Effect of chemical fertilizers and Plant Biostimulants in yield and some characteristics of Citrus sinensis, var.Valencia leaves and fruits in the southern Kerman province

Document Type : Research Paper

Authors

1 Faculty Members of Soil and Water Research Department, South Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Jiroft, Iran

2 Master of Science, Soil and Water Research Department, South Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Jiroft, Iran

Abstract

Background and Objective: This study was conducted to evaluate the application of growth stimulants and chemical fertilizers on yield of Valencia oranges in the south of Kerman province.
 
Materials and Methods: The experiment was performed as a factorial experiment in a randomized complete block design with 21 treatments in three replications. The first factor was chemical fertilizer at three levels and the second factor was growth stimulants at 7 levels. At the end of the experiment, yield, weight and average diameter of fruit and total soluble solids, total acidity, pH and vitamin C in fruit were measured.
 
Results: Seaweed showed the greatest effect on fruit diameter and yield, which were 2.9 and 53.3% better than the control, respectively. In chemical fertilizer treatment based on 75% of soil test, humic acid had increased yield (22.6% of a control treatment). Also, regardless of the type of chemical fertilizer treatment, the highest amount of nitrogen, phosphorus and potassium was observed in the seaweed treatment.
 
Conclusion: Humic acid and seaweed were the best growth stimulants in increasing yield in the presence or absence of chemical fertilizers. The treatment of Chemical fertilizer based on soil test and foliar application of seaweed with a concentration of 5 per thousand after falling flowers and Hazelnut fruit showed the highest increase in the yield and nutrient uptake in leaves compared to other treatments.

Keywords


مقدمه

سیستم­های کشاورزی که بر مبنای کاربرد بالای کودهای شیمیایی طراحی می­شوند، اگرچه عملکرد بالای محصولات را تضمین می­کند ولی از نظر زیست محیطی اقدام نادرستی بوده و با توجه به نیاز شدید به تغذیه جمعیت در حال رشد توجیه می­شود. استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی، با تخریب منابع خاک و آب، پایداری کشاورزی را به مخاطره انداخته است (ایکین 2019). کشاورزی پایدار نه تنها مستلزم استفاده از کودهای معدنی عناصر پر مصرف و کم مصرف است، بلکه باید از محرک­های رشدی گیاه که غنی از ترکیبات فعال بیولوژیکی بوده و سبب تحریک فرآیندهای طبیعی گیاه مانند افزایش جذب مواد معدنی، افزایش کارایی مواد غذایی و افزایش تحمل به تنش­های محیطی و در نهایت افزایش کیفیت گیاه می­شوند، را نیز شامل شود. این تعریف می­تواند شامل انواع متنوعی از میکروارگانیسم­ها، مواد آلی و غیرآلی مانند اسید هیومیک، جلبک دریایی، انواع باکتری­های افزاینده رشد، مایکوریزا و ترکیبات غیرآلی باشد (یاخین و همکاران 2017). محققان معتقدند که تاثیر محرک­های زیستی بر گیاهان نتیجه اثر آنان بر متابولسیم گیاه به معنی وسیع کلمه است. این محرک­ها می­توانند سنتز هورمون­های گیاهی را تحریک کنند، برخی از آنان جذب عناصر غذایی از بستر کاشت را تسهیل می­کنند، برخی دیگر رشد ریشه را تحریک می­کنند، برخی دیگر نیز با تغییر در فعالیت آنزیمی و سنتز آنتی اکسیدان، مقاومت گیاهان در برابر شرایط نامساعد محیطی مانند خشکسالی، سرما، آلودگی با فلزات سنگین و غیره را افزایش می­دهند. در نتیجه، مجموع این عوامل است که می­تواند موجب افزایش رشد گیاه و عملکرد محصول گردد (رفیعی و همکاران 2016).

مرکبات در هفت استان ایران تولید می­شود و جنوب استان کرمان، رتبه سوم در تولید مرکبات در کشور را دارا می­باشد (سرحدی و همکاران 2020). اسید هیومیک یک ماده محرک زیستی و اصلاح کننده خاک است که اثر آن بر رشد گیاه توسط محققین مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است (کانلاس و اولیور 2014). این محرک زیستی حاوی گروه­های عاملی در پیوند با یونهای فلزی مانند منیزیم، روی، مس بوده و علاوه بر اینکه توانایی تامین این عناصر را دارد به دلیل خاصیت کلاته کنندگی، در افزایش جذب عناصر ریز مغذی نیز نقش بسزایی دارد (سلمان و همکاران 2005). کاربرد اسید هیومیک با تحریک متابولیسم گیاه، افزایش جذب مواد معدنی، افزایش فعالیت آنزیمی، افزایش فعالیت فتوسنتزی، افزایش نفوذپذیری غشاء سلولی و افزایش وزن ریشه و اندام هوایی سبب افزایش رشد گیاه می­شود (کانلاس و همکاران 2015). محمدنیا و همکاران (2015) گزارش دادند که کاربرد اسید هیومیک روی انگور رقم عسگری باعث افزایش وزن خوشه و حبه انگور، افزایش مواد جامد محلول و اسیدیته قابل تیتراسیون شده است. علاوه بر این گزارشات متعددی از اثرات اسید هیومیک بر بهبود عملکرد و خصوصیات بیوشیمایی محصولات باغبانی از قبیل زیتون (حقاق و همکاران 2012)، زردآلو (فاتحی و همکاران 2010) و گوجه فرنگی (دوغان و دمیر 2014) نیز وجود دارد.

برخی مطالعات نشان داده است که اسیدهای آمینه می­توانند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بر فعالیت­های فیزیولوژیکی در گیاه اثرگذار باشد. به همین دلیل اسیدهای آمینه به عنوان محرک­های زیستی که رشد و عملکرد گیاه را بهبود می­بخشند و صدمات ناشی از تنش­های غیرزنده را به طور قابل ملاحظه­ای کاهش می­دهند، مورد توجه قرار گرفته­اند (القابان و همکاران 2006). از جلبک­های دریایی به عنوان محرک زیستی برای افزایش رشد و عملکرد گیاه استفاده شده است که نتایج نشان دهنده اثرات مفید آن بر جوانه­زنی، زودرسی، افزایش عملکرد و افزایش مقاومت در برابر تنش­های زیستی و غیرزیستی و بهبود ماندگاری محصول پس از برداشت بوده است (خان و همکاران 2009). اثرات مفید جلبک دریایی به دلیل وجود انواع گوناگونی از تنظیم کننده­های رشد گیاهی مانند سیتوکینین­، اکسین­، جبرلین و مواد مغذی مانند فسفر، پتاسیم، کلسیم و عناصر ریزمغذی می­باشد (کانان و همکاران 2014). رضایی و همکاران (2019) در بررسی اثر غلظت­های مختلف عصاره جلبک دریایی بر فعالیت آنتی اکسیدانی و ویژگی­های کیفی میوه پرتقال واشنگتن ناول بیان داشتند که با کاربرد جلبک دریایی، فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان آسکوربیک اسید و مواد جامد محلول به صورت معنی­داری افزایش یافت. از دیگر محرک­های رشد، قارچ­های مایکوریزا می­باشند. مهمترین عوامل افزاینده رشد در این قارچ­ها عبارتند از تقویت جذب عناصر معدنی مانند فسفر، روی، مس و آهن، افزایش جذب آب، افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش­های محیطی و افزایش مقاومت در برابر بیماری­های خاکزی. مرکبات عمدتا در شرایط خاک سبک و خشک کشت می­شوند، در چنین شرایطی استفاده از مایکوریزا می­تواند مفید باشد (اورتاس 2012). سریواستاوا و همکاران (2002) نشان دادند که مایکوریزا در خاک­های با حاصلخیزی کم و بافت درشت می­تواند بسیار موثر باشد. گونزاگا دا سیلوا و همکاران (2015) گزارش دادند که تلقیح قارچ­های مایکوریزی در درختان انار، علاوه بر رشد رویشی، ترکیبات میوه انار مانند درصد پروتئین، ترکیبات فنلی، فلاونوئیدها و کربوهیدارت­ها به صورت معنی­داری افزایش می­یابد.

با توجه اینکه نیاز به افزایش تولید مرکبات از نظر کمی و کیفی وجود دارد، استفاده تلفیقی از محرک­های زیستی و کودهای شیمیایی عناصر پرمصرف و کم مصرف می­تواند یک رویکرد مناسب برای افزایش رشد و عملکرد مرکبات به صورت پایدار فراهم کند. پژوهش حاضر، به منظور بررسی کاربرد تلفیقی محرک­های رشد و کود شیمیایی در عملکرد و اجزای عملکرد پرتقال والنسیا در منطقه جنوب استان کرمان انجام گرفت.

 

مواد و روش­ها

مشخصات منطقه

این پژوهش به صورت مزرعه­ای و دو ساله در یک باغ پرتقال والنسیا (Citrus sinensis, Var Valencia) با پایه نارنج در منطقه گلدشت، در شمال شرقی شهرستان عنبرآباد واقع در جنوب استان کرمان در سال­های 1397 و 1398 انجام گرفت. باغ مورد نظر دارای درختان 12 ساله با ارتفاع بین دو تا سه متر بودند. برای انجام پژوهش حاضر درختانی که به صورت ظاهری شبیه یکدیگر بودند انتخاب شدند. قبل از انجام آزمایش، بافت خاک به روش پیپت (گی و بادر 1986) و برخی خصوصیات خاک مانند اسیدیته، هدایت الکتریکی (EC)، کربن آلی (OC)، فسفر، پتاسیم و عناصر کم مصرف با روش­های معمول آزمایشگاهی اندازه­گیری شد (اسپارک و همکاران 196). همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، خاک محل مورد آزمایش دارای بافت شنی لوم بوده و از نظر عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و عناصر کم مصرف دارای محدودیت بود.

 

 

 

جدول 1- مشخصات خاک محل اجرای آزمایش

مشخصات نمونه خاک

بافت خاک

pH

گل اشباع

هدایت الکتریکی

mmohs.cm-1

کربن آلی

%

فسفر

mg.kg-1

پتاسم

mg.kg-1

آهن

mg.kg-1

منگنز

mg.kg-1

روی

mg.kg-1

سطح

L.Sa

5/7

1/2

24/0

8/10

5/191

4/2

9/2

38/0

 

 

اعمال تیمار

آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 21 تیمار در سه تکرار انجام گرفت. در جداول شماره 2 و 3، ویژگی­های هر تیمارها و علائم اختصاری آنها نشان داده شده است. فاکتور اول کود شیمیایی در سه سطح بدون مصرف کود شیمیائی، مقدار توصیه شده و 75 درصد مقدار توصیه شده (جدول 2) و فاکتور دوم محرک­های رشد در 7 سطح (جدول 3) بودند.

 

 

جدول 2- شماره­گذاری و سطوح تیمار کود شیمیایی

تیمار

کود شیمیایی

 
 

سطح

بدون کود

اساس آزمون خاک

75 درصد آزمون خاک

 

شماره تیمار

a1

a2

a3

 
         

 

 

 

 

 

جدول 3- شماره­گذاری و سطوح تیمار محرک­های رشد

شماره تیمار

نوع کود زیستی

طریقه مصرف

زمان و مقدار مصرف

اولین آبیاری

پس از ریزش گل

فندقی شدن میوه

 

b1

شاهد (بدون کود)

-

-

-

-

b2

اسید آمینه (AA)

محلول پاشی

-

5 در هزار

5 در هزار

b3

جلبک دریایی (SW)

محلول پاشی

-

5 در هزار

5 در هزار

b4

اسید هیومیک (HA)

کاربرد خاکی

20 گرم به ازای هر درخت

20 گرم به ازای هر درخت

-

b5

اسید فولویک (FA)

محلول پاشی

 

5 در هزار

5 در هزار

b6

مایکوریزا

کاربرد خاکی

1 کیلوگرم به ازای هر درخت

-

-

b7

مجموع تیمارهای b2، b3، b4 و b6

 

20 گرم اسید هیومیک + 1 کیلوگرم مایکوریزا

5 در هزار اسید آمینه+ 5 در هزار جلبک دریایی+ 20 گرم اسید هیومیک

5 در هزار اسید آمینه+ 5 در هزار جلبک دریایی

 

در کلیه تیمارها آبیاری به صورت قطره­ای و دور آبیاری همانند باغ کشاورز انجام گرفت. در تیمار کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک، کوددهی درختان با 5/1 کیلوگرم کود سولفات آمونیوم در سه قسمت در ماههای اسفند، فروردین و خرداد، 1 کیلوگرم سوپرفسفات در بهمن، 5/1 کیلوگرم سولفات پتاسیم در سه قسمت (30 درصد در بهمن و 40 درصد در فروردین و 30 درصد در اردیبهشت)، 50 گرم سولفات آهن، 120 گرم سولفات روی، 100 گرم سولفات منگنز، 250 گرم سولفات منیزیم و 250 گرم نیترات کلسیم در اسفند، 300 گرم کود 20-20-20 در اردیبهشت برای هر درخت انجام گرفت. در تیمار 75 درصد آزمون خاک، 75 درصد کودهای ذکر شده در زمان مشابه مصرف شد. سهمیه کود شیمیایی و محرکهای رشد خاکی هر درخت به چهار قسمت تقسیم و در یک زمان، زیر 4 قطره چکان در چهار طرف درخت دفن شدند. به منظور محلول­پاشی محرک­های رشد، در هر مرحله مقدار 150 گرم از هر محرک در 30 لیتر آب حل شده و طوری محلولپاشی صورت گرفت که برای هر درخت 3 لیتر از این محلول استفاده شود. هر کدام از محلول ها با فاصله سه روز کامل بین آنها  محلولپاشی شد. نمونه برداری برگ در تیرماه هر سال از شاخه های رشد یافته از قسمت میانی پایه های تحت تیمار و از هر کدام 15 الی 20 برگ انجام و غلظت عناصر غذایی پرمصرف تعیین شد. اندازه­گیری نیتروژن با روش کجلدال و اندازه­گیری پتاسیم با روش شعله سنجی و با دستگاه فلیم فتومتر و فسفر به روش رنگ سنجی با دستگاه اسپکتروفتومتر انجام گرفت (موتسارا و رووی 2008). عملکرد، وزن و قطر متوسط میوه (فتاحی مقدم و همکاران 2017) و مجموع املاح محلول (TSS) (دوو و گمیتر 2007)، اسیدیته کل، پی اچ و ویتامین ث در میوه (فتاحی مقدم و همکاران 2017) اندازه گیری شد. در نهایت داده های حاصل با نرم افزار SAS 9.1 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفته و مقایسه میانگین­ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن و رسم نمودارها با نرم افزار Excell انجام گرفت.

 

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس مربوط به اثرات ساده و متقابل تیمارهای مختلف کود شیمیایی و محرک­های رشد بر صفات مورد مطالعه در جدول 4 نشان داده شده است. نتایج نشان می­دهد که اثرات ساده تیمارهای کود شیمیایی بر مقدار عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ در سطح یک درصد معنی­دار بود. اثرات ساده محرک های رشد نیز بر مقادیر عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ و عملکرد گیاه در سطح یک درصد معنی­دار بود اما بر مقدار ویتامین ث و pH میوه در سطح 5 درصد معنی­دار بود. مطابق با جدول 4، برهمکنش کود شیمیایی و محرک­های رشد بر قطر و pH میوه، عملکرد گیاه و مقادیر عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ در سطح یک درصد و در اسیدیته کل در سطح 5 درصد معنی­دار بود. نتایج تجزیه واریانس نشان می­دهد که اثر سال در صفات مورد مطالعه معنی­دار بوده و اختلاف معنی­داری بین شاخص­های مورد اندازه­گیری در  سال­های اول و دوم وجود دارد ولی اثر متقابل سال با تغذیه کودی معنی­دار نشده است. دلیل این امر به ثابت بودن روند تغییرات صفات مورد آزمایش در سطوح مختلف هر یک از تیمارها در هر سال می­باشد. اختلاف بین صفات در دو سال آزمایش معنی­دار بود اما روند تغییرات صفات در هر سال تحت تیمارها، یکسان بود.

 

جدول 4- تجزیه واریانس اثر مصرف کود شیمایی و محرک­های رشد بر صفات مورد مطالعه

منابع تغییر

درجه آزادی

 

میانگین مربعات

 

 

وزن میوه

قطر میوه

ضخامت پوست میوه

ویتامین ث

مواد جامد محلول

pH

اسیدیته کل

عملکرد

N

P

K

سال

1

*73/890

**47/92

**86/9

**08/1917

**32/13

**23/44

0001/0

*69/102

**32/0

**001/0

**05/0

تکرار

6

32/206

22/3

05/0

45/24

53/0

**06/0

02/0

**10/122

**63/0

**002/0

**14/0

سطوح کود شیمیایی

1

02/306

92/8

04/0

11/96

26/0

03/0

03/0

46/195

**87/0

**009/0

**95/0

سطوح محرک­های رشد

2

77/161

63/6

48/0

*78/37

94/0

*005/0

01/0

**69/107

**03/0

**0005/0

**78/0

کود شیمیایی× محرک رشد

2

11/217

**56/13

26/0

63/18

03/1

**012/0

*01/0

**73/58

**003/0

**0001/0

**003/0

کود شیمیایی× سال

1

74/205

05/7

41/0

29/33

45/1

02/0

002/0

35/33

*004/0

10-3×03/0

001/0

محرک رشد× سال

2

79/216

96/3

13/0

66/5

50/0

001/0

004/0

99/8

10-3×02/0

10-3×02/0

10-3×03/0

کود شیمیایی× محرک رشد× سال

2

03/162

04/2

23/0

19/12

53/0

003/0

003/0

20/6

10-4×03/0

10-3×02/0

10-2×02/0

خطا

80

13/210

99/6

28/0

25/23

75/0

007/0

008/0

34/16

10-3×09/0

10-3×02/0

10-2×04/0

* و ** به ترتیب معنی­داری در سطح احتمال 5 و 1%  می باشد.

 

 

 

بر طبق جدول 4، اثر متقابل تیمارهای کود شیمیایی و محرک­های رشد در اکثر صفات مورد مطالعه معنی­دار شده است. به همین دلیل اثرات ساده هر یک از تیمارهای کود شیمیایی و محرک رشد در صفات، مورد بررسی قرار نگرفت. تنها مقایسه میانگین اثرات ساده محرک رشد بر ویتامین ث مورد بررسی قرار گرفت (جدول شماره 5). بر طبق جدول 5، بیشترین مقدار ویتامین  ث  (54.07 میلی­گرم  بر  صد  گرم) در  تیمار محلول­پاشی اسید آمینه به دست آمد. پاررادو و همکاران (2008) نیز بیان داشتند که کاربرد اسید آمینه به صورت محلول پاشی اثر مثبتی در افزایش عملکرد (حدود 22 درصد) و افزایش ترکیبات میوه پاپایا (خربزه درختی) نشان داد. سریدهار و رنگاسمی (2002) گزارش دادند که اسیدهای آمینه، از طریق تاثیر بر تولید ترکیباتی نظیر ویتامین­های آ و ث، فولیک اسید، کاروتن و لیکوپن باعث بهبود کیفیت محصولات کشاورزی می­شوند.

 

 

 

 

 

جدول 5- اثرات ساده مصرف کود شیمایی و محرک های رشد بر صفات مورد مطالعه

تیمار

کود شیمیایی

محرک­های رشد

شماره تیمار

a1

a2

a3

b1

b2

b3

b4

b5

b6

b7

ویتامین ث

mg/100g

a82/50

a84/53

a39/52

ab04/53

a07/54

ab63/53

b63/50

b49/50

ab04/53

ab58/51

وجود حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی‏دار در سطح احتمال 5 درصد است

 

pH میوه

کاربرد تلفیقی محرک­های رشد به همراه کود شیمیایی بر مقادیر pH، عملکرد، قطر میوه و مقدار عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در شکل­های 1 تا 6 نشان داده شده است. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، بیشترین کاهش در مقدار pH میوه در تیمار تلفیقی کود شیمیایی (75 درصد مقدار آزمون خاک) با تیمار b3 (جلبک دریایی) با مقدار 86/3 بود که نسبت به تیمار شاهد بدون کود شیمیایی و محرک رشد (a1b1) با مقدار 95/3، 2/2 درصد کاهش را نشان می­دهد، اگرچه اختلاف معنی داری بین تیمارهای a3b4 و a3b3 در کاهش pH میوه مشاهده نشد.

همچنین با توجه به شکل 1 بیشترین افزایش pH در تیمار a1b6 (تیمار تلفیقی بدون کود شیمیایی و با محرک رشد مایکوریزا) مشاهد شد که نسبت به تیمار شاهد (a1b1) 02/2 درصد افزایش نشان می­دهد. مقدار اسیدهای آلی در اکثر میوه­ها در مراحل اولیه رشد افزایش می­یابد. سپس این اسیدها تا مرحله پس از رسیدن میوه شروع به کاهش می­کند. اسید سیتریک اسید غالب در میوه­ مرکبات محسوب می­شود و در میوه­های در حال رشد مقدار قابل توجهی از آن در میوه انباشته می­شود (ایگلسیاس و همکاران 2007). بر طبق نظر پایلی و همکاران (2004) مقدار pH میوه با شاخص طعم آن همبستگی منفی دارد. در حقیقت با افزایش ماده جامد محلول در میوه، مقدار بیشتری نشاسته در میوه ذخیره شده و تجزیه نشاسته پیش از بلوغ میوه، منبع اصلی قندهای میوه است که سبب شیرین شدن میوه می­شود. pH کم میوه می­تواند باعث افزایش قدرت ذخیره میوه و تسهیل انباشت قندها در میوه شود. محمودی و همکاران (2018) در بررسی اثر کاربرد اسید هیومیک در میوه کیوی بیان داشتند که  کاربرد خاکی اسید هیومیک ( 6 کیلوگرم در هکتار معادل 40 گرم در هر درخت) سبب افزایش جذب پتاسیم از خاک شده و بدین ترتیب باعث افزایش اسیدیته و کاهش میزان pH میوه می­شود. گیاهانی که با مواد آلی تغذیه می­شوند، برای حفظ نسبت کربن به نیتروژن، کربن اضافی را صرف تولید انواع اسیدهای آلی مانند سیتریک می­کنند که این اسید باعث کاهش pH میوه می­شوند.

 

شکل 1- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای pH

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در سطح خطای 5 درصد است

 

 

 

قطر میوه

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، در تیمارهایی که کود شیمیایی استفاده نشد (a1)، تیمار مایکوریزا (b6) موجب بیشترین افزایش در قطر میوه شد که نسبت به تیمار بدون محرک رشد (b1) 8/4 درصد قطر میوه بیشتری داشت. البته بین تیمارهای b4 تا b7 اختلاف معنی­داری در قطر میوه مشاهده نشد. در تیمارهایی که کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک استفاده شد (a2)، استفاده از جلبک دریایی (b3) موجب بیشترین افزایش در قطر میوه شد (5/66 میلی­متر) که نسبت به تیمار بدون محرک رشد (5/64 میلی­متر)، 9/2 درصد قطر میوه بیشتری دارد. البته در این تیمار کودی نیز بین تیمارهای b2، b3، b4، b5 و b7 اختلاف معنی­داری وجود نداشت. افزایش وزن، قطر، سفتی بافت و عملکرد میوه طالبی با کاربرد محلول­پاشی جلبک دریایی (غلظت 1 گرم در لیتر و در سه مرحله از رشد گیاه) توسط رحیمی و اسدی (2019) گزارش شده است. تراب احمدی و همکاران (2019) نیز گزارش دادند که کاربرد تلفیقی عصاره جلبک دریایی و اسید آمینه به صورت محلول­پاشی در غلظت 2 میلی­گرم در لیتر بیشترین اثر را در عملکرد و میزان سطح برگ در درخت پسته داشت. جلبک دریایی دارای تنظیم کننده­های رشد گیاهی مختلفی شامل اکسین، جیبرلین و سیتوکینین است که می­تواند اثرات مفیدی در افزایش قطر، وزن و عملکرد میوه داشته باشد (جوانمردی و ستار 2016). از طرف دیگر اسید هیومیک نیز دارای اثرات شبه هورمونی بوده و کاربرد خاکی یا محلول­پاشی آن موجب افزایش هورمون­های اکسین، جیبرلین و سیتوکینین در بافت­های گیاه می­شود که با توجه به نقش این هورمون­ها در تقسیم سلولی و افزایش اندازه سلول، می­تواند اثر مثبتی بر افزایش قطر میوه و در نتیجه افزایش عملکرد داشته باشد (ابدل-ماگود و همکاران 2007). در تیمارهایی که کود شیمیایی بر اساس 75 درصد آزمون خاک استفاده شد (a3)، استفاده از مایکوریزا (b6) بیشترین اثر را در افزایش قطر میوه داشت. ضیاییان و همکاران (2018) بیان داشتند که کاربرد توأم 500 گرم مایکوریزا در کنار کود مرغی و محلول پاشی کلسیم بیشترین اثر را در عملکرد میوه انار داشت. قارچ مایکوریزا در تولید و آزادسازی هورمون­های گیاهی مانند سیتوکینین نقش داشته که می­تواند در رشد گیاه موثر باشد. از طرف دیگر قارچ­های مایکوریزا با ایجاد همزیستی با ریشه گیاهان سبب افزایش رشد ریشه و بهبود جذب آب و عناصر غذایی می­شود (شارما 2002). البته باید به این نکته توجه شود که مصرف کودهای شیمیایی می­تواند در کاهش همزیستی مایکوریزا با ریشه گیاه موثر باشد که همین امر می­تواند دلیل همزیستی موفق مایکوریزا در تیمارهای با کود شیمیایی بر اساس 75 درصد آزمون خاک نسبت به باقی تیمارها باشد

 

.

شکل 2- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای قطر میوه

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در

 سطح خطای 5 درصد است

 

 

عملکرد

در شکل 3، اثر متقابل تیمارهای تلفیقی کود شیمیایی و محرک رشد در عملکرد پرتقال مشاهده می­شود. در تیمار بدون کود شیمیایی (a1)، کاربرد محرک رشد جلبک دریایی (b3) بیشترین تاثیر را در افزایش عملکرد از خود نشان داد که نسبت به تیمار شاهد (b1)، 3/24 درصد عملکرد بهتری داشت در حالیکه کاربرد تجمعی محرک­های رشد (b7) کمترین میزان عملکرد را نشان داد و نسبت به تیمار شاهد (b1)، 7/17 درصد عملکرد کمتری نشان داد. در تیمارهایی که کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک استفاده شد (a2)، استفاده از جلبک دریایی (b3) بیشترین تاثیر را در افزایش عملکرد از خود نشان داد که نسبت به تیمار شاهد (b1)، 3/53 درصد عملکرد بهتری داشت. ترتیب تیمارها در افزایش عملکرد به صورت a2b3>a2b4>a2b7>a2b5>a2b6 بود که به ترتیب 3/53، 4/42، 4/21، 6/19 و 2/19 درصد عملکرد بهتری نسبت به شاهد a2b1 نشان دادند. در تیمارهایی که کود شیمیایی بر اساس 75 درصد آزمون خاک استفاده شد (a3)، استفاده از اسید هیومیک (b4) بیشترین اثر را در افزایش عملکرد داشت و نسبت به تیمار شاهد 6/22 درصد عملکرد بهتری داشت. در مجموع، بهترین تیمارها در افزایش عملکرد به ترتیب شامل تیمارهای a2b3، a2b4، a1b3، a3b4، a1b4 بودند. همانطور که مشخص است، دو محرک رشد اسید هیومیک و جلبک دریایی بیشترین اثر را در افزایش علمکرد در حضور یا بدون حضور کود شیمیایی از خود نشان دادند. وطن خواه و همکاران (2017) نیز بیشترین عملکرد انگور را در تیمار محلول پاشی دو مرحله­ای اسید هیومیک با غلظت 2 در هزار گزارش دادند. اسید هیومیک به عنوان یک محرک رشد در طیف وسیعی از گیاهان زراعی استفاده شده و اثر افزاینده رشد مناسبی در این گیاهان نشان داده است، اما در گیاهان چند ساله گزارشات محدودی در این زمینه وجود دارد (البایراک و کاماس 2005 و کانالاس و همکاران 2015). افزایش رشد و عملکرد گیاه با کاربرد اسید هیومیک را می­توان به تاثیر مثبت این محرک رشد در افزایش فعالیت میکروبی و افزایش توان خاک در تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه به دلیل عوامل کلاته کننده در اسید هیومیک نسبت داد (فاطما و همکاران 2015 و هامد و همکاران 2018) همچنین پردیری و همکاران (2004) بیان داشتند که اسید هیومیک می­تواند نفوذپذیری سلول را افزایش دهد که در نتیجه منجر به ورود سریعتر عناصر غذایی به سلول­های ریشه گیاه و و جذب و تجمع آنان در برگ و افزایش فتوسنتز و در نهایت افزایش عملکرد گیاه گردد. اسید هیومیک با افزایش رشد گیاه به ویژه با افزایش رشد ریشه، افزایش رشد و سطح برگ، افزایش تولید هورمون­های گیاهی و افزایش جذب عناصر غذایی به دلیل خاصیت کلاته کنندگی موجب افزایش عملکرد می­شود (چن و آویاد 1990). دیگر پژوهشگران نیز اثر اسید هیومیک در افزایش رشد گیاه را مورد بررسی قرار داده و نتایج مشابهی را به دست آوردند (سانچز و همکاران 2006). زوداپ و همکاران (2011) بیان داشتند که کاربرد جلبک دریایی سبب افزایش تشکیل میوه و عملکرد در بسیاری از گیاهان خصوصا گیاهان گلخانه­ای می­شود. همچنین آنان بیان داشتن که کاربرد جلبک دریایی در طول فصل زراعی، بلوغ گیاه را تسریع کرده و در نتیجه تعداد گل­های بالغ را افزایش می­دهد و از آنجا که تعداد میوه و عملکرد به تعداد گل­ها وابسته است، می­تواند در افزایش عملکرد نقش موثر داشته باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 3- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای عملکرد

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در سطح

خطای 5 درصد است

 

غلظت عناصر

در شکل­های 4، 5 و 6 اثر تیمارهای تلفیقی کود شیمیایی و محرک رشد در غلظت عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم در برگ مشاهده می­شود. همانطور که نشان داده شده است، صرفنظر از نوع تیمار کود شیمیایی، بیشترین میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم در تیمار جلبک دریایی (b3) مشاهد شد. ترتیب تیمارها برای بیشترین غلظت نیتروژن در برگ به صورت a2b3، a2b4، a2b5، a2b6، a3b3، a3b4 بود. همچنین تیمارهای a2b3، a2b4، a2b5، a3b3، a2b6، a2b2 به ترتیب بیشترین غلظت پتاسیم در برگ را داشتند. در نهایت بیشترین غلظت فسفر در برگ به ترتیب در تیمارهای a2b3، a3b3، a2b2، a2b6، a2b5 مشاهد شد. همانطور که از در شکل­های 4، 5 و 6 نشان داده شده است، تیمارهای جلبک دریایی و اسید هیومیک بیشترین تاثیر را در افزایش غلظت عناصر در برگ گیاه را داشتند. تراب احمدی و همکاران (2019) گزارش دادند که میزان پتاسیم برگ در پسته در اثر کاربرد توأم آمینواسید و جلبک دریایی در غلظت 2 میلی­گرم در لیتر، افزایش حدود 2 درصدی را نشان می­دهد. اگرچه جلبک دریایی با اثر مثبت بر رشد ریشه، ساقه و افزایش فتوسنتز در عملکرد محصول نهایی بسیار موثر است، اما به این نکته باید توجه نمود که به دلیل وجود مقدار مناسب فسفر در جلبک دریایی، کودهای حاصل از جلبک دریایی اثر بیشتری در رشد ریشه گیاه داشته و نسبت ریشه به شاخساره در گیاه را افزایش می­دهد. در نتیجه گیاه قادر به استخراج عناصر غذایی مورد نیاز از لایه­های عمیق­تر خاک بوده و غلظت این عناصر در برگ گیاه افزایش می­یابد و نهایتا موجب افزایش عملکرد نهایی می­شود. همچنین از آنجاکه جلبک دریایی از نظر عنصر پتاسیم نیز غنی می­باشد، استفاده از آن موجب افزایش غلظت این عنصر در برگ گیاه و کمک به تنظیم آب در گیاه با کنترل روزنه­ها و در نهایت افزایش فتوسنتز در گیاه می­شود (پرامانیک و همکاران 2013). همانند جلبک دریایی، اسید هیومیک نیز سبب تحریک رشد اندام هوایی و ریشه گیاه می­شود ولی اثر آن بر ریشه بیشتر از شاخساره گیاه می­باشد. وطن خواه و همکاران گزارش دادند که بیشترین مقدار نیتروژن، روی و مس در برگ انگور از تیمار محلول پاشی اسید هیومیک دو در هزار به دست آمد. لیو و همکاران (1998) بیان داشتند که اسید هیومیک با تولید اسیدهای آمینه و اسیدها نوکلئیک تکثیر سلولی در ریشه­های گیاه را افزایش داده و با توسعه ریشه گیاه به جذب عناصر غذایی مورد نیاز سرعت می­بخشد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای غلظت نیتروژن

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در سطح خطای 5 درصد است

شکل 5- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای غلظت پتاسیم

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در سطح خطای 5 درصد است

 

شکل 6- ترکیبات تیماری کود شیمیایی و محرکهای رشد برای غلظت فسفر

 (a= تیمارهای کود شیمیایی، b= تیمارهای محرک رشد). حروف مشابه نشان  دهنده عدم اختلاف معنی دار در سطح خطای 5 درصد است

 

نتیجه­گیری

نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که کاربرد تلفیقی کود شیمیایی و محرک­های رشد جلبک دریایی و اسید هیومیک سبب افزایش جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاه شده و بهبود صفات مورد مطالعه را به دنبال داشته است. در این پژوهش مشخص گردید که بهترین تیمار تلفیقی در افزایش عملکرد مربوط به تیمار کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک و محلول پاشی جلبک دریایی بود که نسبت به تیمار شاهد حدود 53 درصد عملکرد بهتری داشت. همچنین تیمار تلفیقی کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک و مصرف خاکی اسید هیومیک نیز عملکرد بالایی از خود نشان داده و در مقایسه با تیمار شاهد حدود 42 درصد افزایش عملکرد داشت. نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار تلفیقی کود شیمیایی بر اساس آزمون خاک و محلول پاشی جلبک دریایی با غلظت 5 در هزار در زمان­های پس از ریزش گل و فندقی شدن میوه بیشترین میزان عملکرد، نیتروژن، فسفر و پتاسیم برگ نسبت به بقیه تیمارها نشان داد.

 

سپاسگزاری

       بدین وسیله از تمامی حمایت­ها و مساعدت­های بخش تغذیه و حاصلخیزی موسسه تحقیقات خاک و آب و مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی جنوب کرمان به جهت فراهم نمودن امکانات مورد نیاز و همکاری لازم در اجرای پروژه تشکر و قدردانی به عمل می­آید.

 

Abdel-Mawgoud A. El-Greadly N. Helmy Y and Singer S. 2007. Responses of tomato plants to different rates of humic-based fertilizer and NPK fertilization. Journal of Applied Sciences Research, 3(2): 169-174.
Albayrak S and Camas N. 2005. Effects of different levels and application times of humic acid on root and leaf yield and yield components of forage turnip (Brassica rapa L.). Journal of Agronomy, 4(2): 130-133.
Canellas LP and Olivares FL. 2014. Physiological responses to humic substances as plant growth promoter. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 1(1): 3.
Canellas LP, Olivares FL, Aguiar NO, Jones DL, Nebbioso A, Mazzei P and Piccolo A. 2015. Humic and fulvic acids as biostimulants in horticulture. Scientia horticulturae, 19615-27.
Chen Y and Aviad T. 1990. Effects of humic substances on plant growth. Humic substances in soil and crop sciences: Selected Readings, 161-186.
Dogan E and Demir K. 2004. Determinations of yield and fruit characteristics of tomato crop grow in humic acids-added aggregate culture in greenhouse conditions. Journal of Plant Physiology, 84: 218-224.
Dou H and Gmitter F G. 2007. Postharvest quality and acceptance of LB8-9 mandarin as a new fresh fruit cultivar. Hort Technology, 17(1): 72-77.
Ekin Z. 2019. Integrated use of humic acid and plant growth promoting rhizobacteria to ensure higher potato productivity in sustainable agriculture. Sustainability, 11(12): 3417.
El Ghadban E, Shalan M and Abdel Latif T. 2006. Influence of biofertilizers on growth, volatile oil yieldand constituents of fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Egyptian Journal of Agricultural Research, 84(3): 977-992.
Fatma K, Morsey M and Thanaa S M. 2015. Influence of spraying yeast extract and humic acid on fruit maturity stage and storability of" Canino" apricot fruits. International Journal of ChemTech Research, 8(6): 530-543.
Fathy MA, Gabr MA and El Shall SA. 2010. Effect of humic acid treatment on Canino apricot growth yield and fruit quality. New York Science, 3: 212-225
Fattahi Moghadam J, Seyedghasemi SE, and Madani S, 2017. The effect of five rootstocks on physical, mechanical and chemical characteristics of 'Yashar' fruits -a new mandarin- during ripening stages. Journal of Plant Production Research, 24: 109-123.
Gee GW and Bauder J.W. (1986). Particle-size analysis. p. 383–411. In A. Klute (ed.) Methods of soil analysis. Part 1. 2nd ed. Agron. Manag. 9. Soil science society of America. American Society of Agronomy Madison, WI.
Gonzaga da Silva L, Martines LM and Barbosa da Silva FS. 2015. Arbuscular mycorrhizal symbiosis in the maximization of the concentration of foliar biomolecules in pomegranate (Punica granatum L.) Seedlings. Journal of Medicinal Plant Research. 8: 953-957.
Hagagg LF, Mustafa NS, Shahin M and El-Hady E.S. 2012. Effect of different nitrogen applications and organic matter on growth performance of Coratina olive seedlings. Journal of Applied Sciences Research, 8(4): 2071-2075.
Hameed A, Fatma S, Wattoo JI, Yaseen M and Ahmad S. 2018. Accumulative effects of humic acid and multinutrient foliar fertilizers on the vegetative and reproductive attributes of citrus (Citrus reticulata cv. kinnow mandarin). Journal of Plant Nutrition, 41(19): 2495-2506.
Iglesias D J. Cercós M. Colmenero-Flores J M. Naranjo M A. Ríos G. Carrera E. Ruiz-Rivero O. Lliso I. Morillon R and Tadeo F R. 2007. Physiology of citrus fruiting. Brazilian Journal of Plant Physiology, 19(4): 333-362.
Javanmardi J and Sattar H. 2016. Evaluation of quantitative and qualitative characteristics of five greenhouse tomato cultivars in response to fertilizers containing seaweed extract and amino acids. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture. 7(25).
Kannan S, Sownthariya S and Anbazhakan S. 2014. In vitro mass propagation of Withania somnifera Dunal using seaweed extract. International Letters of Natural Sciences, 24:8-14.
Khan W, Rayirath UP, Subramanian S, Jithesh MN, Rayorath P, Hodges DM, Critchley AT. Craigie J S. Norrie J and Prithiviraj B. 2009. Seaweed extracts as biostimulants of plant growth and development. Journal of Plant Growth Regulation, 28(4): 386-399.
Liu C, Cooper R and Bowman D. 1998. Humic acid application affects photosynthesis, root development, and nutrient content of creeping bentgrass. HortScience. 33(6): 1023-1025.
Mahmoodi H, Shokouhian AA, Asghari A and Ghanbari A. 2018. Effect of humic acid on qualitative and quantitative characteristics of Kiwifruit cv. Hyward. Research in Pomology, 2(2): 96-108. (In Persian).
Mohamadineia, G. H. Hosseini Farahi M. and Dastyaran M. 2015. Foliar and soil drench application of humic acid on yield and berry propertices of askari grapevine. Agricultural Communications, 3(2):21-27.
Motsara M and Roy RN (2008). "Guide to laboratory establishment for plant nutrient analysis," Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome. 219.
Ortas I (2012). Mycorrhiza in Citrus: Growth and Nutrition. pp. 333-351. In "Advances in Citrus Nutrition" (A. K. Srivastava, ed.). Springer Netherlands, Dordrecht.
Pailly O, Tison G and Amouroux A. 2004. Harvest time and storage conditions of ‘Star Ruby’grapefruit (Citrus paradisi Macf.) for short distance summer consumption. Postharvest biology and technology. 34(1): 65-73.
Parrado J, Bautista J, Romero E. García-Martínez A, Friaza V and Tejada M. 2008. Production of a carob enzymatic extract: potential use as a biofertilizer. Bioresource Technology. 99(7): 2312-2318.
Pramanick B, Brahmachari K and Ghosh A. 2013. Effect of seaweed saps on growth and yield improvement of green gram. African Journal of Agricultural Research. 8(13): 1180-1186.
Predieri S, Dris R and Rapparini F. 2004. Influence of growing conditions on yield and quality of cherry: II, Fruit quality. Journal of Food Agriculture and Environment. 2307-309.
Rafiee H, Naghdi Badi H, Mehrafarin A, Qaderi A, Zarinpanjeh N, Sekara A and Zand E. 2016. Application of Plant Biostimulants as New Approach to Improve the Biological Responses of Medicinal Plants- A Critical Review. Journal of Medicinal Plants, 15(59): 6-39.
Rahimi M and Asadi-Gharneh HA. 2019. Effect of Foliar Application of Zinc Sulfate and Seaweed on Qualitative and Quantitative Characteristics of Local Kermanshah Cantaloupe (Kalak). Journal of Crop Production and Processing, 8(4): 17-28.
Rezaei M, Abdollahi F, Dastjerdi A and Yousefzadi M. 2020. Role of seaweed (Ulva flexuosa Wulfen) extract in improvement of postharvest quality of Washington navel orange fruits. Iran Agricultural Research, 38(2): 111-118.
Salman S, Abou-Hussein S, Abdel-Mawgoud A and El-Nemr M. 2005. Fruit yield and quality of watermelon as affected by hybrids and humic acid application. Journal of Applied Sciences Research, 1(1): 51-58.
Sánchez-Sánchez A, Sánchez-Andreu J, Juárez M. Jordá J and Bermúdez D. 2006. Improvement of iron uptake in table grape by addition of humic substances. Journal of Plant Nutrition. 29(2): 259-272.
Sarhadi J, Heidari S and Sharif M. 2020. The effect of organic, chemical fertilizer and superabsorbant on nutritional status of sure orange rootstock (Citrus aurantium). Horticultural Plants Nutrition, 2(2): 198-212. (In Persian).
Sharma AK. 2002. Biofertilizers for sustainable agriculture. Agrobios India. 12: 319-324.
Sparks D, Page A, Helmke P, Loeppert R, Soltanpour P, Tabatabai M, Johnston C and Summer M. 1996. Methods of soil analysis, parts 2 and 3 chemical analysis. Soil Science Society of America Inc., Madison.
Sridhar S and Rengasamy R. 2002. Effect of seaweed liquid fertilizer obtained from Ulva lactuca on the biomass, pigments and protein content of Spirulina platensis. Seaweed Research Utilisation, 24: 145-149.
Srivastava A, Singh S and Marathe R. 2002. Organic citrus: soil fertility and plant nutrition. Journal of Sustainable Agriculture, 19(3): 5-29.
Torab Ahmadi S. abedy B and Saberali S. F. 2019. Effect of foliar spray with a fertilizer containing amino acids and seaweed extract on quality and yield components of Ahmad Aghaei pistachio. Research in Pomology, 4(2): 95-106.
Vatankhah A. Mohammadkhani A. Houshmand S and Kiani, S. 2017. Effect of Humic Acid and Ferrous Sulfate Foliar Application on Some Physiological Indices, Quantity and Quality of Grape cv. "Askari". Journal of Crop Production and Processing. 6(22): 107-120.
Yakhin OI. Lubyanov AA, Yakhin IA and Brown PH. 2017. Biostimulants in plant science: a global perspective. Frontiers in Plant Science, 26(7):2049.
Ziaeyan A. H. Ghorbani M. S and Rajali, F. 2018. Effects of Mycorrhiza, Chicken Manure Pellet, and Calcium Foliar Application on Pomegranate (Punica granatum L.) Fruit Yield and Leaves Nutrient Elements. Iranian Journal of Soil Research, 32(3): 331-341. (In Persian)
Zodape S. Gupta A. Bhandari S. Rawat U. Chaudhary D. Eswaran K and Chikara J. 2011. Foliar application of seaweed sap as biostimulant for enhancement of yield and quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Journal of Scientific & Industrial Research, 70: 215-219.