Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
مقدمه
کاربرد کودهای شیمیایی که به منظور افزایش عملکرد گیاهان انجام می شود هر چند سبب می شود که مواد غذایی به سرعت در اختیار گیاهان قرار گیرد (لوپز و همکاران 1990 و بوستیک و همکاران 2007) اما به طور قابل ملاحظهای محتوی مواد آلی خاک را تغییر میدهد و در دراز مدت باعث مخاطرات زیست محیطی از جمله آبشویی می شود که در نتیجه آن آلودگی آب های زیر زمینی به وقوع میپیوندد (هاینز و نایدو 1998، بوستیک و همکاران 2007 و شارکر 2003). جهت صرفه جویی و افزایش کارایی مصرف کودهای نیتروژنه، استفاده از باکتری های محرک رشد که تثبیت کننده نیتروژن هستند و می توانند در طول دوره رشد گیاه، نیتروژن را تثبیت و در اختیار گیاه قرار دهند، مناسب به نظر می رسد )زهیر و همکاران 2004 و باری و همکاران 2002). غلات یکی از منابع مهم تأمین کننده غذای انسان هستند و بیشترین نیاز را به کودهای شیمیایی دارند (زهیر و همکاران 1998). ذرت یکی از مهمترین گیاهان زراعی است که اهمیت زیادی در تغذیه انسان، دام، طیور و صنعت دارد (امام 1383). این گیاه زراعی به منظور تولید عملکرد و کیفیت بالا، باید ترکیبی مناسب از مواد غذایی را در اختیار داشته باشد (ملکوتی و همکاران 1384). تولید محصولات زراعی و باغی ارگانیک رو به افزایش است. کاربرد کودهای آلی مانند کودهای دامی و استفاده از فرآورده های بیولوژیک در جهت تغذیه غلات یکی از راه حل های مفید در دستیابی به بخشی از اهداف کشاورزی پایدار به شمار می رود. کود زیستی به ریزجانداران باکتریایی و قارچی مفید و مواد حاصل از فعالیت آنها اطلاق میشود که علاوه بر افزایش فراهمی عناصر معدنی خاک، از طریق تثبیت زیستی نیتروژن، مهار عوامل بیماریزا و تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه، عملکرد گیاهان زراعی را بهبود میبخشند (استروز و کریست 2003). کود زیستی ازتو باکترین مایع قابل پخش در آب است که حاوی باکتریهاAzospirillum spp, Pseudomonas spp و Azotobacter spp است. مجموعه باکتریهای موجود در ازتوباکترین از طریق تثبیت نیتروژن، افزایش حلالیت فسفر خاک، ترشح انواع هورمونهای محرک رشد و آنتی بیوتیکها موجب رشد ریشه، توسعه بخش هوایی گیاه و مقاومت به عوامل بیماریزا می شوند (بیکر 2006). این کودهای زیستی علاوه بر تولید مواد تنظیم کننده رشد گیاه، به طور غیر مستقیم از طریق کنترل زیستی آفات و بیماریهای گیاهی بر رشد و نمو گیاهان تأثیر مفیدی دارند (زهیر و همکاران 2004). میکرو ارگانیسمهای حل کننده فسفات نیز که عمدتاً شامل باکتریها و قارچها می باشند از طریق تولید اسید های آلی، موجب افزایش حلالیت فسفاتهای معدنی کم محلول نظیر سنگ فسفات می شوند. علاوه بر این بسیاری از آنها از طریق تولید آنزیمهای فسفاتاز، سبب آزاد شدن فسفر از ترکیبات آلی نیز می گردند (گیانشوار و همکاران 2002). کودهای دامی مانند کود مرغی علاوه بر بهبود خواص فیزیکی خاک، حاوی مواد غذایی مهم برای تغذیه گیاه هستند و حدود 3 درصد نیتروژن، 63/2 درصد فسفر و 4/1 درصد پتاسیم هستند (ردی و ردی 1995). کاربرد ماده آلی به صورت کود دامی سطوح کربن آلی در خاک را افزایش میدهد و اثرات مستقیم و غیر مستقیم روی خصوصیات و فرآیندهای خاک دارد (فلاح و همکاران 1386). تجزیه و تحلیل کمی رشد روشی برای توجیه و تفسیر واکنشهای گیاه نسبت به شرایط محیطی مختلف در طول دوره رویش می باشد که از طریق آن می توان چگونگی انتقال و انباشت مواد ساخته شده فتوسنتزی را در اندامهای مختلف با اندازهگیری ماده خشک تولید شده به دست آورد (فریز و همکاران 2010). استفاده از پارامترهای رشدی به ویژه شاخص سطح برگ ابزار مناسبی برای تولید گیاه و قابلیت استفاده از نور است (لطیفی و همکاران 1382). وینتر و اوهلروگ (1993) همبستگی بین سطح برگ و عملکرد را در ذرت تأیید کردند و اظهار داشتند که این همبستگی به حدی بالا است که بر اساس میزان سطح برگ می توان عملکرد ذرت را تخمین زد. در ذرت افزایش شاخص سطح برگ از مرحله گیاهچه تا قبل از مرحله کاکل دهی به صورت سیگموئیدی است و در طول دوره پر شدن دانه کاهش اندکی را نشان می دهد، ولی کاهش سریع شاخص سطح برگ، در پایان چرخه زندگی مشاهده می شود. سرعت رشد محصول در مراحل اولیه، به دلیل کافی نبودن پوشش گیاهی و پایین تر بودن درصد نور جذبی کمتر است، ولی متناسب با نمو گیاهان افزایش سریعی در میزان رشد رخ می دهد، و حداکثر سرعت رشد ذرت معمولاً با شروع کاکل دهی در ذرت مشاهده می شود (سرمد نیا و همکاران 1368). روند تغیرات سرعت رشد نسبی در طول دوره رشد گیاه، کاهشی است (کوچکی و همکاران 1367). تأثیر مثبت نیتروژن بر تجمع ماده خشک در ذرت و سایر گیاهان گزارش شده است (یوهارت 1995). بر اساس گزارش های موجود، مصرف نیتروژن از طریق افزایش سرعت ماده سازی می تواند موجب بهبود سرعت رشد محصول شود (گیراردین 1987). رام و همکاران (1999) ، رای و گائور (1998) و ریج (1999) اثرات مثبت ازتوباکتر روی رشد و عملکرد گندم را گزارش کرده اند. اثرات مثبت این باکتری روی ذرت توسط نیتو و فرانکنبرگر (2000) گزارش شده است. هاتی و همکاران (2006) در تحقیقات خود نشان دادند که افزودن 10 تن کود دامی در هکتار به تنهایی و تلفیق 10 تن کود دامی به همراه 25 کیلوگرم در هکتار N-P-K در مدت 3 سال در مزرعه سویا باعث افزایش مواد آلی در سطح خاک و افزایش عملکرد دانه نسبت به تیمار شاهد شد. در آزمایش داس و همکاران (1991) کاربرد کود مرغی فسفر قابل استخراج نمونه های خاک را بعد از برداشت 25/4 برابر تیمار شاهد افزایش داد. امروزه توجه ویژه ای به ساماندهی تلفیقی تغذیه گیاهی معطوف گردیده است که در آن از منابع آلی و بیولوژیک به همراه مصرف بهینه کودهای شیمیایی مورد نظراست که می تواند به بهبود و حفظ حاصلخیزی، ساختمان، فعالیت های بیولوژیک، ظرفیت تبادل کاتیونی و ظرفیت نگهداری رطوبت خاک منجر شود (بنایی و همکاران 1383). هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر برهمکنش کودهای آلی و زیستی همراه با مصرف کود شیمیایی در راستای تحقق اهداف کشاورزی پایدار بر روی برخی شاخص های رشدی دو رقم ذرت بود.
مواد و روشها
این آزمایش به منظور بررسی تأثیر سیستمهای مختلف حاصلخیزی بر روی برخی شاخصهای رشدی دو رقم ذرت، در سال زراعی 1390 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه کردستان واقع در 4 کیلومتری جنوب شرقی سنندج با طول جغرافیایی 47 درجه و 1 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه و 16 دقیقه شمالی و ارتفاع 1300 متر از سطح دریا اجرا شد. محل اجرای آزمایش دارای خاک عمیق با بافت رسی سیلتی است. برای اجرای آزمایش از عمق 30 سانتی متری خاک مزرعه و کود مرغی مورد استفاده نمونه گیری انجام گرفت (جدول 1 و2) و پس از آزمون خاک نسبت به کود دهی اقدام گردید. در بهار بعد از مساعد شدن هوا زمین آزمایش با گاوآهن برگردان دار شخم زده شد و سپس برای تسطیح و خرد شدن کلوخه ها از دیسک استفاده شد. در ادامه، زمین با فاروئر به صورت جوی پشته های با فاصله 75 سانتیمتر در آمد. در خرداد ماه اقدام به کشت بذرها شد و دو ساعت قبل از کاشت، بذرهای ذرت با کودهای زیستی، تلقیح و در سایه خشک شدند. بذرهای ذرت به صورت کپه ای روی ردیف ها کشت شدند. فاصله بین ردیف ها 75 سانتیمتر و فاصله بین بوته ها روی ردیف 18 سانتی متر بود. در هر کرت 5 ردیف کشت در نظر گرفته شد. مساحت هر کرت 20 متر مربع و فاصله بین دو بلوک، 2 متر در نظر گرفته شد. قبل از کاشت، کود مرغی همراه با کود فسفره با خاک مخلوط شد و در هنگام کاشت، مقدار 50 درصد نیتروژن نیز مورد استفاده قرار گرفت و بقیه نیتروژن هم به صورت سرک در مرحله 4 برگی استفاده شد. کنترل علف های هرز به طور مرتب با دست در طول دوره رشد تا زمانی که نیاز بود انجام گرفت. در مرحله 2 تا 4 برگی، تنک کردن انجام گرفت. آبیاری مزرعه با توجه به نیاز آبی گیاه هر 5 تا 7 روز یکبار انجام شد. از مرحله 8 برگی تا مرحله رسیدگی به فاصله هر 10 روز یک بار به منظور اندازه گیری شاخص سطح برگ (LAI)[1] (با استفاده از دستگاه سطح سنج برگ مدل Lam 2000)، سرعت رشد محصول (CGR)[2]، سرعت رشد نسبی (RGR)[3]، میزان جذب خالص (NAR)[4]، دوام سطح برگ (LAD)[5] و وزن خشک کل (TDW)[6] نمونه برداری انجام گرفت. این آزمایش به صورت فاکتوریل با دو فاکتور در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام گرفت.
فاکتورهای مورد بررسی عبارتند از فاکتور کود در شش سطح:T1 - کود شیمیایی نیتروژن و فسفر به صورت صد درصد (300 و 150 کیلوگرم در هکتار)، T2- کود بیولوژیک (فسفات بارور 2(100 گرم در هکتار) و نیتروکسین (1 لیتر در هکتار)، T3- کود مرغی به صورت صد درصد(15 تن در هکتار)، T4- 50 درصد کود مرغی + کود بیولوژیک (فسفات بارور2 و نیتروکسین)، T5- 50 درصد کود شیمیایی (نیتروژن- فسفر) + کود بیولوژیک (فسفات بارور2 و نیتروکسین) + 50 درصد کود دامی( مرغی)، T6- شاهد (بدون کود) و فاکتور رقم ذرت در دو سطح، که رقم های مورد استفاده در این طرح رقم سینگل کراس 704 (دیر رس 125 روزه) (A) و دابل کراس 370 (زودرس 85 روزه) (B) بود. جهت اندازهگیری شاخصها از روابط زیر استفاده شد.
1-CGR= (w2-w1)/(t2-t1)
2-NAR= CGR/LAI
3-RGR= lnw2- lnw1/t2-t1
4-LAI= LA / GA
5-LAD= (((LAI1+LAI2)/2) ×(T2-T1))
در معادلات بالاw وزن خشک بوته، t زمان و LA سطح برگ است. GA مساحت سطح زمین به متر مربع که توسط گیاه اشغال شده است.
نتایج تجزیه های فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش و کود مرغی مورد استفاده در جدول 1 و -2 نشان داده شده است.
در پایان نمونه برداری، رسم نمودارها توسط نرم افزار Excel انجام گرفت.
نتایج و بحث
شاخص سطح برگ (LAI)
شکل های 1 و 2 تغییرات شاخص سطح برگ گیاه ذرت در پاسخ به سیستم های مختلف حاصلخیزی را در طول فصل رشد نشان می دهند. در تمامی تیمارهای مورد بررسی، حداکثر شاخص سطح برگ در دو رقم مورد بررسی در نزدیکی کاکل دهی به دست آمد. در ابتدای فصل رشد میزان شاخص سطح برگ با شیب کم افزایش یافت. بعد از آن نزدیک به مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی با شتاب زیاد تا 62 روز پس از سبز شدن افزایش پیدا کرد و سپس در انتهای فصل رشد به دلیل زرد شدن و ریزش برگ ها روند نزولی مشاهده شد. بیشترین و کمترین میزان شاخص سطح برگ در 62 روز پس از سبز شدن در رقم SC704 به ترتیب به سطوح کودی ترکیبی با 058/5 و شاهد T6 با 037/3 و در رقم DC370 به ترتیب به سطوح کودی T1 با 58/3 و شاهد T6 با 65/2 مربوط بود. این موضوع بیانگر آن است که در مراحل رشد سریع گیاه که شرایط محیطی اعم از طول روز و درجه حرارت مناسب بوده است، گیاه مواد غذایی بیشتری مصرف کرده و اندام های هوایی را توسعه می دهد و حداکثر شاخص سطح برگ را در کمی بعد از گل دهی تولید می نماید. این افزایش ممکن است به دلیل سهل الوصول بودن کود شیمیایی باشد. بالا بودن شاخص سطح برگ سبب افزایش میانگین سرعت رشد محصول در دوره رشد گیاه می شود که این امر در نهایت به افزایش تولید ماده خشک منجر می گردد (کریمی و صدیق 1991). حمیدی و همکاران (1385) دلیل این افزایش را تولید هورمون های محرک رشد، توسط این باکتری دانستند.
جدول1- نتایج تجزیه شیمیایی و برخی خواص فیزیکی خاک مورد آزمایش
عمق خاک (cm) |
درصد اشباع Sp (درصد) |
هدایت الکتریکی (Ec*103) (ds.m-1) |
pH |
کربن آلی (درصد) |
ازت کل (درصد) |
فسفر قابل جذب (میلی گرم بر کیلوگرم خاک) |
پتاس قابل جذب (میلی گرم بر کیلوگرم خاک) |
بافت خاک |
|
30-0 |
51 |
63/0 |
7/6 |
07/1 |
21/0 |
2/4 |
56 |
رسی سیلتی |
جدول 2- نتایج تجزیه شیمیایی کود مرغی مورد استفاده
pH |
EC ((ds.m-1 |
درصد ماده آلی |
نیتروژن کل (درصد) |
فسفر قابل جذب (درصد) |
پتاس قابل جذب (درصد) |
61/5 |
8/8 |
4/42 |
24/4 |
24/1 |
14/2 |
افزایش شاخص سطح برگ ذرت بر اثر افزایش میزان کود نیتروژن توسط هاتی و همکاران (2006)گزارش شده است. این محققان بیان کردند که شاخص سطح برگ ذرت بر اثر افزایش مقدار کود نیتروژنه از 40 به 60 کیلوگرم در هکتار بدون تلقیح بذر با ازتوباکتر، به میزان 41% نسبت به شاهد (بدون مصرف کود) افزایش پیدا می کند. با توجه به شکل(1 و 2) می توان دریافت که در هر دو رقم سطح کودی 4T دارای شاخص سطح برگ قابل ملاحظه ی بود. علی رغم اینکه کل نیتروژن جذب شده در سیستم تغذیه آلی کمتر از سیستم شیمیایی است ولی رهاسازی مداوم نیتروژن از منبع آلی باعث شد که جذب نیتروژن از آن تداوم بیشتری داشته باشد و در نتیجه باعث افزایش میزان شاخص سطح برگ شود.
شکل 1- روند تغییرات شاخص سطح برگ ذرت رقم SC704 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی ( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود)) |
شکل 2- روند تغییرات شاخص سطح برگ ذرت رقم DC370، تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی ( T1 = شیمیایی، T2= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
وزن خشک کل(TDM)
روند تغییرات وزن خشک کل ذرت در رقم SC704 در شکل 3 ارائه شده است. در این شکل حداکثر وزن خشک کل ذرت به سطوح کودی T5 مربوط است. به نظر می رسد رقم سینگل کراس 704 به علت دیر رس بودن بهتر از ترکیب کودی استفاده کرده است در حالی که در رقم DC370 بیشترین وزن خشک مربوط به تیمار T1 است (شکل4). در هردو رقم کمترین وزن خشک به تیمار شاهد (بدون مصرف کود) مربوط بود. پژوهش های تولنار و دویر (1999) بیانگر آن است که کل تشعشع ورودی و توزیع آن، شاخص سطح برگ، ساختار کانوپی و سرعت فتوسنتز برگ ها عواملی هستند که تجمع ماده خشک کل در ذرت را تعیین می کنند. بررسی استانکوا و همکاران (1992) نشان داد که در اثر تلقیح ذرت با آزوسپیریلوم وزن خشک بوته افزایش پیدا می کند. بی و همکاران (2003) گزارش کردند که تلقیح شبدر قرمز با کود بیولوژیک به دلیل افزایش جذب فسفر و روی، باعث افزایش بیوماس گیاه شده است. رام و همکاران (1999) گزارش کردند که باکتری های تثبیت کننده نیتروژن از جمله آزوسپیریلوم، از طریق همیاری با ریشه گیاهان، موجب افزایش سطح جذب رطوبت می شود و این شبکه گسترده ریشه ها از طریق جذب آب و املاح و انتقال آن ها به گیاه میزبان موجب افزایش ارتفاع گیاه، سطح برگ و وزن خشک آن می شود. در رقم سینگل کراس 704 تیمار کود مرغی و تلفیق کود مرغی و بیولوژیک میزان تجمع ماده خشک را به یک اندازه افزایش داده است، این افزایش احتمالاً به دلیل تجمع مواد آلی در کود مرغی است که به راحتی تجزیه شده و نیتروژن زیادی آزاد می کند، در تلفیق کود مرغی و بیولوژیک این تجزیه افزایش می یابد.
شکل 03- روند تغییرات وزن خشک کل گیاه ذرت رقم SC704 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی ( T1= شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
شکل 4- روند تغییرات وزن خشک کل گیاه ذرت رقم DC370 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6=شاهد (عدم مصرف کود)).
سرعت رشد محصول (CGR)
تغییرات سرعت رشد محصول در پاسخ به سیستم های مختلف حاصلخیزی در دو رقم در طول فصل رشد برای تمامی تیمارها از روند نسبتاً یکسانی پیروی کرد، بدین صورت که سرعت رشد محصول با گذشت زمان افزایش یافت و پس از رسیدن به مقدار حداکثر خود روند کاهشی پیدا کرد و در انتهای فصل رشد به دلیل زرد شدن و ریزش برگ ها منفی شد. بیشترین و کمترین میزان سرعت رشد محصول در رقم SC704 به ترتیب در سطح کودی T5 با 6/29 گرم بر متر مربع در روز و شاهدT6 با9/23 گرم بر متر مربع در روز و در رقم DC370 به ترتیب در سطح کودی T1 با 9/24 گرم بر مترمربع در روز و شاهد T6 با 5/18 گرم بر مترمربع مشاهده شد (شکل 5 و6). سرعت رشد گیاه معیاری کمی و نشان دهندهی خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه است. سرعت رشد گیاه در یک واحد زمانی مشخص و در واحد سطح زمین است و ارتباط قوی با میزان تشعشع خورشید و دمای هوا دارد (سرمد نیا و همکاران 1368). افزایش سرعت رشد محصول در ابتدای فصل رشد به رشد و نمو سریع برگ ها و ساقه نسبت داده می شود، که این امر مستلزم تأمین آب عناصر غذایی کافی جهت رشد و توسعه گیاه به ویژه در مراحل بحرانی رشد می باشد (لطیفی و همکاران، 1382 و ملکی، 1387). باس و همکاران (2005) اظهار داشتند که تلقیح بذرهای ذرت با کود بیولوژیک ازتوباکتر باعث افزایش عملکرد علوفه این گیاه زراعی می شود. وو و همکاران (2005) نیز گزارش کردند که تلقیح با کودهای بیولوژیک باعث افزایش سرعت رشد محصول می شود. آنان دلیل افزایش سرعت رشد گیاه زراعی را بهبود جذب مواد غذایی توسط گیاه دانستند. نتایج تحقیقات اخیر نشان داده است که استفاده از کودهای بیولوژیک همراه با کودهای آلی و شیمیایی باعث بهبود ساختار فیزیکی خاک و افزایش محتوای ماده آلی و نیتروژن قابل دسترس برای گیاه همزیست می شود (اردکانی و همکاران 1379، بروسارد و همکاران 1997 و هانگریا و همکاران 1997).
شکل 5 - روند تغییرات سرعت رشد محصول رقم SC704 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
شکل 6 - روند تغییرات سرعت رشد محصول رقم DC370 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5=شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود)).
سرعت رشد نسبی (RGR)
شکل های 7 و8 روند تغیرات سرعت رشد نسبی در تیمار های مختلف در دو رقم ذرت مطالعه شده را نشان می دهند. بالاترین میزان RGR در هر دو رقم مورد مطالعه به سطح کودی T5 در 21 روز پس از کاشت مربوط است. باتری و همکاران (1988) گزارش کردند که سرعت رشد نسبی با گذشت زمان به صورت خطی کاهش می یابد، آنان بالا بودن سرعت رشد نسبی را در ابتدای دوره رشد به سایه اندازی کمتر بوته ها بر همدیگر نسبت داده اند. گیاهانی که در شرایط مطلوب تر تغذیه ای قرار دارند سرعت رشد نسبی بیشتری در اواخر فصل رشد دارند و کاهش شیب منحنی ، به صورت ملایم تر و روند کاهش به صورت منظم تر می باشد. ترکیبات کودی مناسب سبب افزایش بافت های فتوسنتز کننده می شوند که این امر بیشتر شدن RGR را سبب می گردد.
شکل 7- روند تغییرات سرعت رشد نسبی SC704 تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی ( T1 = شیمیایی، T2= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6=شاهد (عدم مصرف کود)
شکل 8- روند تغییرات سرعت رشد نسبی رقم DC370 ذرت تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی ( T1 =شیمیایی، T2= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود)
سرعت جذب خالص (NAR)
سرعت فتوسنتز خالص یک معیار مناسب برای بیان ویژگی های رشد گیاهان است و از آنجای که برگ ها، عمده ترین عامل فتوسنتز کننده گیاه می باشند، لذا بیان رشد بر اساس سطح برگ مطلوب به نظر می رسد (حیدری شریف آباد و همکاران 1382). روند تغییرات سرعت جذب خالص گیاه ذرت در دو رقم در پاسخ به تیمارهای کودی مختلف در طول فصل رشد در شکل های 9 و 10 نشان داده شده است. تغیرات NAR در تمامی تیمارها روند نزولی نسبتاً مشابهی داشت، به طوری که سرعت جذب خالص در ابتدای فصل رشد بالا بود و سپس تا انتهای فصل رشد به دلیل نزدیک شدن به مرحله رسیدگی فیزیولوژیکی و پیر شدن برگ ها روند نزولی داشت. میزان NAR در 71 روز پس از کاشت برای تمامی تیمارها در دو رقم ذرت کمترین مقدار بود. بیشترین میزان NAR در رقم SC704 در 21 روز پس از کاشت به ترتیب به سطح کودی T5 (تلفیق کودی) و شاهد T6 مربوط بود و در رقم DC370 در 21 روز پس از کاشت به ترتیب به سطح کودی T1 (کود شیمیایی) و شاهد T6 تعلق داشت. چاترجی و همکاران (2002) تولید انواع هورمون های محرک رشد گیاه نظیر اکسین، اسید جیبرلیک و اسید ایزو جیبرلیک توسط باکتری موجود در کود بیولوژیک را مسئول افزایش قابل ملاحظه رشد و نمو ذرت دانستند. بدین ترتیب چنین به نظر می رسد که در این پژوهش نیز این باکتری از طریق تولید هورمون های محرک رشد، شاخص های رشدی گیاه ذرت را تحت تأثیر قرار داده است که به افزایش شاخص های رشدی در سطح کودی T5 نسبت به شاهد منجر شده است. در مطالعه ی دیگر نشان داده شد که مصرف کود دامی ضمن بهبود شرایط خاک، بتدریج تجزیه شده و سبب افزایش راندمان عناصر غذایی و در نتیجه افزایش قابلیت استفاده از کودهای شیمیایی شده است. محمدزاده و میوه چی لنگرودی (1377) گزارش کردند که مصرف کود دامی همراه با کودهای فسفر به دلیل افزایش درصد بازیافتی فسفر، موجب کاهش کود فسفر تا 50 درصد شد. سرعت جذب و فتوسنتز خالص (NAR) تحت تأثیر عوامل بسیار زیادی قرار داد که اندازه گیری آن ها پیچیده است و به سادگی قابل تشخیص نیست .به همین دلیل نتایج بسیاری از محققین در مورد سرعت جذب و فتوسنتز خالص با یکدیگر تفاوت دارد. میزان NAR در تیمار شاهد با شیب تندتری کاهش یافته است که این موضوع ممکن است به ریزش زودتر برگ ها دراین تیمار نسبت به سایر تیمارها مربوط باشد.
شکل 9- روند تغییرات سرعت جذب خالص رقم SC704 ذرت تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
شکل 10- روند تغییرات سرعت جذب خالص رقم DC370 ذرت تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
دوام سطح برگ (LAD)
دوام سطح برگ نشان دهنده ی دوام بافت های فتوسنتزی جامعه گیاهی است که با عملکرد همبستگی خوبی دارد، زیرا هرچه انرژی خورشیدی دریافتی در مدت زمان بیشتری به گیاه برسد، ماده خشکی بیشتری نیز تولید خواهد شد (حمزی 1385). نتایج بررسی روند تغییرات دوام سطح برگ دو رقم گیاه ذرت در شکل 11 و 12 نشان داده شده است. میزان دوام سطح برگ در رقم SC704 در تمام سطوح کودی بیشتر از رقم DC370 بود. در رقم SC704 بیشترین دوام سطح برگ به سطح کودی T5 (تلفیق کودی) و کمترین آن به شاهد T6 مربوط بود. در رقم DC370 بیشترین دوام سطح برگ به سطح کودی T1 و کمترین به تیمار T6 مربوط بود. ماندگاری بیشتر سطح برگ در تیمارهای تلفیقی همراه با کاربرد کود بیولوژیک از طریق ترشح هورمون های مختلف رشد قابل توجیه است. آزمایش های به عمل آمده در مورد دوام سطح برگ، نشان داده است که دوام سطح برگ و شاخص سطح برگ در اثر کمبود نیتروژن پیش از موعد کاهش می یابند. خارج شدن نیتروژن از برگ باعث تحریک پیری در برگ ها می شود. در تیمار های ترکیب کود شیمیایی با بیولوژیک چون نیتروژن همیشه در اختیار گیاه قرار می گیرد، برگ ها دیرتر پیر می شوند و دوام سطح برگ دیرتر کاهش می یابد. در تیمار تلفیقی چون آزاد شدن نیتروژن از کود آلی به تدریج انجام می گیرد در نتیجه، گیاه در طول دوره رشد نیتروژن در اختیار دارد و دیرتر پیر می شود و دوام سطح برگ بیشتری دارد. بالا بودن دوام سطح برگ بعد از مرحله زایشی بسیار مهم و حیاتی است، زیرا بالا بودن آن ارتباط مستقیمی با افزایش عملکرد گیاه دارد. شکوفا و امام (2008) گزارش کردند که حفظ سطح فتوسنتزی برگ ذرت، هم زمان با انتهای فصل رشد تأثیر مستقیمی بر عملکرد دارد.آلانجونز (1985) دریافت که که محلول پاشی کود اوره می تواند تا حد قابل توجهی مانع پیری زودرس در غلات شود.
شکل11- روند تغییرات دوام سطح برگ رقم SC704 ذرت تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
شکل 12- روند تغییرات دوام سطح برگ رقم DC370 ذرت تحت تأثیر سیستم های مختلف حاصلخیزی( T1 = شیمیایی، T2= بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود))
نتایج حاصل از تجزیه واریانس (جدول 3) نشان داد که فاکتور رقم، کود و اثر متقابل آنها بر عملکرد دانه گیاه ذرت در سطح احتمال یک درصد معنی دار می باشد. با توجه به مقایسه میانگین ها (شکل 13 ) می توان دریافت بیشترین عملکرد دانه به تیمار AT5 و کمترین عملکرد به تیمار AT6 و BT6 مربوط است. با توجه به شکل می توان نشان داد در تمام تیمار ها عملکرد رقم سینگل کراس 704 بیشتر از رقم دابل کراس 370 می باشد. دلیل آن را می توان به دیررس بودن رقم سینگل کراس 704 دانست که زمان کافی برای استفاده از مواد غذایی در اختیار داشته است. تیمار AT5 و BT1 دارای بیشترین شاخص سطح برگ، وزن خشک، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و دوام سطح برگ هستند که به تبع آن بیشترین عملکرد را دارند. یزدانی و همکاران ( 2009 ) با کاربرد باکتری های محرک رشد و حل کننده فسفات در تلفیق با
کود شیمیایی توانستند کاربرد کود فسفره را 50 درصد بدون افت عملکرد دانه ذرت، کاهش دهند. در همین رابطه، توحیدی مقدم و همکاران ( 2008 ) نیز گزارش کردند تلقیح بذر سویا با باکتری حل کننده فسفات به همراه نیمی از مقادیر کودهای نیتروژن، فسفر و پتاسیم موجب افزایش عملکرد دانه و میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم جذب شده گیاه نسبت به مصرف کودهای شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم شد. این نتایج نشان می دهد مصرف کودهای شیمیایی به همراه کودهای زیستی و آلی باعث افزایش کارایی کودهای زیستی و آلی می شود. برخی پژوهشگران گزارش کرده اند که باکتری های محرک رشد از طریق فرآیندهای مختلفی از قبیل تثبیت نیتروژن، تولید هورمون های محرک رشد و ترشح آنزیم های مختلف، از قبیل آنزیم فسفاتاز و اسیدهای آلی که موجب محلول سازی فسفات و افزایش فسفات قابل جذب گیاه میشوند، عملکرد و اجزاء عملکرد گیاه را افزایش می دهند (ویسی 2003 ). کاربردتلفیقی کود های شیمیایی با کود بیولوژیک و آلی باعث حصول بیشترین عملکرد نسبت به مصرف تنهایی هر کدام از کودهای شیمیایی، بیولوژیک و آلی میشود (آموجویگب و همکاران 2007).
جدول 3- تجزیة واریانس (میانگین مربعات) عملکرد دانه دو رقم ذرت متأثر از سطوح مختلف کود
منابع تغیر |
درجه آزادی |
عملکرد دانه |
تکرار |
2 |
ns5/3908 |
کود |
5 |
**2/39531692 |
رقم |
1 |
**2/38282537 |
کود×رقم |
5 |
**7/3033069 |
اشتباه آزمایشی |
9 |
3/66533 |
ضریب تغییرات |
- |
42/4 |
ns و** : به ترتیب عدم معنی دار و معنی دار در سطح احتمال %1 میباشد.
شکل 13 - مقایسه میانگین اثر متقابل رقم (سینگل کراس 704 (A) و دابل کراس 370 (B)) و کود ( T1 = شیمیایی، T2 = بیولوژیک، T3= مرغی، T4= مرغی+ بیولوژیک T5= شیمیایی+ بیولوژیک + مرغی، T6= شاهد (عدم مصرف کود)) برای عملکرد دانه ذرت.
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده توأم کود های شیمیایی، بیولوژیک و دامی میتواند باعث بهبود رشد و افزایش عملکرد دانه گردد و کاهش استفاده از کود های شیمیایی را سبب شود. علاوه بر این کاربرد کود های دامی و بیولوژیک میتواند باعث افزایش مواد آلی خاک و در نتیجه، اصلاح ساختمان خاک، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک، فعالیت میکروارگانیسم ها، تبادلات گازی و ظرفیت نگهداری آب شود. اثرات مثبت کودهای ترکیبی با کود آلی و بیولوژیک بر رشد که قبلاً در مورد سایر گیاهان زراعی تأیید شده، برای گیاه ذرت نیز صادق می باشد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل، چنین به نظر می رسد که کاربرد سیستم های حاصلخیزی مناسب، میتواند در افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات رشدی گیاه ذرت موثر باشد.