The Effect of different Seawater and Deficit Irrigation Regimes on Leaf properties of Quinoa

Document Type : Research Paper

Authors

1 PhD student, Water engineering department, Ferdowsi university of Mashhad.

2 Associate Professor, Department of water engineering, Faculty of soil and water engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran

3 PhD student, Water engineering department, Gorgan university of Agricultural science and natural Resources

Abstract

Considering the extent of salinity in soils of Iran, abiotic stresses such as salinity are serious threat to agricultural production, yield and essential oil of medicinal plants. Recognition of threshold for salt tolerance and determining the slope of yield loss in medicinal plants has an important role in the selection of suitable lands for their cultivation. For this purpose, the effect of different irrigation regimes and salinity on some properties of leave of quinoa cv. Titicaca. this research was conducted as a factorial experiment in the basis of randomize complete design with 3 replications in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources during 2016. In this research, different deficit irrigation levels consist of 3 levels (50, 75 and 100 percent of water requirements calculated by evaporation pan class A) and salinity factors consist of 5 levels (0, 10, 20, 30 and 40 percent of the mixing sea water and tap water). The result showed that different salinity levels on Leaf area index, leaf length, leaf width, petiole length and leaf relative water content were highly significant (P>0.01), but different irrigation regimes and interaction of salinity and irrigation regimes on chlorophyll (P>0.05) and leaf relative water content (P>0.01) were significant. Result of this study showed that increasing the amount of irrigation water significantly increasing all studied characteristics.

Keywords

References

  1. آذری آ.، مدرس ثانوی س ع م.، عسکری ح.، قناتی ف.، ناجی ا م. و علیزاده ب (۱۳۹۱) اثر تنش شوری بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک دو گونه کلزا و شلغم روغنی (Brassica napus and B. rapa). علوم زراعی ایران. 14(2): 135-121.
  2. آقایی ا ح. و احسان‌زاده پ (1390) اثر رژیم آبیاری و نیتروژن بر عملکرد و برخی پارامترهای فیزیولوژیک گیاه دارویی کدوی تخم کاغذی. مجله علوم باغبانی ایران. 42(3): 291-299 ص.
  3. اسمعیلی م.، فرهادی بنسوله ب. و قبادی م (1394) اثرات کم آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی سویا در منطقه کرمانشاه. نشریه آب و خاک. 29(3): 551-559.
  4. جمالی ص.، سجادی ف. و شریفان ح (1395) تعیین اثرات مقادیر مختلف کود نیتروژن مصرفی بر برخی از خواص فیزیولوژیکی چغندر لبویی در شرایط متفاوت رطوبتی. دومین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران.
  5. جوادی‌پور ز.، موحدی­دهنوی م. و بلوچی ح­ر (1392) ارزیابی پارامترهای فتوسنتزی، محتوا و فلورسانس کلروفیل برگ ارقام گلرنگ تحت تنش شوری. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. 6(2): 35-56.
  6. رجبی ع.، شریفان ح.، حسام م. و ذاکری‌نیا م (1395) بررسی تأثیر سطوح مختلف شوری و آب آبیاری برعملکرد و برخی ویژگی‌های برگ اسفناج. دومین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران
  7. زمانی ص ع.، نظامی م.، حبیبی د. و بایبوردی ا (1388) بررسی عملکرد و اجزای عملکرد ارقام کلزای پاییزه در شرایط تنش شوری .مجله تنش‌های محیطی در علوم گیاهی. 1(1): 69-83.
  8. سبحانی غ.، گلچین ا. و شکاری ف (1393) تأثیر سطوح مختلف نیتروژن بر عملکرد و شاخص‌های رشد گیاه گوجه فرنگی تحت تنش سدیم کلرید. علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 15: 49-62.
  9. سعادتیان ب.، سلیمانی ف. و احمدوند گ (1393) ارزیابی واکنش مراحل فنولوژیک و شاخص کلروفیل ارقام گندم در سطوح مختلف شوری و ارتباط آنها با عملکرد. علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 19:  34-21 ص.
  10. شریفان ح.، جمالی ص. و سجادی ف (1396) بررسی اثر سطوح مختلف شوری بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی گیاه کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) تحت رژیم‌های مختلف آبیاری. علوم آب و خاک. در نوبت چاپ.
  11. شریف‌زاده ا (1394) بررسی بیان ژن TaLEA3 در پاسخ به تنش کمبود آب در ارقام گندم متحمل و حساس به خشکی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد اصلاح نباتات. دانشکده کشاورزی. دانشگاه شیراز.
  12. شهریاری س.، عزیزی م.، آرویی ح. و انصاری ح (1392) اثر رژیم های مختلف آبیاری و انواع خاکپوش بر خصوصیات رویشی و میزان اسانس نعنا فلفلی (Mentha piperita L.). فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 29(3): 568-582 ص.
  13. صفری محمدیه ز.، مقدم م.، عابدی ب. و سمیعی ل (1394) تأثیر تنش شوری بر برخی پارامترهای عملکردی و خصوصیات مورفولوژیک گیاه نعناع سبز  (Mentha spicata L.) در شرایط هیدروپونیک. علوم و فنون کشت‌های گلخانه‌ای. 23: 106-97 ص.
  14. عالی‌نژادیان ا.، حسنی م. و ملکی ع (1395) تأثیر تنش شوری بر میزان شاخص سطح برگ، درصد نسبی آب و نشت پذیری غشاء سلولی برگ اسفناج (رقم ویروفلی). دومین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران.
  15. عباسی ف (1386) اثر متقابل خشکی و شوری بر عوامل رشد دو گونه گیاهی Aeluropus logopoidesو Aeluropus litttoralis.مجله علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی. 66: 121-138.
  16. فیضی م. و سعادت س (1394) اثر مدیریت آبیاری با آب شور بر شوری خاک در یک دوره تناوب زراعی. مدیریت آب و آبیاری. 5(1): 11-25.
  17. کوهزاد دهمیانی م (1392) تأثیر تنش خشکی بر روی خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی دو رقم وارداتی و یک توده بومی اسفناج. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.
  18. ملکی ع.، کیانی م. و عالی‌نژادیان ا (1395) تأثیر سطوح مختلف شوری بر عملکرد و برخی ویژگی‌های فیزیکی و بیوشیمیایی گیاه چغندر برگی تحت شرایط گلخانه‌ای. دومین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. دانشگاه صنعتی اصفهان. اصفهان. ایران.
  19. نوروزی ح.، روشنفکر ح ا.، حسیبی پ. و مسگرباشی م (1393) تأثیر شوری آب آبیاری بر عملکرد و کیفیت دو رقم ارزن علوفه‌ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 28(3): 551-560 ص.
  20. Abdalla M M and El-Khoshiban N H (2007) The influence of water stress on growth, relative water content, photosynthetic pigments, some metabolic and hormonal contents of two Triticum aestivum cultivars. Journal of Applied Sciences Research, 3 (12): 2062-2074.
  21. Ahmad P and Jhon R (2005) Effect of salt stress on growth and biochemical parameters of Pisum sativum L. Archives of Agronomy and Soil Science. 51: 665-672.
  22. Ahmadi A, Emam Y and Pessarakli M (2010) Biochemical changes in maize seedling exposed to drought stress conditions at different nitrogen levels. Journal of Plant Nutrition, 33: 541.556.
  23. Ahmadi A and Baker D A (2001) The effect of water stress on grain filling processes in wheat. Agricultural Science Cambridge 136: 257- 269.
  24. Anuradha S and Rao S R (2003) Application of brassinosteroids to rice seeds (Oryza sativa L.) reduced the impact of salt stress on growth and improved photosynthetic pigment levels and nitrate reductase activity. Plant Growth Regulation.40: 29-32
  25. Ashraf M, Karim F and Rasul E (2002) Interactive effects of gibberellic acid (GA3) and salt stress on growth, ion accumulation and photosynthetic capacity of two spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars differing in salt tolerance. Plant Growth Regulation. 36: 49-59.
  26. Clarke LD and West NE (1969) Germination of Kochia americana in relation to salinity. Journal of Range Management Archives. 88: 286-287.
  27. Emam Y, Ranjbari A and Bohrani MJ (2007) Evaluation of grain yield and its components in wheat genotypes under drought stress condition after anthesis. Journal Agriculture Natural Resource Science Technology. 11: 317-327.
  28. Francis G, Jhon L, Jifon S, Micaela C and James P S (2002) Gas exchange, Chlorophyll and nutrient contents in relation to NA and CL accumulation in "sunburst" mandarin grafted on different root stocks. Plant Sci. 35: 314-320.
  29. Fuentes F and Bhargava A (2011) Morphological analysis of quinoa germplasm grown under lowland desert conditions. Journal of Agronomy and Crop Science. 197: 124-134.
  30. Kammann C I, Linsel S, Gößling J W and Koyro H W (2011) Influence of biochar on drought tolerance of Chenopodium quinoa Willd and on soil-plant relations. Plant Soil. 345: 195-210.
  31. Karlidag H, Yildirim E and Turan M (2011) Role of 24-epibrassinolide in mitigating the adverse effects of salt stress on stomatal conductance, membrane permeability, and leaf water content, ionic composition in salt stressed strawberry (Fragaria× ananassa). Scientia Horticulturae, 130(1), 133-140.
  32. Koyro H W, Gei_ler N, Hussin S and Huchzermeyer B (2008) Survival at extreme locations: life strategies of halophytes – the long way from system ecology, whole plant physiology, cell biochemistry and molecular aspects back to sustainable utilization at field sites. In: Abdelly, C., Otzturck, M., Ashraf, M., Grignon, C. (Eds.), Biosaline Agriculture and High Salinity Tolerance. Birkhauser Verlag, Switzerland, pp. 1–20.
  33. Mirza masoumzadeh B, Ahadzadeh B and Naderi N (2014) The effect of different salinity levels on leaf length and breadth of 20 genotypes of monogerm and sugar beet polygerm in greenhouse conditions. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences.5, 362-365
  34. Mitchell R A, Mitchell V J and Lawlor D W) 2001) Response of wheat canopy CO2 and water gas exchange to soil water content under ambient and elevated CO2. Global Change Biology, 7: 599-611.
  35. Mittler R (2002) Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends Plant Science. 7: 405-410.
  36. Munne-Bosch S, Jubany-Mari T and Alegre L (2001) Drought-induced senescencc is characterized by a loss of antioxidant defences in chloroplasts. Plant, Cell Environment, 24: 1319-1327.
  37. Munns R and Tester M (2008) Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology 59, 651-681.
  38. Najafian S H, Rahemi M and Tavallali V (2008) Effect of salinity on tolerance of two bitter almond rootstocks. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environmental Sciences, 3(2): 264-268.
  39. Paknejad F, Majidi heravan E, Noor mohammad Q, Siyadat A and Vazan S (2007) Effects of drought stress on chlorophyll fluorescence parameters, chlorophyll content and grain yield of wheat cultivars. American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 5: 162-169.
  40. Pulvento C, Riccardi M, Lavini A, Iafelice G, Marconi E and d’Andria R (2012) Yield and Quality Characteristics of Quinoa Grown in Open Field Under Different Saline and Non‐Saline Irrigation Regimes. Journal of Agronomy and Crop Science. 198:.254-263.
  41. Razzaghi F, Ahmadi SH, Jacobsen SE, Jensen CR and Andersen MN (2012 a) Effects of salinity and soil–drying on radiation use efficiency, water productivity and yield of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Journal of Agronomy and Crop Science: 198: 173-184.
  42. Razzaghi F, Plauborg F, Jacobsen SE, Jensen CR and Andersen MN (2012 b) Effect of nitrogen and water availability of three soil types on yield, radiation use efficiency and evapotranspiration in field-grown quinoa. Agricultural water management. 109: 20-29.
  43. Razi H and Assad M T (1999) Comparison of selection criteria in normal and limited irrigation in sunflower. Euphytica, 105: 83-90
  44. Sanchez HB, Lemeur R, Damme PV and Jacobsen SE (2003) Ecophysiological analysis of drought and salinity stress of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Food Reviews International. 19: 111-119.
  45. Saied A S, Keutgen A J and Noga G (2005) The influence of NaCl salinity on growth, yield and fruit quality of strawberry cvs. ‘Elsanta’ nd ‘Korona’. Scientia Horticulturae, 103(3), 289-303.
  46. Santos CV (2004) Regulation of chlorophyll biosynthesis and degradation by salt stress in sunflower leaves, Scientia Horticulturea, 103: 93-99.
  47. Singh B R and Singh D P (1995) Agronomic and physiological responses of sorghum, maize and pearl millet to irrigation. Field Crops Res. 42: 57- 67.

Water and Irrigation Management
Volume 8, Issue 2
May 2019
Pages 177-191

Files

Share

How to cite

Statistics