Using Licorice Compost (Glycyrizha glabra) to educe the Water Stress Effect in Greenhouse Cucumber

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Abstract
Nowadays in order to produce healthy foods, application of compost and other organic fertilizers has received more attention as a suitable alternative for utilization of chemical fertilizers. It’s due to the fact that excess use of chemical fertilizers can cause threats to human health and lead to salinity or pollution of agriculture soils. Due to low organic-matter content in most soils in arid and semi-arid regions of Iran, application of organic-wastes’ like compost can increase water-holding capacity of the soil. In order to evaluate the effect of licorice compost application on decreasing of water stress in greenhouse cucumber (cv. Negin), an investigation was conducted in a research greenhouse of Fasa in 2012. The experiment was factorial in a randomized completely block design with four replications. Treatments were composted root residue of licorice in four levels (0, 10, 20 and 40 percent of pot soil) and three irrigation regimes (50, 75 and 100% of field capacity moisture). Results showed that increasing in the amount of waste Licorice significantly increased shoot dry and fresh weight of cucumber. By reduction in moisture content of the soil and the amount of licorice residue, number of flower and fruit, plant height and internode length were reduced significantly. But 100% of field capacity moisture and 40 percent of licorice residue increased fruit weight and yield per plant significantly. The result of this study showed that water stress in cucumber can be controlled using licorice residue.
 

Keywords


مقدمه

خیار با نام علمی .LCucumis sativusو از خانواده  Cucurbitaceaeمی‌باشد. خیار گیاهی است که در مناطق گرم و معتدل (با زمستان ملایم) کاشته می‏شود (هامفریسوهمکاران 1994؛ ال حربی و همکاران 1996). خیار بسیار حساس به شرایط نامساعد محیطی است و حتی تغییرات جزئی در محتوای رطوبت خاک هم اثر سوء قابل ملاحظه‏ای بر رشد و عملکرد آن دارد (عن ولینگ 2013). ریشه خیار سطحی بوده و حالت افشان دارد و سطحی بودن ریشه آن باعث حساسیت آن به خشکی گردیده است به طوری‏که ریشه اصلی آن در خاک سنگین 10-5 سانتیمتر و در خاک سبک 30-20 سانتیمتر نفوذ می‌کند. این گیاه دارای سیستم ریشه‏ای تقریبا گسترده و نازک بوده که به صورت افقی در سطح وسیعی امکان گسترش داشته، و بنابراین می تواند تولید ریشه انبوه در عمق 30 سانتی‏متر خاک کند، که این تهیه یک بستر تقریباً سبک از نظر بافت خاک با شرایط تهویه‏ای مناسب برای آن را ضروری می‏سازد (زاهدیان 1384).

جهت بهبود نفوذ آب به داخل خاک و یا حفظ ذخیره رطوبت در آن می‌توان از روش‌های مختلفی بهره برد.یکی از این روش‏ها، استفاده از مواد جاذب الرطوبه طبیعی از جمله کمپوست گیاهانی است که دارای ضریب جذب بالای رطوبت هستند (هرناندز و همکاران 2014). مواد آلی در خاک موجب اصلاح نفوذ پذیری و بهبود زهکشی خاک گردیده و همچنین با حفظ رطوبت کافی، از خشکی بیش از اندازه نیز جلوگیری می‏نمایند (قادری و همکاران 1390). منابع کود آلی از جمله کود دامی، کمپوست حاصل از زباله شهری و ورمی کمپوست دارای ارزش تغذیه‏ای فراوانی برای محصولات زراعی بوده و مصرف آنها گامی موثر در روند توسعه کشاورزی پایدار و حفظ محیط زیست می‏باشد. یکی از بقایای گیاهی بدست آمده در کارخانه‏های فراوری گیاهان دارویی تفاله شیرین‏بیان می‏باشد که می‏توان از تفاله آن بعنوان خاکپوش گیاهی جهت حفظ رطوبت و اصلاح فیزیکی بستر کشت گیاهان استفاده نمود (سمیا و همکاران 2009). قادری و همکاران (1390)، آزمایشی به منظور تاثیر کمپوست مواد آلی بر خصوصیات رشدی خیار، گوجه‏فرنگی، کلم و کاهو در محیط گلخانه انجام دادند و نتایج حاصله نشان داد که در تیمارهای دارای کمپوست ارتفاع بوته به شکل معنی‌داری نسبت به ارتفاع بوته در گلدان‌های بدون کمپوست افزایش یافت. همچنین وزن خشک بوته‌ها در تیمار کمپوست نسبت به عدم وجود کمپوست افزایش معنی‌داری در سطح 1% از خود نشان دادند. کاظمینی و همکاران (1386)، پسماند‏های شیرین‏بیان را به عنوان کمپوست آلی بر رشد و عملکرد گندم دیم مورد ارزیابی قرار دادند و دریافتند که حداکثر عملکرد گندم دیم در تیمار حاوی کمپوست شیرین‏بیان به میزان 32 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. محققان طی آزمایشی اثر مصرف کمپوست را بر عملکرد خیار و گوجه‏فرنگی مورد ارزیابی قرار داده و دریافتند که عملکرد در تیمارهای حاوی کمپوست نسبت به شاهد افزایش داشته است و براساس نتایج حاصل، کمپوست به دلیل داشتن ساختمان اسفنجی خود سبب افزایش راندمان مصرف آب گردیده است (ضرابی و همکاران 1389؛ علی و همکاران 2003). با توجه به اینکه گیاه خیار یکی از مهمترین محصولات جالیزی و گلخانه‌ای به حساب می‌آید، از طرف دیگر استفاده از مواد آلی به عنوان راهکاری در افزایش عملکرد گیاهان نقش مهمی ایفا می‏نماید. بنابراین هدف از انجام این تحقیق استفاده از بقایای ریشه شیرین‏بیان به عنوان ماده جاذب الرطوبه طبیعی در افزایش کارآیی مصرف آب، بهبود شاخص‏های رویشی و اجزای عملکرد خیار گلخانه‌ای رقم نگین می‏باشد. تعیین سطحی از مقاومت خیار به کمبود آب به نحوی که در مصرف آب صرفه جویی شده و در عین حال فاکتورهای رشدی و عملکردی آن دچار نقصان نگردد از اهداف دیگر این بررسی است.

مواد و روش‏ها

این آزمایش در گلخانه تحقیقاتی واقع در شهرستان فسا با عرض جغرافیایی 28 درجه و 58 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 53 درجه و 41 دقیقه شرقی و ارتفاع حدود 1384 متر از سطح دریا در جنوب شرقی استان فارس در سال 1391 انجام شد. این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 4 تکرار و در درون یک تونل پلاستیکی به ابعاد 40×24 متر و ارتفاع 3 متر تشکیل شده از یک اسکلت فلزی که با نایلون  یو وی پوشیده شده بود، انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل استفاده از پسماند پوسیده شده ریشه شیرین‏بیان در چهار سطح (0، 10، 20 و 40 درصد وزنی خاک گلدان) و سه سطح آبیاری (50٪ ، 75٪ و 100٪ ظرفیت زراعی) بود. پسماند ریشه شیرین‏بیان مورد نیاز از کارخانه‌های ریشمک استان فارس تهیه شد. آزمایش در گلدان و در محیط گلخانه صورت گرفت. خاک مورد نیاز گلدان‏ها با استفاده از سیستم بخار آب گرم ضد عفونی و به میزان مورد نیاز در گلدان ریخته شد و متناسب با وزن خاک مورد نیاز برای گلدان‏ها، پسماند ریشه شیرین‏بیان بصورت مخلوط به آن اضافه گردید. برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد استفاده به شرح جدول (1) می‏باشد.

 

 

جدول 1-  برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد استفاده در آزمایش

خصوصیت

مقدار

بافت خاک

لوم رسی

واکنش عصاره اشباع خاک

3/7

هدایت الکتریکیعصاره اشباع خاک (دسی‌زیمنس بر متر)

74/3

نیتروژن (درصد)

09/0

فسفر (میلی گرم بر کیلوگرم)

8/8

پتاسیم (میلی گرم بر کیلوگرم)

172

 

 

به منظور اعمال درصدهای متفاوت تنش خشکی، از سهسطح آبیاری به میزان‌های 50٪ ، 75٪ و 100٪ ظرفیت مزرعه‏ای استفاده گردید. جهت محاسبه درصد وزنی رطوبت خاک در نقطه ظرفیت زراعی در هر گلدان بر اساس وزن کردن مقدار مشخصی خاک ریخته شد. سپس 4 گلدان به صورت تصادفی انتخاب و به حد اشباع از آب رسانده شدند، سپس سطح گلدان‏ها را پس از پوشاندن به وسیله فویل آلومینیومی (جهت جلوگیری از تبخیر از سطح گلدان‏ها) به روی سطوح مشبک جهت زهکشی آب اضافی تا ظرفیت زراعی قرار داده شدند. پس از سپری شدن 48 ساعت گلدان‏ها دوباره وزن شدند و در ادامه خاک آنها در دمای 105 درجه سانتی‏گراد به مدت 24 ساعت کاملا خشک شده و وزن خشک آنها اندازه گیری شد. بدین ترتیب میانگین اعداد به دست آمده، معادل ظرفیت زراعی در نظر گرفته شد، بطور‏‏ی‏که وزن گلدان طبق معادله 1 در شرایط ظرفیت زراعی %100 در نظر گرفته شد.

 

]1[

 

 

که در آن، FCW وزن خاک در ظرفیت زراعی، DW وزن خاک خشک شده در آون است. سپس وزن گلدان‏ها در مقادیر %75 و %50 ظرفیت زراعی با استفاده از معادله 2 و 3 محاسبه شد.

]2[

A75%= F75% × (FC100%×DW) + DW+ PW+PLW

 

]3[

A50%= F50% × (FC100%×DW) + DW+ PW+ PLW

 

در این رابطه، A50% و A75% به ترتیب وزن کل گلدان همراه با بوته در 50 و 75 درصد وزنی رطوبت زراعی، F50% و F50% به ترتیب مقدار درصد وزنی رطوبت مورد نیاز نسبت به ظرفیت زراعی، F100%  درصد رطوبت خاک در ظرفیت زراعی، DW وزن خاک خشک گلدان، PW وزن گلدان و PLW وزن بوته‏های هر گلدان هستند. با استفاده از معادله بالا و وزن کردن گلدان‏ها درصد رطوبت خاک در تیمارهای تنش خشکی مورد نیاز نگهداری شد. پس از شروع تیمار تنش هر چند روز یکبار در تعدای از گلدان‏های اضافی گیاهان از خاک خارج و وزن بوته‏ها محاسبه شده و میانگین وزنی آنها در معادله بالا وارد شد. بدین ترتیب اضافه وزن بوته‏ها در زمان‏های مختلف در معادله بالا وارد شد. مقدار آب مورد نیاز گلدان‌‌ها به صورت یک روز در میان بر اساس روش وزنی محاسبه و اضافه می‏شد (ویدیستاتی و همکاران 2008؛ گرین و همکاران 2004). به منظور کاشت خیارها (رقم نگین)، ابتدا خاک مورد نظر در درون گلدان‏ها ریخته و بسته به نوع تیمارها پسماند شیرین‏بیان نیز به خاک مورد نظر اضافه گردید و پس از آن نیز بذرها در داخل هر گلدان کشت شد. اولین آبیاری به عنوان تاریخ کاشت محسوب گردید و ادامه آبیاری‌ها بر حسب میزان رطوبت گلدان‏ها و مراحل حساس گیاه انجام شد. به منظور مبارزه با علف‌های هرز کلیه علف‌ها با دست وجین شدند.

به منظور اندازه‏گیری صفات وزن تر و وزن خشک بوته ابتدا بوته‏های برداشت شده را توزین نموده و سپس برای اندازه‌گیری وزن خشک در آون در دمای 72 درجه به مدت 48 ساعت خشک و دوباره توزین شدند. تعداد گل و میوه در هر بوته شمارش و سپس با میانگین‏گیری از آن‏ها، میانگین هر گلدان یادداشت‏برداری شد. برای تعیین ارتفاع بوته، از انتهای طوقه تا نوک هر بوته با خط کش اندازه‏گیری و با میانگین‏گیری، ارتفاع بوته در هر گلدان تعیین شد. برای اندازه‏گیری طول میانگره، از ابتدای طوقه فاصله بین دو گره متوالی با خط کش به طور دقیق اندازه‌گیری و این عمل تا نوک ساقه بوته، به همین ترتیب ادامه یافت. برای بدست آوردن میانگین وزن تک میوه، در هر گلدان تعداد 20 میوه به طور تصادفی انتخاب و سپس توسط ترازو توزین و با میانگین‏گیری از آنان، وزن تک میوه محاسبه گردید. جهت تعیین عملکرد خیار، در زمان برداشت محصول، تعداد خیارهای برداشتی در هر بوته توزین گردید. داده‏های بدست آمده از این پژوهش، با استفاده از نرم افزار SAS، مورد تجزیه آماری قرار گرفتند. مقایسه میانگین‏ها از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 5% انجام شد.

 

نتایج

وزن تر و خشک بخش هوایی خیار

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به وزن تر کل بخش هوایی خیار نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و میزان رطوبت خاک بر وزن تر کل خیار در سطح احتمال 1 درصد معنی‏دار گردید (جدول 2). بیشترین وزن تر کل به میزان 68/8 کیلوگرم در تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و استفاده 40 درصدی از پسماند شیرین‏بیان بدست آمد (جدول 3). لازم به ذکر است که استفاده از 40 درصد پسماند شیرین‏بیان چنان موثر واقع گردید که حتی کاهش رطوبت به 75 درصد، نیز اثر چندانی در کاهش وزن تر خیار نداشت و با رطوبت زراعی 100 درصد ظرفیت زراعی، اختلاف آماری معنی‏داری حاصل نگردید. همچنین با کاهش درصدهای رطوبت زراعی خاک و میزان پسماند شیرین‏بیان از وزن تر خیار به طور معنی‏داری کاسته شد و در شرایط سطوح مختلف پسماند شیرین‏بیان، کمترین وزن تر خیار در میزان رطوبت 50 درصد بدست آمد.

مطابق با جدول 2 اثرات تیمارهای پسماند شیرین‏بیان و درصد رطوبت خاک بر وزن خشک کل خیار معنی‏دار گردید. بیشترین میزان وزن خشک کل به میزان 72/0 کیلوگرم در تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک و استفاده 40 درصدی از پسماند شیرین‏بیان حاصل شد که با تیمار 75 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک و استفاده 40 درصد پسماند شیرین‏بیان (70/0 کیلوگرم) اختلاف آماری معنی‏داری نداشت (جدول 3). در تیمار 10 درصد پسماند شیرین‏بیان، رطوبت زراعی خاک100 درصد، وزن خشک خیار 46/0 کیلوگرم بود که نسبت به شرایط 50 درصد رطوبتی زراعی خاک (16/0 کیلوگرم) افزایش معنی‏داری نشان داد، اما با تیمار 75 درصد رطوبتی زراعی خاک (41/0 گرم) اختلاف معنی‏داری نشان نداد. با افزایش میزان پسماند‏های شیرین‏بیان در سطوح تیمار رطوبتی 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی خاک، میزان وزن خشک کل گیاه به طور معنی‏داری شروع به افزایش کرد، اما به نظر می‏رسد که در تیمار رطوبت 50 درصد روند بدین صورت نبوده و میزان وزن خشک خیار بیشتر تابع درصد رطوبت خاک بوده و کمتر تحت تاثیر پسماند شیرین‏بیان قرار می‏گیرد (جدول 3).

 

 

جدول 2-نتایج تجزیه واریانس (میانگین مربعات) صفات مورد بررسی

منابع تغییر

درجه آزادی

وزن تر

وزن خشک

تعداد گل در بوته

تعداد میوه در بوته

تکرار

3

*01/0

ns0004/0

*05/0

*04/0

پسماند شیرین‏بیان

4

**95/1

**09/0

**06/704

**92/893

رطوبت خاک

2

**83/6

**43/0

**17/2490

**64/2757

اثر متقابل

8

**17/0

**006/0

**55/162

**02/174

خطا

22

01/0

03/0

04/0

02/0

ضریب تغییرات (درصد)

-

96/10

88/11

86/12

27/14

ns، * و ** به ترتیب غیر معنی‏دار، معنی‏دار در سطح احتمال 5 درصد و 1 درصد می‏باشد.

 

جدول 3- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری ‏پسماند شیرین‏بیان و رطوبت خاک برای وزن تر، وزن خشک، تعداد گل در بوته و تعداد میوه در بوته خیار

پسماند شیرین‏بیان در خاک گلدان (درصد)

ظرفیت زراعی رطوبت خاک

(درصد)

وزن تر کل(کیلوگرم)

وزن خشک (کیلوگرم)

تعداد گل در بوته

تعداد میوه در بوته

 

صفر

50

91/1 j

12/0 j

28 i

14 j

75

92/2 h

28/0 g

44 g

22 c

100

56/5 e

39/0 f

65 e

 30e

 

10

 

50

41/2 hj

16/0 jk

35 h

15 j

75

24/4 f

41/0 fe

64 e

32 fe

100

81/6 c

46/0 e

75 d

37 fd

 

20

50

45/3 h

19/0 k

44 g

16 j

75

77/6 c

52/0 d

74 d

40 d

100

90/7 b

62/0 b

96 b

58 b

 

40

50

30/4 f

23/0 gk

53 f

16 j

75

39/8 ab

70/0 a

100 ab

62 ab

100

68/8 a

72/0 a

106 a

65 a

* مقایسات میانگین توسط آزمون چند دامنه‏ای دانکن در سطح احتمال 05/0 صورت گرفته است.

 

 


تعداد گل و میوه در بوته

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏ نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و میزان رطوبت خاک بطور معنی‏داری تعداد گل در بوته خیار را تحت تاثیر قرار داد (جدول 2). مقایسه میانگین داده‏ها نشان داد که تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و 40 درصد پسماند شیرین‏بیان با 106 عدد بیشترین تعداد گل را به خود اختصاص داد که دلیل آن می‏تواند شرایط رطوبتی مناسب و حفظ رطوبت توسط پسماند شیرین‏بیان در مدت زمان بیشتری باشد (جدول 3). لازم به ذکر است که استفاده از 40 درصد پسماند شیرین‏بیان بیان موثر واقع گردید که حتی کاهش رطوبت به 75 درصد ظرفیت زراعی خاک، نیز اثر چندانی در کاهش تعداد گل خیار نداشت و با رطوبت 100 درصد ظرفیت زراعی خاک، اختلاف آماری معنی‏داری نشان نداد. با کاهش درصدهای رطوبت خاک و میزان پسماند شیرین‏بیان از تعداد گل خیار به طور معنی‏داری کاسته شد. بطوری‏که کمترین تعداد گل در بوته در تیمار عدم مصرف پسماند شیرین‏بیان و رطوبت50 درصد ظرفیت زراعی به میزان 28 عدد به دست آمد.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به تعداد میوه در بوته خیار نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و درصد رطوبت خاک بطور معنی‏داری تعداد میوه در بوته خیار را تحت تاثیر قرار داد (جدول 2). بیشترین تعداد میوه مشابه با تعداد گل، در تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک و پسماند 40 درصدی شیرین‏بیان به میزان 65 عدد بدست آمد که با تیمار 75 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و40 درصد پسماند شیرین‏بیان (62 عدد) اختلاف معنی‏داری نداشت (جدول 3). در شرایط 10 درصد پسماند شیرین‏بیان، رطوبت زراعی خاک100 درصد تعداد میوه در بوته خیار 37 عدد بود که نسبت به شرایط 50 درصد رطوبتی زراعی خاک (15 عدد) افزایش معنی‏داری نشان داد، اما با تیمار 75 درصد رطوبتی زراعی خاک (32 عدد) اختلاف معنی‏داری نشان نداد. نتایج همچنین نشان داد که کاهش رطوبت به 50 درصد ظرفیت زراعی در تیمار40 درصد پسماند شیرین‏بیان باعث کاهش تعداد میوه در گیاه گردید.

 

ارتفاع بوته و طول میانگره خیار

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به ارتفاع بوته نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و میزان رطوبت خاک بر ارتفاع خیار در سطح احتمال 1 درصد معنی‏دار گردید (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین داده‏ها نشان داد که در 10 و 40 درصد پسماند شیرین‏بیان بین 100 و 75 درصد رطوبت زراعی خاک اختلاف معنی‏داری وجود نداشت (جدول 5). کمترین ارتفاع گیاه مربوط به تیمار صفر پسماند شیرین‏بیان و 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی به میزان 130 سانتی‏متر حاصل گردید، که با تیمار 10 و 20 درصد پسماند شیرین‏بیان با 50 درصد رطوبت زراعی خاک (132 سانتی‏متر) اختلاف معنی داری نداشت. مقایسه میانگین داده‏ها، بیشترین ارتفاع بوته در تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک با پسماند 40 درصدی شیرین با ارتفاع 221 سانتی‏متر را نشان داد.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به طول میانگره نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و میزان رطوبت خاک بر طول میانگره در سطح احتمال 1 درصد معنی‏دار است (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین داده‏ها نشان داد که در تیمارهای 75 و100 درصد رطوبت زراعی همزمان با افزایش در میزان پسماند شیرین‏بیان بر طول میانگره افزوده شد، اما در 40 درصد پسماند شیرین‏بیان بین تیمارهای 75 و100 درصد رطوبت زراعی، اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد (جدول 5). در شرایط 10 درصد پسماند شیرین‏بیان، رطوبت زراعی خاک100 درصد طول میانگره خیار 96/7 سانتی‏متر بود که نسبت به شرایط 50 درصد رطوبت زراعی خاک (91/4 سانتی‏متر) افزایش معنی‏داری نشان داد، اما با تیمار 75 درصد رطوبتی زراعی خاک (16/7 سانتی‏متر) اختلاف معنی‏داری نشان نداد. کمترین طول میانگره خیار نیز، در تیمار عدم مصرف پسماند شیرین‏بیان با 50 درصد ظرفیت زراعی به میزان 26/5 سانتی‏متر به دست آمد.

 

 

جدول 4-نتایج تجزیه واریانس (میانگین مربعات) صفات مورد بررسی

منابع تغییر

درجه آزادی

ارتفاع

طول میانگره

وزن تک میوه

عملکرد

تک بوته

تکرار

3

ns 11/0

*13/0

*10/0

ns 09/0

پسماند شیرین‏بیان

4

**82/1341

**67/5

**93/1238

**55/12

رطوبت خاک

2

**98/12884

**49/39

**64/8877

**45/62

اثر متقابل

8

**55/110

**07/0

**99/26

**21/0

خطا

22

009/0

01/0

005/0

01/0

ضریب تغییرات (درصد)

-

4/13

28/15

59/14

85/9

ns، * و ** به ترتیب غیر معنی‏دار، معنی‏دار در سطح احتمال 5 درصد و 1 درصد می‏باشد.

 

جدول 5- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری ‏پسماند شیرین‏بیان و رطوبت خاک برای ارتفاع، طول میانگره، میانگین وزن تک میوه و عملکرد تک بوته خیار

پسماند شیرین‏بیان در خاک گلدان (درصد)

ظرفیت زراعی رطوبت خاک (درصد)

ارتفاع (سانتی‏متر)

طول میانگره (سانتی‏متر)

وزن تک میوه (گرم)

عملکرد تک بوته (کیلوگرم)

 

صفر

50

130 f

26/5 ij

9/21 k

280/2 k

75

148 d

83/6 f

9/61 f

220/6 f

100

149 d

82/7 cd

6/65 f

370/6 f

 

10

 

50

132 f

91/4 i

2/22 k

730/2 j

75

149 d

16/7 d

2/70 c

130/7 e

100

150 dc

96/7 cd

6/72 c

253/7 e

 

20

50

132 f

36/5 ij

7/35 h

760/2 j

75

154 c

20/8 c

6/72 c

340/9 b

100

219 a

23/9 b

9/81 b

280/9 ab

 

40

50

164 e

46/5 j

4/35 h

660/4 h

75

220 a

29/9 a

3/92 a

240/9 ab

100

221 a

30/9 a

7/93 a

450/9 a

* مقایسات میانگین توسط آزمون چند دامنه‏ای دانکن در سطح احتمال 05/0 صورت گرفته است.

 

 

 


وزن تک میوه و عملکرد تک بوته خیار

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به وزن تک میوه نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و میزان رطوبت خاک بر وزن تک میوه خیار معنی‏دار گردید (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین داده‏ها نشان داد که کمترین مقدار وزن تک میوه در 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و عدم مصرف پسماند شیرین‏بیان به میزان 9/21 گرم حاصل گردید، هر چند که با تیمار 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و10 درصد پسماند شیرین‏بیان (2/22 گرم) اختلاف معنی‏داری نداشت. همچنین تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی و پسماند 40 درصدی شیرین‏بیان با وزن تک میوه 7/93 گرم بیشترین وزن تک میوه خیار، را نسبت به سایر تیمارها دارد. تیمار 10 درصد پسماند و رطوبت زراعی 100 درصد با وزن تک میوه 6/72 گرم بود که نسبت به تیمار 50 درصد رطوبت خاک با وزن میوه 2/22 گرم تفاوت معنی‏داری داشت، اما با تیمار 75 درصد رطوبت زراعی خاک (2/70 گرم) اختلاف معنی‏داری نداشت (جدول 5). نتایج بدست آمده دیگر در این پژوهش نشان می‏دهد که وزن تک میوه در پسماند‏های صفر و 40 درصد شیرین‏بیان، بین رطوبت زراعی 75 و 100 درصد اختلاف معنی‏داری وجود ندارد.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‏های مربوط به عملکرد تک بوته نشان داد که اثر متقابل پسماند شیرین‏بیان و درصد رطوبت خاک بر عملکرد تک بوته در سطح احتمال 1 درصد معنی‏دار است(جدول 4). نتایج مقایسه میانگین داده‏ها نشان داد که کمترین عملکرد تک بوته خیار مربوط به تیمار صفر پسماند شیرین‏بیان و 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی با 280/2 کیلوگرم و بیشترین عملکرد تک بوته خیار در تیمار 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک و 40 درصدی پسماند شیرین‏بیان به میزان 450/9 کیلوگرم بدست آمد (جدول 5). در 100 درصد رطوبت ظرفیت زراعی بین پسماند های 40 و 20 درصد شیرین‏بیان با 40 درصد پسماند شیرین‏بیان و 75 درصد رطوبت زراعی خاک اختلاف معنی‏داری از نظر عملکرد میوه خیار وجود نداشت (جدول 5). به‏نظر می‏رسد که با افزایش پسماند شیرین‏بیان در تیمار 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی خاک تا حدودی توانسته باعث افزایش عملکرد تک بوته نسبت به شرایط شاهد (بدون پسماند) شود.

 

بحث و نتیجه‏گیری

خیار به دلیل رشد سریع به خصوص در مراحل اولیه رشد (گیاهچه‏ای) و داشتن برگ‏های بزرگ و سیستم ریشه‏ای سطحی به مقدار زیادی آب برای رشد و نمو نیاز دارد (کورکماز و همکاران 2007). این عوامل باعث شده که خیار جزو گیاهان حساس به خشکی محسوب شده و کاهش مقدار رطوبت خاک باعث کاهش عملکرد آن گردد (مائو و همکاران 2003). وجود مواد آلی در خاک موجب اصلاح ساختمان آن می‏شود، بطوری‏که مواد آلی به عنوان عامل چسباننده ذرات خاک را به هم پیوند داده، و ساختمان خاک را بهبود می‏بخشد و خاک را برای رشد گیاهان آماده می‏سازد (فتوحی‏قزوینی و فتاحی‏مقدم 1385). بنابراین علاوه بر گسترش ریشه، قابلیت نگهداری آب خاک افزایش و در نتیجه آب بیشتری برای جذب در اختیار گیاه قرار می‌گیرد (قادری و همکاران 1390). علت پیدایش تنش آب در گیاه، افزایش تعرق یا کافی نبودن جذب آب و یا ترکیبی از این دو است (عبدالجلیل و همکاران 2009). بر اساس نتایج این پژوهش کمترین میزان وزن تر و خشک کل خیار، در تیمار عدم مصرف پسماند شیرین‏بیان و 50 درصد رطوبت ظرفیت زراعی به دست آمد. همچنین بیشترین میزان وزن تر و خشک کل خیار در تیمار 100 درصد رطوبت خاک با استفاده 40 درصدی از پسماند شیرین‏بیان حاصل شد. به نظر می‏رسد که کافی نبودن عناصر غذایی در خاک بدون پسماندد سبب کاهش رشد خیار می‏شود، اما با اضافه کردن پسماندد علاوه بر تامین عناصر غذایی، بهبود خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک فراهم شده و در نهایت سبب افزایش وزن تر و خشک خیار می‏گردد. کاوندر و همکاران (2003) نتیجه گرفتند که با کاربرد ‏کمپوست و آزادسازی عناصر به ویژه نیتروژن وزن خشک گیاه نسبت به شاهد (بدون کاربرد ورمی‌کمپوست) افزایش یافت. تنش کمبود آب زمانی بروز می‏کند که محتوای آب بافت در گیاه، از حد تورژسانس پایین‌تر بیاید و به نقطه کمتر از حد اپتیمم برای رشد و کارکرد سلول برسد (گوتیرز و همکاران 2001). نتایج این تحقیق نشان داد که ریزش گل به دلیل کمبود میزان آب قابل دسترس صورت می‏گیرد. در تیمار 100 درصد ظرفیت زراعی و 40 درصد پسماند شیرین‏بیان تعداد گل بیشترین میزان را داشت، که مقدار رطوبت در دسترس و حفظ رطوبت در مدت زمان طولانی‏تر از دلایل اصلی این افزایش است. افزایش تعداد گل و کاهش ریزش گل‏ها در بوته، منجر به افزایش تعداد میوه خیار گردید. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می‏دهد که کمترین مقدار وزن تک میوه و عملکرد تک بوته خیار در 50 درصد رطوبت زراعی همراه با عدم مصرف پسماند ریشه شیرین‏بیان حاصل شد و با افزایش سطوح پسماندد عملکرد میوه افزایش یافت. به نظر می‏رسد پسماندد با بهبود شرایط فیزیکی و فرآیندهای حیاتی خاک ضمن ایجاد یک بستر مناسب برای رشد ریشه موجبات افزایش رشد اندام هوایی و تولید ماده خشک و در نهایت بهبود عملکرد خیار را فراهم می‏آورد. قادری و همکاران (1390) آزمایشی به منظور تاثیر کمپوست مواد آلی بر صفات رشدی خیار، گوجه‏فرنگی، کلم و کاهو در محیط گلخانه انجام دادند. نتایج حاصله نشان داد که گیاهان در تیمارهای کمپوست مواد آلی در مقایسه با عدم استفاده کمپوست از رشد و نمو بیشتری برخوردار بودند، به‏طوری‏که در تیمارهای دارای کمپوست، ارتفاع بوته به شکل معنی‌داری نسبت به ارتفاع بوته در گلدان‌های بدون کمپوست بیشتر بود. تنش خشکی از طریق ایجاد تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی بر جنبه‌های مختلف رشد و نمو گیاه تأثیر می‌گذارد که شدت خسارت خشکی بسته به طول مدت تنش و مرحله رشد گیاه متفاوت است. این تنش باعث کاهش فتوسنتز، هدایت روزنه‌ای، عملکرد ماده خشک، رشد میانگره‏ها و در نهایت عملکرد گیاه می‌شود (انجوم و همکاران 2011).

می‏توان نتیجه گرفت که استفاده از پسماندد شیرین‏بیان به علت بهبود ساختمان و جلوگیری از تراکم خاک و حفظ آب ثقلی باعث ایجاد محیطی مناسب جهت رشد گیاه گشته و آب قابل دسترس بیشتری را در اختیار گیاه قرار می‏دهد. همچنین این ترکیبات از یک طرف کمک به تأمین عناصر غذایی خاک کرده و از طرف دیگر نیز باعث بهبود فعالیت میکروارگانیسم‏های خاک می‏شوند. براساس نتایج این پژوهش، کاربرد کمپوست شیرین‏بیان به میزان 40 درصد وزن خاک بهترین شرایط را برای رشد خیار فراهم می‏کند. همچنین در صورت اعمال تنش ملایم (کم آبیاری به میزان 50 رطوبت ظرفیت زراعی)، استفاده از این کمپوست می‏تواند باعث افزایش کارآیی مصرف آب شود.

 زاهدیان م ر، 1384. فرهنگ مدیریت گلخانه. انتشارات فرهنگ هزاره سوم تهران.
ضرابی م موثقی ش و رضایی ن. 1389. بررسی تاثیر ورمی کمپوست در تولید خیار ارگانیک گلخانه‏ای. اولین همایش ملی کشاورزی پایدار و تولید محصول سالم. اصفهان، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان.
فتوحی قزوینی ر و فتاحی مقدم ج، 1385. پرورش مرکبات در ایران (ویرایش دوم)، انتشارات دانشگاه گیلان، رشت.
قادری م حسینی م و کرامتی ل، 1390. تاثیر کمپوست مواد آلی بر خصوصیات رشدی خیار، گوجه فرنگی، کلم و کاهو در محیط گلخانه، مجله علوم کشاورزی ایران، 41: 69-60.
کاظمینی ع غدیری ح کریمیان ن کامکارحقیقی ع ا و خردنام م، 1386. اثر برهمکنش نیتروژن و مواد آلی بر رشد و عملکرد گندم دیم، مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 12(45): 470-461.
Abdul Jaleel C, Manivannan P, Wahid A, Farooq M, Somasundaram R and Panneerselvam R, 2009. Drought stress in plants: a review on morphological characteristics and pigments composition, International Journal of Agriculture and Biology, 11: 100-105.
AL-harbi, AR, Alsadon AA and Khail SO, 1996. Influence of training system and growing media on growth  and yield of cucumber cultivars, Alexandrian  Journal of Agricultural Research, 41(3): 355-365.
Ali HI, Ismail MR, Manan MM and Saud HM, 2003. Rice straw compost used as a soilless media for organic tomato transplant production. Asian Journal Microbiology Biotechnology Environmental Science, 5: 31-36.
An YY, Liang ZS, 2013. Drought tolerance of Periploca sepium during seed germination: antioxidant defense and compatible solutes accumulation. Acta Physiological Plant, 35: 959–967.
Anjum SA, Xie XY, Wang LC, Saleem M F, Man C and Lei W, 2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research, 6(9): 2026–2032.
Cavender ND, Atiyeh RM and Knee M, 2003. Vermicompost stimulates mycorrhizal colonization of roots of sorghum bicolor at the expense of plant growth. Pedobiologia, 47: 85-89.
Green CH, Foster C, Cardon GE, Butters GL, Brick M and Ogg B, 2004. Water release from cross-linked polyacrylamide. Colorado State University, Ft. Collins, CO, 7: 252-260.
Gutierrez-Coronado M, Trejo CL, Larque-Saavedra AM and Al-Hakimi AMA, 2001. Salicylic acid versus salinity droughtinduced stress on wheat seedlings, Plant, Soil and Environment, 47: 444-450.
Hamphries EG and  Vernilion DL, 1994. Picking Cucumber vine pruning treatments and their implication for mechanical harvesting, Transaction of the ASAE ,USA, 37: 71-75.
Hernandez T, Chocano C, Moreno JL, Garcia C, 2014. Towards a more sustainable fertilization: Combined use of compost and inorganic fertilization for tomato cultivation. Agriculture, Ecosystems and Environment, 196(15): 178-184.
Korkmaz A, Uzunlu M and Demirkiran AR, 2007. Treatment with acetyl salicylic acid protects muskmelon seedlings against drought stress, Acta Physiological Plant, 29: 503-508.
Mao X, Liu M, Wang X, Liu C, Hou Z and Shi J, 2003. Effects of deficit irrigation on yield and water use of  greenhouse   grown cucumber in the North China Plain, Agricultural Water Management, 61: 219-228.
Samia M, El-Khallal A, Hathout A, Ahsour A and Abd-Almalik A, 2009. Brassinolide and salicylic acid induced antioxidant enzymes, hormonal balance and protein profile of Maize plants grown under salt stress, Research journal Agricultural and Biology Science, 5: 391-402.
Widiastuti N, Wu H, Ang M and Zhang DK, 2008. The potential application of natural zeolite for grey water treatment. Desalination journal, 218: 271-280.