فاضلی, فرزانه, اکبری, غلام علی, اکبری, غلام عباس, نادری عارفی, علی, بناکاشانی, فاطمه. (1400). پاسخ ژنوتیپهای مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار. , 52(2), 41-49. doi: 10.22059/ijfcs.2020.303866.654725
فرزانه فاضلی; غلام علی اکبری; غلام عباس اکبری; علی نادری عارفی; فاطمه بناکاشانی. "پاسخ ژنوتیپهای مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار". , 52, 2, 1400, 41-49. doi: 10.22059/ijfcs.2020.303866.654725
فاضلی, فرزانه, اکبری, غلام علی, اکبری, غلام عباس, نادری عارفی, علی, بناکاشانی, فاطمه. (1400). 'پاسخ ژنوتیپهای مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار', , 52(2), pp. 41-49. doi: 10.22059/ijfcs.2020.303866.654725
فاضلی, فرزانه, اکبری, غلام علی, اکبری, غلام عباس, نادری عارفی, علی, بناکاشانی, فاطمه. پاسخ ژنوتیپهای مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار. , 1400; 52(2): 41-49. doi: 10.22059/ijfcs.2020.303866.654725
پاسخ ژنوتیپهای مختلف کینوا (Chenopodiumquinoa) به تاریخ کاشت از نظر صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد در شهرستان گرمسار
1دانشجو،، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
2دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران
3استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ورامین
4استادیار، 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.
Response of different quinoa (Chenopodiumquinoa) genotypes to planting date in terms of morphological traits, yield and yield components in Garmsar region
نویسندگان [English]
farzane fazeli1؛ Gholamali Akbari2؛ Gholam Abbas Akbari2؛ Ali Naderi Arefi3؛ Fatemeh Benakashani4
1Department of Agriculture and Plant Breeding, Aburaihan Campus of University of Tehran
2Department of Agriculture and Plant Breeding, Aburaihan Campus of University of Tehran
3Tehran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Varamin
4Department 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
اصل مقاله
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.
موادوروشها
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 SajamaIranshahr و SantaMaria 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
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.
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.
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.
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.
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.
Bertero, H. D. (2003). Response of development processes to temperature and photoperiod in quinoa (Chenopodium quinoa Wild). Food Review International, 19, 87-97.
Bhargava A, Shukla, S. & Ohri, D. (2006). Chenopodium quinoa—an Indian Perspective. Indian Crop Production, 23, 73–87.
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.
Food and Agriculture Organization. (2011). Quinoa; an acient crop to contribute to world food security in FAO. 63p.from http://www.fao.org.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Morrison, M. J. & Stewart, D. W. (2002). Heat stress during flowering in summer Brassica. Crop Science, 42, 797-803.
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.
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.
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)
Salehi, M. & Dehghani, F. (2017). Quinoa, a quasi-grain suitable for saline water sources. (1thEd). National Salt Research. (In Persian)
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)
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.
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.
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.
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)
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.
مراجع
REFERENCES
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.
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.
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.
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.
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.
Bertero, H. D. (2003). Response of development processes to temperature and photoperiod in quinoa (Chenopodium quinoa Wild). Food Review International, 19, 87-97.
Bhargava A, Shukla, S. & Ohri, D. (2006). Chenopodium quinoa—an Indian Perspective. Indian Crop Production, 23, 73–87.
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.
Food and Agriculture Organization. (2011). Quinoa; an acient crop to contribute to world food security in FAO. 63p.from http://www.fao.org.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Morrison, M. J. & Stewart, D. W. (2002). Heat stress during flowering in summer Brassica. Crop Science, 42, 797-803.
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.
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.
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)
Salehi, M. & Dehghani, F. (2017). Quinoa, a quasi-grain suitable for saline water sources. (1thEd). National Salt Research. (In Persian)
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)
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.
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.
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.
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)
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.