دارویی سرخارگل (echinacea purpurea l.)، به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال‌های زراعی 1395 و 1396 در مزرعه موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور اجرا گردید. در این آزمایش رژیم آبیاری در سه سطح (آبیاری پس از تخلیه 20، 40 و 60 درصد رطوبت قابل دسترس) به‌عنوان فاکتور اصلی و تیمار محلول‌پاشی (عدم محلول‌پاشی، محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک در دو سطح 75 و 150 میلی‌گرم در لیتر، اسپرمین در یک سطح 70 میلی‌گرم در لیتر، اسید سالیسیلیک 75 + اسپرمین و اسید سالیسیلیک 150 + اسپرمین) به‌عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. تاثیر رژیم آبیاری و محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک و اسپرمین بر صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود. در اثر تنش خشکی مراحل فنولوژیک و عملکرد اکیناکوزید و سینارین در گل، اسید شیکوریک، اسید کافتاریک و سینارین در برگ کاهش ولی عملکرد اسید کلروژنیک گل و ترکیب‌های اسید کافئیکی ریشه (اسید شیکوریک، اکیناکوزید، اسید کلروژنیک، اسید کافتاریک و سینارین) افزایش یافت. محلول‌پاشی گیاهان با اسید سالیسیلیک و اسپرمین موجب افزایش تمامی صفات مورد مطالعه گردید. برهم‌کنش اثرهای تنش خشکی و محلول‌پاشی بر عملکرد ترکیب‌های اسید کافئیکی ریشه معنی‌دار شد. بیشترین عملکرد اسید شیکوریک (9.49 کیلوگرم در هکتار)، اکیناکوزید (0.67 کیلوگرم)، اسید کلروژنیک (0.261 کیلوگرم)، اسید کافتاریک (7.31 کیلوگرم) و سینارین ریشه (0.269 کیلوگرم) در سطح آبیاری پس از 60% تخلیه آب با کاربرد توام غلظت بالای اسید سالیسیلیک و اسپرمین بدست آمد. براساس نتایج این آزمایش محلول‌پاشی سرخارگل با اسید سالیسیلیک و اسپرمین موجب بهبود عملکرد ترکیب‌های اسید کافئیکی در گیاه سرخارگل در هر دو شرایط بدون تنش و تنش کم‌آبی گردید.

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

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, 10days 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.