مطالعه مقایسه ای اثر کودهای شیمیایی و زیستی بر برخی صفات فیزیولوژی، بیوشیمیایی و عمکرد گیاه کینوا (chenopodium quinoa l.) در خاک شور و غیر شور

:کینوا با نام علمی chenopodium quinoa willd، گیاهی یکساله و با خاستگاه آمریکای لاتین است که با وجود ارزش غذایی بالا، در برابر طیف گسترده‌ای از تنش‌های غیر زیستی متحمل است و قابلیت رشد در زمین‌های حاشیه‌ای را دارد .مطالعات اندکی درباره‌ تاثیر کاربرد توام کودهای زیستی بر عملکرد و ویژگی های فیزیولوژیک گیاه کینوا در شرایط تنش شوری صورت گرفته است. بنابراین، هدف از انجام این پژوهش مطالعه مقایسه ای دو مکانه تاثیر کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد و برخی ویژگی های فیزیولوژیک گیاه کینوا در خاک شور و غیر شور بوده است.مواد و روش‌ها: به منظور مقایسه و بررسی اثر خاک‌های شیرین (غیر شور) و شور بر عملکرد و برخی ویژگی‌های فیزیولوژی و بیوشیمیایی گیاه کینوا تحت تیمارهای ساده و تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی، پژوهشی به صورت کرت‌های خرد شده و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در دو مزرعه‌‌ مجزا در شمال شرق شهر اصفهان اجرا گردید. شوری در دو سطح، شامل خاک غیر شور (ec = 2.91 ds/m) و خاک شور (ec = 6.2 ds/m) به عنوان عامل اصلی و ترکیب کودهای زیستی در چهار سطح شاهد (بدون کود زیستی)، نیتروکسین، بیوفسفر و تلفیق نیتروکسین و بیوفسفر و کود‌های شیمیایی در دو سطح عدم کاربرد و کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی نیتروژن و فسفر به صورت فاکتوریل به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد و مقادیر کلروفیل کل، کاروتنوئیدها، کربوهیدرات کل، پروتئین محلول، شاخص سطح برگ، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک در کینوا تحت تیمارهای مذکور مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند.یافته‌ها: نتایج نشان داد که هرچند شوری خاک موجب کاهش معنی‌دار صفات بیوشیمیایی کلروفیل کل، کربوهیدرات کل، پروتئین محلول و شاخص سطح برگ در تیمارهای کاربرد مجزای هر یک از کودهای زیستی مورد استفاده در پژوهش گردید، اما حداکثر مقادیر برای صفات ذکر شده در خاک شور و در شرایط کاربرد کودهای شیمیایی تحت تیمار تلفیقی کودهای زیستی نیتروکسین و بیوفسفر حاصل شد. این موضوع نشان می‌دهد که کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی نیتروژن و فسفر نه تنها موجب تعدیل اثرات شوری خاک بر کینوا شده بلکه با افزایش ظرفیت فیزیولوژیک و بهبود فعالیت‌های بیولوژیک در گیاه کینوا باعث افزایش معنی‌دار صفات مورد بررسی شده اند. از طرفی میزان کاروتنوئیدهاس گیاه که به عنوان نوعی مکانسیم دفاعی در پاسخ به تنش اسمزی از طریق اتلاف انرژی نوری بالا و حذف اکسیژن‌های فعال، توان مقابله با وضعیت تنش را افزایش می‌دهند، در خاک شور حدود 3 برابر بیشتر از خاک غیر شور بود. حداکثر عملکرد بیولوژیک در خاک غیر شور نیز تنها حدود 10 درصد بیشتر از خاک شور بود. این نتایج در مجموع نشان دهنده مقاومت بالای گیاه کینوا به شرایط تنش شدید اسمزی است. نتیجه‌گیری: نتایج در مجموع نشان داد که با وجود شوری خاک گیاه کینوا نه تنها توانست دوره‌ رشد خود را کامل کند و بذر تولید نماید، بلکه تحت تیمار کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی حداکثر عملکرد دانه کینوا در خاک غیر شور تنها حدود 12 درصد از خاک شور بیشتر بود. این موضوع نشانگر مقاومت بالای کینوا به شرایط تنش شوری است. بنابراین، گیاه کینوا به عنوان یک گیاه امیدبخش با پتانسیل عملکرد بالا که هم از نظر زراعی در خاک شور عملکرد مناسبی داشته و هم محصول تولیدی آن از کیفیت بالایی برخورداراست، برای کشت در مناطق با حاصلخیزی کم و دارای شرایط تنش قابل توصیه است. همچنین استفاده از کودهای زیستی، به عنوان تامین کننده و تسیهیل کننده بخشی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را می‌توان، به عنوان راهکاری کاربردی جهت کاهش اثرات تنش‌های محیطی و مصرف بهینه‌ و متعادل کودهای شیمیایی در زراعت کینوا در راستای دستیابی به اهداف کشاورزی پایدار معرفی کرد

A comparative study of the effect of chemical and biological fertilizers on some physiological traits, biochemical traits and yield of quinoa (Chenopodium quinoa L.) in saline and non-saline soils

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd) is an annual Latin American plant that, despite its high nutritional value, is able to withstand a wide range of nonbiological stresses and can be cultivated in agriculturally marginal lands.Few studies have been conducted on the effect of simultaneous application of biofertilizers on the yield and physiological traits of Quinoa under salt stress conditions. Thus, the present study was an attempt to compare the effect of biological and chemical fertilizers application on yield and some physiological traits of Quinoa in saline and nonsaline soils.Materials and methodsIn order to compare and evaluate the effect of nonsaline and saline soils on yield as well as physiological and biochemical traits of Quinoa under simple and integrated (chemical and biological ) fertilizer treatments, a split plot with randomized complete block design and three replicates was used in two separate farms in the northeast of Isfahan. Two levels of salinity including nonsaline soils (EC = 2.91 dS / m) and saline soils (EC = 6.2 dS / m) were regarded as main factor and composition of biofertilizers at four levels of control (no biofertilizer), nitroxin, biophosphorus and nitroxin + biophosphorus and applications of chemical fertilizers at two levels including no fertilizer and factorial application of nitrogen+ phosphorus were considered as subfactors. Total values of chlorophyll, carotenoids, carbohydrate, soluble protein, leaf area index, grain yield, and biological yields of quinoa were studied under the aforementioned treatments.Results The results showed that although soil salinity led to significant declines in the biochemical traits such as total chlorophyll level, total carbohydrate level, soluble proteins and leaf area index in the separate biofertilizer application treatments, maximum values of the aforementioned traits were obtained in saline soil under combined application of chemical fertilizer and biofertilizers (nitroxin + biophosphorus). This suggests that combined application of chemical fertilizers and biofertilizers fertilizers (nitroxin + biophosphorus) will not only mitigate the adverse effects of soil salinity on quinoa but will significantly improve the aforementioned traits by improving the physiological capacity and biological activities in quinoa. On the other hand, carotenoids, which act as a defense mechanism in response to osmotic stress, through high optical energy dissipation and active oxygen removal, and enhance the ability to cope with stress condition, were found to be 3 times higher in saline soils. Maximum biological yield in nonsaline soils was only about 10% higher than that in saline soils. The results indicate high resistance of quinoa to severe osmotic stress conditions.ConclusionThe results showed that despite the salinity of soil, quinoa managed to complete its growth period and produce seed. Moreover, according to the results, under chemical fertilizer + bio fertilizer application conditions, maximum yield of quinoa in nonsaline soils was only about 12% higher than that in saline soils. This indicates the high resistance of quinoa to salinity stress conditions. Thus, Quinoa as a plant characterized by high yield potential and high quality crop in saline conditions is a perfect choice in areas with low fertility and stress conditions. Moreover, biofertilizers as materials that facilitate and contribute to supplying of plant nutrients, can also be introduced as a practical solution to mitigate the effects of environmental stresses and contribute to optimized application of chemical fertilizers in an attempt to achieve sustainable agricultural goals.