دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 2 2026 05 22 Effect of drought stress on yield and yield components of quinoa (Chenopodium quinoa) cultivars اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام مختلف کینوا (<i>Chenopodium quinoa</i>) در شرایط آب‌وهوایی زرند 217 230 3966 10.22077/escs.2025.7614.2294 FA حسین ایرانمنش دانشجوی دکترای اگروتکنولوژی، واحد میبد، دانشگاه آزاد اسلامی، میبد معصومه صالحی دانشیار مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، یزد غلامرضا زارعی گروه زراعت، واحد میبد، دانشگاه آزاد اسلامی، میبد حسین شمسی محمود آبادی گروه زراعت، واحد میبد، دانشگاه آزاد اسلامی، میبد امین باقی زاده دانشیارگروه بیوتکنولوژی ، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی ، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران Journal Article 2024 05 31 <strong>Introduction</strong><br />Quinoa (<em>Chenopodium quinoa</em>) is a functional grain with high nutritional value that is tolerant to salt and drought stress. Drought, a notable environmental stress, poses a challenge to plant growth and development. Since most of Iran is considered to be arid and semi-arid regions from a climatic perspective, drought is one of the most significant abiotic stresses in this region. Therefore, cultivating drought-resistant plants, such as quinoa, is a solution to prevent a decrease in crop yield.<br /> <br /><strong>Materials and methods</strong><br />To investigate the effect of drought stress on quinoa cultivars, the experiment was conducted as a split-plot design based on a randomized complete block with three replications in 2023. The experiment was carried out in Zarand, Iran. The levels of drought stress treatment, which served as the main factor, included the following: 1. Full irrigation, providing 100% of the plant's water requirement (control), 2. Irrigation deficiency at 50% of the plant's water requirement (moderate drought stress), 3. Irrigation deficiency at 25% of the plant's water requirement (severe drought stress). Subplots consisted of three quinoa cultivars, including Rahmat, Sadouq, Titicaca, and one Line (Red Seed Line). The drought stress treatments were calculated using evaporation and transpiration data based on the crop coefficient. Seed cultivation was performed manually on August 15. The studied traits at the end of the growing season included: plant height, panicle weight, panicle length, panicle width, number of seeds per panicle, seed weight per panicle, 1000-seed weight, stem diameter at the base of the panicle, seed saponin content, and seed size. One square meter was taken from each plot to measure biomass and seed yield.<br /> <br /><strong>Results and discussion</strong><br />The analysis of variance results indicated that drought stress significantly affected several factors, including the percentage of large and small seeds, 1000-seed weight, panicle weight, diameter of the bottom part of the stem, biomass, plant height, panicle length, and grain yield, all at the 1% significance level. The impact of drought stress on stem diameter at the base of the panicle was significant at the 5% level. The differences among cultivars in all measured traits were significant at the 5% level. The interaction effect of drought stress and cultivar on the percentage of large, medium, and small seeds, as well as the weight and number of seeds per panicle, was significant at the 1% level of significance. Biomass was reduced by 31% and 51% under 50% and 25% of the plant's water requirement, respectively, while seed yield decreased by 35% and 58%, respectively. Rahmat cultivar had the highest seed yield under severe drought stress, producing 275 g m-2. Under moderate and control conditions, Sadouq yielded 641 and 391 g m-2, respectively. The yield reduction rate under severe stress conditions for Rahmat and Red Seed Lines was lower compared to the other two cultivars. Drought stress significantly influenced seed size, as increased stress resulted in smaller seeds. In addition, cultivars with smaller seeds were more significantly affected by intense stress. The correlation analysis revealed that traits significantly influencing seed yield, including panicle weight, 1000-seed weight, biomass, and large seed size, were strongly and positively correlated with seed yield at the 1% level of significance. In contrast, the percentage of small seeds showed a significant negative correlation with yield. The saponin content showed no significant correlation with any of the measured traits. Principal components analysis (PCA) also revealed that biomass, panicle weight, diameter of the upper part of the stem, 1000-seed weight, panicle length, and large seed size had the most significant positive effects on grain yield.<br /> <br /><strong>Conclusion</strong><br />Based on our findings, for selecting lines under drought stress conditions, it is recommended to assess grain size and yield at a moderate stress level of 50% of the plant's water requirement.<br />  کینوا (<em>Chenopodium quinoa</em>) یک دانه فراسودمند باارزش غذایی بالا محسوب می­شود که متحمل به تنش­های شوری و خشکی است. به‌منظور بررسی عملکرد و اجزای عملکرد ارقام مختلف کینوا تحت تأثیر تنش خشکی، آزمایشی به‌صورت اسپلیت‌پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1402 در شهر زرند اجرا شد. رژیم آبیاری به‌عنوان عامل اصلی در سه سطح شامل آبیاری کامل، تنش خشکی متوسط و تنش خشکی شدید (به ترتیب معادل 100، 50 و 25 درصد نیاز آبی گیاه) و ارقام کینوا به‌عنوان عامل فرعی در چهار سطح (شامل ارقام رحمت، صدوق و تیتیکاکا و یک لاین در دست معرفی دانه قرمز با کد NSRCQG) موردبررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد مطلق دانه در شرایط تنش خشکی شدید مربوط به رقم رحمت (275 گرم در مترمربع) و در تنش متوسط (641 گرم در مترمربع) و بدون تنش (391 گرم در مترمربع) مربوط به رقم صدوق بود. میزان کاهش عملکرد در شرایط تنش شدید در رحمت و لاین دانه قرمز کمتر از دو رقم دیگر بود. تنش خشکی به‌شدت بر سایز دانه تأثیر گذاشت و با افزایش تنش سایز دانه‌ها یک طبقه ریزتر شدند و ارقامی که دارای دانه­ های ریزتری هستند از تنش شدید خسارت بیشتری بر عملکرد دانه داشت. بررسی همبستگی بین صفات نشان داد که صفاتی که بیشترین تأثیر را بر عملکرد دانه داشتند شامل وزن پانیکول، وزن هزار دانه، زیست‌توده، سایز دانه درشت بودند و همبستگی مثبت و معنی­داری در سطح 0.1 درصد داشتند و درصد دانه ­های ریز همبستگی منفی و معنی ­دار با عملکرد دانه داشتند. میزان ساپونین با هیچ‌یک از صفات اندازه ­گیری شده همبستگی معنی ­دار نداشت. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی هم نشان داد که زیست‌توده، وزن پانیکول، قطر قسمت بالای ساقه، وزن هزار دانه، طول پانیکول و سایز دانه درشت در جهت مثبت بیشترین تأثیر را بر مؤلفه عملکرد دانه داشتند. با توجه به نتایج این تحقیق جهت گزینش لاین­ها در شرایط تنش خشکی، بررسی صفات سایز دانه و عملکرد مطلق در سطح تنش 50 درصد نیاز آبی قابل توصیه است. https://escs.birjand.ac.ir/article_3966_1232b624942e880ca5a541c2a7c02324.pdf