Effect of methanol and ethanol application on yield of Echinacea purpurea L. in Karaj region

Document Type: Original article

Authors

1 Department of Horticultural Sciences, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran;

2 Department of Cultivation and Development, Institute of Medicinal Plants (ACECR), Karaj, Iran;

3 Department of Pharmacognosy and Pharmaceutics, Institute of Medicinal Plants, (ACECR), Karaj, Iran

Abstract

Background & Aim: This experiment investigated the effect of foliar application of methanol and ethanol on the biomass yield of medicinal plant Echinacea purpurea. Purple coneflower is an herbaceous perennial in the Asteraceae family that is used in therapy of respiratory tract infection and bacterial otitis.
Experimental: This experiment was conducted in randomized complete block designed with 15 treatments and 3 replications in institute of medicinal plant (ACECR (in Karaj region in spring in 2010. The following is the treatment of this study: aqueous solution of methanol with levels of (10, 20, 30, 40, 50%), and aqueous solution of ethanol with levels (10, 20, 30, 40, 50%), and aqueous solution of mixed ethanol and methanol with the levels of (5, 15, 25%), and distilled water treatment and control treatment without spraying.
Results & Discussion: The result of this study indicated that the effect of treatments on 23 evaluated index has significant difference (p<0.01). Maximum of plants height, stem diameter, capitule  diameter , leaf length, leaf width, root fresh weight, root dry weight, stem dry weight, leaf dry weight, length of root, numbers of stem's leaves, fresh plant weight, and dry plant weight  related to foliar application of 40% methanol, and the maximum of number of stem's, shoot antlers of root, leaf area, chlorophyll (SPAD) were obtained by foliar application of 30% methanol, also capitule fresh weight, seed weight, and capitule dry weight was obtained  by solution of 50% methanol, and  diameter of root and thousand seeds weight was obtained by 50% ethanol, and maximum number of capitule was obtain by foliar application of 40% ethanol.





Industrial and practical recommendations: Allgemein in this study can be concluded that foliar application of alcohol solution such as methanol and ethanol source and the bio stimulate can increase the biomass of purple coneflower.

Keywords


Article Title [Persian]

تأثیر کاربرد متانول و اتانول بر عملکرد گیاه دارویی سرخارگل (Echinacea purpurea L) در منطقه کرج

Authors [Persian]

  • محمدتقی خسروی 1
  • علی مهرآفرین 2
  • حسنعلی نقدی بادی 2
  • رضا حاجی آقایی 3
  • اسماعیل خسروی 1
1 دانشجوی کارشناسی ارشد باغبانی-گیاهان دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران؛
2 عضو هیات علمی گروه کشت وتوسعه پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی (ACECR)، کرج، ایران؛
3 استادیارگروه فارماکوگنوزی پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی (ACECR)، کرج، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: سرخارگل( .Echinacea purpurea L ) گیاهی علفی و پایا از تیره ستاره آسا (Asteraceae) می­باشد. از خواص مهم این گیاه می توان به تقویت سیستم دفاعی بدن در مقابل بیماری­ها اشاره کرد. در این پژوهش تأثیر محلول­پاشی متانول و اتانول بر عملکرد گیاه دارویی سرخارگل بررسی و مورد ارزیابی قرار گرفته است.
روش تحقیق: این آزمایش در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با 15 تیمار و 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده گیاهان دارویی انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل محلول­های آبی متانول (10، 20، 30، 40 و 50% حجمی)،  اتانول (10، 20، 30، 40 و 50% حجمی)، مخلوط یکسان متانول و اتانول (5، 15 و 25% حجمی)،  تیمار آب مقطر و تیمار شاهد (بدون محلول­پاشی) بود.
نتایج و بحث: نتایج این تحقیق نشان داد که اثر تیمارها در 23 شاخص مورد ارزیابی دارای تفاوت معنی داری (p<0.01) بودند. بیشترین عملکرد شاخص­های مورفولوژیکی ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد برگ در ساقه، طول برگ، عرض برگ، وزن تر ریشه، وزن تر گیاه، وزن خشک ریشه، وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، وزن خشک گیاه، طول ریشه و قطر کاپیتول مربوط به محلول پاشی با محلول 40% متانول می باشد و بیشترین عملکرد انشعابات ساقه، انشعابات ریشه، شاخص سطح برگ و میزان کلروفیل با محلول پاشی با متانول 30% به دست آمد و هم­چنین وزن تر کاپیتول، وزن خشک کاپیتول و وزن بذر با محلول پاشی با محلول متانول50% به دست آمد. بیشترین میزان عملکرد قطر ریشه و وزن هزاردانه با محلول اتانول 50% به دست آمد و در نهایت بیشترین میزان تعداد گل مربوط به محلول پاشی با اتانول 40% می باشد. به طور کلی در این تحقیق می­توان استنباط نمود که محلول­پاشی الکل­هایی نظیر متانول و اتانول به عنوان یک منبع کربنی و محرک زیستی می­تواند باعث افزایش بیوماس و عملکرد گیاه دارویی سرخارگل شود.
توصیه های کاربردی: با توجه به اهمیت گیاه دارویی سرخارگل در صنایع داروسازی و نیز نتایج مطلوب این گیاه بر روی تقویت سیستم دفاعی بدن و درمان بیماری­های عفونی و ویروسی می­توان این گیاه را از جمله گیاهان مهم به شمار آورد. از این­رو کاربرد مواد بی­خطر برای سلامتی انسان در تولید این گیاه ضروری به نظر می­رسد که از جمله این مواد می­توان به الکل­ها به عنوان ماده ای بی خطر و پر بازده و روشی نوین در تولید و عملکرد این گیاه اشاره کرد.

Keywords [Persian]

  • Echinacea purpurea L اتانول متانول محلول پاشی عملکرد

امید بیگی، ر. 1389.رهیافت های تولید و فراوری  گیاهان دارویی.جلد چهارم. انتشارات آستان قدس رضوی.423 صفحه.

خسروی، اسماعیل .1390 .تأثیر محلول پاشی متانول و اتانول بر عملکرد کمّی و کیفی گیاه دارویی  بادرنجبویه(Melissa officinalis L.)  پایان نامه کارشناسی ارشد.گروه باغبانی دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج.

 

Madhaiyan, M. Poonguzhali, S. Sundaram, S.P. and Tongmin, S.A. 2006. A new insight into foliar applied methanol influencing phylloplane methylotrophic dynamics and growth promotion of cotton (Gossypium hirsutum L.) and sugarcane (Saccharum officinarum L.) Environmental and Experimental Botany, 57: 168-176.

Makhdum, M.I. MuhammadNawaz, A. Malik, Shabab-ud-Din. Fiaz, A. and Chaudhry, F.I. 2002. Physiological response of cotton to methanol foliar application. Journal of Research (Science,  Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan,13: 37-43.

Mirakhori, M. Paknejad, F. Moradi, F.  Ardakani, M. R. Zahedi, H. and Nazeri, P.  2009. Effect of drought stress and methanol on yield and yield components of soybean max. American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 5(4): 162-169.

Morales, J.P.  Santos, B.M. 1997 .Effect of different ethanol concentration on the initial growth of lettuce.Proceeding of the Caribbean food crops society, 32(3):458-462.

Nadali, I. Paknejad, F. Moradi, F. Vazan, S. Tookalo, M. JamiAl-Ahmadi, and M. Pazoki, A. 2010. Effects of methanol on sugar beet (Beta vulgaris), Australian journal of crop science, 4(6):398-401.

Nonomura, A. M. Benson, A. 1992. The path of carbon in photosynthesis: improved crop yields with methanol Proc.Natl.Acad.Sci.USA, (20): 9794–9798.

Ombase, A.R. Adsule, R.N. and Amrutsagar, V. M. 1997. Influence of foliar spray of methanol on growth, nutrient uptake and yield of summer groundnut. Journal of Maharashtra Agricultural Universities, 4: 258-261. 

Ramirez, I. Doreta, F. Espinoza, V. Jimenez, E. Mercado, A. and Pen a-Cortes, H. 2006. Effects of foliar and root applications of methanol on the growth of arabidopsis, tobacco, and tomato plants. Australia Journal of Crop Science, 4(6): 398-401.

Richter, E.  2006. The effect of Co2 and temperature on sugar beet. Defra final project report, 6:143-159.

Peltonen, S. 1996. Effect of foliar ethanol application on septoria leaf blotch in spring wheat (Triticum aestivitm L.). Journal of Agronomy and Crop Science, 178: 53-58.

Yuncong Li, Gian Gupta, Joshi, J.M. and Siyumbano, A.K. 1995. Effect of methanol on soybean photosynthesis and chlorophyll. Journal of Plant Nutrition, 18: 1875-1880.

Morales, J.P. and Santos, B.M. 1997. Initial Bell Pepper (Capsicum annuum) growth as influenced by different leaf-applied ethanol concentration. Proceeding of the Caribbean Food Crop Society, 33: 458-462.