نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری زراعت گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،ایران
2 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،ایران
3 گروه فضای سبز دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی محیطی دانشگاه سیستان وبلوچستان، زاهدان ،ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Background and Objective: Due to the importance of portulaca oleracea as a plant susceptible to cultivation in arid and semi-arid regions, this study was conducted to evaluate the productive aspect of portulaca oleracea cultivation under the management of different levels of vermicompost and chemical and nano fertilizers in Gorgan and Zahedan.
Materials and Methods: This study was carried out as a factorial experiment based on randomized complete block design with four replications. Application of chemical and nano fertilizers at six levels including control or non-application of fertilizers, nanoparticles of nitrogen, phosphorus and potassium (in ratios of 3, 2 and 2 g.l-1, respectively) and application of chemical fertilizers of nitrogen, phosphorus and potassium (200, respectively). 100 and 150 kg.ha-1) as the first factor and four different levels of vermicompost including control or non-use of vermicompost, 5, 10, and 15 tons per hectare as the second factor.
Results: In both production areas of portulaca oleracea, all fertilizer and vermicompost treatments had a significant effect on portulaca oleracea grain yield. However, the rate of portulaca oleracea grain yield in Gorgan region was about 36.96% higher than Zahedan region. The highest yield in both Gorgan and Zahedan regions was obtained from the application of nitrogen nanoparticles along with the application of 15 tons per hectare of vermicompost. The lowest index of grain harvest was obtained from treatment without application of fertilizer and consumption of 15 tons of vermicompost alone.
Conclusion: In general, the results of this study showed that Gorgan region was more favorable for production of portulaca oleracea than Zahedan. The highest seed and oil yield was obtained by applying nitrogen nanoparticles with consumption of 15 tons per hectare of vermicompost.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
خرفه (Portulaca oleracea L.) گیاهی یکساله علفی، گرمادوست و چهار کربنه از خانواده Portulacacea است و در تمام جهان به ویژه مناطق گرمسیری و نیمهگرمسیری وجود دارد[1] (الخایات و همکاران 2008). گیاه خرفه بیشتر در غالب یک علف هرز شناخته میشود با این حال، یک محصول زراعی مهم و خوش طعم نیزاست که ساقهها و برگهای لطیف و آبدار آن در بسیاری از کشورها مانند کشورهای مدیتران/.های، جنوب اروپا و آسیا به صورت خام و یا پخته مصرف میشود (پالانیسوامی 2001). ﺧﺮﻓﻪ از ﻟﺤﺎظ ﮔﺴﺘﺮدﮔﯽ، ﻫﺸﺘﻤﯿﻦ ﮔﯿﺎه ﻣﺘﺪاول در دﻧﯿﺎ میباشد (پیریان و پیری 2014) و در ایران، ایالات متحده و استرالیا به نام خرفه[2]، در انگلستان به نام علف خوک[3] ، در فرانسه به نام پورپیر[4]، در سودان به نام ریگلا[5] و در چین نیز به نام ماچیشیان[6] معروف است (الخایات و همکاران 2008). این گیاه به دلیل داشتن اسیدهای چرب غنی از امگا 3 و خاصیت آنتیاکسیدانی خود، منبعی از مزایای تغذیهای را فراهم میکند (چن و همکاران 2012). همچنین در بسیاری از کشورها به عنوان داروی گیاهی به عنوان تببر، ضدعفونیکننده، ضد باکتری (زنگ و همکاران 2002)، ضد زخم (کریمی و همکاران 2004)، ضد التهاب، آنتی اکسیدان (چن و همکاران 2012) و ترمیمکننده زخم (راشد و همکاران 2003) و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. گیاه مذکور توسط سازمان بهداشت جهانی بهعنوان یکی از پرکاربردترین گیاهان دارویی ذکر شده است و اصطلاح نوشدارو[7] به آن داده شده است (خو و همکاران 2006). فولکلور چینی آن را "سبزیجات برای زندگی طولانی" توصیف کرده و هزاران سال است که در طب سنتی چینی مورد استفاده قرار میگیرد (جین و همکاران 2013).
در حال حاضر کشاورزی پایدار بر این عقیده است که مصرف کودهای شیمیایی نه تنها کارایی کمتری دارند، بلکه به دلیل اثرات زیستمحیطی نامطلوبی که بر جای میگذارند، حیات انسان و سایر موجودات را نیز تهدید میکنند. بنابراین جهت حصول اهداف کشاورزی پایدار، توسعه استفاده از کودهای طبیعی دارای بنیان آلی و با کارایی مصرف بالا ضروری است (لیو و لال 2015). علاوه بر اثر آلودهکنندگی ناشی از کودهای شیمیایی، شستشو و دنیتریفیکاسیون نیتروژن، ناپایداری پتاسیم، تحرک پایین فسفر و تثبیت سریع آن و همچنین غیردسترس بودن عناصر میکرو در محدوده وسیعی از pH خاک بهخصوص pH بالا (خاکهای آهکی) سبب میگردد تا استفاده از کودهای شیمیایی کمتر مفید واقع شده و مورد توجه قرار نگیرند (سوبرامانیان و تیروناواوکاراسو 2017).
یکی از عناصر غذایی مهم برای رشد گیاه که در تمام دوره فعالیت آن برای تأمین احتیاجات لازم است، کودهای نیتروژن است که در بالا بردن مقدار عملکرد محصولات کشاورزی توسط اندام هوایی، تولید مواد هیدروکربنه، بیشتر از طریق افزایش سطح کربنگیری نقش مهمی دارند. افزایش در مقدار نیتروژن نه تنها روی رشد اثر دارد، بلکه روی الگوی اصلی مورفولوژیکی نیز مؤثر است. نیتروژن، کلیدی ترین عنصری است که باعث باروری خاک و تولید محصولات کشاورزی می شود و نسبت به سایر عناصر ضروری مقدار بیشتری از آن مورد نیاز است (برنگور و همکاران 2009). در سال های اخیر، استفاده از کود نیتروژن تا حد معینی باعث افزایش کمّیت و کیفیت محصولات زراعی شده است (کرتی و همکاران 2017). فسفر نیز در ساختمان سلولی در بسیاری از فعالیتهای حیاتی از جمله ذخیره و انتقال انرژی شیمیایی دخالت دارد. علاوه بر این افزایش جذب فسفر میتواند در نهایت به بهبود شاخص برداشت در گیاه منجر شود که خود عامل مهمی در بهبود عملکرد گیاه بهشمار میرود (سینگ و همکاران 2005). بین عناﺻر غذایی ضروری گیاهان، پتاسیم علاوه بر افزایش تولید و بهبود کیفیت محصوﻝ، سبب افزایش مقاومت گیاهان به شوری، کمآبی، انواع تنشهای، آفات و بیماریها گردیده و کارایی آب و کود را افزایش میدهد (رحیمی و صلاحیزاده 2015).
طی چند سال اخیر استراتژیهای مختلف تغذیه گیاه مبتنی بر حفظ محیط زیست و دسترسی بهتر عناصر غذایی برای گیاه مورد بررسی قرار گرفته است، که یکی از مهمترین آنها استفاده از فناوری نانو میباشد. فناوری نانو عبارت از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی و مولکولی با هدف در دست گرفتن کنترل آنها در سطح مولکولی و اتمی و استفاده از خواص آنها در این سطوح است (لیو و لال 2015). با توجه به مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی و در نتیجه آلودگی آبهای زیرزمینی و شور شدن خاک ، استفاده از کودهای نانو بسیار کارآمد و مؤثر است. راوات و همکاران (2019) نشان دادند که کودهای نانو پتانسیل استفاده به عنوان یک محرک رشد گیاه را دارند و می توانند تبادل گازی گیاه و کارایی ریشه را افزایش دهند. علاوه بر این، نانو کودها، به دلیل انتشار آهسته و کنترل شده مواد مغذی، قادر به افزایش دسترسی مواد مغذی در منطقه ریزوسفر هستند (دروزا و همکاران 2010). استفاده از نانوکودها سبب افزایش کارایی عناصر غذایی میشوند، به طوری که علاوه بر رهاسازی مداوم عناصر غذایی، جذب و انتقال آنها از طریق برگ نیز به سهولت انجام میگیرد (چیناموتو و مورگوسا 2009؛ سوبرامانیان و همکاران 2016). از جمله ویژگیهای جالب توجه مواد نانو، سبک و کوچک بودن آنها و صرفه جویی در مواد مصرفی است (سوبرامانیان و تیروناواوکاراسو 2017).
ورمیکمپوست یک کود بیوارگانیک و شامل مخلوط بیولوژیکی بسیار فعال از باکتریها، آنزیمها، بقایای گیاهی، کود حیوانی و کپسولهای کرم خاکی میباشد که سبب تجزیه خاک و پیشرفت فعـالیتهای میکروبی در بستر کشت میشود. ورمیکمپوست دارای عناصر غذایی مانند فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم به فرمی که به آسانی برای گیاه قابل جذب و دسترس است، میباشد. فرآوری آن نسبت به بیـوکمپوست آسانتر بوده و در مدت زمان کوتاه انجام میگیرد. ورمیکمپوست، حاوی میـکروارگانیسمهای هوازی مفید مانند ازتوباکترها بوده و از سویی عاری از میکروارگانیسمهای پاتوژن میباشد. ورمی کمپوست از موادی پیت مانند همراه با خلل و فرج، ظرفیت هوادهی، زهکشی و ظرفیت نگهداری آب بالا ساخته شده که دارای سطوح زیاد برای جذب بالای مواد غذایی میباشند (عزیزی و همکاران 2008).
با توجه به اهمیت خرفه که در بسیاری از کشورهای دنیا برای تغذیه انسان، صنایع تبدیلی و همچنین به عنوان گیاه دارویی مورد استفاده قرار میگیرد ولی در ایران علیرغم وجود شرایط مستعد در بسیاری از مناطق کشور از جمله در استان سیستان و بلوچستان و استان گلستان جهت پرورش خرفه، تاکنون اطلاعات کافی در خصوص نیاز کودی این محصول وجود ندارد و کشاورزان برای تولید آن مقدار زیادی کود شیمیایی مصرف میکنند که این موضوع علاوه بر هدر رفت سرمایه، باعث آلودگی محیط زیست می گردد. بر این اساس، در راستای افزایش عملکرد و بهبود کارایی نهادهها از طریق کاهش مصرف کودهای شیمیایی و استفاده از منابع پایدار، ضمن حفظ محیط زیست و مدیریت منابع آب و کود این مطالعه با هدف ارزیابی جنبه تولیدی کشت خرفه تحت مدیریت سطوح مختلف کودی (شمیایی و نانو) در شرایط استفاده از ورمیکمپوست، طی سال زراعی 99-1398 در دو شهرستان گرگان و زاهدان طراحی و اجرا شد.
مواد و روشها
این پژوهش به منظور ارزیابی جنبه تولیدی کشت خرفه تحت مدیریت سطوح مختلف ورمیکمپوست و در شرایط استفاده از کود شمیایی و نانو، طی سال زراعی 99-1398 در دو شهرستان گرگان و زاهدان انجام شد.
شهر زاهدان، دارای مختصات جغرافیایی 60 درجه و 52 دقیقه و 25 ثانیه طول شرقی و 29 درجه و 30 دقیقه و 45 ثانیه عرض شمالی و ارتفاع 1373 متر از سطح دریا میباشد. . اقلیم محل اجرای آزمایش از نوع معتدل و خشک و نیمه کوهستانی و میانگین بارندگی سالانه 79 میلی‌متر و میانگین حداکثر دما 5/26 درجه و میانگین حداقل دما 6/9 درجه سانتی‌گراد میباشد. وجود ارتفاعات موجب شده تا زاهدان به همراه شهر خاش نسبت به دیگر شهرهای استان سیستان و بلوچستان هوای سردتری داشته باشند (سلیقه و همکاران 2009). شهرستان گرگان نیز در طول جغرافیایی 26/54 و عرض جغرافیایی 50/36 واقع شده و ارتفاع محل آزمایش از سطح دریا در حدود 160 متر میباشد. این منطقه از نظر هواشناسی بر اساس روش کوپن مناطقی با آب و هوای معتدل خزری یا مدیترانهای و بر اساس روش آمبرژه جزو نیمه مرطوب معتدل است که بطور معمول از غرب مازندران بارش کمتری دارد و تابستانهای آن نسبتاً گرم و شرجی است (بای و داودی 2010). آزمایش بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. کاربرد کود شمیایی و نانو در شش سطح شامل شاهد یا عدم کاربرد کود، نانوذره نیتروژن، فسفر و پتاسیم (به ترتیب با نسبتهای 3 ، 2 و 2 در هزار) و مصرف کود شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم (به ترتیب 200، 100 و 150 کیلوگرم در هکتار)، به عنوان عامل اول و چهار سطح مختلف ورمیکمپوست شامل شاهد یا عدم مصرف ورمیکمپوست، 5، 10، و 15 تن در هکتار به عنوان عامل دوم بودند. کودهای نانو از شرکت خضرا تهیه و بر اساس دستورالعمل در دو مرحله رشدی گیاه خرفه قبل از شروع گلدهی محلولپاشی شدند. کودهای شیمیایی نیتروژن از منبع اوره و در دو مرحله (یک دوم قبل از کاشت و در اوایل بهار، یک دوم پس از چین اول) به صورت سرک، فسفر از منبع سوپر فسفات تریپل و پتاسیم منبع سولفات پتاسیم تامین شدند.
پیش از کاشت، نمونهای مرکب از خاک مزرعه هر دو منطقه از عمق 30-0 سانتیمتری بهصورت تصادفی تهیه گردید و نتایج آزمون خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول (1) ارائه شده است.
جدول1- خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک مزرعه مناطق مورد آزمایش
|
مکان |
بافت |
رس |
سیلت |
شن |
کربن آلی |
نیتروژن |
|
فسفر |
پتاسیم |
pH |
EC (dS.m-1) |
|
(%) |
|
(mg.kg-1) |
|
|
|||||||
|
زاهدان |
شن لومی |
12 |
24 |
64 |
13/0 |
01/0 |
|
3 |
240 |
06/8 |
99/6 |
|
گرگان |
لوم سیلتی |
8/32 |
44 |
2/23 |
58/1 |
14/0 |
|
3/11 |
335 |
73/7 |
07/1 |
بذرهای انتخابی خرفه مورد نیاز جهت کشت از شرکت پاکان بذر اصفهان تهیه شد. در نیمه دوم فروردین ماه و زمانی که دمای خاک مناسب بود، زمین زراعی با یک شخم و دو دیسک سبک عمود بر هم، آماده و با لولر تسطیح شد. زمین، بلافاصله بصورت جوی و پشته آماده شد، به طوری که عمق جوی 50 سانتیمتر و عرض جویها 60 سانتیمتر و کشت در دو طرف پشته انجام شود. جویها در جهت شیب زمین ایجاد شدند. با در نظر گرفتن شیب زمین معمولا هر 10 تا 15 متر پتهبندی انجام شد تا آب بخوبی در خاک نفوذ کند.
عملیات کاشت خرفه در نیمه اول اردیبهشت ماه با دست و به صورت خشکهکاری در کرتهای مذکور انجام شد. در این آزمایش فاصله بین ردیفها 50 سانتیمتر و فاصله بین بوتهها 25 سانتیمتر اندازه هر کرت 4×3 متر (۱۲ متر مربع)، فاصله بین کرتها 5/0 متر، و فاصله بین بلوکها 3 متر در نظر گرفته شد. پس از گاورو شدن زمین در طرفین فاروهای کشت، چالههایی به عمق 1 تا 2 سانتیمتر ایجاد شده و 3 تا 4 بذر در داخل هر چاله قرار داده و روی آن با خاک نرم مرطوب پوشانیده شد. جهت دستیابی به تراکم مطلوب، ابتدا بذور با تراکم بالا کشت شد، سپس با عمل تنک کردن در دو مرحله شش و هشت برگی، تراکم مورد نظر حاصل شد. پس از کاشت، نسبت به آبیاری هر کرت به صورت جداگانه، بصورت جوی و پشته اقدام شد. آبیاری پس از سبز شدن، طبق عرف منطقه تا پایان فصل رشد ادامه یافت. عملیات مبارزه با آفات و علفهای هرز و ﺳﺎﻳﺮ ﻋﻤﻠﻴﺎت زراعی در طول فصل رشد بر حسب نیاز گیاه انجام شد.
در این پژوهش برای کاهش خطا، آبیاری تمام کرتها پس از تخلیه 50 درصد رطوبت قابل استفاده خاک انجام گردید، بهطوریکه پس از فرارسیدن موعد آبیاری در هریک از تیمارهای مورد آزمایش، با توجه به رطوبت موجود در خاک، مقدار آب مورد نیاز بر اساس رابطه 1 و 2 برآورد و سپس با استفاده از سیستم تیپ مقدار آب محاسبه شده بطور یکنواخت وارد کرتهای آزمایشی شد.
رابطه (1) WMC (%) =
که در آن WMC مقدار رطوبت محتوای خاک، FSW وزن خاک تر و DSW وزن خاک خشک است. پس از تعیین میزان رطوبت وزنی خاک با استفاده از رابطه 2 مقدار آب مورد نیاز برای رسیدن به ظرفیت زراعی برآورد شد.
رابطه (2) Is=
که در آن Is عمق آب برای رسیدن به ظرفیت زراعی (سانتیمتر)، FC ظرفیت زراعی (9/30، 2/28 درصد به ترتیب در گرگان و زاهدان)، Bd وزن مخصوص ظاهری خاک (46/1 و 38/1 گرم بر سانتیمتر مکعب به ترتیب در گرگان و زاهدان)، AW درصد رطوبت وزنی خاک قبل از آبیاری و D عمق توسعه ریشه (متر) است. در این تحقیق ظرفیت زراعی بر اساس روش تئوفیلو و مارتا (2010) تعیین گردید. پس از تعیین عمق آب آبیاری از رابطه بالا، با توجه به مساحت هر کرت حجم آب لازم جهت آبیاری برآورد و سپس اعمال شد.
جهت تعیین عملکرد و اجزای عملکرد دانه و عملکرد زیستی پس از حذف ردیف های کناری و نیم متر ابتدا و انتهای هر کرت در زمان رسیدگی فیزیولوژیک (زرد شدن ۷۰ درصد کپسولها) برداشت انجام پذیرفت. بوته ها پس از برداشت به مدت چند روز در هوای آزاد قرار گرفت، سپس اقدام به تکاندن آنها و جمع آوری و توزین دانهها شده و عملکرد و اجزای عملکرد دانه محاسبه شد. عملکرد علوفه خشک پس از جداسازی دانه، از قرار دادن اندامهای هوایی در آون با دمای ۸۰ درجه سانتی‌گراد و به مدت ۷۲ ساعت و پس از توزین آنها به دست آمد. جهت محاسبه عملکرد دانه، زیست توده و علوفه خشک از میانگین مجموع عملکرد این صفات در دو مرحله برداشت (دو چین) استفاده شد.
پس از آسیاب نمودن بذرها، روغن گیری از نمونه ها از ۱۰ گرم بذر خرفه با استفاده از دستگاه سوکسله به مدت 6 ساعت انجام و از هگزان به عنوان حلال استفاده شد. پس از سپری شدن مدت زمان لازم و استخراج روغن موجود در دانهها، به منظور جداسازی حلال از روغن، نمونه به دست آمده در دستگاه تبخیر کننده دوار قرار داده شد. پس از انجام عملیات جداسازی، وزن روغن به دست آمده اندازه گیری شد (اکوایچ و همکاران 2008).
تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرمافزارهای آماری SAS v.9.4، و مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون حداقل اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر منطقه تولید خرفه، تیمارهای کودی، ورمیکمپوست بر روی صفات وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوی روغن و عملکرد روغن خرفه معنیدار بودند و همچنین اثرات متقابل منطقه تولید× تیمار کودی × ورمیکمپوست بر روی وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوی روغن و عملکرد روغن خرفه از نظر آماری در سطح یک درصد معنیدار بودند (جداول 2 و 3).
نتایج مقایسه میانگین (جدول 4) نشان داد که وزن خشک برگ و ساقه تولید شده در منطقه گرگان به طور معنیداری نسبت به منطقه زاهدان بیشتر بود به طوری که میانگین وزن خشک برگ و ساقه در خرفه تولید شده در منطقه گرگان نسبت به منطقه زاهدان به ترتیب معادل 46/21 و 90/3 درصد بیشتر بود. بیشترین وزن خشک برگ در شهرستان گرگان (36/1191 کیلوگرم در هکتار) و از تیمار کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمیکمپوست به دست آمد. در مقابل کمترین وزن خشک برگ (24/423 کیلوگرم در هکتار) در شهرستان زاهدان و در شرایط عدم مصرف کود و ورمی کمپوست مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصل از مقایسات میانگین اثرات متقابل تیمارها، مشاهده شد که بیشترین میزان وزن خشک ساقه در شهرستان گرگان از تیمارهای کاربرد نانو ذره نیتروژن و کود نیتروژن توام با مصرف 15 تن در هکتار ورمیکمپوست حاصل شد که به ترتیب معادل 8/3696 و 8/3681 کیلوگرم در هکتار بودند و در شهرستان زاهدان نیز بیشترین میزان وزن خشک ساقه مربوط به تیمار کاربرد نانو ذره پتاسیم و نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمیکمپوست بود که به ترتیب معادل 8/3696 و 8/3681 کیلوگرم در هکتار بودند. در مقابل کمترین وزن خشک ساقه (9/2041 کیلوگرم در هکتار) در هر دو منطقه تولید خرفه در تیمار عدم کاربرد کود و عدم مصرف ورمیکمپوست مشاهده شد (جدول 4). در هر دو منطقه تاثیر تیمارهای مختلف کودهای نانو و شیمیایی و نیز کاربرد ورمیکمپوست بر افزایش وزن خشک برگ و ساقه موثر بود. به نظر میرسد اختلاف بین منطقه گرگان و زاهدان از نظر میزان وزن خشک برگ و ساقه تولید شده مربوط به شرایط آب و هوایی و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک دو منطقه باشد بهطوری که زاهدان بهعنوان منطقه خشک و شهرستان گرگان بهعنوان منطقه نیمهخشک انتخاب شده بودند. همچنین نتایج تجزیه فیزیکوشیمیایی خاک دو منطقه در جدول یک نشان میدهد، خاک محل کاشت خرفه در گرگان از نظر مواد آلی و عناصر غذایی غنیتر از خاک منطقه زاهدان بود و این دلایل میتواند بیشتر بودن تولید وزن خشک برگ و ساقه را در منطقه گرگان توجیه کند. در هر دو منطقه کاربرد نانو ذره نیتروژن و کود شیمیایی نیتروژن در افزایش وزن خشک برگ و ساقه مشهود بود و در منطقه زاهدان علاوه بر نانو ذره نیتروژن کاربرد نانو ذره پتاسیم نیز در افزایش وزن خشک نسبت به دیگر تیمارها مؤثر بود. در این زمینه گزارش شده که کاربرد نیتروژن و پتاسیم در منطقه گرگان به ترتیب 61 و 20 درصد مهمترین عوامل تاثیرگذار در خلأ عملکرد میباشند و رشد برگ تحت کنترل مدیریت نیتروژن میباشد (ترابی و همکاران 2011). بنابراین، تامین مطلوب نیاز نیتروژن در زمانهای مختلف رشد و مطابق با نیاز گیاه و افزایش جذب آن میتواند بر روی سرعت رشد گیاه و تولید عملکرد تاثیرگذار باشد (گاستل و لمایر 2002). مطالعات نشان داده که محلولپاشی پتاسیم بر روی گیاه باعث افزایش رشد رویشی و عملکرد در گیاهان میشود (تابر 2006 ؛حجازی و همکاران 2011). بهبود رشد رویشی در گیاه در اثر مصرف پتاسیم میتواند با نقش موثر پتاسیم در انتقال مواد قندی و مغذی در گیاه ونیز در تنظیم فشار تورگر در سلولهای گیاهی توجیه شود (حجازی و همکاران 2011). پتاسیم میتواند از طریق تأثیر بر فعالیت آنزیمهای متعدد و تولید کربوهیدارتها و ساخت ترکیبات آلی مانند نشاسته و پروتئینها در گیاه، باعث تحریک شاخهزایی و تعداد شاخههای فرعی گردند (حجازی و همکاران 2011). از نتایج استنباط میشود که تاثیر ورمیکمپوست در غلظت بالاتر نسبت به غلظت کمتر بر وزن خشک برگ و ساقه موثرتر بود. در بین تیمارهای مورد استفاده تیمار مصرف 15 تن در هکتار ورمیکمپوست در هر دو منطقه گرگان و زاهدان از نظر وزن خشک برگ و ساقه نسبت به دیگر تیمارها برتری داشتند. گزارشهای زیادی نشان میدهد که اشکال مختلف ورمیکمپوست اعم از مایع یا جامد اثرات مفیدی بر محصولات گلخانهای و مزرعهای دارد و موجب تحریک رشد میشود (موسکولا و همکاران 1999؛ سجادینیک و همکاران 2011).
نتایج مقایسه میانگین (جدول 4) نشان داد که تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول در شهرستان گرگان به ترتیب معادل 32/10 و 15/15 درصد نسبت به منطقه قصرشیرین بیشتر بود. از نتایج استنباط میشود که تاثیر تمامی تیمارهای کودی و ورمیکمپوست بر تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول در هر دو منطقه کاشت موثر بود بهطوری که در تمامی تیمارهای کودی و ورمیکمپوست تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول نسبت به شاهد بیشتر بود. در بین تیمارهای مورد استفاده تیمار کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمیکمپوست در گرگان و با داشتن 25/338 عدد کپسول در بوته و 25/37 عدد دانه در کپسول نسبت به دیگر تیمارها برتری داشتند و در مقابل کمترین تعداد کپسول در بوته و دانه در کپسول به ترتیب معادل 168 و 25/25 عدد در شهرستان زاهدان و در تیمار در تیمار عدم کاربرد کود و عدم مصرف ورمیکمپوست به دست آمد (جدول 4). در این تحقیق با وجود اینکه تاثیر تمامی تیمارهای کودی و ورمیکمپوست بر تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول در هر دو منطقه کاشت نسبت به شاهد معنیدار بود ولی در بین تیمارهای مختلف تاثیر تیمارهای حاوی نیتروژن بر تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول نسبت به دیگر تیمارها محسوس بود به ویژه نانو ذرات نیتروژن نسبت به دیگر تیمارها از نظر تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول برتری داشت. در آزمایشات مختلف بر روی خرفه و گیاه کنجد مشخص شده که کاربرد نیتروژن موجب افزایش تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در بوته میشود (کایماک 2013؛ پاپری مقدم فرد و بحرانی 2005). گزارشات حاکی از آن است که گیاه خرفه حتی در خاکهای سبک و فقیر نیز رشد می کند اما رشد آن در خاکهای غنی از عناصر غذایی بیشتر است و گزارش شده که برای رشد مطلوب خرفه غلظت های زیاد نیتروژن ضروری است و همچنین اعلام شده که برای کاشت خرفه خاکی بهتر است که از نظر فسفر نیز غنی باشد (مرادی و همکاران 2019). نتایج نشان داد که تاثیر نانو ذرات نیتروژن در افزایش تعداد کپسول در بوته و تعداد دانه در کپسول بهتر از کود شیمیای نیتروژن بود احتمالاً به این دلیل باشد که نانوکود نیتروژن به علت اندازه کوچک شاید به طور مؤثرتری نیتروژن را به گیاه خرفه عرضه کند چون گزارش شده که نفوذ نیتروژن در نانو کود نیتروژن به سطوح گیاهی و کانالهای حمل و نقل بیشتر است (ماستروناردی و همکاران 2015). تلفیق ورمیکمپوست بهعنوان یک کود آلی با کودهای نانو میتواند تأثیری جبرانی و مکمل را ایفا کند. دراین تحقیق به نظر میرسد که تاثیر موثر و مفید تیمار تلفیقی ورمیکمپوست و نانوکوها در افزایش عرضه عناصر غذایی موجب شده است که ویژگیهای رشد رویشی اندامهای هوایی افزایش یابد.
نتایج نشان داد که وزن هزاردانه در خرفه تولید شده در گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 350/0 و 327/0 گرم بود بنابراین وزن هزاردانه خرفه تولید شده در گرگان به طور معنیداری بیشتر از خرفه تولیدی در زاهدان بود (جدول 4). بر اساس نتایج حاصل از مقایسات میانگین اثرات تیمارها در جدول 4 مشاهده میشود تاثیر تمامی تیمارهای کودی و ورمی کمپوست بر روی وزن هزاردانه نسبت به شاهد معنیدار بودند اما در بین تیمارهای مختلف در هر دو منطقه تولید، تاثیر نانوذره فسفر بر روی وزن هزادانه بیشتر بود به طوری که بیشترین وزن هزاردانه در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 480/0 و 360/0 گرم مربوط به تیمار نانوذره فسفر توام با مصرف 15 تن ورمیکمپوست بود لازم به توضیح میباشد که تاثیر مصرف ورمیکمپوست با غلظت بالاتر نسبت به غلظتهای کمتر در افزایش وزن هزاردانه بیشتر بود به طوری میانگین وزن هزاردانه خرفه در غلظتهای صفر، 5، 10 و 15 تن در هکتار به ترتیب معادل 330/0، 332/0، 342/0 و 351/0 گرم بود بنابراین با افزایش مقدار مصرف ورمیکمپوست مقدار وزن هزاردانه نیز افزایش نشان داده است. مطالعات نشان میهد که فسفر مهمترین عنصر غذایی برای گیاهان زراعی میباشد به طوری که در منابع مختلف در مورد نقش و اهمیت آن در فتوسنتز گیاهان، گزارش شده است که در شرایط کمبود فسفر، تولید مواد پرورده به دلیل کاهش فتوسنتز کاهش یافته و در نهایت موجب کاهش وزن دانه می گردد (پلینیت و همکاران 2000). اولاد و همکاران (2006) در مطالعات خود روی لوبیا چشم بلبلی گزارش کردند که وزن هزار دانه با محلول پاشی فسفر به طور معنیدار افزا یش مییابد. افزایش وزن هزاردانه در اثر محلولپاشی فسفر توسط محققین دیگر نیز گزارش شده است (موسالی و همکاران 2006). به نظر میرسد دلیل افزایش وزن هزاردانه با مصرف نانوذره فسفر، نقش فسفر در افزایش سهم مواد فتوسنتزی رسیده به هر دانه باشد.
|
جدول 2- نتایج تجزیه واریانس وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول و وزن هزا دانه خرفه در مناطق گرگان و زاهدان و تیمارهای مختلف کودی و ورمیکمپوست |
||||||
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
وزن خشک برگ |
وزن خشک ساقه |
تعداد کپسول در بوته |
تعداد دانه در کپسول |
وزن هزاردانه |
|
مکان (S) |
1 |
64/2515316** |
17/701445** |
44/31825** |
50/1011** |
0292/0** |
|
خطا (تکرار (مکان)) |
6 |
43/47619 |
92/64064 |
62/265 |
42/3 |
0013/0 |
|
سطوح کودی (F) |
6 |
99/209302** |
40/286797** |
60/18000** |
34/37** |
0082/0** |
|
ورمیکمپوست (W) |
3 |
92/180668** |
33/12304509** |
82/10580** |
70/31** |
0051/0** |
|
اثر متقابل F×W |
18 |
51/60091** |
35/121837** |
70/3143** |
39/6ns |
0019/0* |
|
اثر متقابل S×F |
6 |
51/31917** |
97/14686ns |
30/984** |
34/12* |
0022/0ns |
|
اثر متقابل S×W |
3 |
52/104632** |
90/308490** |
43/742** |
15/10** |
0011/0ns |
|
اثر متقابل S×F×W |
18 |
68/35639** |
75/198934** |
95/6814** |
90/17** |
0057/0** |
|
خطا |
162 |
63/6009 |
85/50936 |
28/143 |
05/1 |
00105/0 |
|
ضریب تغییرات (%) |
|
79/8 |
68/7 |
93/4 |
39/3 |
59/9 |
|
جدول 3- نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، محتوی روغن و عملکرد روغن خرفه در مناطق گرگان و زاهدان و تیمارهای مختلف کودی و ورمیکمپوست |
||||||
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
عملکرد دانه |
عملکرد بیولوژیک |
شاخص برداشت |
محتوی روغن |
عملکرد روغن |
|
مکان (S) |
1 |
50/222566** |
69/5873602** |
34/89** |
05/112** |
03/5998** |
|
خطا (تکرار (مکان)) |
6 |
09/68 |
69/160862 |
644/0 |
72/0 |
25/5 |
|
سطوح کودی (F) |
6 |
73/33177** |
33/9715111** |
13/13** |
17/47** |
56/1009** |
|
ورمیکمپوست (W) |
3 |
03/28396** |
52/15456056** |
41/2* |
33/22** |
85/891** |
|
اثر متقابل F×W |
18 |
75/5078** |
90/134778** |
05/3** |
96/7** |
18/131** |
|
اثر متقابل S×F |
6 |
49/4369** |
82/16086ns |
83/2** |
80/4** |
58/86** |
|
اثر متقابل S×W |
3 |
91/237ns |
28/293806** |
04/2* |
81/7** |
31/67** |
|
اثر متقابل S×F×W |
18 |
25/12706** |
22/251596** |
08/8** |
01/11** |
24/244** |
|
خطا |
162 |
85/637 |
02/56369 |
76/0 |
87/0 |
31/12 |
|
ضریب تغییرات (%) |
|
49/12 |
22/6 |
46/16 |
22/8 |
93/14 |
مقایسه میانگین عملکرد بذر در هکتار نشان داد که در هر دو منطقه تولید خرفه، تمامی تیمارهای کودی و ورمیکومپوست بر روی عملکرد بذر خرفه تاثیر معنیدار گذاشته است با این وجود، میانگین عملکرد بذر در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 57/233 و 53/170 کیلوگرم در هکتار بود. بنابراین میزان عملکرد در منطقه گرگان نسبت به منطقه زاهدان حدود 96/36 درصد بیشتر بود. نتایج مقایسه میانگین عملکرد دانه حاکی از آن است که بیشترین مقدار عملکرد در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 15/482 و 83/258 کیلوگرم در هکتار بودند که در هر دو منطقه از تیمار کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست به دست آمد. همچنین کمترین مقدار عملکرد در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 60/192 و 13/123 کیلوگرم در هکتار بودند که در هر دو منطقه از تیمار شاهد و بدون مصرف کود و ورمیکومپوست حاصل شد. با بررسی نتایج مقایسه میانگین صفت عملکرد بذر مشاهده میشود در بین تیمارهای مختلف تاثیر ترکیب تیماری کودهای شیمیای فسفر و پتاسیم بر عملکرد بذر نسبت به نانو ذرات نیتروژن، فسفر و پتاسیم و همچنین کود شیمیایی نیتروژن کمتر بود. به طور کلی از نتایج استنباط میشود که در هر دو منطقه تاثیر کودهای نانو بر عملکرد بذر نسبت به کودهای شیمیایی موثرتر بود. نتایج این پژوهش با گزارشات سایر پژوهشگران مطابقت دارد بهطوری که طی تحقیقی مشابه در گیاه ذرت گزارش شده که در مقایسه با کودهای شیمیایی، بیشترین عملکرد دانه ذرت طی محلول پاشی با کود نانو بدست آمد (اکبری و همکاران 2017). گزارش شده که نانو کودها به دلیل افزایش سطح تماس و امکان انجام واکنش های متابولیکی در گیاه موجب بهبود فتوسنتز، افزایش تولید ماده خشک ودر نهایت عملکرد می گردد (سینگ و همکاران 2017). همچنین کودهای نانو از طریق عرضه پایدار عناصر غذایی کم مصرف و پر مصرف میتوانند موجب افزایش رشد و نمو و عملکرد محصول گردند (آقازاده خلخالی و همکاران 2015). نتایج حاکی از آن است که در بین کودهای نانو و نیز کودهای شیمیایی تاثیر کودهای نانو ذرات نیتروژن و نیز کود شیمیایی نیتروژن بر عملکرد دانه خرفه نسبت به دیگر کودها بهتر بود. طی تحقیق مشابهی در گیاه کنجد گزارش شده است که کاربرد توام کود نیتروژن و نانو موجب افزایش معنیدار تعداد دانه در کپسول، عملکرد دانه و عملکرد روغن گردیده است (بخرد و همکاران 2017) و احتمال میرود که در اثر مصرف کود نیتروژن و کود نانو فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه افزایش یافته و در نتیجه بهترین شرایط برای رشد و نمو گیاه فراهم گردیده است (بخرد و همکاران 2017). همچنین در این زمینه بحرانی و طهماسبی (2006) در تحقیقی روی کنجد گزارش کردند که کاربرد کود نیتروژن موجب افزایش سطح برگ و فتوسنتز ونیز بهبود تولید آسمیلاتها شده و در نهایت عملکرد دانه کنجد را افزایش میدهد نتایج این پژوهش نشان داد که در ترکیبهای تیماری که میزان مصرف ورمیکمپوست بیشتر بود عملکرد بذر نیز در هر دور منطقه بیشتر بوده است. در مورد اثرات مفید ورمیکمپوست بر رشد و عملکرد گیاهان گزارشات متعددی وجود دارد.
|
جدول 4- نتایج مقایسه میانگین صفات وزن خشک برگ... و وزن هزار دانه خرفه در مناطق گرگان و زاهدان و تحت تاثیر سطوح مختلف ورمی کمپوست و کود شمیایی و نانو |
|||||||||||||||
|
تیمارهای آزمایشی |
وزن خشک برگ (kg.ha-1) |
|
وزن خشک ساقه (kg.ha-1) |
|
تعداد کپسول در بوته |
|
تعداد دانه در کپسول |
|
وزن هزاردانه (g) |
||||||
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
||
|
F1V1 |
uvw53/686 |
y23/423 |
|
p9/2041 |
op5/2167 |
|
xy75/181 |
y00/168 |
|
m-r00/29 |
x25/25 |
|
f-k309/0 |
k 285/0 |
|
|
F1V2 |
l-r 88/859 |
xw58/596 |
|
e-j0/3033 |
mno2/2468 |
|
uvw75/201 |
vwx 75/187 |
|
tuv 25/27 |
p-u 25/28 |
|
c-j 332/0 |
h-k300/0 |
|
|
F1V3 |
g-o33/916 |
xw60/609 |
|
f-k6/2997 |
h-k0/2922 |
|
o-s00/225 |
xy75/182 |
|
tus50/27 |
n-s75/28 |
|
c-g 347/0 |
c-h343/0 |
|
|
F1V4 |
d-h92/1002 |
xw60/609 |
|
b-f2/3306 |
a-d9/3459 |
|
tu25/208 |
xy00/181 |
|
f-i50/32 |
uvw00/27 |
|
ijk295/0 |
d-k322/0 |
|
|
F2V1 |
e-j90/975 |
g-m08/938 |
|
klm7/2706 |
nop7/2294 |
|
q-u25/218 |
l-p00/235 |
|
g-j00/32 |
vwx00/26 |
|
ijk295/0 |
g-k302/0 |
|
|
F2V2 |
d-g08/1012 |
g-n15/925 |
|
klm3/2702 |
e-j0/3073 |
|
ab00/325 |
ef50/281 |
|
l-o75/29 |
n-s75/28 |
|
f-k311/0 |
c-k327/0 |
|
|
F2V3 |
a-d90/1095 |
g-n15/925 |
|
b-e5/3341 |
e-j2/3064 |
|
fg75/271 |
g-j00/261 |
|
bcd50/34 |
klm25/30 |
|
c-j332/0 |
c-f350/0 |
|
|
F2V4 |
a35/1191 |
h-p00/902 |
|
a8/3696 |
a8/3681 |
|
a25/338 |
g-j00/260 |
|
a25/37 |
q-u00/28 |
|
b420/0 |
cde358/0 |
|
|
F3V1 |
e-j90/975 |
q-u90/768 |
|
p3/2142 |
nop7/2188 |
|
k-o50/241 |
xy25/182 |
|
f-i50/32 |
wx76/25 |
|
cde360/0 |
c-k330/0 |
|
|
F3V2 |
f-l48/958 |
n-s15/825 |
|
e-j0/3073 |
e-j0/3033 |
|
g-j50/261 |
vwx25/188 |
|
e-h00/33 |
r-u75/27 |
|
c370/0 |
c-i335/0 |
|
|
F3V3 |
p-s07/815 |
vw90/654 |
|
d-h0/3166 |
f-k5/3003 |
|
f-i25/265 |
ijk00/254 |
|
g-j00/32 |
n-s75/28 |
|
b433/0 |
c-f350/0 |
|
|
F3V4 |
a30/1188 |
r-v68/761 |
|
ab4/3566 |
b-f2/3306 |
|
k-p25/239 |
de00/294 |
|
ghi25/32 |
l-p50/29 |
|
a480/0 |
cde360/0 |
|
|
F4V1 |
k-q43/869 |
g-l18/938 |
|
jkl1/2781 |
nop2/2279 |
|
g-j00/260 |
m-q 25/232 |
|
bc00/35 |
r-u75/27 |
|
c-f350/0 |
f-k307/0 |
|
|
F4V2 |
a-d35/1091 |
q-u65/773 |
|
h-k8/2866 |
klm3/2702 |
|
ef25/278 |
j-m75/248 |
|
ghi25/32 |
r-u75/27 |
|
cde360/0 |
e-k317/0 |
|
|
F4V3 |
a-d90/1095 |
p-t58/796 |
|
a-d3/3478 |
g-k2/2955 |
|
r-u00/215 |
g-j00/260 |
|
cde25/34 |
m-r00/29 |
|
cd367/0 |
c-g347/0 |
|
|
F4V4 |
e-i25/978 |
g-n15/925 |
|
e-i0/3142 |
a8/3696 |
|
fg00/275 |
cd75/304 |
|
d-g25/33 |
m-r00/29 |
|
c-f352/0 |
cde357/0 |
|
|
F5V1 |
g-o08/912 |
g-n15/925 |
|
lmn9/2499 |
nop9/2220 |
|
n-q75/231 |
de25/292 |
|
c-f75/33 |
q-u00/28 |
|
c-i337/0 |
e-k315/0 |
|
|
F5V2 |
f-k43/969 |
h-p00/902 |
|
e-j0/3073 |
e-j0/3073 |
|
k-n75/241 |
ijk25/253 |
|
d-g25/33 |
m-r00/29 |
|
c-j333/0 |
c-g347/0 |
|
|
F5V3 |
a-d50/1101 |
p-s60/809 |
|
d-h1/3166 |
h-k0/2922 |
|
ab75/321 |
ijk75/252 |
|
b75/35 |
o-t50/28 |
|
c-g347/0 |
j-k287/0 |
|
|
F5V4 |
c-f48/1058 |
n-s73/826 |
|
a8/3681 |
ab4/3566 |
|
bc25/318 |
wx00/186 |
|
e-h00/33 |
jkl75/30 |
|
e-k315/0 |
c-i337/0 |
|
|
F6V1 |
p-s2/812 |
s-v73/726 |
|
nop3/2241 |
nop1/2350 |
|
h-k00/255 |
tu25/208 |
|
ijk50/31 |
uvw00/27 |
|
cde360/0 |
ijk292/0 |
|
|
F6V2 |
g-n58/922 |
xy33/514 |
|
h-k8/2866 |
h-k8/2866 |
|
jkl00/249 |
stu00/212 |
|
bc00/35 |
uvw00/27 |
|
c-h342/0 |
e-k317/0 |
|
|
F6V3 |
abc70/1144 |
i-q47/871 |
|
d-h0/3166 |
ijk2/2832 |
|
fgh50/271 |
p-t00/224 |
|
hij75/31 |
uvw00/27 |
|
c-g347/0 |
c-g347/0 |
|
|
F6V4 |
a-d78/1098 |
tw68/692 |
|
c-g4/3251 |
e-h0/3142 |
|
n-q75/231 |
f-i50/267 |
|
m-q25/29 |
lmn00/30 |
|
cde360/0 |
c-g347/0 |
|
|
F7V1 |
q-u7/780 |
xw60/609 |
|
nop8/3350 |
nop1/2322 |
|
h-k00/255 |
xy00/172 |
|
lmn00/30 |
vwx00/26 |
|
c-g347/0 |
d-k322/0 |
|
|
F7V2 |
b-e50/1081 |
p-s00/802 |
|
mno2/2468 |
h-k8/2866 |
|
g-j00/260 |
uv75/203 |
|
cde25/34 |
wx75/25 |
|
c-h342/0 |
e-k314/0 |
|
|
F7V3 |
k-r42/864 |
n-s15/825 |
|
abc3/3484 |
h-k8/2907 |
|
jkl00/249 |
k-n50/242 |
|
l-o75/29 |
l-p50/29 |
|
c-k325/0 |
c-k330/0 |
|
|
F7V4 |
a35/1191 |
m-r08/838 |
|
a-d9/3459 |
c-g5/3251 |
|
k-n75/241 |
n-r25/229 |
|
e-h00/33 |
l-p50/29 |
|
c-h345/0 |
c-k327/0 |
|
|
LSD (0.05%) |
57/141 |
|
74/412 |
|
88/21 |
|
91/1 |
|
059/0 |
||||||
عامل اول، سطوح مختلف کودی (Fertilizer) شامل: شاهد یا عدم مصرف کود (F1)، نانوذره نیتروژن (F2)، فسفر (F3)، پتاسیم (F4) و کود شیمیایی نیتروژن (F5)، فسفر (F6)، و پتاسیم (F7)
عامل دوم، سطوح مختلف ورمیکمپوست (Vermicompost) شامل: شاهد یا عدم مصرف ورمیکمپوست (V1)، 5 (V2)، 10 (V3)، و 15 (V4) تن در هکتار به ترتیب
ورمیکمپوست به دلیل افزایش فراهمی مواد غذایی مورد نیاز و ایجاد شرایط مطلوب برای تغذیه گیاه سبب افزایش عملکرد در گیاه میگردد (انور 2005). پیردشتی و همکاران (2010) با مطالعه ورمیکمپوست هم به صورت تلفیق با کود و هم به صورت خالص گزارش کردند که مصرف ورمیکمپوست در سویا موجب افزایش معنیدار عملکرد شد.
همانطور که در جدول مقایسه میانگین (جدول 5) مشاهده میشود میانگین عملکرد بیولوژیک خرفه در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 12/2991 و 20/2879 کیلوگرم در هکتار بود بنابراین عملکرد بیولوژیک در خرفه تولید شده در منطقه گرگان به طور معنیداری بیشتر از زاهدان بود. بر اساس نتایج مقایسه میانگین علیرغم اینکه تاثیر تمامی ترکیب تیماری بر عملکرد بیولوژیک خرفه در هر دو منطقه گرگان و زاهدان نسبت به شاهد معنیدار بود. با این وجود در بین تیمارهای مختلف، ترکیب تیماری نانوذره نیتروژن، نانوذره پتاسیم و کود شیمیایی نیتروژن به همراه کاربرد 15 تن ورمیکمپوست، در هردو منطقه نسبت به دیگر ترکیبهای تیماری از بیشترین عملکرد بیولوژیک در هکتار برخوردار بودند (جدول 5). علیرغم این نتایج، با توجه به جدول 5 استنباط میشود که در بین تیمارهای مختلف ترکیب تیماری نانو ذره نیتروژن به همراه مصرف 15 تن ورمیکمپوست ، در مناطق گرگان و زاهدان با داشتن 2/4888 و 8/4583 تن از بیشترین عملکرد بیولوژیک در هکتار برخوردار بودند با بررسی جدول مقایسه میانگین 5 مشاهده میشود که در این تحقیق ترکیبهای تیماری که در آن از بیشترین مقدار ورمیکمپوست استفاده شده بود یعنی 15 تن در هکتار عملکرد بیولوژیک افزایش بیشتری نشان داده است. به طور کلی عملکرد بیولوژیکی نتیجه تجمع مواد تولید شده در طی فرآیند فتوسنتز میباشد که در اندامهای گیاهی مانند برگ، ساقه و ... ذخیره میشود. در این پژوهش به نظر میرسد معنیدارشدن اثر ترکیبهای تیماری بر عملکرد بیولوژیکی این است که ترکیبهای تیماری باعث افزایش فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه خرفه بهویژه نیتروژن و پتاسیم شده که این موجب افزایش پتانسیل تولیدی بوتهها در راستای تولید ماده خشک گردیده است. بنابراین، افزایش ماده خشک تولیدی تحت شرایط کاربرد ترکیبهای تیماری مورد آزمون را میتوان به خاطر توسعه بیشتر سطح جذب ریشه، سطح برگ و همچنین افزایش دوام آن دانست که با ایجاد منبع فیزیولوژیکی کارآمد و استفاده بیشتر از آب و عناصر غذایی و نیز انرژی نوری دریافتی، باعث افزایش تولید ماده خشک و عملکرد بیولوژیکی شده است. احتمالاً تولید کمتر عملکرد بیولوژیکی در تیمار شاهد به دلیل ضعف توانایی گیاه در تامین عناصر غذایی مورد نیاز و کاهش سنتز و انتقال مواد فتوسنتزی باشد که موجب کاهش تجمع ماده خشک در اندامهای گیاه شده است. نتایج این تحقیق که نشان میدهد افزایش کود نیتروژن باعث افزایش عملکرد بیولوژیک شده است با گزارشات الحبشی و همکاران (2007) در گیاه کنجد و سلطانینژاد و همکاران (2013) در گیاه خرفه مطابقت دارد. در این زمینه پاپری مقدم فرد و بحرانی (2005) در تحقیقات خود بر روی گیاه کنجد بیان کردند که افزایش نیتروژن به صورت معنیداری باعث افزایش ارتفاع بوته، تعداد شاخه در بوته، تعداد کپسول در بوته، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک میشود. کودهای نیتروژندار یکی از عناصر غذایی مهم برای رشد گیاه میباشد و تامین آن در تمام مراحل رشد گیاه لازم است، به طوری که کودهای نیتروژندار در بالا بردن مقدار عملکرد محصولات کشاورزی توسط اندام هوایی، تولید مواد هیدروکربنه، بیشتر از طریق افزایش سطح کربنگیری نقش مهمی دارند. افزایش در مقدار نیتروژن نه تنها روی رشد اثر دارد، بلکه روی الگوی اصلی مورفولوژیکی نیز موثر است (برنگور و همکاران 2009). در این تحقیق مشاهده شد که تاثیر ورمیکمپوست بویژه مقادیر بالا بر عملکرد بیولوژیک معنیدار بود. در این زمینه گزارشات متعددی وجود دارند که نتایج این تحقیق را تایید میکنند از جمله رفیعی و کونانی (2019) در تحقیقات خود بر روی گیاه ذرت گزارش کردند که ورمیکمپوست تولید شده از بقایای گیاهان مختلف بهطور معنیدار باعث افزایش عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی شد. سجادی نیک و همکاران (2011) در گیاه کنجد اعلام کردند که مصرف ورمیکمپوست عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک را افزایش میدهد.
نسبتی از عملکرد بیولوژیکی که عملکرد اقتصادی را نشان میدهد، شاخص برداشت نامیده میشود و بیان کننده نسبت توزیع مواد فتوسنتزی بین عملکرد دانه و عملکرد زیستی است، بنابراین هر چه این نسبت بالاتر باشد، نشانگر کارایی بیشتر اندام تولیدکننده، در راستای حصول عملکرد بالاست. به طور کلی شاخص برداشت واقعی از نسبت وزن دانه به حداکثر وزن گیاه که در مرحله پایان رشد حاصل میشود، محاسبه میگردد. میانگین شاخص برداشت در خرفه تولیدشده در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 94/5 و 68/4 درصد بود و این نتیجه حاکی از برتری منطقه گرگان از نظر تولید بذر خرفه میباشد. همچنانکه اطلاعات مندرج در جدول 5 نشان میدهد بیشترین میزان شاخص برداشت (88/9 درصد) مربوط به تیمار کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست و منطقه گرگان بود. در مقابل کمترین شاخص برداشت از تیمار بدون کاربرد کود و مصرف 15 تن ورمیکمپوست تنها حاصل شده بود که برای منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب معادل 70/3 و 07/3 درصد بود. با توجه به نتایج موجود در جدول 5 دلیل نقصان شاخص برداشت در این تیمار تولید بیشتر عملکرد بیولوژیک نسبت به عملکرد اقتصادی یعنی بذر میباشد. در این زمینه کریمی و همکاران (2011) گزارش کردند که کاربرد ورمیکمپوست موجب افزایش معنیدار در عملکرد بیولوژیک در ذرت میشود.
مقایسه میانگین عملکرد روغن در هکتار و نیز محتوای روغن (درصد) تحت تأثیر اثرات متقابل منطقه تولید× تیمار کودی × ورمیکمپوست در جدول 5 نشان داد که بیشترین عملکرد روغن و درصد روغن در گیاهان رشد یافته در منطقه گرگان به دست آمد بهطوری که در این منطقه عملکرد روغن در هکتار و درصد روغن به ترتیب 68/28 کیلوگرم و 05/12 درصد بود و در منطقه زاهدان میانگین عملکرد روغن در هکتار و نیز درصد روغن به ترتیب 33/18 کیلوگرم در هکتار و 64/10 درصد بود که از نظر آماری در بین مناطق تولید اختلاف معنیداروجود داشت (جدول 5). میانگین عملکرد روغن در هکتار در تیمار شاهد (بدون کاربرد کود و ورمیکمپوست) در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب 33/8 و 16/9 کیلوگرم در هکتار و و درصد روغن نیز در منطقه گرگان و زاهدان به ترتیب 41/6 و 68/6 درصد بود. به این ترتیب در تیمار شاهد (بدون کاربرد کود و ورمیکمپوست) عملکرد روغن در هکتار و درصد روغن در منطقه زاهدان بیشتر از گرگان بود. بنابراین تاثیر ترکیبهای تیماری مختلف بر روی عملکرد روغن در هکتار و درصد روغن در منطقه گرگان بیشتر از زاهدان بود. همانطور که در جدول 5 مشاهده میشود تاثیر ترکیبهای تیماری مختلف بر میانگین عملکرد روغن در هکتار و نیز درصد روغن در هر دو منطقه نسبت به شاهد قابل توجه و معنیدار بود و در بین ترکیب تیماری مختلف بیشترین عملکرد روغن در هکتار معادل 31/67 کیلوگرم در هکتار در منطقه گرگان و با کاربرد کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست بهدست آمد و بیشترین درصد روغن نیز در منطقه گرگان و در تیمار نانو ذره پتاسیم توام با مصرف 10 و 15 تن در هکتار ورمی کمپوست حاصل شد. نتایج این پژوهش با گزارشات سایر پژوهشگران مطابقت دارد بهطوری که در گیاه گلرنگ (راستگو و همکاران 2014) و کرچک (علیمحمدی و همکاران 2011) گزارش شده که کاربرد نیتروژن موجب افزایش عملکرد روغن شده ولی درصد روغن کاهش یافتهاست دلیل این نتایج تاثیر نیتروژن بر عملکرد دانه میباشد که با کاربرد کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست بیشترین عملکرد حاصل شده است و با توجه به اینکه روغن در درون دانه میباشد بنابراین با افزایش عملکرد دانه عملکرد روغن نیز افزایش نشان داده است. در این زمینه تونچتورک و یلدرم (2004) در گیاه گلرنگ گزارش کردند که با افزایش مصرف نیتروژن عملکرد روغن بیشترین افزایش را نشان داد ولی با افزایش مصرف نیتروژن درصد روغن کاهش نشان داد البته کاهش درصد روغن با مصرف نیتروژن در اغلب دانههای روغنی گزارش شدهاست (ایمایاوارامبان 2002). در این پژوهش کاربرد نانو ذره پتاسیم توام با مصرف 10 و 15 تن در هکتار ورمیکمپوست در منطقه گرگان بیشترین درصد روغن حاصل شد. که در این زمینه گزارشات متعدد وجود دارد که حاکی از تاثیر مصرف پتاسیم در افزایش درصد روغن میباشد ( سکاروادیا و همکاران 2009؛ سلیمی و همکاران 2009). گزارش شده که پتاسیم نقش مهمی در فعالیتهای فیزیولوژیکی و سیستم آنزیمی گیاهی که متابولیسم مواد فتوسنتزی و تبدیل آنها به روغن را کنترل میکنند، دارد (طاهرخانی و گلچین 2006). سجادینیک و همکاران (2011) اعلام کردند که کاربرد ورمیکمپوست باعث افزایش درصد روغن میشود. با توجه به وجود مواد غذایی مورد نیاز گیاه در ورمیکمپوست از قبیل عناصر ریز مغذی که عملکرد روغن ممکن است تحت تأثیر مستقیم برخی عناصر ریز مغذی باشد بنابراین میتوان گفت که استفاده از ورمیکمپوست در افزایش مقدار روغن خرفه موثر بوده است.
|
جدول 5- نتایج مقایسه میانگین صفات عملکرد دانه... و عملکرد روغن خرفه در مناطق گرگان و زاهدان و تحت تاثیر سطوح مختلف ورمی کمپوست و کود شمیایی و نانو |
||||||||||||||
|
تیمارهای آزمایشی |
عملکرد دانه (kg.ha-1) |
|
عملکرد بیولوژیک (kg.ha-1) |
|
شاخص برداشت (%) |
|
محتوی روغن (%) |
|
عملکرد روغن (kg.ha-1) |
|||||
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
گرگان |
زاهدان |
|
|
F1V1 |
xyz60/129 |
w-z19/136 |
|
vw3/2854 |
w3/2745 |
|
i-t54/4 |
h-s74/4 |
|
l41/6 |
kl68/6 |
|
n33/8 |
m16/9 |
|
F1V2 |
u-y28/147 |
xyz58/126 |
|
h-o8/3892 |
uvw8/3064 |
|
q-t78/3 |
m-t22/4 |
|
a-f11/13 |
j40/8 |
|
klm33/19 |
lm61/10 |
|
F1V3 |
q-v25/171 |
u-z38/144 |
|
h-n9/3913 |
n-t6/3531 |
|
k-t39/4 |
nn-t08/4 |
|
jk09/8 |
jkl83/7 |
|
mn85/13 |
klm29/11 |
|
F1V4 |
t-x95/158 |
xyz28/125 |
|
c-h1/4309 |
e-l5/4069 |
|
t70/3 |
q-t07/3 |
|
abc91/13 |
jkl20/7 |
|
jkl11/22 |
m95/8 |
|
F2V1 |
r-w86/170 |
p-v97/174 |
|
k-q7/3682 |
r-v8/3232 |
|
i-t64/4 |
f-p42/5 |
|
hi71/10 |
hi73/10 |
|
lm31/18 |
e-i81/18 |
|
F2V2 |
c-f30/262 |
g-k58/224 |
|
j-q4/3714 |
f-l1/3998 |
|
b-e10/7 |
d-n62/5 |
|
d-h13/12 |
e-i80/11 |
|
c-f81/31 |
abc47/26 |
|
F2V3 |
j-m25/214 |
j-p78/206 |
|
b-e4/4437 |
f-l3/3989 |
|
g-s89/4 |
g-q18/5 |
|
abc93/13 |
ghi18/11 |
|
e-i84/29 |
cde85/22 |
|
F2V4 |
a15/482 |
n-v25/178 |
|
a2/4888 |
a-d8/4583 |
|
a88/9 |
p-t89/3 |
|
ab96/13 |
e-i88/11 |
|
a31/67 |
def07/21 |
|
F3V1 |
e-j75/238 |
u-z73/143 |
|
s-w2/3118 |
vw4/2936 |
|
bc72/7 |
g-s89/4 |
|
b-g45/12 |
ghi08/11 |
|
e-i80/29 |
g-j91/15 |
|
F3V2 |
bcd58/276 |
u-z68/144 |
|
e-l5/4031 |
i-o1/3858 |
|
b-f90/6 |
q-t74/3 |
|
b-g48/12 |
e-i80/11 |
|
b-f40/34 |
f-j12/17 |
|
F3V3 |
b25/306 |
m-u33/179 |
|
f-m1/3981 |
k-r4/3658 |
|
bc70/7 |
h-s89/4 |
|
a-e15/13 |
f-i50/11 |
|
b30/40 |
d-g44/20 |
|
F3V4 |
c-f43/263 |
d-g83/258 |
|
ab6/4754 |
e-l8/4067 |
|
d-n52/5 |
c-g35/6 |
|
a31/14 |
f-i50/11 |
|
bc69/37 |
e-i 89/29 |
|
F4V1 |
d-h78/256 |
yz13/123 |
|
l-r5/3650 |
s-w1/3159 |
|
b-d03/7 |
o-t91/3 |
|
ghi86/10 |
e-i80/11 |
|
e-j05/28 |
i-l56/14 |
|
F4V2 |
b-e40/272 |
p-v63/174 |
|
g-n2/3958 |
o-u0/3476 |
|
b-f90/6 |
g-r03/5 |
|
a-d59/13 |
f-i50/11 |
|
bc01/37 |
d-h99/19 |
|
F4V3 |
j-r80/203 |
j-p23/209 |
|
e-j3/4120 |
j-q8/3751 |
|
j-t46/4 |
d-n57/5 |
|
a25/14 |
e-i70/11 |
|
e-i04/29 |
bcd52/24 |
|
F4V4 |
d-g38/257 |
d-i03/253 |
|
a-d2/4574 |
a-d9/4621 |
|
c-h26/6 |
e-p47/5 |
|
a25/14 |
ghi08/11 |
|
bcd66/36 |
ab10/28 |
|
F5V1 |
j-r58/203 |
l-t78/188 |
|
p-u9/3411 |
u-t8/3113 |
|
d-k98/5 |
d-i06/6 |
|
e-i68/11 |
jkl83/7 |
|
h-l78/23 |
i-l78/14 |
|
F5V2 |
j-q15/206 |
k-s63/195 |
|
e-l4/4042 |
f-m0/3975 |
|
g-r09/5 |
g-s92/4 |
|
jkl76/7 |
f-i50/11 |
|
m95/15 |
cde49/22 |
|
F5V3 |
b08/294 |
s-w68/166 |
|
d-i6/4267 |
j-q6/3731 |
|
b-f92/6 |
j-t45/4 |
|
abc86/13 |
hi73/10 |
|
b74/40 |
f-j73/17 |
|
F5V4 |
c-f98/260 |
u-y38/147 |
|
abc3/4740 |
b-f1/4393 |
|
d-o51/5 |
st36/3 |
|
i22/10 |
e-i80/11 |
|
f-j66/26 |
f-j29/17 |
|
F6V1 |
f-k75/229 |
xyz53/131 |
|
vw9/2927 |
uvw8/3076 |
|
ab39/8 |
m-t28/4 |
|
e-i63/11 |
e-h88/11 |
|
f-j58/26 |
h-k59/15 |
|
F6V2 |
jkl30/215 |
u-z80/144 |
|
j-q4/3789 |
q-u2/3381 |
|
d-m74/5 |
d-m31/4 |
|
e-i58/11 |
jkl83/7 |
|
g-k89/24 |
klm35/11 |
|
F6V3 |
c-f78/259 |
s-w95/166 |
|
c-h8/4310 |
j-q7/3703 |
|
d-j03/6 |
i-t50/4 |
|
e-i68/11 |
e-i80/11 |
|
e-h30/30 |
e-h80/19 |
|
F6V4 |
k-s03/195 |
h-l05/222 |
|
b-g2/4350 |
i-p7/3834 |
|
i-t52/4 |
d-l89/5 |
|
e-h96/11 |
e-i80/11 |
|
i-l36/23 |
abc23/26 |
|
F7V1 |
j-n05/213 |
z30/112 |
|
s-w5/3131 |
vw8/3888 |
|
b-f90/6 |
n-t09/4 |
|
c-g41/12 |
e-i80/11 |
|
f-j44/26 |
j-m30/13 |
|
F7V2 |
j-o35/210 |
xyz98/129 |
|
m-s7/3549 |
k-p8/3668 |
|
d-k97/5 |
rst55/3 |
|
ghi26/11 |
f-i50/11 |
|
h-l60/23 |
l01/15 |
|
F7V3 |
i-l18/220 |
l-t60/188 |
|
c-g7/4348 |
j-q9/3732 |
|
g-r06/5 |
g-r05/5 |
|
e-h86/11 |
ghi08/11 |
|
f-j20/26 |
def90/20 |
|
F7V4 |
i-l68/219 |
o-v69/176 |
|
a-d3/4651 |
e-k5/4089 |
|
h-s72/4 |
l-t33/4 |
|
ab98/13 |
hi73/10 |
|
d-g60/30 |
e-i99/18 |
|
LSD (0.05%) |
15/46 |
|
33/434 |
|
59/1 |
|
72/1 |
|
42/6 |
|||||
عامل اول، سطوح مختلف کودی (Fertilizer) شامل: شاهد یا عدم مصرف کود (F1)، نانوذره نیتروژن (F2)، فسفر (F3)، پتاسیم (F4) و کود شیمیایی نیتروژن (F5)، فسفر (F6)، و پتاسیم (F7)
عامل دوم، سطوح مختلف ورمیکمپوست (Vermicompost) شامل: شاهد یا عدم مصرف ورمیکمپوست (V1)، 5 (V2)، 10 (V3)، و 15 (V4) تن در هکتار به ترتیب
نتیجهگیری
با توجه به اهمیت خرفه که در بسیاری از کشورهای جهان بهطور وسیع برای تغذیه انسان، صنایع تبدیلی و همچنین به عنوان گیاه دارویی مورد استفاده قرار میگیرد، متاسفانه در ایران علیرغم شرایط اقلیمی مستعد تولید این محصول، تحقیقات کافی در خصوص توسعه کشت این محصول صورت نگرفته است. بنابراین این تحقیق با هدف معرفی استان زاهدان بهعنوان منطقه خشک و نیمه خشک جهت تولید گیاه خرفه و توسعه تولید آن در منطقه گرگان همچنین بهبود تولید آن با استفاده از ورمیکمپوست و کودهای شیمیایی و نانو انجام گرفت. به طور کلی نتایج نشان داد که میزان عملکرد در گرگان نسبت به زاهدان حدود 96/36 درصد بیشتر بود. نتایج مقایسه میانگین عملکرد دانه حاکی از آن است که بیشترین مقدار عملکرد در گرگان و زاهدان از تیمار کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست به دست آمد. در هر دو منطقه کمترین شاخص برداشت از تیمار بدون کاربرد کود و مصرف 15 تن ورمیکمپوست تنها حاصل شد. با توجه به نتایج دلیل نقصان شاخص برداشت در این تیمار تولید بیشتر عملکرد بیولوژیک نسبت به عملکرد اقتصادی یعنی بذر میباشد. تاثیر ترکیبهای تیماری مختلف بر میانگین عملکرد روغن در هکتار و نیز درصد روغن در هر دو منطقه نسبت به شاهد قابل توجه و معنیدار بود. تاثیر ترکیبهای تیماری مختلف بر روی عملکرد روغن در هکتار و درصد روغن در منطقه گرگان بیشتر از زاهدان بود. در بین ترکیب تیماری مختلف بیشترین عملکرد روغن در گرگان و با کاربرد کاربرد نانو ذره نیتروژن همراه با مصرف 15 تن در هکتار ورمی کمپوست بهدست آمد و بیشترین درصد روغن نیز در منطقه گرگان و در تیمار نانو ذره پتاسیم توام با مصرف 10 و 15 تن در هکتار ورمی کمپوست حاصل شد.
سپاسگزاری
از مدیریت و کارشناسان محترم پژوهشگاه گیاهان دارویی دانشگاه سیستان و بلوچستان و آقای دکتر عباس کشگر در استان گلستان بخاطر در اختیار گذاشتن زمین و امکانات مورد نیاز برای اجرای آزمایش و همچنین از پرسنل آزمایشگاه دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی به خاطر همکاری در اجرای طرح تقدیر و تشکر میگردد.
[1] - Cosmopolitan distribution
[2] - Purslane
[3] - Pigweed
[4] - Pourpier
[5] - Rigla
[6] - Ma-Chi-Xian
[7] - Panacea
)