تعیین دماهای کاردینال و واکنش فتوپریودی مراحل مختلف نموی لاین‌های کینوا ( Chenopodium quioa L.) با استفاده از مدل‌های خطی و غیرخطی

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 11، دوره 15، شماره 1 - شماره پیاپی 55، فروردین 1402، صفحه 191-208   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2021.69386.1036

نویسندگان

شهاب اقبالی شاه آباد¹؛ محسن جهان^{* 1}؛ معصومه صالحی²؛ مهدی نصیری محلاتی¹

¹گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

²مرکز ملی تحقیقات شوری یزد، ایران

چکیده

کینوا با نام علمی(Chenopodium quinoa L.)  گیاهی یک‌ساله، از خانواده کنوپودیاسه و روزکوتاه است که به‌دلیل برخی ویژگی‌های خاص خود از جمله مقاومت قابل ملاحظه‌ در برابر طیف وسیعی از تنش‌های غیرزنده، مورد توجه قرار گرفته است. دماهای ویژه و طول‌ روزهای ویژه هر مرحله نموی برای ارائه مدل مناسب پیش‌بینی رشد و نمو گیاهی لازم است. در سال‌های 1398 و 1399 آزمایش‌های مستقلی شامل 10 تاریخ کاشت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شهر یزد انجام شد. تیمار آزمایشی شامل پنج لاین امیدبخش اصلاح­شده در مرکز تحقیقات شوری یزد به‌همراه رقم تی‌تی‌کاکا بود. از واکنش سرعت مراحل نموی به دما و طول‌ روز برای تعیین درجه حرارت ویژه و طول‌ روزهای ویژه مراحل نموی اصلی (سبز‌شدن، گل‌دهی و رسیدگی ‌دانه) استفاده شد. برای همه لاین‌ها، دمای پایه (T_b) جوانه‌زنی بذر کینوا 2/0 تا 57/3 درجه‌ سانتی‌گراد، دامنه دمایی بهینه برای جوانه‌زنی 34-25 درجه‌ سانتی‌گراد، گل‌دهی 28-21 درجه‌ سانتی‌گراد و رسیدگی‌دانه 32-15 درجه‌ سانتی‌گراد بود. دامنه طول‌ روز برای گل‌دهی 4/12-4/11 ساعت و رسیدگی‌دانه 3/12-6/10 ساعت بود. دامنه دمای بهینه برای سه مرحله جوانه‌زنی، گل‌دهی و رسیدگی‌دانه تمام لاین‌های مورد مطالعه، بین 20 تا 25 درجه‌ سانتی‌گراد برآورد شد. نتایج نشان داد که در طول‌ روزهای کمتر از 12 ساعت و دماهای کمتر از 30 درجه‌ سانتی‌گراد، با افزایش هم‌زمان دما و طول‌ روز سرعت گل‌دهی بیشتر شد. به‌طور کلی، نتایج نشان داد که دما و طول‌ روز اثر جبران‌کنندگی بر سرعت گل‌دهی و رسیدگی‌دانه دارند.

کلیدواژه‌ها

دماهای‌ ویژه؛ زمان حرارتی؛ طول‌ روز ویژه؛ عوامل محیطی؛ مدل‌سازی

مراجع

Adolf, V. I., Jacobsen, S.E., & Shabala, S. (2013). Salt tolerance mechanisms in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Environmental and Experimental Botany, 92, 43-54. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2012.07.004

Bendevis, M.A., (2013). Differentiation of photoperiod-induced ABA and soluble sugar responses of two quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Journal of Plant Growth Regulation, DOI 10.1007/s00344-013-9406-9.

Bertero, H. D., (2003). Response of developmental processes to temperature and photoperiod in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Food Reviews International, 19, 87–97. https://doi.org/10.1081/FRI-120018870

Bertero, H. D., King, R. W., & Hall, A. J., (1999a). Modelling photoperiod and temperature responses of flowering in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Field Crops Research, 63, 19–34. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(99)00024-6

Bertero, H. D., King, R. W., & Hall, A. J., (1999b). Photoperiod-sensitive development phases in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Field Crops Research, 60, 231–243. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(98)00128-2

Bois, J. F., Winkel, T., Lhomme, J. P., Raffaillac, J. P., & Rocheteau, A. (2006). Response of some Andean cultivars of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) to temperature: Effects on germination, phenology, growth and freezing. European Journal of Agronomy, 25, 299-308. https://doi.org/10.1016/j.eja.2006.06.007

Bunce, J. A. (2018). Thermal acclimation of the temperature dependence of the VCmax of Rubisco in quinoa. Photosynthetica, 56, 1-6.

Christiansen, J. L., Jacobsen, S. E., & Jørgensen, S. T. (2010). Photoperiodic effect on flowering and seed development in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Acta Agriculturae Scandinavica, 60, 539–544. https://doi.org/10.1080/09064710903295184

FAO.(2011). Quinoa; an ancient crop to contribute to world food security. 63 p.

García-Parra, M. A., Roa-Acosta, D. F., Stechauner-Rohringer, R., García-Molano, F., Bazile, D., & Plazas-Leguizamón, N.(2020). Effect of temperature on the growth and development of quinoa plants (Chenopodium quinoa Willd.): A review on a global scale. SYLWAN, 164, 411-433.

Gonzalez, J. A, Rosa, M., Parrado, M. F., Hilal, M., & Prado, F. E.(2009). Morphological and physiological responses of two varieties of a highland species (Chenopodium quinoa Willd.) growing under near-ambient and strongly reduced solar UV-B in a lowland location. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 96, 144–151. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2009.05.003

Hinojosa, L., Matanguihan, J. B., & Murphy, K. M.(2019). Effect of high temperature on pollen morphology, plant growth and seed yield in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Agronomy and Crop Science, 205, 33–45. https://doi.org/10.1111/jac.12302

Hirich, A., Choukr‐Allah, R., and Jacobsen, S.E. (2014). Quinoa in Morocco–Effect of sowing dates on development and yield. Journal of Agronomy and Crop Science, 200, 371-377. http://dx.doi.org/10.1111/jac.12071

Javadzadeh, S. M., Rezvani Moghaddam, P., Banayan-Aval, M., & Asili, A. (2017). Cardinal temperatures for germination of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Iranian Journal of Seed Research, 3,129-141. http://dx.doi.org/10.29252/yujs.3.2.129

Karina, B. R., Stefania, B., Rómulo, O., Ian, S. A. R., Fabiana, A., Enrique, A. M. M., Amadou, C., Alipio, C.M., Milton, P., Andrés, Z.S., Didier, B., Sven, E.J., & Marco, A. M. M. (2014). Quinoa biodiversity and sustainability for food security under climate change. A review. Agronomy for . Sustainable Development, 34, 349–359.

Keisling, T. C. (1982). Calculation of the length of day. Agronomy Journal, 74, 758-759.

Mamedi, A., Tavakkol Afshari, R., & Oveisi, M. (2017). Cardinal temperatures for seed germination of three quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivars. Iranian Journal of Field Crop Science, Special Issue 89-100. https://doi.org/10.22059/ijfcs.2017.206204.654106

Nanduri, K.R., Hirich, A., Salehi, M., Saadat, S., & Jacobsen, S. E. (2019). Quinoa: A New Crop for Harsh Environments. Food and Bioprocess Technology, 301-333. Doi.org/10.1007/978-3-030-04417-6_19.

Soltani, A., Robertson, M., Mohammad-Nejad, Y., & Rahemi-Karizaki, A.(2006). Modeling chickpea growth and development: Leaf production and senescence. Field Crops Research, 99, 14. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2006.02.005