Effects of salinity on germination and growth of turkish wheat cultivars: environmental and genetic interactions


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Bemmoussat A., Bellatreche A., Berezzoug M. A., Mahdad M. Y., Coşkun Y., Taş İ., ...More

Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, vol.8, no.1, pp.1-18, 2025 (Scopus)

Abstract

ABSTRACT Salinity, a major environmental stress, affects global cereal production by decreasing yields, particularly in wheat (Triticum aestivum and Triticum durum). This study evaluated the effects of varying salinity levels on the germination and growth parameters of two Turkish wheat cultivars.Germination experiments were conducted using six salinity levels 2, 4, 8, 12, 16, and 20 dS/m with SAR values 3, 6, 9, and 12. While growth parameters were evaluated under greenhouse conditions in Tlemcen - Algeria, and Çanakkale - Türkiye, using irrigation water with EC levels of 8, 16, and 20 dS/m and SAR 9. Salinity stress negatively impacted both durum and bread wheat. Durum wheat exhibited the highest germination rates at SAR3 (78.89%) and SAR6 (75.56%), with a moderate decline at SAR12 (61.67%). In contrast, bread wheat peaked at SAR3 (67.78%) but declined more sharply under higher salinity levels. High salinity (20 dS/m) reduced durum wheat ear length from 4.7 cm (control) to 2.4 cm and decreased plant dry weight from 5.27 g to 4.14 g. In bread wheat, moderate salinity (8 dS/m) resulted in the longest ear lengths (7.21 cm) and the highest ear weight (0.84 g), while high salinity (20 dS/m) caused the lowest number of fertile tillers (FTN). Differential responses observed between the two locations; wheat grown in warmer Tlemcen (Algeria) faced greater salinity stress than in cooler Çanakkale (Türkiye), highlighting the role of environment and genetics in salinity tolerance. Keywords: wheat, salinity stress, electrical conductivity, germination rates, yield.

RESUMO A salinidade, um importante stress ambiental, afeta a produção global de cereais através da diminuição dos rendimentos, particularmente no trigo (Triticum aestivum e Triticum durum). Este estudo avaliou os efeitos de níveis de salinidade variáveis sobre os parâmetros de germinação e crescimento de duas cultivares de trigo turco.Foram realizados experimentos de germinação utilizando seis níveis de salinidade 2, 4, 8, 12, 16 e 20 dS/m com valores SAR 3, 6, 9 e 12. Enquanto os parâmetros de crescimento foram avaliados em condições de estufa em Tlemcen - Argélia, e Çanakkale - Türkiye, usando água de irrigação com níveis EC de 8, 16 e 20 dS/m e SAR 9. O estresse da salinidade impactou negativamente tanto o trigo duro quanto o pão. O trigo duro apresentou as maiores taxas de germinação no SAR3 (78,89%) e no SAR6 (75,56%), com um declínio moderado no SAR12 (61,67%). Em contraste, o trigo-pão atingiu o pico de SAR3 (67,78%), mas diminuiu mais acentuadamente sob níveis de salinidade mais elevados. Alta salinidade (20 dS/m) reduziu o comprimento da espiga de trigo duro de 4,7 cm (controle) para 2,4 cm e diminuiu o peso seco das plantas de 5,27 g para 4,14 g. No trigo farinhoso, a salinidade moderada (8 dS/m) resultou nos maiores comprimentos da espiga (7,21 cm) e no maior peso da espiga (0,84 g), enquanto a salinidade elevada (20 dS/m) causou o menor número de perfilhos férteis (FTN). Respostas diferenciadas observadas entre os dois locais; trigo cultivado em Tlemcen (Argélia) mais quente enfrentou maior estresse por salinidade do que no mais frio Çanakkale (Turquia), destacando o papel do ambiente e da genética na tolerância à salinidade. Palavras-chave: trigo, salinidade stress, condutividade elétrica, taxas de germinação, rendimento.

RESUMEN La salinidad, un importante factor de estrés ambiental, afecta a la producción mundial de cereales al disminuir los rendimientos, en particular del trigo (Triticum aestivum y Triticum durum). Este estudio evaluó los efectos de los diferentes niveles de salinidad sobre los parámetros de germinación y crecimiento de dos cultivares de trigo turco.Se realizaron experimentos de germinación utilizando seis niveles de salinidad 2, 4, 8, 12, 16 y 20 dS/m con valores SAR 3, 6, 9 y 12. Mientras que los parámetros de crecimiento se evaluaron en condiciones de invernadero en Tlemcen - Argelia, y Çanakkale - Türkiye, utilizando agua de riego con niveles EC de 8, 16 y 20 dS/m y SAR 9. El estrés por salinidad afectó negativamente tanto al trigo duro como al trigo blando. El trigo duro exhibió Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, Curitiba, v.8, n.1, p. 1-18, 2025 3 Brazilian Journal of Animal and Environmental Research ISSN: 2595-573X las tasas más altas de germinación en SAR3 (78,89%) y SAR6 (75,56%), con una disminución moderada en SAR12 (61,67%). En contraste, el trigo blando alcanzó su punto máximo en SAR3 (67,78%), pero disminuyó más bruscamente con niveles de salinidad más altos. La salinidad elevada (20 dS/m) redujo la longitud de las orejas del trigo duro de 4,7 cm (control) a 2,4 cm y disminuyó el peso seco de la planta de 5,27 g a 4,14 g. En el trigo blando, la salinidad moderada (8 dS/m) dio lugar a las longitudes de oreja más largas (7,21 cm) y al peso de oreja más alto (0,84 g), mientras que la salinidad alta (20 dS/m) causó el menor número de topadoras fértiles (FTN). Respuestas diferentes observadas entre las dos localidades; el trigo cultivado en Tlemcen (Argelia) más caliente enfrentó un mayor estrés por salinidad que en Çanakkale (Turquía), donde se observó una mayor tolerancia a la salinidad debido al medio ambiente y a la genética. Palabras clave: trigo, estrés de salinidad, conductividad eléctrica, tasas de germinación, rendimiento.