دانشگاه تهران، دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان به زراعی کشاورزی 2008-8337 28 1 2026 04 13 Effect of Bio–Mineral Nutrition Management on Physiological Efficiency and Performance Stability of Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) under Deficit Irrigation Conditions تأثیر مدیریت تغذیه زیستی- معدنی بر کارایی فیزیولوژیکی و پایداری عملکرد کینوا (Chenopodium quinoa Willd) تحت شرایط کم‌آبی 131 150 106455 10.22059/jci.2026.406163.2962 FA راضیه پوربیرک گروه زراعت، واحد فسا، دانشگاه آزاد اسلامی، فسا، ایران. فرهاد مهاجری گروه زراعت، واحد فسا، دانشگاه آزاد اسلامی، فسا، ایران مهدی مدن دوست گروه زراعت، واحد فسا، دانشگاه آزاد اسلامی. فسا، ایران. ابوالفتح مرادی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران. Journal Article 2025 11 12 <strong>Objective:</strong> This study aimed to evaluate the role of bio–mineral nutrition management in enhancing drought tolerance, maintaining seed yield, and stabilizing physiological and biochemical indices of quinoa under varying irrigation levels.<br /><strong>Method:</strong> The experiment was conducted over two consecutive growing seasons (2021–2022 and 2022–2023) using a factorial split-plot arrangement based on a randomized complete block design with three replications. Irrigation levels (100%, 75%, and 50% of field capacity) were considered the main factor, while factorial combinations of biofertilizers (no inoculation, Nitroxine, and BioPhosphor) and foliar micronutrient sprays (control, iron, and zinc) were considered sub-factors. Measured traits included seed yield, harvest index, proline content, total carbohydrates, soluble protein, and catalase enzyme activity. In addition, soil physical and chemical properties were periodically monitored to ensure the accuracy of treatment effects and to assess potential long-term improvements in soil fertility and biological activity. Statistical analyses were performed using combined ANOVA across years, and mean comparisons were conducted by LSD at 5% probability level. <br /><strong>Findings:</strong> The results showed that reduced irrigation caused a significant decline in grain yield; under 75% field capacity irrigation, grain yield decreased by 25%, and under 50% field capacity irrigation, it decreased by 44% compared to full irrigation. The combination of Nitroxin with iron exhibited the highest yield in both years, reaching 2859 kg ha⁻¹ under full irrigation (an increase of 22% compared to the control) and 1583 kg ha⁻¹ under severe water deficit (an increase of 30% compared to the control). Harvest index also decreased under water limitation, but the BioPhosphor+ iron treatment showed the greatest stability, maintaining 13.35% under 50% field capacity compared to 18.27% in the control. Proline accumulation increased under drought stress; however, Nitroxine + iron application reduced it by up to 41% compared to the control. Additionally, BioPhosphor enhanced total carbohydrates by 37%, and Nitroxine increased leaf soluble protein by 41% under severe drought. Catalase activity increased due to reduced soil moisture, but biofertilizer inoculation, particularly with Nitroxine, moderated this increase by approximately 39%. These findings collectively highlight the synergistic role of microbial inoculants and micronutrient application in maintaining plant metabolic efficiency and reducing oxidative damage during water scarcity.<br /><strong>Conclusions: </strong>Overall, the findings suggest that integrated bio–mineral nutrition management, especially the combination of Nitroxine and iron, improves the nutritional and physiological status of quinoa, mitigates oxidative stress, and preserves drought-adaptive compounds, thereby significantly enhances yield and stability under water-limited condition. This strategy can be recommended as a sustainable and environmentally compatible approach to improve water-use efficiency and maintain quinoa productivity in arid and semi-arid regions. Moreover, such integrative management practices contribute to long-term soil health improvement, reduced dependence on chemical fertilizers, and enhanced resilience of cropping systems to climate variability. <strong>هدف:</strong> این پژوهش با هدف ارزیابی نقش مدیریت تغذیه زیستی- معدنی در بهبود تحمل به کم‌آبی، حفظ عملکرد دانه و پایداری شاخص‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاه کینوا  تحت سطوح مختلف آبیاری انجام شد.<br /><strong>روش پژوهش:</strong> آزمایش طی دو سال زراعی متوالی (1401-1400و 1402-1401) به‌صورت اسپلیت‌پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. سطوح آبیاری (۱۰۰، ۷۵ و ۵۰ درصد ظرفیت زراعی) به‌عنوان عامل اصلی و ترکیب فاکتوریلی کودهای زیستی در سه سطح (عدم تلقیح، نیتروکسین و بیوفسفر) و محلول‌پاشی ریزمغذی‌ها در سه سطح (شاهد، آهن و روی) به‌عنوان عوامل فرعی در نظر گرفته شدند. ویژگی‌های عملکرد دانه، شاخص برداشت، میزان پرولین، کربوهیدرات کل، پروتئین محلول و فعالیت آنزیم کاتالاز اندازه‌گیری شدند.<br /><strong>یافته‌ها:</strong> نتایج نشان داد کاهش آبیاری موجب افت معنی‌دار عملکرد دانه گردید؛ به‌گونه‌ای که در تیمار آبیاری معادل ۷۵ درصد ظرفیت زراعی، عملکرد دانه ۲۵ درصد و در تیمار آبیاری معادل ۵۰ درصد ظرفیت زراعی ۴۴ درصد نسبت به آبیاری کامل کاهش یافت. تلفیق نیتروکسین با آهن در هر دو سال بالاترین عملکرد را نشان داد، به‌طوری‌که در سال دوم تحت شرایط آبیاری متداول عملکرد را تا ۲۸۵۹ کیلوگرم در هکتار (افزایش ۲۲ درصد نسبت به شاهد) و در شرایط کم‌آبی شدید تا ۱۵۸۳ کیلوگرم در هکتار (افزایش ۳۰ درصد نسبت به شاهد) ارتقا داد. شاخص برداشت نیز با محدودیت آب کاهش یافت، اما تیمار بیوفسفر+ آهن بیش‌ترین پایداری را نشان داد و در شرایط آبیاری پس از  50 درصد ظرفیت زراعی مقدار ۱۳/۳۵ درصد را حفظ کرد (در مقابل ۱۸/۲۷ درصد در شاهد). تجمع پرولین در شرایط کم‌آبی افزایش یافت، اما کاربرد نیتروکسین+ آهن موجب کاهش آن تا ۴۱ درصد نسبت به شاهد شد. هم‌چنین، کاربرد بیوفسفر موجب افزایش ۳۷ درصد در کربوهیدرات کل و نیتروکسین سبب افزایش ۴۱ درصد در پروتئین محلول برگ در شرایط کم‌آبی شدید گردید. فعالیت آنزیم کاتالاز در اثر کاهش رطوبت افزایش یافت، اما تلقیح زیستی به‌ویژه با نیتروکسین، این افزایش را تا حدود ۳۹ درصد تعدیل کرد.<br /><strong>نتیجه‌­گیری:</strong> به‌طورکلی، نتایج بیانگر آن است که مدیریت تلفیقی تغذیه زیستی- معدنی، به‌ویژه  تلفیق نیتروکسین با آهن، با بهبود وضعیت تغذیه‌ای و فیزیولوژیکی گیاه، کاهش اثرات اکسیداتیو و حفظ ترکیبات سازگار با کم‌آبی، موجب افزایش معنی‌دار عملکرد و پایداری کینوا در شرایط محدودیت آبی می‌شود. این راهبرد می‌تواند به‌عنوان گزینه‌ای پایدار و زیست‌سازگار برای بهبود کارایی مصرف آب و حفظ عملکرد کینوا در مناطق خشک و نیمه‌خشک کشور مناسب خواهد بود. https://jci.ut.ac.ir/article_106455_25f8f7e4efcd71e4058ea780441d1565.pdf