Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
مقدمه
اهمیت قابل توجه سورگوم در تغذیه دام و طیور، تحقیقات منطقهای را برای دستیابی به ارقام سازگار با عملکرد بالا در واحد سطح ضروری میسازد، تا با برنامهریزیهای صحیح برای انجام عملیات و فنآوریهای زراعی، شناخت کامل از نحوه رشد و نمو سورگوم و تعیین شرایط مناسب برای زراعت آن، بتوان گامی در جهت خود کفایی کشور در این زمینه برداشت. در ایران با وجود نیاز به محصولی با خصوصیات سورگوم، زراعت آن برای بیشتر زارعین مورد توجه نمیباشد. یکی از مهمترین علل پایین بودن سطح تولید فرآوردههای دامی کشور نیز شاید به همین موضوع مربوط باشد (جودی 1379). با مصرف کود زیستی فسفات بارور2 میتوان مصرف کود شیمیایی سوپرفسفات تریپل را کاهش داد که حرکتی در راستای کشاورزی پایدار و کاهش آلودگی زیستی میباشد. باکتریهای موجود در این کودهای زیستی قادرند به کمک تغییر میزان اسیدیته اطراف خود و نیز به کمک فرآیندهای آنزیمی فسفر نامحلول خاک را به صورت اسیدهای آلی فسفره و فسفر سبک آزاد کرده و حرکت این عنصر را در خاک افزایش دهند (ساروخانی و همکاران 1379، صالح راستین 1380، ملکوتی و سپهر 1382).
ارتفاع بوته، وزن خشک بوته، شاخص سطح برگ، نسبت سطح برگ و وزن مخصوص برگ سورگوم دانهای در اثر استفاده از کودهای زیستی حاوی ازتوباکتر و سودوموناس بطور معنیداری نسبت به شاهد افزایش یافت (آمال و همکاران 2010). کودهای زیستی چه به صورت منفرد و چه به صورت تلفیقی با کودهای شیمیایی باعث افزایش عملکرد بیولوژیکی، عملکرد دانه و عملکرد اسانس در زیره سبز گردید (سعید نژاد و رضوانی مقدم 1389).
تلقیح توام ازتوباکتر و آزوسپیریلوم بر مقدار ماده خشک ذرت و سورگوم اثر مثبت دارد و وزن خشک اندام هوایی ذرت و سورگوم نسبت به شاهد به ترتیب 12 و 15 درصد افزایش یافت (تیلاک و همکاران 1992). اثر آزوسپیریلوم و اثر مخلوط این باکتری و ازتوباکتر برای افزایش عملکرد گندم، ذرت و سورگوم معنیدار بود (رای و گایور 1998). در پژوهشی وزن خشک سورگوم در اثر تلقیح با آزوسپیریلوم نسبت به شاهد افزایش یافت و همچنین تلقیح آزوسپیریلوم با سورگوم منجر به افزایش ازت کل گیاه گردید و عملکرد محصول 10 تا 30 درصد افزایش یافت (کاپولنیک و همکاران 1981). کشاورز افشار و همکاران (1390) گزارش کردند که بالاترین ارتفاع بوته سورگوم در اثر محلول پاشی باکتری سودوموناس و کمترین آن در تیمار شاهد بدست آمد. همچنین اثر سطوح مختلف نیتروژن و کودهای زیستی بر سورگوم علوفهای نشان داد، بالاترین میزان پروتئین خام و کیفیت علوفه در تیمار 75 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت اوره و 25 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت تفاله کرچک به همراه تلقیح با آزوسپیریلوم حاصل میشود (یاداو و همکاران 2007).
ساینی و همکاران (2004) گزارش کردند که افزایش بیوماس و عملکرد دانهی سورگوم و نخود بیشتر در زمانی مشاهده شد که 50 درصد کودهای شیمیایی و دامی به همراه تلقیح با میکروارگانیسمهای مختلف حل کنندهی فسفات و ریزوبیوم مورد استفاده قرار گرفتند. عملکرد دانه، ارتفاع گیاه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت آفتابگردان در سیستم تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی بیشتر از سیستمهای کاربرد تک تک آنها بود. همچنین بذور تلقیح شده با باکتریهای ازتوباکتر و آزوسپیریلوم عملکرد دانه، ارتفاع گیاه و میزان روغن را در مقایسه با شاهد افزایش دادند (اکبری و همکاران 1388). کود فسفات زیستی به وسیله جذب بیشتر فسفر و افزایش میزان فتوسنتز موجب بهبود عملکرد بیولوژیک در رازیانه شد (درزی و همکاران 1385). تلقیح بذر ذرت با قارچ میکوریزی و ازتوباکتر به تنهایی و یا همراه با هم و همچنین تلقیح قارچ میکوریزی به همراه ۱۰۰ کیلوگرم سوپرفسفات تریپل در هکتار بیشترین عملکرد دانه، ارتفاع گیاه و غلظت نیتروژن را باعث شد (امیر آبادی و همکاران 1389). تلقیح گیاه ارزن دم روباهی با باکتریهای حل کننده فسفات و آزوسپیریلوم همراه و یا بدون کاربرد نیتروژن (40 کیلوگرم در هکتار) سبب افزایش ارتفاع، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، عملکرد دانه و نیتروژن موجود در دانه، ریشه و اندام هوایی میشود (باسکارا رائو و چاریولو 2005).
با کاربرد کودهای زیستی و شیمیایی، عملکرد کمی و کیفی گیاه زعفران افزایش یافت .بیشترین عملکرد ماده خشک در مصرف تلفیقی یا به تنهایی کود اوره حاصل شد و همچنین مصرف به تنهایی کود زیستی، 83 درصد افزایش عملکرد نسبت به شاهد را باعث شد (امیدی و همکاران 1388). بر اساس نتایج مطالعات جلیلیان و همکاران (1386) مصرف ازتوباکتر و آزوسپیریلوم در تلفیق با کود اوره سبب افزایش قابل ملاحظهی درصد پروتئین (23/3 درصد) نسبت به تیمار شاهد گردید. با توجه به نقش موثر نیتروژن در ساختمان پروتئینها و افزایش عملکرد از یک طرف و اهمیت کودهای زیستی در تحقق اهداف کشاورزی پایدار از سوی دیگر این آزمایش به منظور ارزیابی اثر تلفیقی کودهای زیستی و شیمیایی برای معرفی مناسبترین ترکیب تیماری در راستای افزایش عملکرد سورگوم علوفهای اجرا شد.
مواد و روشها
این پژوهش در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال 1390 به مدت یک فصل زراعی اجرا گردید. این منطقه دارای ارتفاع 1360 متر از سطح دریا، میزان بارندگی سالیانه 285 میلیمتر، عرض جغرافیایی 05/38 شمالی و طول جغرافیایی 17/46 شرقی است و دارای آب و هوای خشک کوهستانی و سرد است و دمای سالیانه آن 10 درجه سانتی گراد میباشد. رقم مورد استفاده، سورگوم علوفهای اسپیدفید بود که از شرکت خدمات حمایتی آذربایجان شرقی تهیه شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتوراول سطوح مختلف کود شیمیایی شامل 210 کیلوگرم در هکتار کود اوره (100%)، 150 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل (100%)، اوره (100%) + سوپرفسفات تریپل (100%)، اوره (50 % ) + سوپرفسفات تریپل(50 % ) و شاهد و فاکتور دوم شامل کود زیستی با سطوح بیوسوپر ، فسفات بارور2 ، بیوسوپر + فسفات بارور2 و شاهد بود. کل کود سوپرفسفات تریپل و یک سوم از کود اوره هنگام کاشت (15 اردیبهشت ماه) ، یک سوم کود اوره بلافاصله بعد از برداشت چین اول (سوم مرداد) و یک سوم پایانی نیز بلافاصله بعد از برداشت چین دوم (پنجم شهریور) به کرتهای آزمایشی بر اساس نقشه کاشت داده شد. چین سوم نیز در 13 مهر برداشت شد و همه چینها در 10 درصد گلدهی برداشت شدند. شایان ذکر است که مقدار کود شیمیایی بکار رفته بر اساس نتایج آزمون تجزیه خاک بود (جدول1). در هر کرت چهار ردیف کاشت به طول 4 متر با فاصله ردیفی 50 سانتیمتر و فاصله روی ردیف 10 سانتیمتر در نظر گرفته شد. بذرها در اواسط اردیبهشت ماه با تراکم 20 بوته در مترمربع در عمق 3-2 سانتیمتری خاک کاشته شدند. کود زیستی بیوسوپر محتوی ازتوباکتر، آزوسپیریلوم، سودوموناس و باسیلوس میباشد و فسفات بارور2 محتوی سودوموناس و باسیلوس میباشد که به صورت بذرمال مورد استفاده قرار گرفتند. مبارزه با علفهایهرز به صورت منظم و بطور دستی و آبیاری هم هر هفته یکبار انجام شد. در این پژوهش عملکرد علوفه، ارتفاع گیاه، تعداد پنجه، پروتئین خام، دیوارهی سلولی بدون همی سلولز (ADF) و دیوارهی سلولی (NDF) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نیتروژن موجود در بافت گیاهی با دستگاه کجلدال و تیتراسیون اندازهگیری شد. دیوارهی سلولی با استفاده از محلول شویندهی خنثی و دیوارهی سلولی بدون همی سلولز با استفاده از محلول شویندهی اسیدی مطابق با روش ون سوست و واین (1991) اندازهگیری شد. برای تجزیه و تحلیل دادهها و رسم شکلها از نرم افزارهای MSTAT-C، SPSSو Excel استفاده شد.
نتایج و بحث
الف)عملکرد گیاه
تجزیه واریانس عملکرد گیاه نشان میدهد اثر کود شیمیایی، کود زیستی و اثر متقابل کود شیمیایی در زیستی در سطح احتمال 1% معنیدار میباشد (جدول 2). مقایسه میانگین دادهها نشان داد که بیشترین عملکرد مربوط به تیمار اوره + سوپر فسفات تریپل + فسفات بارور2 با مقدار 3901 گرم در متر مربع و کمترین عملکرد مربوط به تیمار شاهد با مقدار 1226 گرم در مترمربع میباشد (جدول4). کاربرد کودهای زیستی بیوسوپر و فسفات بارور2 در مقایسه با شاهد عملکرد علوفه را به ترتیب 108 و 71 درصد نسبت به شاهد افزایش داده است. آغشته کردن بذور سورگوم با آزوسپیریلوم و باسیلوس در حضور و عدم حضور کودهای نیتروژندار و فسفردار سبب افزایش عملکرد مادهی خشک گیاه و عملکرد دانه میشود و در تیمارهایی که آغشتهسازی صورت گرفته، میزان جذب نیتروژن و فسفر توسط گیاه افزایش یافته است (الاگاوادی و گائور، 1992). اثر سطوح مختلف کود شیمیایی، کود حیوانی، آزوسپیریلوم و باکتریهای آزاد کننده فسفات بر سورگوم دیم نشان داد که بیشترین عملکرد علوفه و عملکرد دانه در تیمار کاربرد تلفیقی NPK 100 درصد توصیه شده، کود حیوانی (10 تن در هکتار)، آزوسپیریلوم و باکتریهای آزاد کننده فسفات حاصل میشود (پنوسوامی و همکاران 2002). این یافتهها با نتایج بدست آمده توسط الاگاوادی و گائور (1992) در سورگوم و عثمر و همکاران (2004) در گندم مطابقت دارد.
ب) ارتفاع گیاه
بر اساس تجزیه واریانس اثر کود شیمیایی در سطح احتمال 1% و اثر متقابل کود شیمیایی در زیستی در سطح احتمال 5% بر ارتفاع بوته معنیدار میباشد (جدول2). نتایج حاکی از آن است که بیشترین و کمترین ارتفاع گیاه به ترتیب مربوط به تیمار اوره + سوپر فسفات تریپل + فسفات بارور2 با 133 سانتیمتر و شاهد با 11/94 سانتی متر میباشد. همچنین میانگین ارتفاع گیاهان هنگام برداشت در چین اول، دوم و سوم به ترتیب 88/151، 76/131 و 9/63 بود که این کاهش ارتفاع از چین اول تا سوم میتواند ناشی از افزایش تعداد پنجه از چین اول تا سوم باشد. کاربرد کودهای زیستی بیوسوپر و فسفات بارور2 در مقایسه با شاهد ارتفاع گیاه را به ترتیب 41/18 و 10/15 درصد نسبت به شاهد افزایش داده است (جدول4). تحقیقات انجام شده در ذرت نشان داد کاربرد تلفیقی کودهای بیولوژیک با کودهای شیمیایی باعث افزایش ارتفاع گیاه، شاخص سطح برگ، تولید ماده خشک، سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی در مقایسه با کاربرد کودهای شیمیایی به تنهایی شد (عیدی زاده و همکاران، 1389). النعیم و حمد (2004) گزارش کردند با مصرف کودهای زیستی به همراه مصرف 180 کیلوگرم در هکتار نیتروژن، بیشترین مقدار ارتفاع بوته، تعداد پنجه در متر مربع و عملکرد دانه در گیاه برنج تولید شده است.
ج) تعداد پنجه
تجزیه واریانس دادهها نشان داد فقط اثر کود شیمیایی در سطح احتمال 5% روی تعداد پنجه معنیدار میباشد (جدول2). با توجه به مقایسه میانگین دادهها بیشترین تعداد پنجه در تیمار اوره با 21/15 عدد و کمترین آن در تیمار شاهد با 14/12 عدد در هر بوته بدست آمد (شکل1). در یک تحقیق با افزایش کود نیتروژنی، تعداد پنجه سورگوم بطور معنیداری افزایش یافت (بباوی، 1989). همچنین با کاربرد نیتروژن در غلات تعداد پنجه افزایش مییابد (نجاری صادقی و همکاران، 1387؛ هرس و همکاران 1976).
د) پروتئین خام
طبق جدول 3 فقط اثر کود شیمیایی در سطح احتمال 1٪ معنیدار شد. با توجه به مقایسه میانگین دادهها بیشترین و کمترین درصد پروتئین به ترتیب مربوط به تیمارهای اوره با 324/7 درصد و شاهد با 797/4 درصد بود (شکل2). در واقع به علت نقش انکار ناپذیر نیتروژن در ساختمان پروتئینها، مصرف کود اوره سبب افزایش درصد پروتئین گردیده است. گزارش شده است استفاده از نیتروژن باعث افزایش پروتئین خام و عملکرد علوفه سورگوم میشود (محمود و همکاران 2003). در گیاه سورگوم بیشترین درصد پروتئین، درصد خاکستر و کمترین درصد فیبر از تیمار 5/80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار حاصل شد همچنین بیشترین درصد پروتئین، درصد خاکستر و کمترین درصد فیبر در تقسیط کود نیتروژن در سه نوبت حاصل میشود (جوادی و همکاران 1389). مدرس و همکاران (2009) گزارش کردند که استفاده از کود شیمیایی اوره به مقدار 200 کیلوگرم در هکتار بیشترین درصد پروتئین (8%) را در سورگوم باعث شده و با افزایش کود نیتروژن پروتئین خام افزایش مییابد. بر اساس پژوهش جعفری نیا (1384) با افزایش سطوح کود نیتروژنه، عملکرد و مقدار پروتئین خام در ذرت و سورگوم شیرین به طور معنیداری افزایش مییابد.
و) دیواره سلولی بدون همی سلولز (ADF)
تجزیه واریانس دادهها بیانگر اینست که اثر کود شیمیایی در سطح احتمال 5٪ و اثر متقابل کود شیمیایی در زیستی در سطح احتمال 1% روی ADF معنیدار میباشد (جدول3). با توجه به مقایسه میانگین دادهها، بیشترین درصد دیواره سلولی بدون همی سلولز مربوط به تیمار شاهد با 1/34 درصد بود ولی با ترکیبهای تیماری اوره + بیوسوپر + فسفات بارور 2 و اوره + سوپر فسفات تریپل + بیوسوپر + فسفات بارور 2 اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 5 درصد نداشت و کمترین ADF از ترکیب تیماری 50 درصد اوره + 50 درصد سوپر فسفات تریپل + فسفات بارور 2 با 9/30 درصد بدست آمد. لازم به ذکر است درصد بالای ADF و NDF در علوفه سبب کاهش قابلیت هضم و خوشخوراکی آن میشود بنابراین کاربرد 50 درصدی مقادیر توصیه شده کودهای شیمیایی توام با کود زیستی باعث افزایش قابلیت هضم و خوشخوراکی شده است (جدول4). گزارش شده است که تیمار کود ازت به مقدار 100 کیلوگرم در هکتار میزان ADF را در گیاه منداب (Eruca sativa ) بطور معنیداری نسبت به شاهد کاهش داد (دیانتی تیلکی و همکاران، 1389).
ه)دیواره سلولی (NDF)
تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثرات اصلی کود شیمیایی و کود زیستی و اثر متقابل کود شیمیایی در زیستی در سطح احتمال 1% روی NDF معنیدار شد (جدول3). نتایج بدست آمده نشان میدهد که بیشترین و کمترین درصد دیواره سلولی به ترتیب مربوط به تیمار شاهد با 85/62 درصد و ترکیب تیماری50 درصد اوره + 50 درصد سوپر فسفات تریپل + فسفات بارور 2 با 9/55 درصد میباشد (جدول4). گزارش شده است که استفاده از کود شیمیایی اوره به مقدار 200 کیلوگرم در هکتار کمترین محتویات فیبر را در سورگوم باعث شد. با افزایش کود نیتروژن فیبر خام کاهش مییابد که این امر باعث افزایش هضم و خوش خوراکی میشود (المدرس و همکاران، 2009). کاربرد باکتری Pseudomonas putida در گیاه جو توانست میزان NDF را در حد قابل قبولی تا 4/50 درصد کاهش دهد همچنین مهرورز و چایی چی (1388) کمترین میزان الیاف محلول در شویندههای خنثی را با مصرف 60 کیلوگرم در هکتار کود سوپر فسفات تریپل گزارش کردند.
با توجه به نتایج این پژوهش کاربرد تلفیقی کودهای زیستی با کودهای شیمیایی باعث افزایش صفات مورد اندازهگیری شده است. از این رو با کاربرد کودهای زیستی ضمن کاهش قابل توجه مصرف کودهای شیمیایی و به تبع آن کاهش اثرات سوء زیست محیطی آنها در راستای تحقق اهداف کشاورزی پایدار، میتوان به عملکرد مطلوبی نیز در گیاه سورگوم علوفهای دست یافت.
جدول 1- خواص فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه قبل از کاشت
بافت هدایت الکتریکی اسیدیته رس سیلت شن کربن آلی نیتروژن فسفر قابل جذب پتاسیم قابل جذب |
(µS/cm) (درصد) (درصد) (درصد) (درصد) (درصد) (ppm) (ppm)
لوم شنی 512 82/7 16 22 62 74/0 08/0 61 304 |
جدول 2- تجزیه واریانس تاثیر کودهای زیستی و شیمیایی بر برخی صفات کمی سورگوم علوفهای
منبع تغییر درجه آزادی عملکرد علوفه خشک ارتفاع گیاه تعداد پنجه |
تکرار 2 **775/1083527 ns663/4 ns423/6 کود شیمیایی 4 **027/1961510 **427/612 *322/18 کود زیستی 3 **831/320277 ns566/14 ns718/2 شیمیایی× زیستی 12 **460/1088585 *879/136 ns967/10 اشتباه آزمایشی 38 333/12161 187/63 08/6 |
ضریب تغییرات (%) 61/4 86/6 23/17 |
* ، ** و ns به ترتیب معنی دار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیر معنی دار می باشد
جدول 3- تجزیه واریانس تاثیر کودهای زیستی و شیمیایی بر برخی صفات کیفی سورگوم علوفهای
منبع تغییر درجه آزادی پروتئین NDF ADF |
تکرار 1 ns518/0 *521/1 *652/2 کود شیمیایی 4 **609/6 **7 *522/1 کود زیستی 3 ns101/1 **397/5 ns33/1 شیمیایی× زیستی 12 ns308/1 **867/15 **92/2 اشتباه آزمایشی 19 579/0 317/0 445/0 |
ضریب تغییرات (%) 55/12 95/0 06/2 |
* ، ** و ns به ترتیب معنی دار در سطح احتمال پنج و یک درصد و غیر معنی دار می باشد
NDF: دیواره سلولی و ADF: دیواره سلولی بدون همی سلولز
جدول 4- مقایسه میانگین تاثیر کودهای شیمیایی و زیستی بر برخی صفات کمی و کیفی سورگوم علوفهای
کود شیمیایی کود زیستی عملکرد علوفه ارتفاع گیاه ADF NDF (g.m-2) (cm) (درصد) (درصد) |
|
|
|
بیوسوپر h 77/2081bcd 114 abc85/32 d7/58 اوره بارور2 h48/2056abcd 120 de 15/31 gh56 |
|
بیوسوپر+ بارور2 cde 61/2740 cd85/108 a05/34 a75/62 |
|
|
شاهد bc48/2905 abcd37/119 cde35/31 fgh75/56
سوپرفسفات تریپل بیوسوپر ij69/1850bcd 07/114 abcd65/32 bc95/60
بارور2 j43/1699 e 33/105 e 31 fgh 65/56
بیوسوپر+ بارور2 def35/2636bcd 81/115 abc95/32 c9/59
شاهد b22/3033 abc81/123 bcde3/32 efgh15/57
اوره + بیوسوپر cd16/2756 abc59/122 cde45/31 efgh2/57
سوپرفسفات تریپل بارور2 a65/3900 a 29/133 ab35/33 bc95/60
بیوسوپر+ بارور2 b99/3090 ab03/127 a 34 a8/62
شاهد g35/2352 abcd 77/118 bcde32 de4/58
50% اوره + 50% بیوسوپر ij53/1806 bcd63/115 cde75/31 def95/57
سوپرفسفات تریپل بارور2 hi36/1986 abcd51/119 e9/30 h9/55
بیوسوپر+ بارور2 fg 17/2461 bcd14/117 cde45/31 efgh1/57
شاهد c72/2836 abcd51/119 abc85/32 a6/62
بیوسوپر ef19/2551 bcd44/111 cde7/31 c60
شاهد بارور2 h 69/2097 cde33/108 a95/33 ab9/61
بیوسوپر+ بارور2 j36/1781 cde 18/108 cde65/31 efg3/57
شاهد k29/1226 e11/94 a1/34 a85/62
میانگینهای دارای حروف مشترک در هر ستون، اختلاف معنیداری بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال 5٪ ندارند. NDF: دیواره سلولی و ADF: دیواره سلولی بدون همی سلولز
|
شکل 1- مقایسه میانگین تعداد پنجه در سطوح مختلف کودهای شیمیایی،
حروف متفاوت در هر ستون بیانگر اختلاف معنیدار براساس آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
شکل 2- مقایسه میانگین درصد پروتئین در سطوح مختلف کودهای شیمیایی،
حروف متفاوت در هر ستون بیانگر اختلاف معنیدار براساس آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد میباشد.