مدیریت کود نیتروژن تحت تاثیر تنش گرما در دوره گرده‌افشانی کینوا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. استادیار مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی- یزد- ایران

2 موسسه تحقیقات خاک و آب کشور

10.22069/ejcp.2021.18055.2335

چکیده

سابقه و هدف: کینوا (Chenopodium quinoa) گیاه هالوفیت اختیاری می‌باشد که برای کشت در اراضی شور نیز مورد توجه قرارگرفته است. اگر چه بیشتری مطالعات نیاز غذایی کینوا بر مدیریت مصرف نیتروژن متمرکز است ولی شرایط اقلیمی و تولید ارگانیک این گیاه در کشورهای مبداء مانند بولیوی و پرو، باعث شده گیاه از بقایای کود محصول قبلی استفاده کرده مدیریت مصرف کود اوره و سایر عناصر پرمصرف و کم مصرف کمتر مورد بررسی قرار گیرد (19). در این شرایط مصرف بهینه کود خصوصاً کودهای نیتروژنی به منظور جلوگیری از ورس، امکان برداشت مکانیزه و افزایش عملکرد اهمیت زیادی دارد. شرایط اقلیمی تاثیر بسیار زیادی در عملکرد کینوا دارد. مهمترین تنش در فلات مرکزی علاوه بر شوری، تنش گرما در دوره گرده‌افشانی و پرشدن دانه است که موجب کاهش شدید عملکرد می-شود (21). هدف از این آزمایش مدیریت بهینه کود نیتروژن در شرایط متغییر محیطی است.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تعیین نیاز کودی کینوا در شرایط نرمال و تنش گرما در دوره گرده‌افشانی آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات شوری صدوق یزد انجام شد. ترکیبات تیماری شامل 9 تیمار با مقادیر مختلف نیتروژن ( 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم اوره در هکتار) و تقسیط (دو تقسیط هنگام کشت و اوایل غنچه دهی و سه تقسیط هنگام کاشت، اوایل غنچه دهی و اوایل گلدهی) بعلاوه یک تیمار شاهد بدون مصرف کود در سه تکرار بود. کشت کینوا رقم تیتیکاکا در تاریخ 11 شهریور 1396 و 16 مرداد 1397 انجام گردید. شوری آب آبیاری بعد از کشت dS/m 8 و سپس هر دو هفته یکبار با آب شوری dS/m 14 آبیاری شد. بعد از برداشت عملکرد و اجزای عملکرد و درصد نیتروژن دانه اندازه‌گیری شد. میزان کارایی مصرف نیتروژن، سودمندی جزئی، بازیافت نیتروژن مصرفی و میزان درجه روز رشد مورد نیاز هر مرحله رشدی محاسبه گردید. تجزیه داده‌ها در هر سال به دلیل معنی‌دار بودن آزمون بارتلت بطور جداگانه با نرام افزار SAS v9.1 انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که سطح کاربرد تیمار کودی بر عملکرد و زیست توده تولیدی تاثیر معنی‌دار داشت. در سال اول بیشترین عملکرد دانه در سطح کود 200 کیلوگرم در هکتار با عملکرد 2 تن در هکتار بدست آمد. در سطوح پایان کودی کارایی جذب و میزان بازیافت نیتروژن مصرفی بیشتر بود و تیمارهای سه تقسیط بهتر از دو تقسیط بود. در سطوح بالای کود تاثیر تقسیط کمتر از سطوح پایین‌تر کود بود. میزان برداشت نیتروژن در دسترس در تیمار شاهد 8/2 و در تیمار 200 کیلوگرم در هکتار 3/6 گرم در متر مربع بود. بیشترین کارایی بازیافت در تیمار 50 کیلوگرم و 3 تقسیط مشاهده شد. درصد نیتروژن دانه در شاهد بطورمعنی‌داری کمتر از تیمارهای کودی بود و بین تیمارهای کودی اختلاف معنی‌دار مشاهده نشد که نشان دهنده توانایی گیاه در کارایی بازیافت نیتروژن به دانه و حفظ درصد پروتئین در سیستم‌های کم نهاده تحت تنش شوری است. در سال دوم تنش گرما در دوره گرده‌افشانی موجب شد عملکرد دانه و میزان برداشت نیتروژن به ترتیب 62 و 59 درصد کاهش یابد. تاثیر تنش گرمایی در دوره گرده‌افشانی کینوا موجب کاهش کارایی استفاده از کود و کاهش شدید عملکرد شد ولی بر درصد نیتروژن دانه و وزن هزار دانه تاثیری نداشت.
نتیجه‌گیری: نیاز کودی، کارایی استفاده از کود و بازیافت نیتروژن دانه کینوا تحت تاثیر شرایط اقلیمی مختلف تغییر کرد، گرچه درصد نیتروژن تجمع یافته در دانه تغییر معنی‌داری نداشت، بنابراین نیاز است جهت رسیدن به نتیجه مطلوب مدیریت کودی در شرایط اقلیمی و خاکی متفاوت تعیین شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of nitrogen fertilizer management and heat stress during quinoa anthesis

نویسندگان [English]

  • farhad Dehghany 1
  • Hamed Rezaii 2
1 National Salinity Research Center Nahalestan Ave. Airport Bulevard
2 Soil and Water Research Institute(SWRI) Meshkin-dasht road, Imam Khomeini Ave. Karaj, Iran P.O. Box: 3177993545
چکیده [English]

Background and objectives:
Chenopodium quinoa is a facultative halophyte plant which has been considered for cultivation in saline soils. Although most studies of the nutritional requirement of quinoa focus on nitrogen consumption management. Since the plant is considered for organic production in Peru and Bolivia and is also grown after crops such as potatoes, fertilizer is not recommended and the plant uses the fertilizer residues of the previous crop (19). Under these conditions, the optimal use of fertilizers, especially nitrogen fertilizers, to prevent lodging, mechanized harvesting and increase yield is very important. Climate conditions have a major impact on quinoa performance. The most important stress on the central plateau, in addition to salinity, is heat stress during the pollination and grain filling period, which causes a sharp decrease in yield (21). The purpose of this experiment is to optimize nitrogen fertilizer management in changing environmental conditions.

Materials and methods:
In order to determine quinoa fertilizer requirements under normal and heat stress during pollination period the experimental was conducted based on complete randomized block design in three replications, it was performed in Sadough Research Station of Yazd. Treatment consisted of nine treatments with different amounts of nitrogen (50, 100, 150 and 200 kg of urea ha-1) and splitting (two splitting at planting and early floral initiation and three splitting at planting, early floral initiation and flowering) plus a control treatment with three replications. Quinoa cultivation of Titicaca was carried out on September 1, 2017 and August 7, 2018. Applied irrigation water salinity after sowing was 8 dS/m and after emergence 14 dS/m saline water applied every two weeks. After harvesting, yield and yield components and nitrogen percentage of grain were measured. The efficiency of nitrogen consumption, partial efficiency, recycling of nitrogen consumption and the growing degree day for each growth stage were calculated. Data analysis was performed for each year separately due to the significance of the Bartlett test with SAS v9.1 software.
Results:
The results showed that the level of application of fertilizer treatment had a significant effect on yield and biomass production. In the first year, the maximum grain yield obtained at 200 kg ha-1 with seed yield of 2 t ha-1. At lower level of fertilizer application, the adsorption efficiency and the amount of nitrogen recycled were higher, and the treatments of the three splitting were better than the two. At higher levels of fertilizer, the effect of splitting was less than lower levels of fertilizer. The amount of harvested available nitrogen in the control treatment was 2.8 and at 200 kg ha-1 was 6.3 g m-2. The highest recycling efficiency was observed in 50 kg treatment with 3 splitting. The percentage of seed nitrogen in the control was significantly lower than the fertilizer treatments and there was no significant difference between the fertilizer treatments, which shows the plant's ability to remobilize nitrogen to seeds and maintain protein percentage in low-input systems under saline condition. In the second year with heat stress during the anthesis period, grain yield and nitrogen yield decreased by 62% and 59%, respectively. The effect of thermal stress during the quinoa pollination period reduced the efficiency of fertilizer use and severely reduced yield, but did not affect the percentage of grain nitrogen and the thousand kernel weight.
Conclusion:
The fertilizer requirement, the efficiency of fertilizer application and the recovery of quinoa seed nitrogen changed under different climatic conditions, although the percentage of nitrogen accumulated in the grain did not change significantly, so to achieve the desired result, fertilizer management would be altered in different climatic and soil conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chenopodium quinoa
  • Splitting
  • Stress
  • urea fertilizer