بررسی اثر تنش رطوبتی و منابع کودهای شیمیایی و آلی بر عملکرد دانه و ترکیبات فنلی ریشه سرخارگل Echinacea purpurea L.

علوم باغبانی

مقاله 5، دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 48، اسفند 1399، صفحه 593-603   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhorts4.v34i4.82030

نویسندگان

بیژن سلطانیان¹؛ پرویز رضوانی مقدم^{* 2}؛ جواد اصیلی³

¹دانش آموخته دکتری اگرواکولوژی گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد

²استاد گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد

³استاد گروه فارماکوگنوزی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

چکیده

این آزمایش به منظور بررسی تأثیر سطوح تنش رطوبتی و منابع کودهای شیمیایی و آلی بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و ترکیبات فنلی گیاه دارویی سرخارگل طی دو سال زراعی 1395 و 1396 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد به­صورت کرت­های خرد شده در قالب فاکتوریل و در 3 تکرار اجرا گردید. در کرت­های اصلی سطوح تنش رطوبتی شامل 3 سطح عدم تنش رطوبتی )6000 متر مکعب در هکتار)، تنـش رطوبتـی متوسـط)4500 متر مکعب در هکتار) و تنش رطوبتی شدید )3000 متر مکعب در هکتار)و در کرت­های فرعی 8 تیمار کودی شامل کود شیمیایی کامل NPK_20+20+20 (500 کیلوگرم در هکتار)، ورمی­کمپوست (6000 کیلوگرم در هکتار)، هیومیک­اسید (20 لیتر در هکتار) و تیمار ترکیبی هیـومیـک اسید (20 لیتر در هکتار)+کود شیمیایی کامـل NPK_20+20+20 (500 کیلوگرم در هکتار)، تیمار ترکیبی هیومیک اسید (20 لیتر در هکتار)+ورمـی­کمپوسـت (6000 کیلوگرم در هکتار)، تیمـار ترکیبی ورمی­کمپوست (3000 کیلوگرم در هکتار)+کود شیمیایی کامل NPK_20+20+20 (250 کیلوگرم در هکتار) و ترکیب سه بخشی کود شیمیایی­کامل (250 کیلوگرم در هکتار) +ورمی­کمپوست(3000 کیلوگرم در هکتار)+ هیومیک­اسید (20 لیتر در هکتار) و شاهد بودند. در این آزمایش بیشترین وزن خشک ساقه، گل و زیست توده در تیمار ورمی­کمپوست و عدم تنش و کمترین مقادیر این صفات در تنش شدید و شاهد مشاهده گردید. بیشترین وزن خشک برگ و ریشه در تیمار ورمی­کمپوست+ هیومیک­اسید و تنش متوسط و کمترین وزن خشک برگ در تیمار تنش شدید و شاهد مشاهده شد. بیشترین عملکرد دانه در تیمار­های ورمی­کمپوست+هیومیک اسید+کود کامل NPK_20+20+20 و تیمار کود کامل NPK_20+20+20 هر دو در شرایط عدم تنش مشاهده شدند. با افزایش تنش نسبت ریشه به اندام­های هوایی افزایش یافت و بیشترین مقادیر آن در تیمار شاهد و تنش شدید و کمترین مقادیر آن در تیمار ورمی­کمپوست و عدم تنش مشاهده شد. بیشترین مقادیر ترکیبات فنلی ریشه در تیمار هیومیک اسید+ورمی­کمپوست و تنش شدید و کمترین مقادیر آن در تیمار هیومیک اسید و عدم تنش مشاهده شد لذا تولید این گیاه در شرایط تامین رطوبتی 3000متر مکعب در هکتارو استفاده از تیمارهای کودی حاوی ترکیبات هیومیکی و ورمی‌کمپوست قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

کود کامل؛ گیاهان دارویی؛ هیومیک اسید؛ ورمی‌کمپوست

مراجع

1-       Alberta Agriculture, Food and Rural Development. 2005. Commercial Echinacea Production .Edmonton, Alberta .Canada. Available at http://www.agric.gov.ab.ca /publication>

2-       Alizadeh A., and Kamali G.A. 2008. Crop Water Requirements in Iran. Emam Reza University Press .Mashhad. 227p. (In Persian)

3-       Arancon N., Edwards C.A., Bierman P., Welch C., and Metzger J.D. 2004. Influence of vermicomposts on field strawberries: 1.Effect on growth and yields. Bioresource Technology 93: 145-153.

4-       Atiyeh R.M, Arancon N., Edwards C.A., and Metzger J.D. 2001. The influence of pig manure on the growth earthworm-processed and productivity of marigolds. Bioresource Technology 81: 103-108.

5-       Atiyeh R., Lee S., Edwards C., Arancon N., and Metzger J. 2002. The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth. Bioresource Technology 84: 7-14.

6-       Bachman C.R., and Metzger J.D. 2008. Growth of bedding plants in commercial potting subtract amended with vermicompost. Bioresource Technology 99: 3155-3161.

7-       Bending G.D., Turner M.K., and Jones J.E. 2002. Interactions between crop residue and soil organic matter quality and the functional diversity of soil microbial communities. Soil Biology and Biochemistry 34: 1073–1082.

8-       Cheong Y.H., Kim K.N., Pandey G.K., Gupta R., Grant J.J., and Luan S. 2003. CLB1, a calcium sensor that differentially regulates salt, drought, and cold responses in Arabidopsis. The Plant Cell 15: 1833-1845.

9-       Dat J., Vandenabeele S., Vranova E., Van Montagu M., Inze D., and Van Breusegem F. 2000. Dual action of the active oxygen species during plant stress responses. Cellular and Molecular Life Science 57: 779-795.

10-   Dursun A., Guvenc I., and Turan M. 2002. Effects of different levels of humic acid on seedling growth and macro and micronutrient contents of tomato and eggplant. Acta Agrobotanica 56: 81-88.

11-   Franze C.H. 1983. Nutrient and Water Management for Medicinal and Aromatic Plants. Acta Horticulturae 132: 203-215.

12-   Hojati M., Modarres-Sanavy S.A.M., Karimi M., and Ghanati F. 2011. Responses of growth and antioxidant systems in Carthamus tinctorius L. under water deficit stress. Acta Physiologiae Plantarum 33(1): 105-112.

13-   Hopkins W.G., and Huner N.P. 2004. Introduction to Plant Physiology (Third Edit). John Wiely and Sons, Inc. New York. 560 p.

14-   Goksoy A.T., Demir A.O., Turan Z.M., and Daustu N. 2004. Responses of sunflower to full and limited irrigation at different growth stages. Field Crop Research 87: 167-178.

15-   Gray D.E., Pallardy S.G., Garrett H.E., and Rottinghaus G.E. 2003. Acute drought stress and plant age effects on alkamide and phenolic acid content in purple coneflower roots. Planta Medica 69: 50–55.

16-   Jahan M., and Nassiri Mahallati M. 2012. Soil Fertility and Bio fertilizers. An Agro ecological Approach. Ferdowsi University of Mashhad Press, Mashhad, Iran. 250 p. (In Persian)

17-   Khan M., and Scullion J. 2002. Effects of metal (Cd, Cu, Ni, Pb or Zn) enrichment of sewage-sludge on soil micro-organisms and their activities. Applied Soil Ecology 20: 145-155.

18-   Khorasaninejad S., Alizadeh Ahmadabadi A., and Hemmati K. 2018. The effect of humic acid on leaf morphophysiological and phytochemical properties of Echinacea purpurea L. under water deficit stress. Scientia Horticulturae 239: 314-323.

19-   Kindscher K. 2016. Echinacea Herbal Medicine with a Wild History. Springer International Publishing. Switzerland. 238 pp.

20-   Kreft S. 2005. Cichoric acid content and biomass production of Echinacea purpurea plants cultivated in Slovenia. Pharmaceutical Biology 43(8): 662–665.

21-   Malik A.A., Suryapani S., and Ahmad J. 2011. Chemical vs organic cultivation of medicinal and aromatic plants: the choice is clear .International Journal of Medicinal and Aromatic Plant 1(1): 5-13.

22-   Nickolee Z., Kjelgren R., Cerny-Koenig R., Kopp K., and Koenig R. 2006. Drought responses of six ornamental herbaceous perennials. Scientia Horticulture 109(3): 267-274.

23-   Omid Beygi R. 2010. Production and Processing of Medicinal Plants. Volume 4 First edition. Behnashr Publications. Mashhad. 423 p. (In Persian)

24-   Omid Beygi R .1998. Silymarin and Silybin production from wild and cultivated milk thistle seeds. Iranian Journal of Agricultural Science 29(2): 413-421. (In Persian with English abstract)

25-   Pathma J., and Sakthivel N. 2012. Microbial Diversity of Vermicompost Bacteria That Exhibit Useful Agricultural Traits and Waste Management Potential, vol. 1. Springer Plus, pp. 26.

26-   Razavi Nia M. 2012. Investigation of the effect of organic, chemical and combined fertilizers on quantitative and qualitative yield of Echinacea. Master's degree Thesis, Faculty of Agriculture. Tarbiat Modares University. (In Persian)

27-   Selmar D., and Kleinwächter M. 2013. Influencing the product quality by deliberately applying drought stress during the cultivation of medicinal plants. Industrial Crops and Products 42: 558-566.

28-   Siddique K.H.M., Walton G.H., and Seymour. 1993. A comparison of seed yields of winter grain legumes in Western Australia. Australian Journal of Express Agriculture 33: 915-922.

29-   Singer M.J., and Bissonnais L.Y. 1998. Importance of surface sealing in the erosion of some soils from a Mediterranean Climate. Geomorphology 24: 79-85.

30-   Slinkard K., and Singleton V.L. 1977. Total phenol analysis: automation and comparison with manual methods. American Journal of Enology and Viticulture 28: 49-55.

31-   Taherkhani T., Rahmani N., Moradi A., and Zandi P. 2011. Assessment of nitrogen levels on flower yield of Calendula grown under different water deficit stress using drought tolerant indices. Journal of American Science 7: 591–598.

32-   Tejada M., Gonzales J.L. Garcina-Martinez A.M., and Parrado J. 2008. Effect of different green manures on soil biological properties and maize yield. Bioresource Technology 99(6): 1758-1767.

33-   Xiong L., Schumaker K.S., and Zhu J.K.  2002. Cell signaling during cold, drought, and salt stress. The Plant Cell 14: 165-183.

34-   Yousef R.M.M., Khalil S.E., and El-Said N.A.M. 2013. Response of Echinacea purpurea L. to irrigation water regime and bio fertilization in sandy soils. World Applied Sciences Journal 26(6): 771-782.

35-   Zandonadi D.B., Santos M.P., Dobbss L.B., Olivares F.L., Canellas L.P., Binzel M.L., Okorokova-Façanha A.L., and Façanha A.R. 2010. Nitric oxide mediates humic acids-induced root development and plasma membrane H+-ATPase activation. Planta 231: 1025-1036.