پاسخ ژنوتیپ‌های مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو،، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

3 استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ورامین

4 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

چکیده

به‌منظور بررسی امکان تولید گیاه کینوا در منطقه گرمسار، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار، در سال زراعی 98-1397در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شهرستان گرمسار انجام شد. در این آزمایش، فاکتور اول، تاریخ کاشت در سه سطح 15 اسفند، یک و 15 فروردین و فاکتور دوم، سه ژنوتیپ کینوا (Q26، Q29 وTiticaca ) بود. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر تاریخ کاشت برای کلیه صفات مورد بررسی، بجز شاخص برداشت معنی­دار بود. همچنین، ژنوتیپ‏ها از نظر کلیه صفات مورد بررسی بجز طول خوشه با هم اختلاف معنی‏دار داشتند. رقم Titicaca در تاریخ کاشت 15 اسفند، بالاترین عملکرد را داشت (2276 کیلوگرم در هکتار). با تاخیر در کاشت بهاره، میزان عملکرد و اجزای عملکرد دانه کاهش یافت. تاریخ کشت 15 فروردین، باعث کاهش قابل توجه کلیه صفات مورد بررسی به‏ویژه عملکرد (کاهش حدود 50 درصد) نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر شد. نتایج همبستگی ساده فنوتیپی بین صفات مورد مطالعه نشان داد که عملکرد دانه در هکتار، بیشترین همبستگی را با عملکرد در بوته (877/0) و سپس به‌ترتیب با شاخص سطح برگ (832/0)، وزن خوشه (815/0) و تعداد شاخه در بوته (745/0) داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Response of different quinoa (Chenopodiumquinoa) genotypes to planting date in terms of morphological traits, yield and yield components in Garmsar region

نویسندگان [English]

  • farzane fazeli 1
  • Gholamali Akbari 2
  • Gholam Abbas Akbari 2
  • Ali Naderi Arefi 3
  • Fatemeh Benakashani 4
1 Department of Agriculture and Plant Breeding, Aburaihan Campus of University of Tehran
2 Department of Agriculture and Plant Breeding, Aburaihan Campus of University of Tehran
3 Tehran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Varamin
4 Department of Agriculture and Plant Breeding, Aburaihan Campus of University of Tehran
چکیده [English]

In order to investigate the possibility of quinoa producing in Garmsar, Iran, a factorial experiment conducted in randomized complete block design with three replications in 2018-2019 growing season at Garmsar Agricultural Research Station. The factors were planting date at three levels (March 6th, April 1st and April 6th) and the three genotypes of quinoa (Q26, Q29 and Titicaca). Results showed that the effect of planting date was significant for all studied traits except the harvest index. Also, all studied traits were significantly different in all genotypes. Titicaca planted on March 6th had the highest yield (2276 kg.ha-1).The grain yield and yield components decreased with the delaying the planting date. Compared to early plantings, Latest date, April 6th, led to reduction of all traits, especially grain yield (about 50%). The results of simple phenotypic correlation between the studied traits showed that grain yield per hectare had the highest correlation with plant yield (0.877) and then with leaf area index (0.832), panicle weight (0.815) and number of branches per plant (0.745) that was significant at the 1% probability level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Harvest index
  • planting date
  • quinoa
  • seed yield
  • spring planting

مقدمه

در دهه­های اخیر و در بعد جهانی، تغییرات محیطی در برخی مناطق به سطح بحرانی رسیده است و تهدیدی جدی برای عملکرد کمی و کیفی محصولات کشاورزی محسوب می­شود. از طرفی، افزایش جمعیت و نیاز به غذای بیش­تر، فشار مضاعفی بر محیط زیست، خصوصا منابع آب و اکوسیستم­های زراعی وارد می­کند. افزایش گازهای گلخانه­ای، موجب افزایش گرمایش جهانی شده است و دانشمندان اعتقاد دارند که این تحولات، موجب تغییرات آب و هوایی، طول فصول، شدت و الگوی بارش می­شود و تولید محصولات استراتژیک را تحت تاثیر قرار می­دهد. بر این اساس، بهترین راهکار، سازگاری با شرایط موجود از طریق معرفی گیاهانی با نیاز آبی کم، مقاوم به تنش شوری و سازگار به تغییرات اقلیمی جدید است.

یکی از گیاهانی که امروزه به علت تغییرات شرایط موجود مورد توجه قرار گرفته است، گیاه کینوا می­باشد (Salehi & Dehghani, 2018). کینوا (Chenopodium quinoa) گیاهی دو لپه­ای، آلوتتراپلوئید (2n=4x=36)، از خانواده تاج خروس، سه کربنه و هالوفیت اختیاری است که جزو گروه شبه غلات دسته بندی می­شود (Adolf, et al., 2012). بسته به رقم و اقلیم، طول دوره زندگی این گیاه، بین 100 تا 240 روز است. تنوع بالای کینوا از نظر مقاومت به تنش شوری و خشکی موجب شده است که این گیاه، سازگاری وسیعی به شرایط مختلف اقلیمی داشته باشد (Bhargava, et al., 2007). کینوا یک گیاه غالبا خود گرده­افشان است و میزان دگرگرده­افشانی در آن، بین 10تا 17 درصد است (Gomez & Pando, 2015).

کینوا حدود 5000 سال در منطقه آند کشت ­شده است (Martinez, et al., 2015) و بیش­ترین سطح زیر کشت این گیاه در بولیوی (100 هزار هکتار)، بیش­تر در جنوب کشور و نزدیک نمک­زارها است
(Garcia, et al., 2015). این گیاه به عنوان یک گیاه جدید در نقاط مختلف مانند اروپا، آمریکای شمالی، آفریقا، پاکستان، چین، امارات و هند با موفقیت کشت شده است (FAO, 2013).

کینوا بدون گلوتن است و غذای مناسبی برای افراد مبتلا به اختلال خودایمنی روده باریک (سلیاک) است و دانه کامل آن به دلیل کم بودن شاخص گلیسمیک، از دیابت نوع 2 جلوگیری می­کند و می­تواند جایگزین غلات معمول در رژیم غذایی افراد دیابتی شود. میزان پروتئین دانه این گیاه بین 81/13 تا 9/21 درصد است و تنها گیاهی است که کل آمینواسیدهای ضروری بدن را تامین می­کند (FAO, 2011). تعادل آمینواسیدهای کینوا بهتر از گندم، جو و سویا است. کینوا سرشار از ویتامین E و امگا سه است. میزان سدیم آن پایین­تر و پروتئین و مواد معدنی آن به مراتب بالاتر از گندم، جو و ذرت است. دانه این گیاه با داشتن میزان قابل توجهی آهن و اسیدفولیک، غذای مناسبی برای افرادی است که دسترسی کمی به پروتئین حیوانی دارند و ناچارند پروتئین مورد نیاز خود را از منابع گیاهی تامین کنند. کینوا غنی از لیزین و اسیدهای آمینه سولفوردار است؛ درحالی‌که پروتئین غلات از لحاظ این آمینواسیدها کمبود دارد. آرد کینوا به دلیل این که در هنگام ترکیب با آرد گندم یا پودر ذرت، به عنوان توسعه دهنده نشاسته عمل می­کند در تولید بیسکوئیت، نان و غذاهای فرآوری شده استفاده می­شود. میزان روغن کینوا
(8/1 تا 5/9 درصد) بالاتر از ذرت (سه-چهار درصد) است. 70 درصد روغن کینوا، غیراشباع و 55 تا 63 درصد آن امگا سه، لینولئیک و لینولنیک اسید است (Vega-G-lvez,et al., 2010).

تعیین تاریخ کاشت مناسب، از مهم­ترین عملیات زراعی برای بهبود درصد سبز و دستیابی به بیشینه عملکرد در این گیاه است. تاریخ کشت مناسب کینوا، بستگی زیادی به دو عامل اقلیم و رقم دارد. نتایج تحقیقات نشان می­دهد که کینوا در تاریخ­های مختلف کاشت سبز می­شود، ولی حساس­ترین مرحله رشدی کینوا به تاریخ کاشت، مرحله گرده افشانی است. تاریخ کاشت کینوا در مناطق مختلف باید طوری تنظیم شود که در مرحله گرده افشانی، میانگین دمای هوا 25-15 درجه ­سانتی­گراد باشد. در صورت کم­تر یا بیش­تر بودن میانگین دما از 20 درجه سانتی­گراد، عملکرد به‌طور معنی­داری کاهش می­یابد
(Salehi & Dehghani, 2018). درحالی‎که حساسیت ژنوتیپ­های مناسب برای عرض­های جغرافیایی بالا (کشورهای اروپایی و آمریکا) به طول روز باید کمتر باشد، کینوا در کشورهای دانمارک، ایتالیا و ترکیه به‌صورت بهاره کشت می­شود، به‎طوری‎که در این مناطق در زمان رسیدگی کینوا، طول روز 16-15 ساعت است (Razzaghi, 2011, Bazile et al., 2013, Lavini et al., 2014). اختلاف در پاسخ ژنوتیپ­های موجود در ژرم­پلاسم کینوا به تاریخ کاشت تحت شرایط مختلف امری واضح و روشن است. در بسیاری از کشورها، عملکرد کینوا تحت شرایط مختلف آب و هوایی و با توجه به تاریخ کاشت، متفاوت بوده است
(Awadalla & Morsy, 2017). به دلیل تنوع اقلیمی ایران، یکی از موارد قابل توجه، بررسی اثر تاریخ کاشت به‌عنوان مهم­ترین عامل موثر در سازگاری و افزایش عملکرد گیاه کینوا است؛ بنابراین، مطالعه حاضر با هدف تعیین تاریخ کاشت و ژنوتیپ مناسب کینوا در شهرستان گرمسار و به دنبال آن بررسی شاخص­های رشد و عملکرد صورت گرفت.

 

مواد و روش­ها

مواد گیاهی شامل بذرهای سه ژنوتیپ گیاه جدید کینوا (جدول 1) که زودرس بودند و در آزمایشات مقدماتی ایستگاه، مناسب تشخیص داده شدند و همچنین دارای تنوع رسیدگی و عملکرد بودند، از موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال کرج تهیه شد. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شهرستان گرمسار،  با میانگین بارندگی سالانه 125 میلی‎متر و ارتفاع 850 متر از سطح دریا و دارای اقلیم گرم و خشک انجام شد. فاکتور اول شامل سه سطح تاریخ کشت (15 اسفند 1397، یک و 15 فروردین 1398) و فاکتور دوم، سه ژنوتیپ کینوا (Q26، Q29 و Titicaca) بود. پیش از انجام آزمایش، از اعماق صفر تا 30 سانتی­متری خاک نمونه­برداری شد و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در آزمایشگاه تعیین شد. خاک مزرعه دارای بافت سیلتی لومی با اسیدیته 5/8 و هدایت الکتریکی 4/7 دسی زیمنس بر متر بود. پس از عملیات معمول برای آماده سازی کشت از قبیل شخم، دیسک و فاروئر، عملیات کود دهی زمین انجام شد. کشت به‌صورت دستی و با فاصله ردیف 50 سانتی‏متر و در دو طرف پشته انجام شد. پس از سبز شدن و با تنک کردن تنک بوته‏های اضافهفاصله بوته‌ های روی ردیف هشت سانتیمتر شد. هر کرت متشکل از چهار ردیف کشت به طول هشت متر بود. بین دو کرت، یک پشته نکاشت گذاشته شد و فاصله تکرارها از هم، یک متر در نظر گرفته شد.

 

 

جدول 1- اطلاعات ژنوتیپ­های مورد مطالعه در آزمایش

Table1. Information of the studied Genotypes in the experiment

Source

Year of entry / production

Origin

Genotype name

Final Report Quinoa TCP

2016

Denmark

TITICACA

Final Report Quinoa TCP

2013

FAO

CHILE 2011-FAO (Q26)

Final Report Quinoa TCP

2013

FAO

CHILE 2011-FAO (Q29)

 

 

با توجه به نیاز پایین کینوا به تغذیه کودی و نتیجه آزمایش خاک، در ابتدای غنچه‏دهی و اوایل گل‏دهی، از کود کامل20-20-20 به میزان 10 کیلو در هکتار به‌صورت کود آبیاری استفاده شد تا با توجه به دوره رویشی کوتاه کینوا، اسیدیته 42/7 و هدایت الکتریکی 7/11، جذب عناصر غذایی بهتر انجام شود  (جدول 2). آبیاری به‌صورت نشتی و در چهار نوبت در مراحل جوانه‏زنی، استقرار اولیه، اوایل گل‏دهی و پر شدن دانه انجام شد.

کاشت با دست در تاریخ­های یاد شده انجام شد و مبارزه با علف­های‌هرز در طول فصل رشد در مواقع لازم به‌صورت وجین دستی انجام شد. صفاتی که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفت شامل شاخص سطح برگ، ارتفاع بوته، طول و وزن خوشه، تعداد شاخه در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه در بوته و در هکتار، عملکرد زیستی و شاخص برداشت بود. به‌منظور اندازه­گیری شاخص سطح برگ، نمونه­برداری از مرحله سه برگی بوته­ها، به فواصل هر 20 روز یک بار انجام گرفت. در نمونه­برداری، دو ردیف کناری به عنوان اثر حاشیه حذف و دو خط وسط هر کرت برای تعیین عملکرد، دست­ نخورده باقی ماند. سطح برگ­ بوته­های انتخابی، توسط دستگاه سطح برگ­ سنج (Leaf Area Meter) اندازه­گیری شد و سپس به سطح مورد نظر تعمیم داده شد. همچنین پس از تعیین شاخص سطح برگ، نمونه بوته­های گرفته شده به مدت 48 ساعت در آونی با دمای 60 درجه سانتی‎گراد خشک و سپس توزین شد تا در محاسبه سایر شاخص‏های رشد مورد استفاده قرار گیرد. پس از رشد کامل گیاهان و رسیدگی فیزیولوژیک و پس از حذف اثر حاشیه، یک مترمربع از هر کرت انتخاب شد و تعداد بوته­های موجود در آن شمارش شد. برای تعیین عملکرد زیستی، پس از حذف حاشیه، کل بوته‏های موجود در هر کرت برداشت و توزین شد. سپس خوشه‏ها از اندام‏های رویشی جدا شدند و به‌صورت دستی کوبیده شدند. پس از بوجاری، دانه تمیر شده، وزن شد و با تعمیم آن به هکتار، عملکرد دانه محاسبه شد. وزن هزار دانه با استفاده از دستگاه بذر شمار دیجیتال مدل شوپن تعیین شد. برای تعیین عملکرد زیستی، کل بوته‏های برداشت شده وزن شدند و عملکرد زیستی مشخص شد. شاخص برداشت با تقسیم عملکرد اقتصادی به زیستی محاسبه شد.

 

 

جدول 2- نتایج آزمون خاک

Table 2. Soil test results

Type of analysis

‍‍PH

T.N.V %

O.C %

Total N %

P(ava) (p.p.m)

K(ava) p.p.m

Clay %

Silt %

Sand %

Texture

Fe (p.p.m)

Zn (p.p.m)

Cu (p.p.m)

Mn (p.p.m)

B (p.p.m)

Ec (Ds/m)

Test Method

Total saturation

Titration

Vocalic black

kjeldahl

Olsen

Flame photometer

Hydrometer

Hydrometer

Hydrometer

Hydrometer

Atomic

Atomic

Atomic

Atomic

Azotemia H

Saturated extract

Numbers read

7.24

29.86

0.97

0.1

7

327.4

35

44

21

loom

4.88

1.04

1.4

10.8

1

11.7

 

 

پس از یادداشت‌برداری و جمع­آوری داده­ها، ابتدا نرمال بودن داده­هابا استفاده از نرم­افزار  MINITAB بررسی شد و سپس با استفاده از نرم­افزار
 SPSS (Version 20)، همبستگی ساده بر اساس ضرایب پیرسون و اسپیرمن، تجزیه واریانس داده­های نرمال شده و مقایسه میانگین داده­های اصلی با استفاده از آزمون حداقل تفاوت معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.

 

نتایج و بحث

نتایج نشان داد که تاثیر تاریخ کاشت برای تمامی صفات مورد بررسی معنی­دار بود (جدول 3). همچنین تاثیر ژنوتیپ بر تمامی صفات مورد بررسی بجز طول خوشه معنی­دار بود. مقایسه میانگین اثرات متقابل تاریخ کاشت × ژنوتیپ (جدول 4)، تنها برای صفات وزن خوشه، عملکرد دانه در بوته، عملکرد دانه در هکتار و عملکرد زیستی معنی­دار بود.

ژنوتیپ

نتایج حاصل از مقایسه ژنوتیپ­های مورد آزمایش نشان داد که دو ژنوتیپ  Q26و Q29 در بسیاری از صفات از جمله وزن و تعداد شاخه، وزن هزاردانه و عملکرد دانه در بوته اختلاف معنی­دار داشتند، اما در صفاتی مانند شاخص سطح برگ، ارتفاع گیاه، عملکرد دانه در هکتار و عملکرد زیستی، ژنوتیپ  Q26 نسبت به ژنوتیپ  Q29برتری نشان داد (جدول 5).

 

 

جدول 3- تجزیه واریانس اثر تاریخ کاشت و ژنوتیپ بر صفات اندازه­گیری شده در گیاه کینوا

Table 3. Variance analysis of the effect of planting date and genotype on the measured traits of quinoa

S.O.V

df

MS

LAI

Height

Panicle length

Panicle weight

Branch per plant

1000 grain weight

Plant yield

Yield per hectare

Biological yield

HI

Block

2

0.002 ns

88.25 ns

0.33 ns

14.77 ns

1.148 ns

0.001 ns

0.101 ns

1377.7ns

40695.4 ns

4.05 ns

Planting date

2

**1.54

2973.37**

290.11**

6341.7**

20.59**

4.3**

71.98**

2625544**

13657**

4.93 ns

Genotype

2

**0.46

**1300.48

3.44 ns

2592.4**

2.71*

0.099**

38.98**

48454.4**

1097585**

322.24**

Planting date×genotype

4

0.008 ns

11.03 ns

2.22 ns

112.55*

0.259 ns

0.014 ns

5.62**

39005.5**

158073*

6.12 ns

Error

16

0.007

17.46

0.958

31.361

0.606

0.005

0.261

3894.44

48380.2

9.027

CV

-

10.8

6.3

11.5

7.5

21.3

11.3

9.2

34.5

22.5

12.8

ns، * و **: به‌ترتیب غیر معنی‌دار و معنی‌‌دار ب در سطوح احتمال پنج و یک درصد.

ns, * and **: non significant and significantly different at 5% and 1% of probability levels, respectively.

 

جدول 4- مقایسه میانگین اثر متقابل تاریخ کاشت×ژنوتیپ بر صفات مورد مطالعه در گیاه کینوا

Table 4. Mean comparison of the interaction effects of planting date×Genotype for the studied traits in the quinoa plant

Planting date

Genotype

Panicle weight(gr)

Yield per plant(gr)

Yield per hectar(kg)

Biological yield(kg)

March 6th

Titicaca

156.67 a

14.16 a

2276 a

4460.3 ab

Q26

121.6 bc

8.58 c

1850 c

4706 a

Q29

11c

8.33 c

1606 d

4236.6 bc

April 1st

Titicaca

129.33 b

11.23 b

2000 b

3973 c

Q26

100 d

7.24 d

1590 d

4073 bc

Q29

96.67 d

7.1 d

1200 e

3005.3 d

April 6th

Titicaca

90 d

5.5 e

1050 f

2260.6 e

Q26

57.67 e

4.6 f

843 g

2139.3 e

Q29

69 e

4.3 f

683 h

1760.7 f

درهرستون، میانگین­های دارای حروف غیرمشابه، بر مبنای آزمون دانکن و در سطح احتمال یک درصد،دارای اختلاف معنی­دار می­باشند.

In each column, means with non similar letters have significant difference based on the Duncan test at p<0.01.

 

جدول 5- مقایسه میانگین اثر ساده ژنوتیپ بر صفات مورد مطالعه در گیاه کینوا

Table 5. Mean comparison of the simple effects of genotype for the studied traits in quinoa

Genotype

LAI

Plant height(cm)

Panicle weight (gr/plant)

Number of branches per plant

1000-grain weight (gr)

Yield per plant (gr)

Yield per hectar(kg)

Biological Yield(kg)

Titicaca

3.88 a

91.67 c

125.33 a

15.33 a

2.6 a

10.3 a

1775 a

3564 a

Q26

3.51 b

114.89 a

99.11 b

14.44 b

2.02 b

6.8 b

1427 b

3639 a

Q29

3.15 c

108.67 b

93.56 b

14.33 b

1.99 b

6.59 b

1163 c

3000 b

درهرستون، میانگین­های دارای حروف غیرمشابه، بر مبنای آزمون دانکن و در سطح احتمال یک درصد،دارای اختلاف معنی­دار می­باشند.

In each column, means with non similar letters have significant difference based on the Duncan test at p<0.01.

 

 

بررسی تغییرات شاخص سطح برگ نشان داد که بیش­ترین میزان شاخص سطح برگ، به رقم  Titicaca (88/3) تعلق داشت و پس از آن، ژنوتیپ‏های Q26 و Q29 به‌ترتیب با شاخص سطح برگ 51/3 و 15/3 قرار داشتند (جدول 3) که حاکی از برتری حدود 14 درصدی آن نسبت به Q26 و حدود 19 درصد نسبت به Q29 بود. نتایج پژوهشی که Shirinnejad et al (2018) برای بررسی سازگاری ارقام مختلف کینوا در تاریخ‎های کشت مختلف و اثرات آن‎ها بر شاخص­های مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی انجام دادند نشان داد که شاخص سطح برگ در رقم Sajama بیشترین و در ژنوتیپ Q29 کمترین میزان بوده است. چنین تفاوت‏هایی در شاخص سطح برگ و خصوصیات رویشی می‏تواند منجر به تغییرات عملکرد ژنوتیپ‏های مختلف شود ( Bhargava et al. 2007; Pulventoet al. 2010; Gonzales et al. 2012; McClelland Dyck 2012; Amer et al. 2014 and).

بررسی وزن هزار دانه نشان داد که رقم Titicaca دارای وزن هزار دانه بالاتری (6/2 گرم) نسبت به دو ژنوتیپ دیگر بود و پس از آن، ژنوتیپ‏های Q26 و Q29 به‌ترتیب با وزن هزار دانه 02/2 و 99/1 گرم قرار داشتند(جدول 5). تغییرات وزن هزار دانه با شاخص سطح برگ هماهنگی داشت و احتمالا بالا بودن شاخص سطح برگ در برتری حدود 18 درصدی Titicaca نسبت به دو ژنوتیپ دیگر موثر بوده است. گزارش شده است که با افزایش زودرسی، تعداد خوشه در گل­آذین اصلی کاهش می‏یابد؛ در نتیجه مواد پرورده بیشتری در اختیار دانه‏های این خوشه‏ها قرار می‏گیرد که موجب همبستگی مثبت این کاهش با وزن هزار دانه می‏شود (Seifati et al.,2015). رقم Titicaca از رقم‏های زودرس کینوا می‏باشد که در پژوهش حاضر نیز حدود پنج روز زود‏تر سایر از ژنوتیپ‏های دیگر رسید که این زودرسی می‏تواند در افزایش وزن هزاردانه آن موثر باشد. از نظر فنوتیپی، رقم  Titicacaدارای ارتفاع کمتر، با تعداد شاخه و وزن خوشه بیشتر نسبت به دو ژنوتیپ دیگر می­باشد. یکی از روش­های ارزیابی میزان و درجه ارتباط بین صفات، تعیین ضرایب همبستگی بین آن­ها می­باشد. نتایج همبستگی ساده فنوتیپی بین صفات مورد مطالعه (جدول 6) نشان داد که عملکرد دانه در هکتار، بیشترین همبستگی مثبت را با عملکرد در بوته (877/0) و سپس به‌ترتیب با شاخص سطح برگ (832/0)، وزن خوشه (815/0) و تعدادشاخه در بوته (745/0) داشت که در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بودند. با توجه به برتری رقم Titicaca از نظر این صفات، برتری عملکرد این رقم، ناشی از صفات رویشی مناسب بود. تنها صفت ارتفاع بوته، دارای همبستگی منفی با شاخص برداشت در سطح احتمال پنج درصد بود که نشان می­دهد، با افزایش ارتفاع بوته، شاخص برداشت کاهش می­یابد.

در عمل نیز با افزایش ارتفاع، حجم اندام‌های رویشی افزایش می‌یابد که باعث کاهش نسبت عملکرد اقتصادی به عملکرد زیستی یا شاخص برداشت می‌شود.

 

 

جدول 6- ضرایب همبستگی فنوتیپی ساده بین صفات مورد بررسی در گیاه کینوا

Table 6. Simple phenotypic correlation coefficient between the studied traits in the quinoa plant

HI

Biological Yield

Yield per hector

Yield per plant

Weight of a thousand seeds

Number of branches per plant

Panicle weight

Panicle length

plant height

LAI

characteristics

0.527**

0.834**

0.832**

0.819**

0.828**

0.751**

0.825**

0.739**

0.435*

1

LAI

-0.401*

0.765**

0.505*

0.320ns

0.719**

0.563**

0.403**

0.775**

1

 

Height plant

0.099ns

0.781**

0.605**

0.650**

0.734**

0.518**

0.728**

1

 

 

Panicle length

0.575**

0.726**

0.815**

0.860**

0.873**

0.732**

1

 

 

 

Panicle weight

0.335ns

0.812**

0.745**

0.792**

0.661*

1

 

 

 

 

Number of branches per plant

0.243ns

0.818**

0.823**

0.834**

1

 

 

 

 

 

Weight of a thousand seeds

0.618**

0.766**

0.877**

1

 

 

 

 

 

 

Yield per plant

0.504**

0.814**

1

 

 

 

 

 

 

 

Yield per hector

0.128ns

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Biological Yield

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HI

LAI: شاخص سطح برگ؛ HI: شاخص برداشت. * و **: به‌ترتیب معنی­دار در سطوح آماری پنج و یک درصد.

LAI: Leaf Area Index, HI: Harvest Index. *and **: significant at 5% and 1%, of probability levels, respectively.

 

تاریخ کاشت

اثر تاریخ کاشت بر کلیه صفات مورد بررسی، به‌غیر از شاخص برداشت معنی‌دار شد (جدول 3)، به‌طوری‌که کشت در 15 اسفند، از نظر وزن خوشه (67/156گرم)، عملکرد تک بوته (16/14گرم)، عملکرد دانه در هکتار (2276 کیلوگرم) و عملکرد زیستی (4460 کیلوگرم در هکتار)، بر کشت در اول و پانزدهم فروردین برتری داشت (جدول 4). پاسخ ژنوتیپ‌ها به تاریخ کاشت از نظر نوع صفت مورد بررسی متفاوت بود؛ به طور مثال، ژنوتیپ Titicaca با وجود برتری از نظر بیشتر صفات، از عملکرد زیستی کمتری نسبت به  Q26 در تاریخ کشت اول فروردین برخوردار بود (جدول 4). با توجه به نتایج به‌دست آمده، بیشترین عملکرد در هکتار به کشت 15 اسفند و رقم  Titicacaو پس از آن کشت اول فروردین و رقم  Titicaca تعلق داشت که نشان ‌دهنده سازگاری و پتانسیل عملکرد بالای این رقم نسبت به دو ژنوتیپ دیگر بود. با تاخیر در کاشت، سهم اندام رویشی گیاه (غنای منبع و حامی تولید اندام زایشی بیشتر) کاهش می‌یابد که نتیجه آن، کاهش عملکرد، وزن هزار دانه و عملکرد زیستی بود. با توجه به این‌که کینوا، گیاهی حساس به طول روز می­باشد، با تاخیر در کاشت، گیاه در کمترین میزان رشد رویشی، وارد فاز زایشی شد و عملکرد اقتصادی مطلوبی به‌دست نیامد (جدول 4).

با مقایسه میانگین اثرات ساده (جدول 7) مشخص شد که از بین تاریخ‌های کشت مورد بررسی، کشت در 15 فروردین، منجر به کاهش قابل توجه در کلیه صفات مورد بررسی شد. نتیجه این تاخیر یک ماهه نسبت به تاریخ کاشت اول، به‌صورت کاهش شدید عملکرد از 1911 به 858 کیلوگرم در هکتار (افت عملکرد به میزان 1053 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد.

 

 

 

جدول 7- مقایسه میانگین اثر ساده تاریخ کاشت بر صفات مورد مطالعه در گیاه کینوا

Table 7. Mean comparison of the simple effect of planting date on the studied traits in quinoa

Planting date

LAI

Plant height(cm)

Panicle length(cm)

Panicle weight(gr)

Number of branches per plant

1000-grain weight(gr)

Yield per plant(gr)

Yield per hector(kg)

Biological Yield(kg)

March 6th

3.90a

120.67a

26a

131.11a

15.8a

2.63a

10.36a

1911a

4467a

April 1st

3.8a

109.44b

25a

108.67b

15.2a

2.32b

8.52b

1596b

3684b

April 6th

3.1b

85.11c

17b

78.22c

13b

1.3c

4.81c

858c

2053c

درهرستون، میانگین­های دارای حروف غیرمشابه، بر مبنای آزمون دانکن و در سطح احتمال یک درصد،دارای اختلاف معنی­دار می­باشند.

In each column, means with non similar letters have significant difference based on the Duncan test at p<0.01.

 

 

چنین کاهش عملکردی، بیان‌گر اهمیت پرهیز از تاخیر در کشت این رقم‌های زودرس کینوا می‌باشد. این نتایج با یافته‎های Salehi et al.  (2017) مطابقت داشت که گزارش نمودند، اثر تاریخ کاشت بر تمامی صفات مورد بررسی کینوا معنی­دار بود و با تاخیر در کاشت بهاره، عملکرد، وزن هزاردانه، ارتفاع بوته و زیست توده اندام هوایی کاهش پیدا کرد. به‌طور‌کلی، گیاه کینوا طی دوره پر شدن دانه، به دمای بالای 20 درجه سانتی‎گراد و یا پایین حساس بود. در دمای بالا، بنیه گرده و تعداد گل کاهش می­یابد
 (Morrison & Stewart, 2000) و بیشتر ژنوتیپ­های کینو،ا در دمای بالای 35 درجه سانتی‎گراد بذر تولید نمی­کنند (Hirich et al., 2014). در آزمایشی که Tavusi & Sepahvand (2014) روی اثر تاریخ کاشت بر عملکرد سه ژنوتیپ کینوا در خوزستان انجام دادند دریافتند که عامل تاریخ کاشت، بر عملکرد و بیشتر ویژگی­های مورفولوژیکی گیاه کینوا اثر معنی­دار داشته است و بالاترین عملکرد (4/2 تن در هکتار) در تاریخ 10 مهرماه را تولید شد. ژنوتیپ­های مختلف، اختلاف معنی­داری در میزان عملکرد تولیدی داشتند، به‌طوری‌که ژنوتیپ Sajama Iranshahr و
 Santa Maria در تولید، برتر بودند؛ همچنین تاخیر در کاشت، موجب تاخیر در بروز مراحل فنولوژیکی شد Robert et al.,  (2014) در بررسی اثر تاریخ کاشت و فاصله ردیف در گیاه کینوا به این نتیجه دست یافتند که تاخیر در کاشت، باعث کاهش میزان عملکرد کینوا شد، به گونه­ای که میزان عملکرد کینوا به علت تاخیر در کاشت از ماه اردیبهشت تا اواخر تیر،50 درصد کاهش پیدا یافت. در رابطه با اثر کشت دیر و افزایش طول روز بر مراحل رویشی کینوا، گزارش شده است که تاخیر در کشت، باعث تاخیر در گل‌دهی و کاهش دوره پر شدن دانه می‌شود که می‌تواند در کاهش عملکرد موثر باشد (Garcia-Parra et al., 2020). در این رابطه گزارش شده است که بیشترین افت عملکرد، در بالاترین طول روز و بالاترین دما اتفاق افتاد. میانگین و بیشینه دمای روزانه در آرژانتین و منطقه Harrow تا هفت درجه سانتی­گراد در تاریخ کاشت‌های دیر اواخر تیر و اوایل مرداد افزایش داشت (Bertero et al., 2003). هم‌زمانی افزایش طول روز و افزایش دمای منطقه، به‌ ویژه به علت افزایش سریع دما، اثر منفی این پارمترهای اقلیمی را بر رشد و نمو و عملکرد کینوا تشدید می‌کند که این موضوع، نیازمند بررسی بیشتر است. در شرایط آب و هوایی توشکا (مصر)، بررسی ژنوتیپ­های مختلف کینوا نشان داد که اثر تاریخ کاشت پاییزه بر عملکرد و اجزای عملکرد معنی­دار بود، به‌طوری‌که بیشترین میزان عملکرد در ابتدای ماه آبان نسبت به ابتدای ماه مهر به‌دست آمد (Awadalla & Morsy, 2017). در مورد اثر تاریخ کاشت بر عملکرد کینوا گزارشات متعددی وجود دارد (Bertero et al., 2000; Bertero; 2003; Abdel Nour & Hayam, 2011; Amer et al., 2014) که بعضا حاکی از اختلاف قابل توجه ژنوتیپ­ها از نظر عملکرد و سایر صفات می‌باشد، به‌طوری‌که ژنوتیپ Kvlsra-2 بیشترین تعداد شاخه در بوته و بیشترین تعداد برگ در بوته را در هر دو فصل کشت داشته است. بنابراین و با توجه به احتمال گسترش آزادسازی رقم‌های جدید در کشور، بررسی پاسخ آنها به عوامل اقلیمی ضرورت دارد.

 

نتیجه‌گیری کلی

رشد و نمو و تولید کینوا، تحت تاثیر ژنوتیپ و تاریخ کاشت قرار دارد و با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه گرمسار، تاخیر در کاشت بهاره، باعث کاهش عملکرد دانه شد؛ بنابراین بهترین زمان کاشت کینوا در منطقه گرمسار، اواسط اسفندماه می‌باشد. در کشت دیر و پس از آغاز بهار، به دلیل هم‌زمانی مرحله گرده‌افشانی و پر شدن دانه با دمای بالا و رطوبت نسبی پایین هوا، وزن هزار دانه و در نهایت عملکرد، کاهش قابل ملاحظه­ای داشت. رقم Titicaca با توجه به عملکرد بالاتر و زودرس‎­تر بودن نسبت به دو ژنوتیپ Q26 و Q29، برای کشت در منطقه گرمسار مناسب بود و با تاخیر در کاشت (یک فروردین)، این رقم نسبت به دو ژنوتیپ دیگر، کاهش عملکرد کمتری را نشان داد.

REFERENCES

  1. Adolf, V. I., Shabala, S., Andersen, M. N., Razzaghi, F. & Jacobsen, S. E., (2012). Varietal differences of quinoa's tolerance to saline conditions. Plant Soil, 357, 117-129.
  2. Awadalla, A. &Morsy, A. S. M. (2017). Influence of planting dates and nitrogen fertilization on the performance of quinoa genotypes under toshka conditions. Egyptian Journal of Agronomy, 1, 27-40.
  3. Amer, S., Hassan, M., Ehsanullah, Shakeel, A. A., Mohsin, T. & Aziz, R. (2014). Growth and development of Chenopodium quinoa genotypes at different sowing dates. Journal of Agricultural Research, 52(4), 535-546.
  4. Abdel, N., Nadya, A. R. & Hayam S. A. f. (2011). Influence of sowing date and nitrogen fertilization on yield and its components in some bread wheat genotypes. Egyptian Journal of Agricultural Research, 89(4), 1413-1433.
  5. Bertero, H. D., King, R. W. & Hall, A. J. (2000). Photoperiod and temperature effects on the rate of leaf appearance in quinoa (Chenopodium quinoa). Australian Journal of Plant Physiology 27, 349 356.
  6. Bertero, H. D. (2003). Response of development processes to temperature and photoperiod in quinoa (Chenopodium quinoa Wild). Food Review International, 19, 87-97.
  7. Bhargava A, Shukla, S. & Ohri, D. (2006). Chenopodium quinoa—an Indian Perspective. Indian Crop Production, 23, 73–87.
  8. Bazile, D., Fuentes, F. & Mujica, A., (2013). Historical perspectives and domestication of quinoa. In: Bhargava, A., Srivastava, S. (eds.), Quinoa: Botany, Production and Uses. (pp. 16-35.). CABI Publisher, Wallingford, UK.
  9. Food and Agriculture Organization. (2011). Quinoa; an acient crop to contribute to world food security in FAO. 63p.from http://www.fao.org.
  10. Garcia, M., Condori, B. & Castillo, C.D. (2015). Agro ecological and agronomic cultural practices of quinoa in South America. In: Murphy, K., Matanguihan J. (eds.). Quinoa: Improvement and Sustainable Production. John Wiley & Sons, Inc. pp. 25-46.
  11. Garcia-Parra, M., Zurita-Silva, A., Stechauner-Rohringer, R., Roa-Acosta, D. & Jacobsen, S. (2020). Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) and its relationship with agro climatic characteristics: A Colombian perspective. Chilean Journal of Agricultural Research, 80(2), 290-302.
  12. Gomez-Pando, L. R., Alvarez-Castro, R. & de la Barra, E. (2010). Effect of salt stress on Peruvian germplasm of Chenopodium quinoa Wild: a promising crop. Journal of Agronomy and Crop Science, 196, 391-396.
  13. Gonzalez, J. A., Y. Konishi, M. Bruno, M. Valoy & Prado, F. E. (2012). Interrelationships among seed yield, total protein and amino acid composition of ten quinoa (Chenopodiumquinoa) cultivars from two different agro ecological regions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(6), 12–29. v92.
  14. Hirich, A., Choukr‐Allah, R. & Jacobsen, S. E. (2014). Quinoa in Morocco–Effect of sowing dates on development and yield. Journal of Agronomy and Crop Science, 200, 371-377.
  15. Lavini, A., Pulvento, C., d'Andria, R., Riccardi, M., Choukr-Allah, R., Belhabib, O., İncekaya, Ç. Metin Sezen, S., Qadir, M. & Jacobsen, S. E. (2014). Quinoa's potential in the Mediterranean region. Journal of Agronomy and Crop Science. 200, 344-360.
  16. Morrison, M. J. & Stewart, D. W. (2002). Heat stress during flowering in summer Brassica. Crop Science, 42, 797-803.
  17. Martinez, E. A., Alnayef, M., Marotti, I., Bosi, S. & Biondi, S. (2015). Beyond the ionic and osmotic response to salinity in Chenopodium quinoa: functional elements of successful halophytism. Functional Plant Biology, 38: 1-14.
  18. McClelland, D. & Dyck, E. (2012). Quinoa trial for northeast upland farms. (Annual Report). Sustainable Agriculture Research and Education.  Retrieved Aug 11, 2016, from https://doi.org/10.1080/21683565.2016.1177805.
  19. Shirinnejad, R. Torabogiglu, M. &Mahmudi, F. (2018). Investigating the compatibility of quinoa cultivars in different planting dates and their effects on morphological, physiological and biochemical indicators. The Second International Conference and the Sixth National Conference on Organic and Conventional Agriculture. (In Persian)
  20. Salehi, M. & Dehghani, F. (2017). Quinoa, a quasi-grain suitable for saline water sources. (1thEd). National Salt Research. (In Persian)
  21. Salehi, M., Soltani, V. & Dehghani, F. (2019). Influence of planting date on phonological stages and yield of quinoa seeds in saline conditions. Journal of Environmental Stress in Agricultural Sciences, 3, 923-932. (In Persian)
  22. Pulvento, C., Riccardi, M., Lavini, A., D’Andria, R., Iafelice, G. & Marconi, E. (2010). Field trial evaluation of two Chenopodium quinoa genotypes grown under rain-fed conditions in a typical Mediterranean environment in south Italy. Journal of Agronomy and Crop Science. 196. 407–11.
  23. Razzaghi, F., Ahmadi, S. H., Jensen, C. R., Jacobsen, S. E. & Andersen, M. N. (2011). The salt tolerance of quinoa measured under field conditions. International Congress on Irrigation and Drainage, 15-23 October, Tehran, Iran.
  24. Robert, E., Kristen, O. & Eric, R. (2014). Optimal planting date, row width, and critical weed-free period for grain amaranth and quinoa grown in Ontario, Canada. Journal NRC Research Press, 360-367.
  25. Tavusi, M. & Sepahvand, N. (2014). Effect of planting date on yield and phonological and morphological characteristics of different genotypes of the new quinoa plant in Khuzestan. The First International Congress and the 13th Iranian Genetics Congress. (In Persian)
  26. Vega-Galvez, A., Miranda, M., Vergara, J., Uribe, E., Puente, L. & Martinez, E.A. (2010). Nutrition facts and functional potential of quinoa (Chenopodium quinoa Wild.), an ancient Andean grain: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(15), 2541-2547.
  1. REFERENCES

    1. Adolf, V. I., Shabala, S., Andersen, M. N., Razzaghi, F. & Jacobsen, S. E., (2012). Varietal differences of quinoa's tolerance to saline conditions. Plant Soil, 357, 117-129.
    2. Awadalla, A. &Morsy, A. S. M. (2017). Influence of planting dates and nitrogen fertilization on the performance of quinoa genotypes under toshka conditions. Egyptian Journal of Agronomy, 1, 27-40.
    3. Amer, S., Hassan, M., Ehsanullah, Shakeel, A. A., Mohsin, T. & Aziz, R. (2014). Growth and development of Chenopodium quinoa genotypes at different sowing dates. Journal of Agricultural Research, 52(4), 535-546.
    4. Abdel, N., Nadya, A. R. & Hayam S. A. f. (2011). Influence of sowing date and nitrogen fertilization on yield and its components in some bread wheat genotypes. Egyptian Journal of Agricultural Research, 89(4), 1413-1433.
    5. Bertero, H. D., King, R. W. & Hall, A. J. (2000). Photoperiod and temperature effects on the rate of leaf appearance in quinoa (Chenopodium quinoa). Australian Journal of Plant Physiology 27, 349 356.
    6. Bertero, H. D. (2003). Response of development processes to temperature and photoperiod in quinoa (Chenopodium quinoa Wild). Food Review International, 19, 87-97.
    7. Bhargava A, Shukla, S. & Ohri, D. (2006). Chenopodium quinoa—an Indian Perspective. Indian Crop Production, 23, 73–87.
    8. Bazile, D., Fuentes, F. & Mujica, A., (2013). Historical perspectives and domestication of quinoa. In: Bhargava, A., Srivastava, S. (eds.), Quinoa: Botany, Production and Uses. (pp. 16-35.). CABI Publisher, Wallingford, UK.
    9. Food and Agriculture Organization. (2011). Quinoa; an acient crop to contribute to world food security in FAO. 63p.from http://www.fao.org.
    10. Garcia, M., Condori, B. & Castillo, C.D. (2015). Agro ecological and agronomic cultural practices of quinoa in South America. In: Murphy, K., Matanguihan J. (eds.). Quinoa: Improvement and Sustainable Production. John Wiley & Sons, Inc. pp. 25-46.
    11. Garcia-Parra, M., Zurita-Silva, A., Stechauner-Rohringer, R., Roa-Acosta, D. & Jacobsen, S. (2020). Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) and its relationship with agro climatic characteristics: A Colombian perspective. Chilean Journal of Agricultural Research, 80(2), 290-302.
    12. Gomez-Pando, L. R., Alvarez-Castro, R. & de la Barra, E. (2010). Effect of salt stress on Peruvian germplasm of Chenopodium quinoa Wild: a promising crop. Journal of Agronomy and Crop Science, 196, 391-396.
    13. Gonzalez, J. A., Y. Konishi, M. Bruno, M. Valoy & Prado, F. E. (2012). Interrelationships among seed yield, total protein and amino acid composition of ten quinoa (Chenopodiumquinoa) cultivars from two different agro ecological regions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(6), 12–29. v92.
    14. Hirich, A., Choukr‐Allah, R. & Jacobsen, S. E. (2014). Quinoa in Morocco–Effect of sowing dates on development and yield. Journal of Agronomy and Crop Science, 200, 371-377.
    15. Lavini, A., Pulvento, C., d'Andria, R., Riccardi, M., Choukr-Allah, R., Belhabib, O., İncekaya, Ç. Metin Sezen, S., Qadir, M. & Jacobsen, S. E. (2014). Quinoa's potential in the Mediterranean region. Journal of Agronomy and Crop Science. 200, 344-360.
    16. Morrison, M. J. & Stewart, D. W. (2002). Heat stress during flowering in summer Brassica. Crop Science, 42, 797-803.
    17. Martinez, E. A., Alnayef, M., Marotti, I., Bosi, S. & Biondi, S. (2015). Beyond the ionic and osmotic response to salinity in Chenopodium quinoa: functional elements of successful halophytism. Functional Plant Biology, 38: 1-14.
    18. McClelland, D. & Dyck, E. (2012). Quinoa trial for northeast upland farms. (Annual Report). Sustainable Agriculture Research and Education.  Retrieved Aug 11, 2016, from https://doi.org/10.1080/21683565.2016.1177805.
    19. Shirinnejad, R. Torabogiglu, M. &Mahmudi, F. (2018). Investigating the compatibility of quinoa cultivars in different planting dates and their effects on morphological, physiological and biochemical indicators. The Second International Conference and the Sixth National Conference on Organic and Conventional Agriculture. (In Persian)
    20. Salehi, M. & Dehghani, F. (2017). Quinoa, a quasi-grain suitable for saline water sources. (1thEd). National Salt Research. (In Persian)
    21. Salehi, M., Soltani, V. & Dehghani, F. (2019). Influence of planting date on phonological stages and yield of quinoa seeds in saline conditions. Journal of Environmental Stress in Agricultural Sciences, 3, 923-932. (In Persian)
    22. Pulvento, C., Riccardi, M., Lavini, A., D’Andria, R., Iafelice, G. & Marconi, E. (2010). Field trial evaluation of two Chenopodium quinoa genotypes grown under rain-fed conditions in a typical Mediterranean environment in south Italy. Journal of Agronomy and Crop Science. 196. 407–11.
    23. Razzaghi, F., Ahmadi, S. H., Jensen, C. R., Jacobsen, S. E. & Andersen, M. N. (2011). The salt tolerance of quinoa measured under field conditions. International Congress on Irrigation and Drainage, 15-23 October, Tehran, Iran.
    24. Robert, E., Kristen, O. & Eric, R. (2014). Optimal planting date, row width, and critical weed-free period for grain amaranth and quinoa grown in Ontario, Canada. Journal NRC Research Press, 360-367.
    25. Tavusi, M. & Sepahvand, N. (2014). Effect of planting date on yield and phonological and morphological characteristics of different genotypes of the new quinoa plant in Khuzestan. The First International Congress and the 13th Iranian Genetics Congress. (In Persian)
    26. Vega-Galvez, A., Miranda, M., Vergara, J., Uribe, E., Puente, L. & Martinez, E.A. (2010). Nutrition facts and functional potential of quinoa (Chenopodium quinoa Wild.), an ancient Andean grain: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(15), 2541-2547.