اثر سطوح مختلف آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا رقم Giza-1

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه جیرفت

3 استاد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر استفاده از گیاه کینوا به دلیل شرایط مساعد کشت در شرایط سخت آب و هوایی گسترش ‌یافته است و با توجه به اینکه ایران در منطقه خشک و نیمه‌خشک قرار دارد کشت این گیاه حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر جهت بررسی اثر سطوح مختلف تنش آبی و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه کینوا رقم Giza-1، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی و بر پایه کشت گلدانی با سه تکرار در سال 1398 در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد اجرا شد. در این پژوهش فاکتور تنش آبی دوره‌ای شامل 4 سطح (بدون تنش (شاهد)، تنش در کل دوره رشد، تنش در دوره گلدهی و تنش در دوره دانه بستن) و فاکتور کود نیتروژن نیز شامل 3 سطح (0، 50 و 100 کیلوگرم در هکتار) بود. لازم به ذکر است که برای اعمال تنش در دوره‌های مختلف رشدی، آبیاری به میزان 50 درصد ظرفیت زراعی خاک در اختیار گیاهان قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین‌ها نشان داد تیمار تنش آبی روی ارتفاع، تعداد شاخه‌های فرعی، طول سنبله، عرض سنبله، قطر ساقه، عملکرد دانه (8/134 گرم) و بهره وری آب (27/0 کیلوگرم بر مترمکعب) در سطح یک و روی تعداد سنبله در سطح 5 درصد معنی‌دار بوده است. همچنین اثر متقابل تنش آبی و کود نیتروژن روی تعداد سنبله، قطر ساقه، عملکرد دانه در سطح یک درصد و بهره وری آب در سطح 5 درصد معنی‌دار شده است. به‌طورکلی، بیشترین میزان عملکرد دانه در تیمار بدون تنش و شرایط آبیاری به میزان ۴۵۰ میلی‌متری و استفاده از ۵۰ کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن مشاهده شد. بهترین تابع تولید عملکرد- آب مصرفی- نیتروژن که بر روی گیاه کینوا رقم Giza-1 در شرایط این پژوهش می‌توان برازش داد، بر اساس شاخص‌های آماری مورد استفاده و رتبه‌بندی توابع، تابع خطی (Y=-0.835+0.034 I + 0.012 N) است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of different levels of irrigation and nitrogen fertilizer on the yield and yield components of quinoa cultivar Giza-1

نویسندگان [English]

  • Saber Jamali 1
  • Mohammad Naderianfar 2
  • Hossein Ansari 3
1 Water Science and Engineering Department, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad (FUM), Mashhad, Iran.
2 Department of Water Engineering
3 Professor, Water Science and Engineering Department, Faculty of Agricultural, Ferdowsi University of Mashhad (FUM), Mashhad, Iran.
چکیده [English]

In recent years, the quinoa plant has been used extensively due to its favorable cultivation conditions in harsh climates. The cultivation of this plant is important given that Iran is located in an arid and semi-arid region. In the present study, the effects of different levels of water stress and nitrogen fertilizer were investigated on the yield and yield components of quinoa cultivar Giza-1. A factorial experiment in a completely randomized design based on potted planting with three replications was conducted in the research greenhouse at the Ferdowsi University of Mashhad in 2019. Periodic water stress factor consisted of four levels (without stress (control), stress in the total growth period, stress during the flowering stage, and stress during grain filling stage) and nitrogen fertilizer factor comprised three levels (0, 50, and 100 kg ha−1). To apply stress in different growth periods, the plants were irrigated at 50% of soil field capacity. The results of mean comparisons indicated that height, the number of offshoots, spike length, spike width, stem diameter, grain yield (GY, 134.8 g), and water use efficiency (WUE, 0.27 kg/m3) were significantly affected by water stress at 1% level and the number of spikes at 5% level. The interaction of water stress and nitrogen fertilizer significantly influenced the number of spikes, stem diameter, and GY at the 1% level and WUE at the 5% level. Overall, the highest GY was observed without stress treatment under irrigation at 450 mm and using 50 kg ha−1 of nitrogen fertilizer. The best yield-water-nitrogen production function is a linear function (Y = -0.835 + 0.034 I + 0.012 N) that can be fitted on quinoa cultivar Giza-1 based on the applied statistical indices and ranking of functions in the conditions of this study.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deficit irrigation
  • Morphological traits
  • Production function
  • Water use efficiency

مراجع

پیری، ح. 1397. تاثیر مقادیر مختلف آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد پیاز و بهره وری مصرف آب در سه روش آبیاری. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 32 (2): 187- 201.
جمالی، ص. و انصاری، ح. 1398. اثر کیفیت آب و مدیریت آبیاری روی رشد و عملکرد گیاه کینوا. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 33(3): 339-352.
جمالی، ص.، گلدانی، م. و زین‌الدین، م. ۱۳۹۸. بررسی اثر تنش آبی دوره‌ای بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب گیاه کینوا. آبیاری و زهکشی ایران. ۱۳(۶): ۱۶۸۷-۱۶۹۷.
جمالی، ص.، انصاری، ح. و زین‌الدین، م. ۱۴۰۰ (الف). ارزیابی اثر کود نیتروژن و روش‌های آبیاری جویچه‌ای یک‌درمیان بر کارایی کاربرد آب درکشت گیاه کینوا. مجله مدیریت آب و آبیاری. ۱۱(۲): ۹۹-۱۱۲.
جمالی، ص.، انصاری، ح.، هادی، ب. و صفری زاده ثانی، ع. ۱۴۰۰ (ب). اثر آبیاری جویچه‌ای یک‌درمیان بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب در مراحل مختلف رشد گیاه کینوا. مجله آبیاری و زهکشی ایران. ۱۵(۲): ۴۱۴-۴۲۷.
جهانبخش، ص.، مرادی،ر.، خواجویی نژاد، غ. و نقی زاده، م. ۱۴۰۰. تأثیر تاریخ‏ کاشت، تنش‏ خشکی و اسید سالیسیلیک بر عملکرد و ویژگی‌های بیوشیمیایی کینوآ. مجله علوم گیاهان زراعی ایران. ۵۱(۴): ۵۵-۷۱.
جهانبخش، ص.، خواجویی نژاد، غ.، مرادی، ر. و نقی زاده، م. ۱۳۹۹. اثر تاریخ کاشت و محلول‌پاشی سالیسیلیک اسید بر فنولوژی و برخی ویژگی‏های کمی و کیفی کینوآ تحت شرایط تنش خشکی. مجله تنش‌های محیطی در علوم زراعی. ۱۳(۴): ۱۱۴۹-۱۱۶۷.
سعیدی، س.، سیادت، ع.، مشتطی، ع.، مرادی تلاوت، م. و سپهوند، ن. ۱۳۹۸. اثر زمان کاشت و میزان کود نیتروژن بر رشد، عملکرد دانه و کارایی مصرف نیتروژن کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) در شرایط اقلیمی اهواز. فصلنامه علوم زراعی ایران. ۲۱(۴): ۳۵۴-۳۶۷.
صادقی زاده، ح.، خواجویی نژاد، غ. و قنبری، ج. ۱۴۰۰. کارایی مصرف آب و پاسخ کمی و کیفی کینوا به کاربرد غلظت‌های مختلف سالیسیلیک اسید تحت شرایط کم آبیاری. مجله مهندسی آبیاری و آب ایران. ۱۱(۴۳): ۳۴۵-۳۵۹.
علیزاده، ا. 1387. رابطه آب و خاک و گیاه. انتشارات دانشگاه امام رضا. 484 صفحه.
کرمی، ر.، فرجی،ه.، موحدی دهنوی، م. و خوشرو، ع. ۱۳۹۹. برهمکنش نیتروژن و تراکم بوته بر رشد و عملکرد کینوا (Chenopodium quinoa Willd). مجله تولید گیاهان زراعی. ۱۳(۱): ۱۱۱-۱۲۴.
کشتکار، آ.، آیین، ا.، نقوی، ه. و نجفی نژاد، ح. 1400. بررسی اثر محلول‌پاشی جاسمونیک اسید و تنش خشکی بر عملکرد و برخی ویژگی‌های زراعی و فیزیولوژیک ارقام کینوا (Chenopodium quinoa Willd.). تنش‌های محیطی در علوم زراعی. 14(2): 403-414.
Alandia, G., Rodriguez, J.P., Jacobsen, S.E., Bazile, D. and Condori, B. 2020. Global expansion of quinoa and challenges for the Andean region. Global Food Security. 26:100429.
Almadini, A.M., Badran, A.E. and Algosaibi, A.M. 2019. Evaluation of efficiency and response of quinoa plant to nitrogen fertilization levels. Middle East Journal of Applied Sciences. 9(4): 839-849.
Alvar-Beltrán, J., Napoli, M., Dao, A., Ouattara, A., Verdi, L., Orlandini, S. and Dalla Marta, A. 2021. Nitrogen, phosphorus and potassium mass balances in an irrigated quinoa field. Italian Journal of Agronomy. 16(3).
Bonales-Alatorre, E., Pottosin, I., Shabala, L., Chen, Z.H., Zeng, F., Jacobsen, S.E. and Shabala, S. 2013. Differential activity of plasma and vacuolar membrane transporters contributes to genotypic differences in salinity tolerance in a halophyte species, Chenopodium quinoa. International Journal of Molecular Sciences. 14(5): 9267-9285.
da Silva, P.C., Ribeiro Junior, W.Q., Ramos, M.L.G., Celestino, S.M.C., Silva, A.D.N., Casari, R.A.D.C.N., Santana, C.C., de Lima, C.A., Williams, T.C.R. and Vinson, C.C. 2021. Quinoa for the brazilian cerrado: Agronomic characteristics of elite genotypes under different water regimes. Plants. 10(8):1591.
El-Sheref, G.F. 2020. Influence of Nitrogen Sources and Levels Along with Different Levels of Compost on Quinoa (Chenopedium Quinoa Willd.) Productivity Grown in Newly Reclaimed Soils. Journal of Soil Sciences and Agricultural Engineering. 11(7): 315-323.
Ganpat, S., Ishwar, S. and Bhati, D.S. 1992. Response of blond psyllium (Plantago ovata) to irrigation andsplit application of nitrogen. Indian Journal of Agronomy. 37: 880-881.
Gámez, A.L., Soba, D., Zamarreño, Á.M., García-Mina, J.M., Aranjuelo, I. and Morales, F. 2019. Effect of water stress during grain filling on yield. quality and physiological traits of Illpa and Rainbow quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Plants. 8(6): 173.
Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Vacher, J., Mamani, R., Mendoza, J., Huanca, R., Morales, B., Miranda, R., Cusicanqui, J. and Taboada, C. 2008. Introducing deficit irrigation to stabilize yields of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). European journal of agronomy. 28(3): 427-436.
Hinojosa, L., Kumar, N., Gill, K.S. and Murphy, K.M. 2019. Spectral reflectance indices and physiological parameters in quinoa under contrasting irrigation regimes. Crop Science. 59(5):1927-1944.
Hirose, Y., Fujita, T., Ishii, T. and Ueno, N. 2010. Antioxidative properties and flavonoid composition of Chenopodium quinoa seeds cultivated in Japan. Food Chemistry. 119(4):1300-1306.
Khaled, S., Khalil, G.A.N., Hussein, A.H.A., Darwish, K.M. and Ibrahim, O.M. 2021. Impact of Irrigation Deficit on Yield, and Water Productivity of Quinoa. Journal of the Advances in Agricultural Researches. 26(3):120-128.
Mansouri, M., Fazel, M.A., Gilani, A., Lak, S.H. and Mojddam, M. 2021. Effect of nitrogen fertilization on efficiency and remobilization in quinoa cultivars. Annali di Botanica.155-170.
Naz, H.I.R.A., Akram, N.A. and Kong, H. 2020. Assessment of secondary metabolism involvement in water stress tolerance of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Subjected to varying water regimes. Pakistan Journal of Botany. 52(5):1553-1559.
Owji, T., Mohajeri, F., Madandoust, M. and Salehi, M. 2020. Effect of Seed Rate and Nitrogen Management on Characteristics of Spring Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). International Journal Of Pharmaceutical And Phytopharmacological Research. 10(4): 264-272.
Owji, T., Mohajeri, F., Madandoust, M. and Salehi, M. 2021. Evaluation of the effect of seed rate and nitrogen fertilizer management on agronomic characteristics and grain yield components in quinoa summer cultivation in fars province. International Journal of Modern Agriculture. 10(1): 350-360.
Salim, S.A., Hadeethi, I.K.H. and Hadithi, R.A.G.M. 2020. Water stress on different growing stages for quinoa (Chenopodium quinoa willd.) and its infleunce on water requiriments and yield. Iraqi journal of agriculture sciences. 51(3): 953-966.
Pinto, A.A., Fischer, S., Wilckens, R., Bustamante, L. and Berti, M.T. 2021. Production Efficiency and Total Protein Yield in Quinoa Grown under Water Stress. Agriculture. 11(11): 1089.
Reddy, K.R., Singh, R. and Singh, E. 2021. Effect of Spacing and Nitrogen Management on Growth and Yield of Quinoa (Chenopodium quinoa L.). Biological Forum– An International Journal. 13(3a): 653-656
Wang, N., Wang, F., Shock, C.C., Meng, C. and Qiao, L. 2020. Effects of management practices on quinoa growth, seed yield, and quality. Agronomy. 10(3): 445.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار