نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت‌علمی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند

2 عضو هیئت‌علمی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

3 گروه پژوهشی گیاه و تنش‌های محیطی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

4 پسادکتری، گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

معرفی گیاهان جدید مقاوم به خشکی به عنوان یکی از گزینه‌های تولید پایدار محصولات زراعی در مناطق خشک به شمار می‌آید. در این آزمایش پاسخ رشد و عملکرد کینوا به تیمارهای مختلف فراهمیِ آب در شرایط مصرف گلایسین بتائین به عنوان یک اسمولایت سازگار کننده به تنش، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در سال 1396، به‌صورت فاکتوریل بر مبنای طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار پیاده شد که در آن فاکتور اول مدیریت آبیاری (آبیاری پس از تبخیر 70، 140 و 210 میلی‌متر از تشتک تبخیر) و فاکتور دوم محلول‌پاشی گلایسین بتائین [صفر (آب مقطر)، و 150 میلی‌گرم بر لیتر] بود. از نظر بسیاری از شاخص‌های رویشی و زایشی شامل ارتفاع بوته، وزن خشک بوته، تعداد پانیکول در گیاه، طول پانیکول و وزن خشک پانیکول بین تیمارهای مختلف آبیاری تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. با افزایش شدت تنش خشکی عملکرد بیولوژیک و وزن هزار دانه کاهش یافت، ولی عملکرد بذر کاهش نشان نداد. مصرف گلایسین‌بتائین نیز مقادیر وزن خشک بوته، عملکرد بیولوژیک، شاخص کلروفیل و تعداد پانیکول را افزایش داد، ولی موجب کاهش عملکرد بذر شد. بر اساس نتایج اثرات متقابل، بیشترین عملکرد بیولوژیک به میزان 2533.3 کیلوگرم در هکتار از تیمار ترکیبیِ مصرف گلایسین بتائین و انجام آبیاری پس از تبخیر 70 میلی‌متر حاصل شد و کمترین مقدار این شاخص نیز به میزان 1433.3 کیلوگرم در هکتار در گیاهان متعلق به تیمار عدم محلول‌پاشی با گلایسین بتائین و اعمال آبیاری پس از تبخیر 210 میلی‌متر از تشتک تبخیر به دست آمد. بیشترین عملکرد بذر در تیمارهای 70 و 210 میلی‌متر تبخیر از تشتک تبخیر (به ترتیب 250.7 و 245.4 کیلوگرم در هکتار) در شرایط عدم مصرف گلایسین بتائین حاصل شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایش و کمبود منابع آب در مناطق خشک، انجام آبیاری کینوا پس از تبخیر 210 میلی­متر از تشتک تبخیر مناسب­تر به نظر می­رسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Abugoch, L., Castro, E., Tapia, C., Añón, M.C., Gajardo, P., Villarroel, A., 2009. Stability of quinoa flour proteins (Chenopodium quinoa. Willd.) during storage. International Journal of Food Science & Technology. 44, 2013-2020.
Akbari Nodehi, A., 2011. The effect of different water quantities on yield, water use efficiency and cotton yield function in Mazandaran province, Iran. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 21, 103-11. [In Persian with English Summary].
Aldesuquy, H.S., Abbas, M.A., Abo-Hamed, S.A., Elhakem, A.H., Alsokari, S.S., 2012. Glycine betaine and salicylic acid induced modification in productivity of two different cultivars of wheat grown under water stress. Journal of Stress Physiology and Biochemistry. 8, 72-89
Behdad, M., 2021. Effect of deficit irrigation and application of diatomite on growth and yield of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in Birjand region. M.Sc Thesis. University of Birjand. 139p. [In Persian with English Summary].
Beyrami, H., Rahimian, M.H., Salehi, M., Yazdani Biouki, R., Shiran-Tafti, M., Nikkhah, M., 2020. Effect of irrigation frequency on yield and yield components of quinoa (Chenopodium quinoa) under saline condition. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 30, 447-357. [In Persian with English Summary].
Dabhi, R., Bhatt, N., Pandit, B., 2013. Superabsorbent polymers- an innovative water saving technique for optimizing crop yield. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 2, 5333-5340.
Fallahi, H.R., Taherpour Kalantari, R., Aghhavani-Shajari, M., Soltanzadeh, M., 2015. Effect of super absorbent polymer and irrigation deficit on water use efficiency, growth and yield of Cotton. Notulae Scientia Biologicae. 7, 338-344.
Fereres, E., Soriano, M.A., 2007. Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany. 58, 147-159.
Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Mendoza, J., Huanca, R., 2008a. Crop water use indicators to quantify the flexible phenology of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in response to drought stress. Field Crops Research. 108, 150-156.
Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Vacher, J., Mamani, R., Mendoza, J., Huanca, R., Morales, B., Miranda, R., Cusicanqui, J., Taboada, C., 2008b. Introducing deficit irrigation to stabilize yields of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). European Journal of Agronomy. 28, 427-436.
Habib, N., Ashraf, M., Ali, Q., Perveen, R., 2012. Response of salt stressed okra (Abelmoschus esculentus Moench) plants to foliar-applied glycine betaine and glycine betaine containing sugarbeet extract. South African Journal of Botany. 83, 151-158.
Jacobsen, S.E., Mujica, A., Jensen, C.R., 2003. The resistance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to adverse abiotic factors. Food Reviews International. 19, 99–109.
Jamali, S., Shaifan, H., Sajadi, F., 2019. The effect of different seawater and deficit irrigation regimes on leaf properties of quinoa. Water and Irrigation Management. 8, 177-191. [In Persian with English Summary].
Jamali, S., Goldani, M., Zeynodin, S.M., 2020a. Evaluation the effects of periodic water stress on yield, yield components and water productivity on Quinoa. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 13, 1687-1697 [In Persian with English Summary].
Jamali, S., Ansari, H., Zeynodin, S.M., 2020b. The effects of partial root zone drying and growing bed on yield and its components of quinoa (cv. Titicaca). Journal of Water and Soil. 34, 1-10. [In Persian with English Summary].
Kadkhodaie, H., Sodaeizadeh, H., Mosleh Arani, A., 2014. The effects of exogenous application of glycine betain on growth and some physiological characteristics of Brossica napus under drought stress in field condition. Desert Ecosystem Engeneering Journal. 3, 79-90. [In Persian with English Summary].
Karimi Kakhaki, M., Sepehri, A., 2010. Effect of deficit irrigation on water use efficiency and drought tolerance of new sunflower cultivars at reproductive stage. Journal of Water and Soil Science. 50, 163-176. [In Persian with English Summary].
Karimi, M., Esfahani, M., Bigluei, M.H., Rabiee, B., Kafi Ghasemi, A., 2010. Effect of deficit irrigation treatments on morphological traits and growth indices of corn forage in the Rasht Climate. Journal of Crop Production. 2, 91-110. [In Persian with English Summary].
Manaf, H.H., 2016. Beneficial effects of exogenous selenium, glycine betaine and seaweed extract on salt stressed cowpea plant. Annals of Agricultural Science. 61, 41-48.
Miri, H.R., Zamani-Moghaddam, A., 2015. The effect of external usage of glycine betaine on corn (Zea mays L.) in drought condition. Iranian Journal of Field Crops Research. 12, 704-717. [In Persian with English Summary].
Mostafaei, M., Jami Al-Ahmadi, M., Salehi, M., Shahidi, A., 2018. Effect of different irrigation and density levels on functional properties of quinoa plant. 1st National Congress on the new Opportunities for Production and Employment in Agriculture Sector of Eastern Iran. 14 Feb, Birjand, Iran, pp: 153. [In Persian with English Summary].
Muscolo, A., Panuccio, M.R., Gioffre, A.M., Jacobsen, S.E., 2016. Drought and salinity differently affect growth and secondary metabolites of Chenopodium quinoa seedlings. In: Khan, M.A., Ozturk, M., Gul, B., Ahmed, M.Z. (eds.), Halophytes for Food Security in Dry Lands. Elsevier Inc. pp.259-275.
Osman, H.S., Salim, B.B.M., 2016. Influence of exogenous application of some phytoprotectants on growth, yield and pod quality of snap bean under NaCl salinity. Annals of Agricultural Science. 61, 1-13.
Ramezani Etedali, H., Nazari, B., Tavakoli, A., Parsinejad, M., 2009. Evaluation of CROPWAT model in deficit irrigation management of wheat and barley in Karaj. Journal of Water and Soil. 23, 119-129. [In Persian with English Summary].
Razavi, S.S., Davary, K., 2014. The role of virtual water in water resource management. Journal of Water and Sustainable Development. 1, 9-18. [In Persian with English Summary].
Razzaghi, F., Plauborg, F., Jacobsen, S.E., Jensen, C.R., Andersen, M.N., 2012. Effect of nitrogen and water availability of three soil types on yield, radiation use efficiency and evapotranspiration in field-grown quinoa. Agricultural Water Management. 109, 20-29.
Rezaei Alulu, A., Kheiry, A., Sani Khani, M., Arghavan, M., 2020. Effect of salicylic acid and glycine betaine foliar application on morpho-physiological characteristics of carla (Momordica charantia L.) under water deficit stress. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production. 29, 223-235. [In Persian with English Summary].
Salehi, M., Dehghani, F., 2017. Quinoa: Pseudo-cereals suitable for saline water. Agricultural Research, Education and Extension Organization. Amouzesh Keshavari Press. 32p. [In Persian].
Samadzadeh, A.R., Fallahi, H.R., Zamani, G.R., 2020. Possibility of quinoa production under South-Khorasan climatic condition as affected by planting densities and sowing dates. Applied Field Crops Research. 33, 82-104. [In Persian with English Summary].
Shayannezhad, M., 2011. Effect of deficit irrigation on quantitative properties of winter wheat and determination of its optimum applied water in Shahrekord. Journal of Irrigation and Water Engineering. 2, 24-35. [In Persian with English Summary].
Shirinnezhad, R., Torabi, M., Mahmoudi, F., 2019. Evaluation of drought stress resistance of quinoa cultivars in the presence of salicylic acid on biochemical indices of quinoa. 2nd International conference on organic vs. Conventional Agriculture. 25-26 August, Ardabil, Iran [In Persian with English Summary].
Talebnejad, R., Sepaskhah, A.R., 2015. Effect of deficit irrigation and different saline groundwater depths on yield and water productivity of quinoa. Agricultural Water Management. 159, 225-238.
Tian, F., Wang, W., Liang, C., Wang, X., Wang, G., Wang, W., 2017. Overaccumulation of glycine betaine makes the function of the thylakoid membrane better in wheat under salt stress. The Crop Journal. 5, 73-82.
Zhang, H., 2003. Improving water productivity through deficit irrigation: Examples from Syria, the north China plain and Oregon, USA. In: Kijne, J.W., Barker, R., Molden, D. (eds.), Water Productivity in Agriculture: Limits and Opportunities for Improvement. CAB International. pp. 301-309.