The effect of different levels of salinity on germination and growth indices of two cultivars of Quinoa

Subject Areas : Farm water management with the aim of improving irrigation management indicators

Saber jamali ¹ , Hossein sharifan ² , Aboutaleb hezarjaribi ³ , Niaz Ali sepahvand ⁴

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آبیاری و زهکشی؛ دانشگاه علوم کشارزی و منابع طبیعی گرگان؛ گرگان؛ ایران
2 - دانشیار؛ گروه مهندسی آب؛ دانشگاه علوم کشارزی و منابع طبیعی گرگان؛ گرگان؛ ایران
3 - دانشیار؛ گروه مهندسی آب؛ دانشگاه علوم کشارزی و منابع طبیعی گرگان؛ گرگان؛ ایران
4 - استادیار پژوهش؛ مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر؛ کرج؛ ایران

Received: 2016-04-13 Accepted : 2016-06-15 Published : 2016-09-22

Keywords: Sajama, salinity, sea water, Germination, quinoa, Titicaca,

Abstract :

In the present study, the effect of different levels of salinity on germination and growth indices Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in two types of cultivars Sajama and Titicaca under 5 salinity levels (0, 15, 30, 45 and 60 percent of the mixing sea water and tap water). This experiment laboratory was conducted as a factorial experiment in the basis of randomize complete design with 3 replications with two factors at department of irrigation, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2016. Measured characteristics were germination velocity, vigor index, radicle and plumule length, seedling growth fresh and dry weight and mean germination time. According to the results, different levels of salt stress had significant effects on germination velocity, radicle length (p ≤ 0.01) and plumule length, seedling growth fresh weight (p ≤ 0.05) while the effect of cultivar type was significant on vigor index, radicle length, seedling growth fresh weight and mean germination time (p ≤ 0.01). The interaction between salinity and cultivar type had significant effect on germination velocity, mean germination time, plumule length, seedling growth dry weight (p ≤ 0.05) and vigor index, radicle length (p ≤ 0.01). The results showed that with increase in salinity level, all measured characteristics were significantly decreased. According to the results, the germination stage of Quinoa has a good tolerance to elevated levels of salinity and it seems that a good stand establishment in saline soils and water conditions could be insured, if proper management is exerted in farms.

References:

جهانی،ص.،لاهوتی،م.،عباسی،ف.بررسی تاثیرمتقابل سدیم- کلسیم بر روی جوانه زنی و بیومس گیاه جو به منظور کاهش اثرات مضرتنش شوری.اولین کنگره ملی علوم و فناوری­های نوین کشاورزی،دانشگاه زنجان،19الی21شهریور. 1390.

شاهمرادی، ع.، شریفان، ح. 1390. مطالعه تأثیر اب دریا بر روی پارامترهای مختلف جوانه زنی گندم. کنفرانس ملی بهره­برداری از آب دریا. ص 212-205.

صدوقی، م.، شریفان، ح.، پسرکلی، م.، موحدی نائینی، ع.، حسام، م. و یوسف آبادی، ی. 1390. بررسی جوانه زنی چغندر قند تحت ابیاری با اب دریای خزر. کنفرانس ملی بهره­برداری از آب دریا. ص 191-180.

فلاحی،ج.، عبادی،م.ت .و قربانی، ر. 1387. اثر تنش­های اسمزی و شوری بر خصوصیات جوانه زنی مریم گلی کبیر .(Salvia sclarea.) تنش‌های محیطی درعلوم کشاورزی. 1(1): 57-67.

مامدی، آ.، توکل افشاری، ر.، سپهوند، ن. ع.، اویسی، م. 1394. بررسی تأثیر دما بر جوانه زنی بذر گیاه کینوا (Chenepodium quinoa Willd) تحت تنش شوری. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، 46(4): 583-589 ص.

مردوخی تودار، ا. و شریفان، ح. 1390. اثر آبیاری با آب دریای خزر بر روی درصد و سرعت جوانه زنی بذر پنبه در شرایط گلخانه­ای. کنفرانس ملی بهره­برداری از آب دریا. ص 165-154.

مصطفوی، خ. و حیدریان، ع. ر. 1391. بررسی تاثیر تنش شوری بر جوان هزنی و شاخص های آن در چهار رقم گیاه آفتابگردان. مجله زراعت و اصلاح نباتات، 8(4): 123-131 ص.

مهدیخانی، ه. 1386. اثر تنش شوری بر جوانه‌زنی گیاهان دارویی. سومین همایش گیاهان دارویی. تهران، دانشگاه شاهد. آبان ماه. ص. 144.

مهدیخانی، ه.، ایزدی دربندی، ا.، راستگو، م. و کافی، م. ۱۳۹۳.  بررسی تاثیر تنش شوری بر خصوصیات جوانه زنی و رشد اولیه گیاهچه برخی علف های هرز، سیزدهمین همایش علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران و سومین همایش علوم و تکنولوژی بذر ایران.

 Ajmal Khan, M., B. Gul, and D. J. Weber. 2001. Influence of salinity and temperature on germination of Kochia scoparia. Wetlands Ecology. Management.9:483-489.

Clarke, L. D., & West, N. E. 1969. Germination of Kochia americana in relation to salinity. Journal of Range Management Archives, 22(4), 286-287.

Flowers, T. J. and S. A. Flowers. 2005. Why does salinity pose such a different problem for plant breeders Agric. Water Management. 78: 15-24.

Hariadi, Y., Marandon, K., Tian, Y., Jacobsen, S. E., & Shabala, S. 2011. Ionic and osmotic relations in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) plants grown at various salinity levels. Journal of Experimental Botany, 62(1), 185-193.

Hussain, S. A., Akhtar, J., Haq, M. A., Riaz, M. A., & Saqib, Z. A. 2008. Ionic concentration and growth response of sunflower (Helianthus annuus L.) genotypes under saline and/or sodic water application. Soil Environ, 27(2), 177-184.

Huang, Z., Zhang, X., Zheng, G., & Gutterman, Y. 2003. Influence of light, temperature, salinity and storage on seed germination of Haloxylon ammodendron. Journal of Arid Environments, 55(3), 453-464.

Jacobsen, S.-E., Mujica, A., Jensen, C.R. 2003. Food Rev. Int. 19: 99–109.

Jacobsen, S.-E., Liu, F., Jensen, C.R., 2009. Does root-sourced ABA play a role for regulation of stomata under drought in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Sci. Hortic. 122, 281_287.

Kader, M. A., and S. C. Jutzi. 2004. Effects of thermal and salt treatments during imbibition on germination and seedling growth of sorghum at 42/19oC. J. Agron. Crop Sci. 190: 35-38.

Kafi, M., Borzoei, A., Salehi, M., Kamand, A., Masoomi, A., and Nabati, J. 2009. Environmental stress physiology in plants. Jihad-e-Daneshgahi Mashhad Press. Mashhad, Iran. 502. (In Persian).

Katembe, W. J., I. A. Ungar, and J. P. Mitchell. 1998. Effect of salinity on germination and seedling growth of two Atriplex species (Chenopodiaceae). Ann. Bot. 82: 167-175.

Kaya M, Ipek D.A. 2003. Effects of different soil salinity levels on germination and seedling growth of safflower (Carthamus tinctorius L.) Turkish Journal of Agriculture & Forestry 27: 221-227.

Khan, M. A., and I. A. Ungar. 2001. Seed germination of Triglochin maritima as influenced by salinity and dormancy relieving compounds. Biol. Plant .44: 301-303.

Koyro, H. and Eisa, S. 2008. Effect of salinity on composition, viability and germination of seeds of Chenopodium quinoa Willd. Plant Soil 302: 79–90.

Misra, N. and Dwivedi, U.N. 2004. genotypic difference in salinity tolerance of greengram cultivars. Plant Sci, No, 166. pp: 1135-1142.

Mohammed ElM, Benbel M, Talouizete A. 2002. Effect of sodium chloride on sunflower (Helianthus annuus L). Seed germination. 37:51-58.

Noor, E., F. M. Azhar., A. L. Khan. 2001. Differences in responses of gossypium hirsutum L. varieties to NaCl salinity at seedling stage. Int J Agri Biol 3 (4): 345-347.

Ozturk, A., Unlukara, A., Ipek, A. and Gurbuz. B. 2004. Effects of salt stress and wather 253eficit on plant growth and essential oil content of lemon balm (Mellisa officinalis L.). Pakistan Journal of Bottany. 36(4): 787-792.

Panuccio MR, Jacobsen SE, Akhtar SS, Muscolo A. 2014. Effect of saline water on seed germination and early seedling growth of the halophyte quinoa. AoB PLANTS 6: plu047; doi:10.1093/aobpla/plu047.

Shahid M, Pervez MA, Ashraf MY. 2011. Characterization of salt tolerant and salt sensitive pea (Pisum sativum L.) genotypes under saline regime. Pakistan journal of Life and Social Science, 9: 201-208

Talebnejad, R., Sepaskhah, A. R. 2015. Effect of different saline groundwater depths and irrigation water salinities on yield and water use of quinoa in lysimeter. Agric. Water. Manage. 148: 177-188

Turhan, H., & Ayaz, C. 2004. Effect of salinity on seedling emergence and growth of sunflower (Helianthus annuus L.) cultivars. International Journal of Agricultural Biological, 6: 149-152.

Vicente, O. Boscaiu, M. Naranjo, M.A. Estrelles, E. Belles, J.M. and Soriano, P. 2004. Responses to salt tress in the halophyte Plantago crassifolia (Plantaginaceae). Journal of Arid Environments, 58: 463-481.