پديد آورندگان :
اميريوسفي، مهدي دانشگاه شهركرد - گروه زراعت، شهركرد , تدين، محمود رضا دانشگاه شهركرد - گروه زراعت، شهركرد , ابراهيمي، رحيم دانشگاه شهركرد - گروه مهندسي مكانيك بيوسيستم، شهركرد
كليدواژه :
تنش شوري , فسفر , نيتروژن , كاروتنوئيدها , كينوا
چكيده فارسي :
كينوا با نام علمي Chenopodium quinoa Willd، گياهي يكساله و با خاستگاه آمريكاي لاتين است كه با وجود ارزش غذايي بالا، در برابر طيف گسترده‌اي از تنش‌هاي غير زيستي متحمل است و قابليت رشد در زمين‌هاي حاشيه‌اي را دارد. مطالعات اندكي درباره تاثير كاربرد توام كودهاي زيستي بر عملكرد و ويژگي هاي فيزيولوژيك گياه كينوا در شرايط تنش شوري صورت گرفته است. بنابراين، هدف از انجام اين پژوهش مطالعه مقايسه اي دو مكانه تأثير كاربرد كودهاي زيستي و شيميايي بر عملكرد و برخي ويژگي هاي فيزيولوژيك گياه كينوا در خاك شور و غير شور بوده است.
مواد و روش‌ها: به منظور مقايسه و بررسي اثر خاك‌هاي شيرين (غير شور) و شور بر عملكرد و برخي ويژگي‌هاي فيزيولوژي و بيوشيميايي گياه كينوا تحت تيمارهاي ساده و تلفيقي كودهاي شيميايي و زيستي، پژوهشي به صورت كرت‌هاي خرد شده و در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار در دو مزرعه مجزا در شمال شرق شهر اصفهان اجرا گرديد. شوري در دو سطح، شامل خاك غير شور (EC = 2.91 dS/m) و خاك شور (EC = 6.2 dS/m) به عنوان عامل اصلي و تركيب كودهاي زيستي در چهار سطح شاهد (بدون كود زيستي)، نيتروكسين، بيوفسفر و تلفيق نيتروكسين و بيوفسفر و كودهاي شيميايي در دو سطح عدم كاربرد و كاربرد تلفيقي كودهاي شيميايي نيتروژن و فسفر به صورت فاكتوريل به عنوان عامل فرعي در نظر گرفته شد و مقادير كلروفيل كل، كاروتنوئيدها، كربوهيدرات كل، پروتئين محلول، شاخص سطح برگ، عملكرد دانه و عملكرد بيولوژيك در كينوا تحت تيمارهاي مذكور مورد بررسي و مطالعه قرار گرفتند.
يافته‌ها: نتايج نشان داد كه هرچند شوري خاك موجب كاهش معني‌دار صفات بيوشيميايي كلروفيل كل، كربوهيدرات كل، پروتئين محلول و شاخص سطح برگ در تيمارهاي كاربرد مجزاي هر يك از كودهاي زيستي مورد استفاده در پژوهش گرديد، اما حداكثر مقادير براي صفات ذكر شده در خاك شور و در شرايط كاربرد كودهاي شيميايي تحت تيمار تلفيقي كودهاي زيستي نيتروكسين و بيوفسفر حاصل شد. اين موضوع نشان مي‌دهد كه كاربرد تلفيقي كودهاي شيميايي و زيستي نيتروژن و فسفر نه تنها موجب تعديل اثرات شوري خاك بر كينوا شده بلكه با افزايش ظرفيت فيزيولوژيك و بهبود فعاليت‌هاي بيولوژيك در گياه كينوا باعث افزايش معني‌دار صفات مورد بررسي شده اند. از طرفي ميزان كاروتنوئيـدهاس گياه كه به عنوان نوعي مكانسيم دفاعي در پاسخ به تنش اسمزي از طريق اتلاف انرژي نوري بالا و حذف اكسيژن‌هاي فعال، توان مقابله با وضعيت تنش را افزايش مي‌دهند، در خاك شور حدود 3 برابر بيشتر از خاك غير شور بود. حداكثر عملكرد بيولوژيك در خاك غير شور نيز تنها حدود 10 درصد بيشتر از خاك شور بود. اين نتايج در مجموع نشان دهنده مقاومت بالاي گياه كينوا به شرايط تنش شديد اسمزي است.
نتيجه‌گيري: نتايج در مجموع نشان داد كه با وجود شوري خاك گياه كينوا نه تنها توانست دوره رشد خود را كامل كند و بذر توليد نمايد، بلكه تحت تيمار كاربرد تلفيقي كودهاي شيميايي و زيستي حداكثر عملكرد دانه كينوا در خاك غير شور تنها حدود 12 درصد از خاك شور بيشتر بود. اين موضوع نشانگر مقاومت بالاي كينوا به شرايط تنش شوري است. بنابراين، گياه كينوا به عنوان يك گياه اميدبخش با پتانسيل عملكرد بالا كه هم از نظر زراعي در خاك شور عملكرد مناسبي داشته و هم محصول توليدي آن از كيفيت بالايي برخورداراست، براي كشت در مناطق با حاصلخيزي كم و داراي شرايط تنش قابل توصيه است. همچنين استفاده از كودهاي زيستي، به عنوان تامين كننده و تسيهيل كننده بخشي از عناصر غذايي مورد نياز گياه را مي‌توان، به عنوان راهكاري كاربردي جهت كاهش اثرات تنش‌هاي محيطي و مصرف بهينه و متعادل كودهاي شيميايي در زراعت كينوا در راستاي دستيابي به اهداف كشاورزي پايدار معرفي كرد.
چكيده لاتين :
Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is an annual Latin American plant that, despite its high nutritional value, is able to withstand a wide range of non-biological stresses and can be cultivated in agriculturally marginal lands.Few studies have been conducted on the effect of simultaneous application of biofertilizers on the yield and physiological traits of Quinoa under salt stress conditions. Thus, the present study was an attempt to compare the effect of biological and chemical fertilizers application on yield and some physiological traits of Quinoa in saline and non-saline soils.
Materials and methods
In order to compare and evaluate the effect of non-saline and saline soils on yield as well as physiological and biochemical traits of Quinoa under simple and integrated (chemical and biological ) fertilizer treatments, a split plot with randomized complete block design and three replicates was used in two separate farms in the northeast of Isfahan. Two levels of salinity including non-saline soils (EC = 2.91 dS / m) and saline soils (EC = 6.2 dS / m) were regarded as main factor and composition of biofertilizers at four levels of control (no biofertilizer), nitroxin, biophosphorus and nitroxin + biophosphorus and applications of chemical fertilizers at two levels including no fertilizer and factorial application of nitrogen+ phosphorus were considered as sub-factors. Total values of chlorophyll, carotenoids, carbohydrate, soluble protein, leaf area index, grain yield, and biological yields of quinoa were studied under the afore-mentioned treatments.
Results
The results showed that although soil salinity led to significant declines in the biochemical traits such as total chlorophyll level, total carbohydrate level, soluble proteins and leaf area index in the separate biofertilizer application treatments, maximum values of the afore-mentioned traits were obtained in saline soil under combined application of chemical fertilizer and bio-fertilizers (nitroxin + biophosphorus). This suggests that combined application of chemical fertilizers and bio-fertilizers fertilizers (nitroxin + biophosphorus) will not only mitigate the adverse effects of soil salinity on quinoa but will significantly improve the afore-mentioned traits by improving the physiological capacity and biological activities in quinoa. On the other hand, carotenoids, which act as a defense mechanism in response to osmotic stress, through high optical energy dissipation and active oxygen removal, and enhance the ability to cope with stress condition, were found to be 3 times higher in saline soils. Maximum biological yield in non-saline soils was only about 10% higher than that in saline soils. The results indicate high resistance of quinoa to severe osmotic stress conditions.
Conclusion
The results showed that despite the salinity of soil, quinoa managed to complete its growth period and produce seed. Moreover, according to the results, under chemical fertilizer + bio- fertilizer application conditions, maximum yield of quinoa in non-saline soils was only about 12% higher than that in saline soils. This indicates the high resistance of quinoa to salinity stress conditions. Thus, Quinoa as a plant characterized by high yield potential and high quality crop in saline conditions is a perfect choice in areas with low fertility and stress conditions. Moreover, bio-fertilizers as materials that facilitate and contribute to supplying of plant nutrients, can also be introduced as a practical solution to mitigate the effects of environmental stresses and contribute to optimized application of chemical fertilizers in an attempt to achieve sustainable agricultural goals.
