تاثیر محلول پاشی نانوکودها و تنش شوری بر غلظت عناصر غذایی برگ و بذر و صفات فیزیولوژیک در کینوا (chenopodium quinoa)

سابقه و هدف: کینوا (chenopodium quinoa) یک گیاه شبه غله‌ای با ارزش غذایی بالا و متحمل به تنش‌های غیر زنده می‌باشد. گیاه کینوا به تازگی از طرف وزارت جهاد کشاورزی برای کشت در مناطق شور و با محدودیت تامین آب کافی توصیه شده است، اما مطالعات زیادی در مورد ویژگی‌های رشد و نموی و نیاز تغذیه‌ای (کودی) این گیاه در کشور در دسترس نیست. فناوری نانو امکان استفاده از عناصر غذایی و کاهش هزینه‌های حفاظت از محیط زیست را فراهم کرده است. تنش شوری یکی از مهمترین محدودیت‌های رشد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک است. با توجه به اهمیت تنش شوری و گیاه کینوا و نانوکود، این آزمایش با هدف بررسی تاثیر محلول‌پاشی نانوکودها بر غلظت عناصر غذایی برگ و بذر و برخی صفات فیزیولوژیک در شرایط تنش شوری روی گیاه کینوا انجام گرفت.مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه به صورت گلدانی اجرا شد. عامل اول تنش شوری با آب دریاچه ارومیه در سه سطح (0، 16 و 32 دسی‌زیمنس بر متر) و عامل دوم نانوکود در پنج سطح (کلسیم، سیلیس، روی، پتاسیم و شاهد (عدم محلول‌پاشی) بود. برای تعیین میزان پتاسیم و سدیم ابتدا محلول‌های استاندارد هرکدام از این عناصر تهیه شده و غلظت عناصر توسط دستگاه فیلم فوتومتر (مدل clinical pfp7) به روش نشر شعله‌ای ابتدا استاندارها و سپس نمونه‌ها اصلی قرائت شدند. اندازه‌گیری کلسیم و روی نیز توسط دستگاه جذب اتمی (مدل aa6300) قرائت گردید. تجزیه و تحلیل آماری داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار sas ver. 9.1 و matatc انجام و مقایسه میانگین‌ها نیز توسط آزمون lsd در سطح پنج درصد انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که تنش شوری 32 و 16 دسی زیمنس بر متر در مقایسه با شاهد به ترتیب کلسیم برگ (56 و 53 درصد)، کلسیم بذر (52 و 48 درصد)، کلروفیل a (32 و 14 درصد) و کلروفیل b (28 و 12 درصد) را کاهش داد، ولی به ترتیب مقدار روی بذر (45 و 36 درصد)، کاروتنوئید (30 و 18 درصد)، پرولین (33 و 15 درصد) و قندهای محلول (24 و 8 درصد) را افزایش داد. محلول‌پاشی با نانوکودها در مقایسه با شاهد، مقدار کلسیم بذر، روی بذر، محتوای کلروفیل aو b و پرولین را افزایش داد. بیشترین مقدار روی برگ (67.66 میلی‌گرم بر کیلوگرم)، وزن خشک کل (33.31 گرم) و عملکرد دانه (11.64 گرم) از تیمار بدون تنش شوری و محلول‌پاشی با نانوکود روی حاصل شد. همچنین بیشترین مقدار پتاسیم بذر (1.95 درصد) و برگ (3.86 درصد) به ترتیب از محلول‌پاشی کلسیم و پتاسیم در شرایط تنش شوری 16 دسی زیمنس بر متر بدست آمد.نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان داد، سطوح مختلف تنش شوری باعث ایجاد آثار منفی بر کلیه صفات موثر بر رشد کینوا شد. بیشترین میزان کاهش صفات در تنش شوری 32 دسی زیمنس بر متر مشاهده شد. محلول‌پاشی با نانوکودها با افزایش محتوای کلروفیل، پرولین، کلسیم و روی بذر سبب افزایش وزن خشک کل و عملکرد دانه کینوا گردید. لذا جهت بهبود عملکرد گیاه کینوا بویژه در شرایط تنش شوری، محلول‌پاشی نانوکودها پیشنهاد می‌گردد.

Impact of spraying nanofertilizers and salinity stress on leaf and seed nutrient concentrations and physiological traits in in quinoa (Chenopodium quinoa)

AbstractBackground and objectives: Quinoa (Chenopodium quinoa) is a likecereal plant with high nutritional value and tolerant of abiotic stresses. Quinoa has recently been recommended by the Ministry of AgricultureJahad for cultivation in saline areas with limited water supply, but there are not many studies on the growth characteristics and nutritional needs of this plant in the country. Nanotechnology has made possiblity to use nutrients and reduces the cost of environmental protection. Salinity stress is one of the most important limitations of crop growth in arid and semiarid regions. Due to the importance of salinity stress, nano fertilizer and quinoa plant, this experiment was conducted to investigate the effect of spraying different nanofertilizers on leaf and seed nutrient concentrations and some physiological traits in quinoa under salinity stress.Materials and methods: This experiment was carried out as a factorial experiment based on completely randomized design with three replications in the research farm of Urmia University in the pot during 2017. The first factor was salinity stress (Lake Urmia water was used) at three levels (0, 16 and 32 dS /m) and the second factor was nanofertilizers at five levels (calcium, silica, zinc, potassium and control (no foliar application). To determine the amount of potassium and sodium, first standard solutions of each of these elements were prepared and the concentration of the elements was read by the flamephotometer (Clinical pfp7 model) by flame diffusion method, first the standards and then the main samples. Measurements of calcium and zinc were also read by atomic absorption spectrometer (model AA6300). Statistical analysis of data using SAS software Ver. 9.1 and MATATC were performed and the means were compared by LSD test at the level of 5%.Results: Results showed that salinity stress of 32 and 16 dS/m compared to control traits leaf calcium (56 and 53%), seed calcium (52 and 48), chlorophyll a (32 and 14%) and chlorophyll b (28, 12%) decreased respectively; but the amount of seed zinc content (45 and 36%), carotenoids (30 and 18%), proline (33 and 15%), soluble sugars (24 and 8%), seed sodium (20 and 19%) and leaf sodium (56 and 48%), increased respectively. Foliar application of nanofertilizers in comparison with the control increased the amount of seed calcium, seed zinc, chlorophyll a and b and proline content. The highest amount on leaf zinc (67.66 mg/kg) were obtained from the treatment without salinity and spraying with zinc nanofertilizer. Also, the highest amounts of seed potassium (1.95%) and leaf potassium (3.86%) were obtained under salinity stress of 16 dS/m and foliar application of calcium and potassium, respectively.Conclusion: The findings of this study indicated that different levels of salinity stress caused negative effects on all traits affecting quinoa growth. The highest reduction in traits was observed in salinity stress of 32 dS/m. Spraying with nanofertilizer via enhancing chlorophyll and proline content, seed zinc and calcium led to increase total dry weight and seed yield of quinoa. Therefore, to improve the yield of quinoa especially in salinity stress conditions, spraying of nanofertilizers is suggested.