تحقیق در مورد ازت در چغندرقند

بخشی از مقاله

ازت در چغندرقند

مقدمه
چغندرقند گياهي است از خانواده Chenopodiacea و همانند بسياري از اعضاي ديگر اين خانواده مقاوم به تنش و شوري است(1).
تغذيه چغندرقند به طور جامع از بيست سال گذشته گزارش شده است (1972). در آن گزارش، براي اولين بار حاصل نيم‌قرن تحقيق در اروپا و آمريكا روي نيازهاي گياه به عناصر ميكروماكرو بوده است. در هركجا كه گياه چغندرقند وارد شده است و اقدام به كشت شده، تحقيقات آن از اولويت بالايي برخوردار بود. مهمترين دليل اين اقدامات، اين بود كه اضافه كردن صحيح مواد مغذي به خاك بيشترين تاثير را بر تثبيت عملكرد زارع قرار داده است(1).

همانند ساير محصولات كشاورزي، چغندرقند نيز تنها جزئي از نيازهاي خود را از خاك تامين مي‌نمايد و بقيه را بايستي از كودهاي شيميايي، حيواني و محلول‌پاشي بر روي سطح برگ تامين كند(1).

در ميان كودهاي شيميايي، ازت در تمامي خاك‌هاي زراعي به مقدار كم وجود دارد و از مهمترين عناصري است كه بايستي در هر جا چغندرقند كشت مي‌گردد، به صورت كود داده شود. هنگامي كه براي اولين بار فسفر مصرف شد پس از سال‌هاي متوالي مزارع غني از فسفر شدند و افزودن اين عنصر به زمين تاثير آن چناني بر روي عملكردشان نداد. در نتيجه مصرف آن ناچيز شد و در نهايت در طول بيست سال گذشته بيشتر فعاليت‌هاي تحقيقاتي بر روي نياز گياه به ازت متمركز شده و از تحقيقات روي فسفر كاسته شده است(1).

كار بر روي ساير عناصر ماكر، نظير پتاسيم، منيزيم و سديم ادامه دارد، زيرا نيازهاي چغندرقند به اين عناصر بيش از ساير محصولات است. كاشت چغندرقند در خاك‌هاي سبك، فراهم شدن امكانات مكانيزه نياز چغندرقند به سه عنصر مورد اشاره را كه اغلب به مقدار كم در خاك وجود دارد، بيشتر نموده است.
نياز غذايي چغندرقند به كودهاي اصلي هم اكنون مشخص شده. ليكن علاقه به مصرف كودهاي فرعي به مراتب بيشتر شده است. جذب عناصر فرعي با افزايش محصول به طور موازي افزايش يافته است. علت آن، نياز اين عنصرها حتي در مناطقي است كه بيشتر ذخاير طبيعي خاك كافي بوده است(1).

فصل دوم

1-2 ازت در چغندرقند:
ازت از مهمترين عناصري است كه بايستي در هركجا كه چغندرقند كشت مي‌گردد، به صورت كود به زمين داده شود، چرا كه كمتر خاكي داراي مقدار كافي ازت در فرم قابل دسترس نيترات يا آمونيوم براي توليد حداكثر رشد مي‌باشد. جايي كه اين عنصر به مقدار كم مصرف شود، محصول به شدت كاهش يافته و ممكن است حتي در بعضي خاك‌ها به نصف برسد. كود به طور قابل ملاحظه‌اي در وضعيت ظاهري زراعت مخصوصاً در رنگ و پوشش برگي آن اثر مي‌گذارد. از طرف ديگر مصرف بيش از حد كود ازته، كاهش درصد قند و كيفيت را به دنبال خواهد داشت.

چغندرقند تقريباً فرم نيترات (No3-) را مورد استفاده قرار مي‌دهد و براي اين ازت از سه منبع استفاده مي‌شود(الف). ازت معدني شده و ازتي كه در طول دوره رشد از طريق تجزيه مواد آلي آزاد مي‌شود(ب). ازت نيتراته موجود در خاك نزديك به زمان كاشت و ازت معدني كه به صورت كود شيميايي مصرف مي‌شود(9).
ازت در تمام بافت‌هاي گياهي وجود داشته و ماده اصلي پروتئين‌هاي گياهي را تشكيل مي‌دهد. مقدار ازت موجود در گياه بيشتر از ساير عناصر حدود هزار برابر Zn است. تامين ازت در مراحل اوليه رشد مهم بوده و جبران اين كمبود در اواسط و اواخر دوره رشد چغندرقند تاثيري در عملكرد قند و ريشه نداشته و حتي باعث كاهش آن نيز مي‌گردد. چغندرقند به كمبود ازت حساس بوده و فقدان آن باعث از رشد افتادن بوته، كوچك و نازك ماندن برگ‌ها و طويل شدن دمبرگ‌ها مي‌شود. ارقام پلي‌پلوئيد آن نياز بيشتري به ازت دارند(7).

نمودار 1-2: تغييرات عملكرد قند در هكتار با مصرف مقادير مختلف ازت

نمودار 2-2: تغييرات عملكرد ريشه در هكتار با مصرف مقاير مختلف ازت

2-2 محاسبه ازت مورد نياز چغندرقند:
ازت مورد نياز چغندرقند براي نمونه در اقليم معتدل سرد در جدول 1-2 برآورد شده است. براي محاسبه ميزان ازت مورد نياز چغندرقند، پس از برآورد پتانسيل توليد مزرعه، درصد ازت كل موجود در خاك را در ستون اول عمودي از جدول پيدا نموده و عملكرد مورد انتظار را در سطر اول افقي انتخاب مي‌نماييم. از تقاطع اين دو ستون نياز چغندرقند به كود ازته برآورد مي‌گردد. براي سهولت كار در جدول فوق به جاي ازت خالص، براي كود اوره تنظيم شده است كه مي‌توان به كمك فرمول‌هاي زير به ساير كودهاي ازته تبديل نمود(9).

مقدار كود بر حسب سولفات آمونيوم: 2/2 × مقدار كود اوره بدست آمده از جدول
مقدار كود بر حسب نيترات آمونيوم: 5/1 × مقدار كود اوره بدست آمده از جدول
جدول 1-2: برآورد اوره مورد نياز چغندرقند (Kg.ha) در اقليم معتدل سرد

20% 19% 18% 17% 16% 15% 14% 13% 12% 11% 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% درصد ازت كود خاك
پتانسيل توليد تن در هكتار

150 150 150 150 150 150 170 190 210 230 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 30
150 150 150 150 150 170 190 210 230 250 270 280 290 300 310 320 33 340 350 360 35
150 150 150 150 170 190 210 230 250 270 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 40
150 150 150 170 190 210 230 250 270 290 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 45

150 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 50
150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 55

170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 380 390 400 410 420 430 440 450 -- 60
190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 400 410 420 430 440 450 450 -- -- 650
21 230 250 270 290 320 330 350 370 390 410 420 430 440 450 450 -- -- -- -- 70
230 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 440 450 450 -- -- -- -- -- -- 75
250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450 450 -- -- -- -- -- -- -- -- 80

3-2 پيش‌بيني مقدار كود لازم بر اثر تجزيه خاك
در مورد خاك‌هاي معدني حاوي مواد آلي، روابطي بين غلظت ازت كل و مقدار كود وجود دارد، ولي اين روابط براي خاك‌هاي معدني كه داراي ماده آلي ناچيزي هستند، غيرقابل اعتماد مي‌باشند. در اين خاك‌ها نياز به كود از طريق مقدار ازت معدني قابل دسترس موجود قبل از كاشت تعيين مي‌شود. ازت قابل دسترس، ازتي است كه به فرم‌هاي آمونيوم يا نيترات وجود دارد و بر روي هم ازت نام دارد. برخي روش‌هاي پيش‌بيني نياز به ازت در اروپا و آمريكا صورت گرفته است كه براي نمونه كود مورد نياز (NOP) بر مبني ازت معدني موجود در نمونه خاك از عمق (60-0) سانتي‌متر قبل از كاشت گرفته شود، به صورت زير تعيين مي‌گردد(6).
Nmin: نمونه خاك از عمق موردنظر NOP=220-1.7Nmin kg/na

علاوه بر كودهاي معدني ارائه شده در بهار، چغندرقند از كودهاي معدني شدن در طول دوره رشد نيز استفاده مي‌كند. اين ازت، فرآورده‌اي است كه از تجزيه مواد آلي و عمدتاً در اثر فعاليت باكتري‌هايي بدست مي‌آيد كه به آزادسازي آمونيوم و نيترات مي‌انجامد. فرآيند تجزيه در آزمايشگاه يا تزريق نمونه خاك تحت شرايط كنترل شده رطوبتي و حرارتي بازسازي شده است. افزايش در مقدار ازت معدني موجود به عنوان راهنمايي براي ازت بالقوه قابل جذب استفاده مي‌شود. افزايش دقت تخمين را مي‌توان از روي مقدار ازتي كه گياه در طول دوره رشد از خاك جذب مي‌نمايد، انجام داد. از اين تخمين مي‌توان براي تهيه مدل رشدي گياه و پيش‌بيني مقدار كود لازم در شرايط مختلف در سطح وسيع استفاده كرد (گرين وود و همكاران، 1984). همچنين مي‌توان از آن براي مقدار ازت شسته شده با موفقيت استفاده كرد(1).

4-2 علائم كمبود ازت در چغندرقند:
بر خلاف كمبود ساير عناصر كمبود ازت تقريباً در تمام مراحل رشد چغندرقند مشاهده مي‌شود. سبزينه گياه، رنگ روشن يكنواختي دارد كه بعداً به زردي مي‌گرايد. اين علامت ابتدا بر روي برگ‌هاي خارجي مشاهده مي‌شود، سپس پژمرده و قبل از رشد كامل مي‌ميرد. علامت ديگر آن، اين است كه برگ‌هاي جديد باريك و بلند هستند و دمبرگ‌ها به‌طور غيرطبيعي كشيده و گياه عادت به رشد عمودي مي‌كند. در زراعت‌هاي صحيح، اصولاً كمبود ازت نادر است، ولي گاهي در قسمت‌هاي كوچكي از مزرعه كه مصرف كود ازت در آنجا كم است و يا فراموش شده است، ديده مي‌شود و خصوصاً در خاك‌هاي سبك كه با كمبود مواد آلي نيز همراه باشد. اين كمبود به راحتي و با استفاده از نيترات برطرف مي‌گردد(8).

علائم كمبود ازت در تمام مراحل رشد قابل مشاهده است. در خاك‌هاي فقير با مقدار كم ازت علائم كمبود از زمان ظهور اولين برگ‌هاي حقيقي و متعاقب آن ساير برگ‌ها شروع مي‌گردد. علائم ممكن است با افزايش سن گياه توسعه يابد. در اثر كمبود ازت، برگ‌ها پيچيده شده نخست به رنگ سبز روشن و سپس به زردي مي‌گرايد. كمبود ازت باعث كاهش غلظت كلروفيل و فتوسنتز در برگ‌هاي مسن‌تر مي‌گردد. اين برگ‌ها اغلب پژمرده شده، قبل از رسيدن مي‌ميرند و

برگ‌هاي جوان‌تر معمولاً داراي پهنك باريك و دمبرگ‌هاي طولاني مي‌باشند. برگ‌هاي داراي كمبود معمولاً حاوي 9/1 تا 3/2 درصد ازت در ماده خشك خود مي‌باشند. بر اساس آزمايشات متعدد، ثابت گرديده كه چغندري كه در اوايل رشد دچار كمبود ازت گردد، در صورت تامين پس از اين مرحله اثرات سوء قبلي جبران نشده و تنها رشد برگي آن افزايش مي‌يابد و عملكرد قند در هكتار و كيفيت آن كاهش مي‌يابد. كمبود ازت همچنين سبب تسريع در گل دادن و انجام دانه بستن ناقص در چغندرقند بذري مي‌گردد(1).

همچنين چغندرقند داراي ريشه عميق بزرگ مي‌باشد،‌ بخصوص ريشه‌هاي فرعي در عميق زياد خاك قرار دارند و هرگاه در مصرف كود ازته تاخير شود و يا اينكه كود در سطح خاك قرار گيرد، ريشه به موقع به طور كامل نمي‌تواند از كود ازته استفاده نمايد. در نتيجه آثار كمبود آن در گياه ظاهر مي‌گردد. اين مساله در مناطق خشك خيلي مهمتر از مناطق مرطوب است، زيرا كمي رطوبت و باران و آب، كود ازته در سطح خاك باقي مانده، در نتيجه وزن ريشه كمتر خواهد شد. از طرف

ديگر، زماني كه كود در سطح خاك قرار مي‌گيرد، علف‌هاي هرز يكساله چون داراي ريشه كوچك و سطحي هستند، بهتر مي‌توانند از كود ازته استفاده نمايند. بدين جهت بهتر است كود را با شخم سطحي در عمق كافي قرار داد. در اثر كمبود ماده ازته، برگ‌هاي چغندرقند كوچك، باريك و نازك باقي مانده، به رنگ سبز روشن و حالت ايستاده درمي‌آيند. در رگبرگ‌هاي برگ‌هاي كناري كه سن آنها زيادتر است، پريدگي رنگ ايجاد شده و حاشيه برگ‌ها به تدريج كمرنگ مي‌شود و در نهايت نكروزه مي‌شوند(4).

5-2 منابع ازت در زراعت چغندرقند
ازت، يكي از عناصر پرمصرف در زراعت چغندرقند است كه به صور مختلف توسط كارخانجات تهيه مي‌شود. ازت را از منابع زيادي مي‌توان در اختيار گياه چغندرقند قرار داد. يكي از منابع موجود در بازار، نيترات آمونيوم مي‌باشد. از صفات بارز نيترات آمونيوم، جذب سريع آن مي‌باشد. سولفات آمونيوم يكي ديگر از صور ازت است كه خاصيت اسيدي دارد.

در اوره با پوشش گوگردي، ازت به تدريج در اختيار گياه قرار مي‌گيرد. مقدار ازت در منابع بالا با درصد متفاوتي وجود دارد. با توجه به خصوصيات شيميايي خاك مي‌بايد منبع ازت مناسب انتخاب و در اختيار چغندرقند قرار گيرد. در تحقيقاتي كه در مورد منابع مختلف ازت انجام گرفته، نشان مي‌دهد كه در مواردي كه رشد سريع جهت پوشش مزرعه موردنظر است، مي‌توان از نيترات آمونيوم جهت جذب سريع آن توسط گياه استفاده كرد.

در خاك‌هايي كه واكنش شيميايي آنها

قليايي مي‌باشد، منابع سولفاتي چون خاصيت اسيدي دارند، مناسب‌ترند. منبع سولفاتي، نه تنها باعث افزايش شاخص برگ گشته، بلكه در خاك‌هاي قليايي، افزايش محصول را به دنبال دارند. پايين بودن شاخص سطح برگ، يكي از مشكلات مهم در كشور ما مي‌باشد كه باعث كاهش محصول مي‌گردد و در مواردي كه هدف در اختيار گذاشتن تدريجي ازت است، SCU (اوره با پوشش گوگردي) مناسب‌ترين منبع ازت در اينگونه موارد است. با اينكه ازت در منابع گوگردي از درصد كمتري برخوردار است، ولي عنصر گوگرد نيز از نظر تغذيه گياه چغندرقند حائز اهميت است(2).

در آزمايشات، نتيجه گرفته شد كه كود ازتي از منبع سولفات بهترين عملكرد نسبت به ساير تيمارها را دارد. بنابراين در صورتي كه جذب سريع ازت، مدنظر است، از نيترات آمونيوم در صورتي كه جذب تدريجي مدنظر باشد، از اوره با پوشش گوگردي استفاده شود(2).

در كشور انگلستان، نيترات آمونيوم (34% ازت)، معمولي‌ترين شكل ازت مورد مصرف است، ولي در بسياري از كشورهاي ديگر، اوره (46% ازت) استفاده مي‌گردد. نتايج آزمايشات توسط تام لينسون ثبات كرد كه تفاوت اندكي بين اين دو فرم ازت است. از نيترات سديم (16% ازت) نيز مشابه ساير كودها مي‌توان استفاده كرد، به مشروط بر اينكه مقدار سديم آن لحاظ گردد. اگر بارندگي به دنبال مصرف اين كودها حادث گردد، به سرعت ازت لازم براي جذب تامين مي‌گردد. اين بارندگي باعث تجمع نيترات در اطراف ريشه مي‌شود. در آينده پيشرفت بيشتر و دقت و هماهنگ بودن حركت مقدار ازت قابل جذب در خاك با نياز جذبي دقيق گياه به دست خواهد آمد(9).

6-2 زمان و روش مصرف كود ازته در چغندرقند
ازت به عنوان يكي از مواد غذايي اصلي در گياهان زراعي به طور اعم و چغندرقند به طور اخص، جايگاه ويژه‌اي دارد. اين عنصر به دليل حلاليت سريع، اثرات متقابل با ساير عناصر غذايي، مكانيزم‌هاي پيچيده‌اي را در رشد و نمو گياه ايجاد مي‌نمايد. بيشترين نياز گياه به ازت، در اوايل دوره رشد تا زمان ايجاد حداكثر پوشش گياهي در مزرعه است. براي توليد هر تن چغندرقند، حدود 4 تا 5 كيلوگرم ازت لازم است كه به دليل حركت سريع اين عنصر در خاك به همراه آب

نمي‌توان نسبت به مصرف يك مرتبه آن اقدام نمود. در صورت استفاده از كودهاي ازتي با پوشش گوگردي (SCU)، مصرف يكباره كل در زمان تنك توصيه مي‌گردد. چنانچه منابع مختلف ازت در دسترس باشد، مصرف ازت اوره يا فسفات آمونيوم قبل از كاشت به مقدار يك سوم نياز گياه سولفات آمونيوم بعد از تنك و يك ماه بعد از آن به مقدار هر دفعه يك سوم از نياز گياه توصيه مي‌گردد و در صورت كمبودهاي سريع در اثر آبياري‌هاي سنگين يا بارندگي‌هاي ممتد بهاره مصرف نيترات آمونيوم توصيه مي‌گردد(2).

كوددهي چغندرقند معمولاً در دو زمان صورت مي‌گيرد: قبل از كاشت، حدود 50 درصد و در زمان تنك كردن (مرحله 4 تا 8 برگي) 50 درصد بقيه مصرف مي‌شود. مصرف تمامي كود ازت در پاييز و زمستان قبل از كاشت توصيه نمي‌گردد، زيرا مقدار زيادي ازت از طريق آبشويي به دليل بارندگي‌هاي فصلي هدر مي‌رود. و علاوه بر آن، شرايط غيرهوازي كه از طريق اشباع خاك ايجاد مي‌شود، سبب احياي نيترات شده و از طريق تصعيد فرم گازي مقدار زيادي از آن هدر مي‌رود. بنابراين بايد فقط قسمتي از كود ازته مورد نياز چغندرقند را در آغاز مصرف نمود كه اين مقدار مي‌تواند 80-60 كيلوگرم ازت در هر هكتار باشد كه به صورت نواري و در زير بذر قرار داده مي‌شود.

چنانچه از آبياري تحت فشار استفاده مي‌شود، مي‌توان مقدار بيشتر ازت را در زمان كاشت استفاده كرد، در غير اينصورت آبياري سنگين اوليه كه براي جوانه‌زني چغندرقند موردنياز است، منجر به شستشوي مقدار زيادي از ازت مصرفي خواهد گرديد. بنابراين مقدار عمده كود ازته،‌ بهتر است بعد از آبياري اوليه كه براي جوانه‌زدن بذر مورد نياز است، استفاده شود. مصرف كود قبل از اين آبياري باعث مي‌شود كه كود در معرض آبشويي قرار گيرد. چنانچه آبياري با دقت و مديريت صحيح اعمال شود، چغندرقند مي‌تواند كود ازته مصرفي را با راندمان تقريباً مساوي در سه زمان جذب نمايد(9).

در يك زراعت خوب چغندرقند، براي آنكه ريشه و قند كافي توليد گردد، احتياج به 200-150 كيلوگرم ازت در هكتار است. اضافه كردن اين مقدار ازت، بستگي به مواد ارگانيكي زمين دارد. در نقاط خشك، 160-150 كيلوگرم در هكتار و در خاك‌هايي كه مواد ارگانيكي زياد باشد، 60-40 واحد ازت لازم است. در خاك‌هاي اسيدي، چون نيتريفيكاسيون به خوبي انجام نمي‌گيرد، احتياج چغندرقند به ازت بيش از خاك‌هاي خنثي يا قليايي است. جذب و مصرف ازت توسط چغندرقند در

80-70 روز اول به زندگي كم و از حدود اوايل خردادماه زياد مي‌گردد. در اواخر دوره زندگي بايد از دادن ازت به چغندرقند خودداري كرد، زيرا موجب كم شدن قند مي‌گردد. بيشتري مقدار ازت را موقع كاشت بذر بايد به زمين اضافه كرد و حدود 6-5 سانتيمتر زير خاك نمود. در مرحله تنك كردن نيز مي‌توان ازت به زمين اضافه كرد(4).

فصل سوم

تاثيرات ازت بر گياه
1-3 تاثير ازت بر قوه ناميه، ظهور جوانه‌ها و تثبيت در گياه
هنگامي كه از بذ ر تك جوانه به عنوان كشت درجا استفاده مي‌گردد، حتي مقادير محدود ازت باعث از بين رفتن گياهچه‌ها، كند كردن رشد بقيه بوته‌ها و كاهش تعداد بوته‌ها پس از تنك كردن مي‌گردد. در حقيقت گياه نمي‌تواند كل مصرف ازتي را كه براي مقدار محصول مناسب است، درست قبل يا بعد از بذركاري به صورت پخش سراسري تحمل ‌كند(6).

آزمايشات زيادي به منظور يافتن راه حل‌هايي براي اين مساله انجام گرفته است. در ابتدا انواع مختلف روش جايگذاري كود مورد بررسي قرار گرفته است،‌ اما اين روش‌ها مستلزم وجود ماشين‌هاي دقيق‌ و پرهزينه بود كه در اغلب مزارع وجود نداشت. تحقيقات بعدي، نشان داد كه پراكنده كردن مقدار كمي كود در ابتدا موجب استقرار گياه به طور كامل شده و رشد اوليه مطلوب بدست مي‌آيد. به محض اينكه محصول مستقر شد باقي مانده، كود ازت مورد نياز مي‌تواند با اطمينان در مرحله 4-2 برگي حقيقي مصرف مي‌گردد. اين روش در ده سال گذشته در كشور انگلستان مرسوم گشته است. نمودار 1-3، تاثير ازت را بر درصد بذرهايي كه تبديل به بوته شده‌اند، نشان مي‌دهد(7).

نمودار 1-3: اثرات آمونيوم در بستر بذر بر روي تثبيت گياهچه در بهار خشك