تحقیق در مورد تولید سورگوم دانه‌ای دیم و آبی جنوب و جنوب غربی تگزاس

بخشی از مقاله

توليــد ســورگـوم دانـه‌اي ديم و آبي جنــوب و جنــوب غربــي تگــزاس

بسياري از مردم سعي مي‌كنند رشد، تكامل و توليد نهايي گياه سورگوم دانه‌اي را به صورت فرمول و قاعدة ساده‌اي بيان كنند، در حاليكه آن مجموعة پيچيده‌اي از واكنش‌ها يا فعل و انفعالات و فرآيندهاي زيادي است. تنها بعد از دهها سال تحقيق، تأثيرات و واكنشهاي متقابل باروري، رديف و فاصله‌گذاري گياه، زمان

كاشت، شرايط محيطي و آب، دماو غيره، حشرات، بيماريها و هيبريدها بهتر فهميده مي‌شوند. همة اينها عوامل مهمي در تعيين توليد محصول هستند. چكيدة مختصري از فرآيندهاي اساسي رشد و واكنشهاي متقابل مهم براي كمك به تصميم‌گيريهاي تولدي بهتر به صورت شرايطي در تغيير مزرعه‌اي در پي مي‌آيند.

اطلاعات مربوط به كنترل و مهار حشرات و علفهاي هرز در اين مقاله مورد توجه و بررسي قرار نمي‌گيرند، ولي در قسمت توصيه‌ها و پيشنهادهايي براي كنترل و مهار علف‌هاي هرز در سورگوم (5045-B) و كنترل حشرات و آفات مايت در سورگوم (1220-B) مي‌توان آنها را يافت.
رشــد و تكـامــل

توليد بذر در سورگوم، مثل محصولات ديگر، يك رويداد پيشين است و تمام رشد و تكامل
ريشه، برگ و ساقه در جهت تكميل چرخة توليد مثلي است. چون هم تعداد و هم وزن بذر، توليد محصول را تعيين مي‌كنند، بنابراين شناخت فرآيندهاي گياهي كه رشد و تكامل بذر را تحت تأثير قرار مي‌دهند، مهم است. رشد گياه در هر مرحله رشد و نمو به مرحلة قبلي بستگي دارد. تنش يا فشار در هر مرحله از رشد و نمو، پناسيل توليدي را كاهش خواهد داد.

بسياري از توليد كنندگان به اشتباه معتقدند كه سورگوم “پرطاقت” است و نياز به مديريت يا كنتر كمتري دارد. گرچه سورگوم مي‌تواند تحت شرايط نامساعد بقاء يافته و بذر توليد كند، ولي توليد بذر بواسطة تنش يا فشار محيطي و كنترل ضعيف بسيار كاهش مي‌يابد. مثل هر محصول
ديگري، سورگوم به شرايط رشدي مطلوب و كنترل خوب واكنش نشان مي‌دهد.

رشــد و نمــو گيــاهچــه يا نهــال بــذري
مرحلة رشد و نمو گياهچه در مرحلة جوانه‌زني آغاز مي‌شود و 30 تا 35 روز بعداز ظهور جوانه از خاك كه گياهان 5 تا 6 برگ رسيده (كاملاً گسترده) دارند، پايان مي‌يابد. ظهور جوانه و رشد اولية گياه عمدتاً به شرايط رشدي بستگي دارد. رشد گياه نياز به انرژي دارد، ولي توليد كربوهيدرات‌ها با چند برگ كوچكي كه بواسطة باد، تگرگ، يخبندان، حشرات و آفات در معرض نابودي قرار مي‌گيرند، نياز به زمان دارد.

وقتي گياهان بطور آهسته سيستم‌هاي ريشه‌اي خود را تكامل مي‌بخشند و آب و مواد غذايي را جذب مي‌كنند، بافت برگ توسعه مي‌يابد و انرژي كربوهيدرات براي رشد آتي را توليد مي‌كند. در طول اين مدت از رشد و نمو، جذب آب و مواد غذايي پايين است و فقط 25 درصد از كل نياز غذايي گياه جذب خواهد شد.
رشــد ســريع

در مرحلة رشد سريع، 40 تا 65 روز بعد از ظهور جوانه، تفرق نقطة رشد صورت مي‌گيرد و خوشه ‌افشان يا خوشه‌ شروع به رشد و تكامل مي‌كند. در طول اين مدت، گياهان به هر نوع تنش يا فشاري نظير شدت‌هاي دما، كمبودهاي مواد غذايي، يا كمبود يا فراواني آب بسيار حساس هستند، كه هر يك از اين‌ها ممكن است تعداد بذر پناسيل را كاهش دهد. برخي از علف‌كش‌ها (براي مثال، فنوكسي يا آترازين) كه در اين زمان بكار برده مي‌شوند، ممكن است باعث متوقف شدن تشكيل گلچه‌ها شود در نتيجه منجر به «خوشة بلاسته» مي‌شود. ميزان جذب آب و مواد غذايي در طول اين مدت به سرعت به حدود 70 درصد نيتروژن، 60 درصد فسفر و 80 درصد پتاسيم افزايش مي‌شود كه جذب گياه مي‌شوند. گياهان بخشي از اين مواد غذايي را براي رشد مصرف مي‌كنند و بقيه براي مصرف بعدي در برگها و ساقه‌ها ذخيره مي‌شود. ضمن اينكه «برگ پرچم» در فراهم قابل رويت است، 80 درصد از كل سطح برگ نور خورشيد را جذب كرده و آنرا به انرژي تبديل مي‌كند. مرحله رشد سريع مهم‌ترين و حياتي‌ترين مرحلة رشد و نمو گياه و دوره‌اي است كه در طول آن شرايط رشدي تأثيرات چشمگيري روي توليد دارند.
توليـــد مثـــل

مرحلة نهايي رشد با شكوفه‌دهي آغاز مي‌شود و با دانه رسيده تمام مي‌شود. تنش يا فشار آب در طول اين مدت، توليد، كربوهيدرات‌ها را كاهش مي‌دهد و نهايتاً توليد محصول را نيز كاهش مي‌دهد. مصرف آب بطور ناگهاني بعد از گل‌دهي يا شكوفه‌دهي در 30% تا 35% اينچ آب در هر روز به اوج مي‌رسد. قسمت باقيماندة مواد غذايي در طول اين دورة مصرف بالاي آب جذب مي‌شود. (آر. ال. وندرلوپ به طور مفصل، 9 مرحله را در نحوة رشد و نمو گياه سورگوم بيان مي‌كند).

كــاشـــت
بذر سورگوم در مقايسه با بذر پنبه، ذرت و سويا كوچك است. سورگوم منابع بزرگ انرژي و مواد معدني براي تحمل تنش يا فشار به اندازة محصولات زراعي ديگر با بذرهاي بزرگتر را ندارد. ممكن است پيش‌بيني شود كه حدود 75 درصد از بذرهاي كاشته شده بقا يافته و گياهچه‌‌ها يا نهالهايي بذري ظهور يافته را توليد كنند. بنابراين، ميزانهاي بذركاري بايد مطابق با شرايط بذركاري تنظيم شود. رشد نسبتاً كند ناشي از دماهاي خنك، شرايط رطوبت خاكي ضعيف يا كم و رقابت از سوي علفهاي هرز ممكن است رشد و نمو را به تأخير انداخته و بطور جدي توليد دانه را كاهش دهد. حداقل دماي خاك در عمق مطلوب كاشت براي جوانه‌زني و ظهور سورگوم از خاك حدود 55 درجه فارينهايت است.

اندازة بذر كاشتي سورگوم ممكن است در بين هيبريدها بسيار متفاوت باشد، بنابراين بايد به تنظيم درست دستگاه براي دست‌يابي به ميزان مطلوب بذركاري توجه ويژه شود. ميزان بذركاري نبايد براساس پوندها بذر در هر آكر باشد بلكه بايد بر اساس تعداد صحيح بذر در هر آكر باشد.
چگــالــي گيــاه

گياهان سورگوم بازدهي آبي زيادي دارند و داراي توانائي براي جبران چشمگير توليد دانه در رابطه با شرايط رشد و ميزانهاي بذركاري مي‌باشند. اگر رطوبت خاك محدود باشد، در صورتي‌كه چگالي گياه پايين‌تر باشد، توليد دانه بيشتر خواهد بود.

همچنين، اگر رطوبت خاك بخاطر آبياري يا بارندگي كافي مطلوب باشد، سطحي از چگالي گياه وجود خواهد داشت كه هيچگونه توليد دانه ديگري از طريق افزايش چگالي گياه در بالاي آن حاصل نخواهد شد. اگر يك چگالي گياهي متعادل و معقول براي سطحي كه معمولاً با رطوبت كافي محدود مي‌شود مورد استفاده قرار گيرد و ميانگين بارندگي بالايي حاصل شود، سورگوم‌ها مي‌توانند وزن و تعداد دانه‌هايشان را بطور چشمگيري براي جبران شرايط رشدي بهبود يافته تنظيم كنند.

بسته به شرايط رطوبت خاك، ميزانهاي بذركاري توصيه شده بين 30000 و 100000 گياه در هر آكر براي جنوب تگزاس متفاوت مي‌باشند. تحت شرايط رطوبت محدود، 2 تا 4 گياه در هر فوت براي فاصله‌هاي رديفي 38 اينچي به طور طبيعي از تمام رطوبت موجود خاك استفاده خواهد كرد.
(جـــــدول 1).
Plants/Acre
76.000 Plants/Acre
55.000 Plants/Acre
41.000 Plants/Acre
27.000 Row
Width
2.567 2.635 2.745 2.358 38
2.617 2.415 2.687 2.440 2 rows/bed
38 in. rows

سورگوم آبياري شده وقتي در آرايشهاي فضايي تك‌رديفي يا دو رديفي پهن و گسترده بذركاري مي‌شود يا وقتي از الگوهاي رديف باريك استفاده مي‌شود با حدود 80000 گياه در هر آكر بهتر عمل مي‌كند.

(جــدول 2)
Plants/Acre
82.000 Plants/Acre
55.000 Plants/Acre
41.000 Plants/Acre
27.000 Row
Width
4.815 4.787 4.075 3.564 26
3.726 3.203 3.026 2.906 38
4.100 3.976 3.547 2.725 2 rows/bed
38 in. rows

وقتي به هر گياهي فضايي براي جذب نور خورشيد داده مي‌شود و رقابت بين گياهان به حداقل رسانده مي‌شود، در اين صورت اين گياهان سورگوم پربازده‌تر خواهند بود. علاوه بر اين، فاصله‌گذاري نزديكتر (يعني رديف مضاعف يا رديف‌هاي باريك) باعث سايه‌اندازي سطح خاك جهت كاهش تلفات تبخير و رقابت علفهاي هرز خواهد شد.
آزمايشهاي انجام شده در مركز تحقيقاتي نورث پلينز (North plains Research Center) در ايتر همان واكنش به سطوح آبياري و ميزانهاي بذركاري را نشان دادند.

(شكل1)

بــاروري يـا حـاصلخيــزي
تمركز مواد غذايي در قسمتهاي مختلف گياه ممكن است بسته به شرايطي كه تحت آنها گياه رشد كرده است بطور چشمگيري فرق كند
(جدول3)مقدار تقريبي مواد غذايي دانه سورگوم و كاه را كه توليد دانه 600/5 پوند در هر آكربود (100bu/A) نشان مي‌دهد.
Pounds in Stover Pounds in Grain Plant Nutrient

95 84 Nitroqen(N)
20 42 Phosphorus ( )
107 22 Potassium (K2O)
13 8 Sulfur(S)
10 7 Maqnesium (Mq)

19 1.4 Calcium(Ca)
0.02 0.01 Copper (Cu)
0.11 0.06 Manqanese (Mn)
0.14 0.07 Zinc (Zn)

(جدول 4) ميزان نيتروژن، فسفر و پتاسيم جذب شده توسط سورگوم‌ها در طول مراحل مختلف رشد و نمو در فرآيند توليد 7500 پوند از دانه با 14 درصد رطوبت در هر آكر را نشان مي‌دهد.

Potassium (K2O) Phosphorus (P2O5) Nitrogen (N) Days after planting Growth Stage
%of Total Ib/A %of Total Ib/A %of Total Ib/A
7 18 3 2 5 9 0-20 Seedling
40 103 23 18 33 61 21-40 Rapid Growth
33 85 33 28 32 60 41-60 Early Bloom
15 39 26 21 15 27 61-85 Grain Fill
5 13 14 11 15 28 86-95 Maturity
285 80 185 Harvest Totals

ميزانهاي ثانويه و مواد غذايي كم‌نياز يا كم مصرف بكار برده شده براي توليد 7500 پوند دانه در هر آكر در (جدول 5) نشان داده مي‌شوند.
Copper Boron Manganese Zinc Iron Calcium Magnesium Sulfur
0.3 0.1 0.17 .21 2.5 20 17 21

توزيع مواد غذايي در ماده خشك بين دانه و كاه در (جدول 6) نشان داده مي‌شود.
Potassium (K2O) Phosphorus (P2O5) Nitrogen (N) Dry Matter distribution Crop
Dry Matter

%of Total Ib/A %of Total Ib/A %of Total Ib/A
10 28 35 28 58 107 56% Grain 7.500 Ibs
80 230 65 52 42 78 44% Stover 5.280 Ibs

به ميزان نيتروژن و فسفر در دانه توجه كنيد. برعكس، ميزان چشمگيري از پتاسيم در كاه سورگوم وابسته به نيتروژن و فسفر وجود دارد. اگر كاه سبز بطور مكرر و پيوسته برداشته شود، سطوح پتاسيم و فسفر خاك ممكن است كاسته شود.
نيتــروژن (ازت)

توصيه يا پيشنهاد نيتروژن (ازت) استاندارد(N) براي سورگوم دانه‌اي در تگزاس، 2 پوند در هر آكر نيتروژن عنصري براي هر 100 پوند در هر آكر توليد دانة پيش‌بيني شده است. بنابراين يك توليد دانه‌اي 5000 پوندي نياز به حدود 100 پوند ازت يا نيتروژن عنصري در هر آكر خواهد بود. نيتروژن بطور قابل ملاحظه‌اي مهمترين ماده غذائي براي سورگوم جهت به حداكثر رساندن توليد است. گياهان معمولاً از ازت يا نيتروژن براي توليد پروتئين و لكروفيل استفاده مي‌كنند، كه به نوبه خود در تشكيل يافته‌هاي جديد گياهي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. بذر همچنين براي قادرسازي رشد اوليه بعداز جوانه‌زني، نيتروژن را ذخيره مي‌كند. 58 درصد از نيتروژن جذب شده توسط سورگوم‌ها ممكن است در دانه در زمان برداشت محصول يافت شود.

(جدول 6)
Potassium (K2O) Phosphorus (P2O5) Nitrogen (N) Dry Matter distribution Crop
Dry Matter
%of Total Ib/A %of Total Ib/A %of Total Ib/A
10 28 35 28 58 107 56% Grain 7.500 Ibs
80 230 65 52 42 78 44% Stover 5.280 Ibs

براي حداكثر توليدات يا محصولات با توجه به آب موجود نيتروژن نبايد كسر شود يا رشد و نمو دانه يا غله كاهش خواهد يافت.
استفاده از ازت (نيتروژن) بايد تا 20 روز بعداز ظهور گياه از خاك صورت گيرد. مصرف‌هاي بعدي ممكن است ريشه‌هاي پرواري را بيش از حد هرس كند، ولي نكته مهمتر اينكه، پتانسيل رشدي خوشة دانه يا غله، 30 تا 40 روز بعداز ظهور جوانه تعيين مي‌شود.

تنش يا فشار نيتروژن در طول اين مدت خيلي روي توليد يا محصول تأثير خواهد گذاشت. ممكن است از كود ازت چندبار در طول بخش اوليه فصل رشد استفاده شود. چون ازت در خاك نسبتاً سيّار و متحرك است، جابجايي كود براي ازت به اندازه‌اي كه براي حداكثر مواد غذايي ديگر حياتي است، حياتي، مهم نيست. با وجود اين، ازت، قبل از اينكه مشوق رشد گياه و توليد دانه باشد، بايد جذب گياه شود.

نيترات نيتروژن ( ، در دسترس‌ترين يا فراهم‌ترين شكل براي گياهان) در آب خاك حل مي‌شود، ولي بطور منفي شارژ مي‌شود و بنابراين به ذرات مادة آلي و رُس منفي شارژ شده، جذب نمي‌شود. نيترات نيتروژن همراه با آب حركت خواهد كرد و مي‌تواند به راحتي براي جذب سريع با ريشه‌هاي محصول تماس پيدا كند.
آمونيم نيتروژن ( ، كه همچنين در دسترس‌ گياهان است) مثبت شارژ يا باردار مي‌شود و توسط ذرات مادة آلي و رُس باردار منفي در خاك نگه‌داشته مي‌شود تا توسط عملكرد باكتريايي خاك به شكل نيترات تبديل يابد.

تبديل يا تغيير نيتروژن از شكل آمونيم به شكل نيترات در خاك تحت عنوان «شوره سازي يا نيترات سازي» تلقي مي‌شود، و به احتمال زياد زماني صورت مي‌گيرد كه مزارع قابل كشت باشند. وقتي مزارع غرقاب و اشباع از آب هستند، نيترات مي‌تواند به گاز نيتروژن تبديل شود. (كه نيتروژن زدائي تلقي مي‌شود) و با تبخير از خاك ناپديد مي‌شود. خواه كود ازت بصورت مايع يا خشك، آمونياك، اوره، سولفات آمونيم يا N-32 بكار برده شود، بايد حتي‌الامكان براي كاهش اُخت پتانسيل ازت به جو، بويژه وقتي ph بالاي 7 است، در خاك درآميخته شود.

فسفـــر
فسفر (P) بحث‌انگيزترين مادة غذايي است. آزمايشگاههاي مختلف آزمايش خاك براي ارزيابي و برآورد فسفر موجود از عصاره‌هاي شيميايي مختلف استفاده مي‌كند. در نتيجه، ممكن است تفاوتهاي زيادي بين مقادير آزمايش خاك براي همان نمونة خاكي حاصل از آزمايشگاههاي مختلف وجود داشته باشد. همچنين، توصيه‌هاي استفاده از كود پيشنهاد شده از سوي آزمايشگاههاي مختلف نيز ممكن است بطور چشمگير با يكديگر فرق كنند. در اثر موارد، سطوح فسفر خاك براي برطرف كردن نيازهاي فصلي اوليه گياهان سورگوم دانه‌اي كافي هستند. ولي، بذر سورگوم دانه‌اي كوچك است و براي تغذيه گياهچه‌هاي نورس تا زمان ظهور از خاك فقط فسفر كافي دارد. اگر گياهچه‌هاي نورس تحت شرايط مطلوب رشد و نمو كنند، علايم و نشانه‌هاي كمبود فسفر اغلب پديدار نمي‌شوند. ولي، اگر شرايط رشد نامطلوب باشد، ممكن است گياهچه‌ها علايم و نشانه‌هاي موقت كمبود فسفر را نشان دهند.

در سالهايي كه محيط بذركاري براي رشد و نمو سريع نامطلوب است، كود فسفر رديفي به ميزان‌هاي پايين و كم در رديف بذري ممكن است سودمند باشد. نكتة مهم و كليدي كه بايد به خاطر داشت اين است كه فسفر در خاكهاي سرد كم در دسترس‌تر است. اكثر توليدكنندگان و پرورش‌دهندگان گياه براي كاهش آسيب وارده از سوي ريزپشه و براي به حداقل رساندن تأثيرات آب و هواي گرم و پرفشاري كه معمولاً بعدها در فصل با آن مواجه مي‌شود، تا حدالامكان زود بذركاري مي‌كنند. با انجام اينكار، اغلب گياهچه‌هاي سورگوم بايد تثبيت يافته و در خاك‌هاي به مراتب خنك‌تر از آنچه كه بعداً در بهار بذركاري مي‌شود، رشد كنند.

چون فسفر خاك نسبتاً بي‌حركت يا “ثابت” در خاك‌ها است، جابجايي به يك شكل متمركز در آزمايش خاك‌هاي پايين تا متوسط بسيار مهم است. با كوددهي رديفي فسفر در نزديكي بذر، 2 تا 4 اينچ پايينتر و 2 تا 4 اينچ به اطراف، ريشه‌هاي درحال رشد، بطور كوتاه‌مدت بعداز ظهور گياه از خاك با كود تماس پيدا مي‌كند.
در تماس مستقيم قرار دادن كود فسفر با بذر سورگوم در بذركاري ممكن است باعث مشكلات ظهور از خاك گياه بشود. كه بخاطر تأثيرات نمك ناشي از نيتروژن يا ازت در مادة كود است.

پتــاسيـــم
پتاسيم (K) در تمام قسمت‌هاي گياه براي حفظ و نگهداري تعادل آب، مقاومت در برابر بيماريها و نيروي ساقه موردنياز است. ولي، همانطوريكه در جدول 6 نشان داده شد، پتاسيم خيلي كمي از مزرعه برداشته مي‌شود. اگر فقط غله يا دانه برداشت و درو شود. اگر كاه غلات به صورت علوفة سبز برداشت شود. در اينصورت ميزان به مراتب زيادتري از پتاسيم برداشته مي‌شود. اكثر خاك‌هاي با بافت متوسط تا ريز در تگزاس بطور فطري پتاسيم بالايي دارند. سطوح آزمايش خاك بايد در طول سالها مورد بررسي و كنترل قرار گيرند. تا روندهايي از كاهش پتاسيم يافت شود.

مــواد غــذايي ديگــر
دو ماده غذايي مهم ديگر براي توليد سورگوم دانه‌اي در تگزاس عبارتند از روي و آهن. گرچه سطوح فطفري خاك “بالا” يا “خيلي بالا” و سطوح روي “پايين” تا “متوسط” هستند، استفاده از فسفر اضافي ممكن است باعث كمبود روي شود. اگر نتايج آزمايش خاك كمبود احتمالي روي را نشان دهند، كود روي بايد پراكنده شود و قبل از كاشت بايد در هم آميخته شوند يا در زمين كاشت با هم تلفيق شوند. اگر كلروز آهن در طول سالهاي قبل در مزرعه‌اي مشاهده شده باشد، مواد كود آهن بايد از طريق سم‌پاشي‌هاي چند‌گانه در اوايل فصل به برگ بكار برده شود.

(جدول 7) شيوه‌هاي كاربردي پيشنهادي در برگها را براي رفع كمبودهاي آهن و يا روي نشان مي‌دهد.

كــودهــاي عـالـي
در مناطقي كه مواد كود عالي نظير كود يا فضولات دامهاي پرواري، كود بستر طيور، يا فاضلاب شهري عمل آوري شده موجود و در دسترس هستند، توليدكنندگان ممكن است ترجيع دهند از اين كودها به عنوان يك منبع غذايي براي سورگوم دانه‌اي استفاده كنند. چون مقدار غذايي كودهاي عالي مي‌تواند بسيار متفاوت باشد، نمونه‌هايي از اين مواد بايد قبل از مصرف براي تعيين ميزان‌هاي صحيح بكارگيري و استفاده از آنها، مورد آزمايش قرار گيرد. يك مزيت مهم كودهاي عالي اين است كه مواد غذايي در طول مدت زمان طولاني‌تر وقتي كه ماده تجزيه مي‌شود در دسترس و فراهم مي‌شود.
برخي از مشكلاتي كه در استفاده از مواد كود عالي با آن مواجه مي‌شويد عبارتند از

1-دستيابي به نسبت مواد غذايي مورد نياز در توصيه كود براي محصول سورگوم.
2-تعيين ميزان كود حيواني براي استفاده جهت برآورده سازي نيازهاي محصول.
3-به حداقل رساندن بذرهاي علف هرز يا علفهاي هرز ديگر. با درك نيازها و شرايط غذايي سورگوم، مواد غذايي كافي را مي‌توان بكار برد تا پتانسيل توليد محصول بدون استفاده از مواد غذايي اضافي كه ممكن است فوايد را كاهش دهند و يا به بارهاي غذايي اضافي در آب و خاك ما كمك كنند، بدست آيد.