بخشی از مقاله
مقدمه
با توجه به افزایش سریع جمعیت کشور، نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی احساس میگردد. بهترین راه برای نیل به این هدف و همچنین تامین قسمتی از ارز مورد نیاز، افزایش تولید در واحد سطح است. در بین نهادهای کشاورزی، اضافه نمودن متعادل کودهای شیمیایی بیشتر از سایر نهادها در افزایش تولید محصولات کشاورزی موثر است. نظر به اینکه تولید کنندگان محصولات کشاورزی کشور برای تولید بیشتر، مصرف کودهای شیمیایی را افزایش دادند ولی در عمل به علت محدودیتهای زمین، آب و اقلیم و به خصوص عدم مدیریت کارآ در مسایل آب و کود، افزایش کمی و کیفی عمل کرد مورد انتظار حاصل نشد و در نتیجه تعادل عناصر غذایی خاک بهم خورده و مسایل عمده زیست محیطی مطرح شده است بنابر این افزایش تولید در واحد سطح و بهبود کمی و کیفی عملکرد هرچه بیشتر محصولات زراعی و باغی، نیاز به توجه خاصی دارد همچنین مدرنیزه کردن سیستمهای آبیاری و تبدیل آنها از روشهای رایج زارعین (سطحی) به سیستمهای تحت فشار (قطرهای) میتواند نقش مهمی را در این مسئله داشته باشد چرا که استقاده از این سیستمها ( تحت فشار) باعث افزایش راندمان مصرف آب شده و به عبارت دیگر میزان تولید محصول را به ازای هر واحد آب افزایش میدهد.
ترکیب این دو فاکتور (آب و کود) و یا به اصطلاح کود دهی با آبیاری (Fertigation) از محاسن ویژای برخوردار میباشد که موفقیت در این روش مستلزم داشتن آگاهی کافی در رابطه با نیاز آبی و نیاز کودی هر محصول است. در این روش به دلیل استفاده بهینه از مصرف آب و کود، آلودگی محیط زیست به حداقل رسیده و تقسیط مصرف کودها در مراحل حساس و مورد نیاز گیاه به سهولت انجام میپذیرد. همچنین از هدر رفتن کود بدلیل کنترل غلظت عناصر غذایی در خاک جلوگیری شده و مطابق با نیاز رشد گیاه، در اختیار آن قرار داده می‌شود از طرف دیگر به دلیل حلالیت یکنواخت کودها در آب آبیاری، جذب آن بهتر صورت میگیرد.
به کار بردن مواد شیمیایی کشاورزی همراه آب آبیاری در سیستمهای آبیاری قطرای و بارانی یکی از اهداف این سیستمها میباشد. اصطلاح عمومی برای این عمل «تزریق مواد شیمیایی به آب آبیاری یا Chemigation » می باشد. مواد شیمیایی شامل انواع کودهای محلول، علفکشها، حشره کشها و غیره میتواند به داخل سیستم آبیاری تزریق شود. این اصطلاح در مورد انواع کودها « تزریق کود به آب آبیاری یا Fertigation » نامیده می‌شود که از اهداف ویژه انواع سیستمهای آبیاری قطرهای و بارانی است.1
تزریق کود به آب آبیاری، شامل حل کردن کودهای محلول در آب و کاربرد آن از طریق سیستمهای قطرهای و بارانی میباشد. که روشی موثر، آسان و اقتصادی است. و مناسب بودن آن به شرایط خاک و محصول، روش آبیاری، کیفیت آب، نوع کود و مسایل اقتصادی بستگی دارد. این روش معمولاً در خاکهای درشت بافت دارای امتیاز بیشتری نسبت به خاکهای ریز بافت است. این مساله به نوع کود و چگونگی حرکت آن در خاک بستگی دارد.2
کود آبیاری کاربرد کود مایع در یک سیستم آبیاری می باشد. میکروآبیاری و کود آبیاری امکان کنترل دقیق آب و مواد مغذی را ارئه می کنند سود عمده ی کود آبیاری این است که نسبت به لوازم پراکنده سنتی ، انعطاف پذیری بیشتر دارد و مواد مغذی به کار گرفته شده را بهتر کنترل میکند. در این روش کودها هنگامی مصرف می شوند که لازم است و در مقادیر کم به کار گرفته می شوند در نتیجه مواد مغذی قابل حل در آب ، کمتر در معرض فرو شسته شدن به وسیله بارندگی زیاد یا آبیاری بیش از حد میباشند.3
با کودآبیاری، گیاه هرزمان که آبیاری شود تغذیه هم می‌شود، و مواد مغذی لازم را تا آبیاری بعدی دریافت میکند.4
کاربرد مواد مغذی به همراه سیستمهای آبیاری کود آبیاری است (ادغام کودوآبیاری ) رایج ترین ماده مغذی به کار گرفته‌شده درکود آبیاری نیتروژن است.سایرعناصرشامل فسفر،پتاسیم،سولفور،روی وآهن به مقدارکمترمصرف میشوند.5
آبیاری قطره ای زیر سطحی وسیله ی موثری برای به کارگیری آب و مواد مغذی برای محصولات یکساله است. بطور کلی حداقل 10 تا 30 درصد آب در مقایسه با سیستمهای آبیاری پیوسته ی سطحی ذخیره می شود بنابر این استفاده ی فزاینده ی آبیاری قطره ای زیر سطحی و کود آبیاری با نیتروژن مایع در آینده ی قابل تحمل برای تولید محصول در مناطق خشک حتی اگر منابع آب کاهش یابد، دخالت خواهد کرد. 6
ضرورت کود آبياری
تزریق کود به آب آبیاری، مخصوصاً ازت در نواحی خشک به منظور بهبود حاصلخیزی در مزارعی که با سیستم آبیاری قطرهای یا زیر سطحی آبیاری میشوند، ضروری میباشد. این ضرورت به دلیل آن است که کود خشک پخش شده روی سطح خاک ممکن است همراه با آب آبیاری به سمت منطقه ریشه حرکت نکند. کودهای ازت و دیگر کودها را میتوان در زمان کشت با خاک مخلوط کرد اما باید فقط در مناطقی که بطور کامل توسط بارندگی یا آبیاری مرطوب میشوند، وارد خاک گردند. پخش کودها در سطح خاک در مزارع تحت آبیاری قطرهای در مناطق خشک بدلیل حجم کوچک و نامنظم خاک مرطوب شده، از راندمان خوبی برخوردار نمیباشد. بافت خاک از جمله عواملی است که در راندمان کود دهی با آبیاری موثر میباشد. این روش معمولاً در خاکهای درشت بافت دارای امتیاز بیشتری نسبت به خاکهای ریز بافت است.1
مزيت کود آبياری
هر گیاه اعم از گیاهان زراعی و یا باغی نیازهای متفاوتی نسبت به انواع عناصر غذایی در طول دوره رشد خود دارند. به اینصورت که در برخی از مراحل رشد خود نیاز بیشتری به بعضی از عناصر دارند. با روش تزریق کود در سیستمهای تحت فشار به بهترین صورت ممکن می توان مواد غذایی را برحسب نیاز گیاه، مصرف کرد. از طرف دیگر این روش تقسیط کود معمولاًً اقتصادیتر از سایر روشهای کوددهی می باشد. 2
کود آبیاری با نیتروژن مایع ، باعث بهینه سازی محصول، کیفیت و بازگشت اقتصادی می شود. بدون آنکه نیتروژن آب خاک را کاهش دهد. (Doerge, Pier 1995، تامسون و Doerge 1996 ).3
این تکنیک هزینه های کود دهی را از راه حذف عملیات کاهش می دهد. این روش همچنین کارآیی مواد مغذی را از طریق استفاده آنها در زمانی که گیاه نیاز بیشتری دارد، بهبود می بخشد. همچنین با این روش تصفیه ی خاک یا دنیتری فیکاسیون4 (گازی) که نیتروژن را کاهش میدهد و کاهش هدررفتن خروج مواد مغذی نیز امکان پذیر می‌شود.5
کودآبیاری به آرامی دانسیته و طول ریشه را افزایش می دهد همچنان که آب وارد خاک می شود کود را هم در سراسر منطقه ریشه حمل می کند. کود آبیاری روی گلها نتایج فوری دارد. چمن ها نسبتاً سریع سبز می شوند و نتایج قابل توجهی روی درختان و بوتهها در طول سال دارد در کود آبیاری همهی مقدار مصرف ماهانه کود به یک باره با کود خشک و یا در یک چرخه کم، از طریق یک سیستم آبیاری بیشتر اهداف کود دهی را ارضا میکند.
از دیگر مزایای کوددهی با سیستم آبیاری1:
- کاهش مقدار کود مصرفی که سبب افزایش راندمان کودی میگردد.
- افزایش راندمان مصرف آب (WUE) یا به عبارت دیگر میزان محصول تولیدی به ازای واحد مصرف آب، افزیش مییابد (صرفه جویی در مصرف آب).
- تزریق کود به داخل سیستم که شامل عناصر پر مصرف (ازت، فسفر و پتاس) و عناصر کم مصرف (آهن، روی، مس، بر و غیره) میباشد. ضمن آنکه مصرف کود توام با آبیاری عمل کرد را افزایش میدهد و باعث کاهش هزینههای کارگری می‌شود.
- باعث کاهش آلودگی محیط زیست می شود.
- کودهای مورد نیاز گیاه در همه مواقع در اختیار گیاه میتوانند قرار گیرند.
دلايل توسعهی روش کود آبياری در کشور2
1- در کود آبیاری امکان مصرف کم، مکرر، مداوم و تقسیطی عناصر غذایی در طول دورهی رشد مطابق با نیاز گیاه وجود دارد همچنین پخش یکنواخت کود در خاک و توزیع یکنواخت آن در طول دوره رشد امکان پذیر است.
2- در کود آبیاری راندمان مصرف آب بالا بوده و کارآیی مصرف کود بیشتر و توصیهی کودی راحتتر است. در این صورت مقدار کوددهی مصرفی به مقدار واقعی برداشت عناصر غذایی نزدیکتراست.
3- با تنظیم مقدار مواد غذایی مصرفی در هر مرحله کود آبیاری و تطبیق عمق کود آبیاری بر اساس عمق فعالیت ریشه، می توان آبشویی عناصر غذایی را کنترل نمود. به این ترتیب با کاهش هدر رفتن عناصر، از آلودگی منابع خاک، آب و هوا نیز جلوگیری می‌شود.
4- به علت توزیع یکنواخت عناصر غذایی در خاک، رشد محصول در مزرعه یکنواخت بوده و رسیدن محصول هم زمان است که این امر تاثیر مهمی در کاهش ضایعات برداشت خواهد داشت.
5- با مصرف عناصر غذایی، مطابق با نیاز گیاه در طی دوره رشد، رشد محصول متعادل بوده و زمان رسیدگی آن تسریع مییابد.
6- حتی مواد غذایی در شرایطی که خاک وضعیت محدود کنندهای برای مصرف برخی کودها دارد میتواند در این روش با کارآیی بیشتری در اختیار گیاه قرار گیرد.
7- استفاده آسان از کودهای مرکب قابل حل همراه با عناصر کم مصرف که معمولاً به واسطه مقادیر مورد مصرف بسیار ناچیزشان به صورت مصرف خاکی مشکل است.
1- ملکوتی، محمد جعفر. محمدرضا شریعتی و محمدرضا امداد. 1379. کود دهی با آبیاری روش نوین در تامین نیاز غذایی گیاهان جهت نیل به پتانسیل تولید. نشریه ترویجی. معاونت ترویج ص 11
2- ملکوتی، محمد جعفر. 1382. گزارش یک سفر علمی (ضرورت همگانی کردن کود آبیاری در کشور). نشریه فنی 299. دفتر برنامه ریزی رسانههای ترویجی. ص9و10
8- مصرف عناصرغذایی بطورتقسیطی درمقادیر کم ولی مداوم ازجذب بیش ازاندازه عناصرمثل نیتروژن وپتاسیم جلوگیری میکند.
9- به علت اینکه از سیستم آبیاری قطرهای استفاده می‌شود، معمولاً به دلیل مرطوب بودن سطح خاک در اطراف گیاه، اثرات خشکی کاهش یافته و در نهایت موجب افزایش کارآیی فتوسنتز در گیاه می‌شود.
10- با رفع کمبود عناصر غذایی مورد نیاز محصول، عملکرد بیشتر بوده و کارآیی مصرف کود بالاتر است. به دنبال افزایش عملکرد، کیفیت محصول نیز ارتقاء پیدا میکند.
11- این روش، برای تغذیه گیاهان گلخانهای که معمولاً به خاکهای بسیار سبک بازهکش خوب نیاز دارند، ترجیح دارد. معمولاً بسترهای کشت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی پایینی هستند بنابر این مواد غذایی باید به اندازه کافی همواره در محلول خاک باشند. به این ترتیب کود آبیاری یکی از روشهای موثر برای صرفه جویی در مقدار کود مصرفی است.
12- در سیستم آب – خاک – گیاه، آب و مواد غذایی نقش همیار دارند و همراهی این دو برای رشد بهینه گیاه ضروری است. هنگامی که آب محدود کننده عمل کرد باشد، واکنش گیاه به مواد غذایی مصرف شده کم است. همچنین زمانی که مواد غذایی عامل محدود کننده رشد گیاه باشد، پاسخ به آب مصرفی کمتر است. بنابراین با انجام کود آبیاری میتوان با افزایش عملکرد، راندمان مصرف کود و کارآیی مصرف آب را نیز بهبود بخشید.
13- در روش مصرف یکباره کودها، افزایش فشار اُسمزی محلول خاک فعالیت گیاه را ممکن است تحت تاثیر قراردهد. در کود آبیاری بدلیل استفاده از مقادیر کمتر کود درهر مرحلهی کود آبیاری، زیان ناشی از افزایش فشار اُسمزی به مراتب کمتر است.
روشهای آبياری1
همهی فواید کود آبیاری زمانی آشکار میگردد که یک روش آبیاری صحیح برای برآورد نیاز گیاه بکار گرفته شود. در کود آبیاری، کود به حالت محلول در اختیار گیاه قرار میگیرد بنابر این مدیریت آبیاری بسیار مهم و از عوامل کلیدی موثر بر کارآیی کود آبیاری است. مقدار رطوبت قابل دسترس برای ریشه گیاه در روشهای مختلف آبیاری متفاوت است راندمان آبیاری، یکنواختی پخش و توزیع آب، عواملی مهم در کود آبیاری هستند. بالا بردن راندمان آبیاری و پخش و توزیع یکنواخت آن، کارآیی این روش را افزایش میدهد. در روشهای مختلف آبیاری، میزان این عوامل متفاوت هستند به این دلیل کارآیی کود آبیاری در روشهای مختلف آبیاری متغیر است کـود آبیـاری با روشهـای آبیـاری: 1- بارانـی 2- قطـرهای 3- زیر زمینی 4- سطحی اجرا می‌شود. که به دو مورد اشاره میکنیم.
کود آبياری به روش زير زمينی2
در این روش آب از طریق لولههایی در زیر خاک جریان پیدا نموده و در ناحیه گسترش ریشه به تدریج با فشار پایین مورد مصرف قرار میگیرد از آنجا که مصرف آب به صورت موضعی و متمرکز است، قابلیت دسترسی عناصر در روش کود آبیاری بسیار زیاد است. این امر نقش مهمی در افزایش راندمان مصرف عناصر غذایی بویژه عناصر کم تحرک و غیر پویا در خاک ایفا میکند. با مصرف موضعی آب و عناصر غذایی، رشد علفهای هرز نیز در پای گیاه و رقابت آنها برای جذب آب و مواد غذایی بطور قابل ملاحظهای کاهش مییابد.
ضرورت و مزيت آبياری قطرهای و بارانی برای توزيع کود
چندین مزیت در استفاده از آبیاری قطرهای و بارانی برای توزیع کودها وجود دارد. اولین مزیت اینکه، هر دو عمل آبیاری و کود دهی با کمی زحمت بیشتر نسبت به عمل انجام آبیاری به تنهایی، میتواند باهم صورت گیرد. این مسئله خصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک که انجام هر دو عمل آبیاری و کود دهی در بیشتر موارد باهم برنامه ریزی می‌شود، مهم است. دومین مزیت امکان کنترل دقیق نه تنها بر عمق کود دهی بلکه روی توزیع کود توسط لولههای فرعی آبیاری میباشد.1
نفوذ کود به داخل خاک را میتوان به وسیله تنظیم طول مدت زمان آبیاری کنترل کرد. یکنواختی توزیع کود میتواند به خوبی یکنواختی در توزیع آب باشد. به صورتی که در روش آبیاری سطحی که یکنواختی توزیع کمتر از روش قطرای است یکنواختی توزیع کود نیز مناسب نمیباشد. معمولاً در روش قطرهای بهترین یکنواختی توزیع کود به دست میآید. در این روش غلظت نسبتاً ثابتی از عناصر غذایی در محدودهی رشد ریشه بوجود میآید.مثلاًَََ در این روش آبیاری، محلول خاک حاوی 60 تا150 پی پی ام ازت نیتراتی است در حالیکه در روش آبیاری بارانی غلظت ازت نیتراتی از صفر تا 300 پی پی ام تغییر میکند. اگر سیستم آبیاری بطور مطلوب طراحی شده و بطور شایستهای بهره برداری گردد، هم توزیع کود و هم توزیع آب مطلوب خواهد بود.2
آزمایشی برای بررسی تاثیر روشهای مختلف آبیاری همراه با مصرف متعادل کودهای شیمیایی بر عملکرد کمی و کیفی و همچنین کارآیی مصرف آب در مرکبات در سال زراعی 80-1379 در شرق مازندران پیاده گردید (اسدی و همکاران، 1381). این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار در یکی از باغهای مرکبات نکا در اجرا شد. در آبیاری سطحی، کودهای مورد نظر در سایه انداز (Drip line) پخش و سپس با خاک سطحی کاملاً مخلوط شد. در آبیاری قطرهای، کودهای مورد نظر در تانکر حل شده و سپس بصورت محلول با استفاده از قطره چکانها بطور تدریجی در اختیار درخت قرار گرفت. عمل کرد کل درخت، قطر و وزن متوسط میوه، اسیدیته عصاره میوه، میزان کل مواد جامد محلول، غلظت عناصر غذایی برگ و کارآیی مصرف آب به ازاء هر کیلو گرم میوه تولیدی به عنوان پاسخهای گیاهی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد بکارگیری آبیاری قطرهای موجب افزایش غلظت منیزیم، پتاسیم، فسفر و کاهش غلظت منگنز، ازت و روی برگ شد. تاثیر روشهای مختلف آبیاری قطرهای و سطحی بر عملکرد، عملکرد متوسط، وزن و قطر متوسط میوه و اسیدیته عصاره و در صد مواد جامد محلول عصاره در جداول یک و دو ارائه شده است.
1و 2- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380 . تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار . نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص2و3
2- ملکوتی، محمد جعفر. 1382. گزارش یک سفر علمی (ضرورت همگانی کردن کود آبیاری در کشور). نشریه فنی 299. دفتر برنامه ریزی رسانههای ترویجی. ص 15 و 16
جدول شماره 1 – اثر روشهای آبیاری بر خواص کمی و کیفی پرتغال سانگین
روش آبیاری مواد جامد محلول (%) اسیدیته عصاره (%) قطر متوسط میوه (mm) وزن متوسط میوه (گرم) عملکرد متوسط (کیلوگرم به ازاء هر درخت) عملکرد
(تن در هکتار)
قطره ای A 28/8 A 36/1 A 7/67 A 159 A 7/186 A 07/41
سطحی A 90/8 A 37/1 A 3/68 A 167 B 6/171 B 76/37
جدول شماره 2 – کارآیی مصرف آب در سیستم آبیاری قطرهای و سطحی در مرکبات (پرتغال سانگین) شرق مازندران
روش آبیاری کارآیی مصرف آب
(کیلوگرم بر مترمکعب) میزان آب مصرفی
(متر مکعب در هکتار)
قطره ای 5/8 4805
سطحی 5/5 6911
اثر روشهای آبیاری بر عملکرد کل معنی دار بود بطوری که عمل کرد کل از 76/37 تن در هکتار در آبیاری سطحی به 07/41 تن در هکتار در روش آبیاری قطرهای افزایش یافت. اثر روشهای آبیاری بر وزن و قطر متوسط میوه، اسیدیته عصاره و درصد مواد جامد محلول عصاره میوه معنیدار نبود. در روش آبیاری قطرهای، علاوه بر صرفه جویی در آب و کود مصرفی، افزایش کارآیی مصرف آب، کارآیی کود مخصوصاً کودهای ازته نیز به مقدار قابل توجهی افزایش یافت.
خلاصهی مطالعات انجام شده از استفاده کود آبياری بر روی محصولات کشاورزی متنوع
اثرات متناوب کود آبياری بر محصول و کيفيت آبياری قطرهای زير سطحی1
بروکلـیهای آبیـاری شـده توسـط آبیـاری قطـرهای زیـر سطحـی، ترکیبـات تجـربـی از میـزان نیتـروژن (lbN/ac 268 ، 176) و تناوب کود آبیاری (روزانه، هفتگی، دوهفته یک بار، ماهانه) را در مرکز کشاورزی Mari Copa طی زمستان 1998 تا 1999 دریافت کردند. محصولات قابل عرضه بروکلی به بازار، با کاربرد نیتروژن به میزان lbN/ac 268 در مقایسه با lbN/ac 176 ،به آرامی افزایش یافت. به هر حال نه قطر سر محصولات قابل عرضه ونه غلظتهای نیترات پتیول به طور قابل توجهی در اثر کود آبیاری متناوب،تحت تاثیر قرار گرفت.به نظر نمی رسد که کود آبیاری متناوب نیتروژن به عنوان یک متغیر بحرانی مدیریتی برای بروکلی های آبیاری شده به روش قطره ای زیر سطحی که در خاکهای متوسط بافت آریزونا پرورش پیدا کرده اند،باشد. محصول قابل عرضه بروکلی پنج تا شش تن بود که نزدیک به میانگین محصول در سطح ایالت بود محصولات بروکلی با کاربرد کود lbN/ac 268 از کودlbN/ac 176 بیشتر بود ولی این افزایش از نظر آماری قابل قبول نبود. در این تحقیق اهداف زیر دنبال شد:
1- تعیین اثرات متقابل کود آبیاری متناوب با میزان نیتروژن مایع، روی کمیت محصول، کیفیت و وضعیت بی وفقه نیتروژن در محصولات بروکلی
2- تخمین نیتروژن از دست رفته زیر منطقه ریشه که تحت تاثیر میزان کود آبیاری متفاوت با نیتروژن و نیتروژن مایع قرارمیگیرد.
3- تعیین تناوب مطلوب کود آبیاری
بهترین غلظت کود آبیاری مداوم گوجه فرنگیها با روش آبیاری قطرهای سطحی میباشد.
استارک و دیگران (1983) دریافتند که mgn/L 75، بهترین غلظت کود آبیاری مداوم گوجه فرنگیها با روش آبیاری قطرهای سطحی میباشد. بلا و ویل کاکس از کود آبیاری مداوم با روش آبیاری قطرهای سطحی نوعی خربزه به میزان mgn/L 150 و mgn/L 50 در طول مراحل رویشی و مولد پشت سر هم، در سال 1985 حمایت کردند.کوک و ساندرز در سال 1991 اثر کود آبیاری متناوب را روی محصولات گوجه در خاک شن لومی (Loamy Sand) آزمایش کردند. کود آبیاری روزانه برتری به کود آبیاری هفتگی نداشت. لوکاسکیو و اسمج استرلا (1995) دریافتند که محصولات گوجه فرنگی با کود آبیاری روزانه نسبت به کودآبیاری هفتگی در خاک شنی نرم افزایش نیافتند. مشابه این نتیجه فلفلهای آبیاری شده توسط آبیاری قطرهای که تحت تاثیر کود آبیاری مدتی (11 یا 22 روز) در خاک شن لومی (Loamy Sand) قرار گرفته بودند، دیده شد به طور خلاصه، در حالیکه اغلب فرض می‌شود که کود آبیاری روزانه و مداوم نسبت به کود آبیاری با تناوب کمتر ترجیح داده می‌شود، ولی مدارک کمی برای حمایت از این نقطه نظر وجود دارد. حتی در مورد محصولات رشد یافته در خاک های شنی با آبیاری قطرهای. کود آبیاری متناوب با آبیاری قطرهای، یک متغیر بزرگ مدیریتی است که به اندازه کافی بررسی نشده است.
کود آبياری تحت شرايط شوری
درشرایط گرما، بالا بودن تبخیر و جذب آب و عناصر، معمولاً بروز شوری وقتی کیفیت آب مطلوب نیست، امری معمول است. محصولات به شوری حساسسیتهای مختلف از خود نشان میدهند. وقتی آب شور برای آبیاری استفاده می‌شود بایستی مراقب بود که کودها نیز خود نوعی شوری هستند. بنابر این بایستی نگران توزیع آنها به خصوص در سیستمهای قطرهای که معمولاً باعث انباشت املاح در منطقه پیاز رطوبتی ریشهها می‌شود، بود. اولین علائم شوری در گیاه با کند و متوقف شدن رشد همراه بوده که پس از ایجاد زردی خفیف و در نهایت سوختگی حاشیه برگها به مرور گسترش یافته و کل برگها را در بر میگیرد همچنین ریشهها نیز ممکن است بواسطه تجمع املاح آسیب ببینند مخصوصاً بیماریهای قارچی که با وارد کردن خسارت در آوندها خذب آب را نیز مشکل میکنند، باعث پژمردگی هرچه سریعتر بوتهها میشوند. مصرف کود فشار اسمزی محلول خاک را افزایش میدهد. شاخص شوری کودهای مختلف متفاوت است. کودهایی که دارای درصد بالایی از یک یا چند عنصر باشند، معمولاً به ازای هر واحد عنصر غذایی دارای شاخص شوری کمتری هستند. در روش آبیاری بارانی که کودها مستقیماً با سطح گیاه درتماس هستند، پایین بودن شاخص شوری کودها حائز اهمیت است. در روش آبیاری قطرهای نیز از آنجا که مصرف کود بطور موضعی در منطقهی ریشه انجام میگیرد، بالا بودن فشار اسمزی محلول خاک بر اثر مصرف کودهای شوری زا زیان بیشتری دارد. اثرات سینرجیستی و آنتاگونیسمی یونها نیز مهم است.
مثلاً در حضور کلر، جذب نیتـرات کاهش می یابد، بنابراین در شرایط شوری از طریق کوددهی با نیترات، اثر کلر کاهش مییابد و بیشتر خسارت املاح بواسطهی سه یون عمده منیزیم، کلسیم و سدیم میباشد. حتی آب آبیاری با ds/m2EC> باعث بروز خسارت در یک مدیریت نا مطلوب می‌شود. در این صورت بایستی از کودهایی استفاده نمود که دارای شوری پایینتری هستند و یا مقدار کل یونها (غلظت کود) را در محلول کود آبیاری بهمراه ازت و پتاسیم پایین آورد تا خسارت کاهش یابد معمولاً برای ارائه معیاری برای درجه شوری کودها از شاخص شوری (Salt Index) برای کودها استفاده می‌شود. وقتی شوری بستر خاک بالاست، معمولاً با اضافه نمودن 15 تا 20 درصد بر حجم آبیاری میتوان بشرط سبک بودن بافت شوری را کنترل نمود. به طور کلی یک مدیریت صحیح آبیاری تحت شرایط شور شامل مصرف آب بیشتر از میزان تبخیر بوده به طوریکه آب اضافی بتواند باعث شستشوی املاح تجمع ریشهها شود.1
روش کار
مواد کودی
بسیاری از کود های خشک،مایع و سوسپانسیون مایع،برای استفاده در سیستمهای قطره ای و بارانی مناسبند.معیار اصلی در انتخاب یک کود،حلا لیت،سهل الوصول بود ن و قیمت مواد مغذی مطلوب در آن می باشد.علاوه بر تمام کود ها و سایر مواد شیمیایی به کار رفته در سیستمهای آبیاری،بایستی شرایط زیر را داشته باشند:
1-باعث خوردگی و نرم شدگی لوله های پلاستیکی و یا گرفتگی سیستم نشوند.
2-قابل حل یا قابل امولسیون شدن در آب باشند.
3-با املاح یا دیگر مواد شیمیایی موجود در آب آبیاری،ایجاد واکنش ننمایند.
موادغذایی کودهای مایع،محلول بوده بنابراین جهت تزریق به داخل آب آ بیاری به وسیله ی پمپ و یا جریان ثقلی از تانکهای ذخیره مناسب اند.کودهای مایع شاید تنها شامل یک عنصر غذایی یا ترکیبی از ازت فسفروپتاس باشند.انواع زیادی از کود های جامد حاویK,P,N به تنهایی یا به صورت مرکب برای حل کردن در آب آبیاری وجود دارند.کود جامد میتواند در یک تانک رو باز با نسبت تقریبی یک کیلو گرم کود در هشت لیتر آب، حل شده و سپس به داخل خط لوله آبیاری، پمپ گردد. همچنین میتوان این کودها را در یک مخزن تحت فشار قرار داد به طوریکه بخشی از جریان لولهی اصلی از میان آن عبور نماید.1
به عنوان یک قاعدهی عملی، مواد مغذی که به وسیلهی خاک جذب نمیشوند (اشکال آنیونی) و در خاک با آب حرکت میکنند، برای آب پاشها بهترین کاربرد را دارند. به این ترتیب ممکن است لیست مواد مغذی، به نیتروژن، سولفور و برخی از میکرو مغذیهای ترکیب شده با فلز حلقوی (Cu DTPA, Fe EDDHA, Zn EDTA) محدود شود. فسفر و پتاسیم و اشکال غیر آلی کاتیونهای میکرو مغزی، در آب حل میشوند به هر حال به دلیل عدم تحرک در خاک آنها ممکن است در یک تا دو اینچی سطح روی خاک جمع شوند و در منطقهی ریشه پخش نشده باشند.
ازت
ازت را به صورت آمونیاک هیدراته (0-0-82) و یا آمونیاک بدون آب (خشک) (0-0-24) مستقیماً داخل آب آبیاری تزریق نمود.2 در سیستم آبیاری بارانی، مقداری از مواد مغذی کود به دلیل تبخیر شدن گاز آمونیاک تلف می‌شود. مساله دیگر در مورد به کار بردن آمونیاک همراه با آب آبیاری، افزایش غلظت یون هیدروکسید در آب و درنتیجه بالا رفتن pH و روسوب گذاری کلسیم و منیزیم محلول خواهد بود. این رسوبات داخل لولهها را پوشانده و باعث گرفتگی قطره چکانها میگردد. قبل از استعمال گاز آمونیاک با بکار بردن آب با سختی کمتر میتوان از این نوع رسوب گذاری جلوگیری کرد. این روش مشکل رسوب گذاری را با کمپلکس کردن کلسیم و منیزیم رفع نموده اما به طور قابل ملاحظهای هزینهی کوددهی را افزایش میدهد.3
آمونیاک بدون آب در آب آبیار پخش می‌شود ولی برای سیستمهای آبپاش توصیه نمیشود. وقتی آمونیاک بدون آب به آب تزریق می‌شود، pH آب افزایش مییابد که حاوی کلسیم و نمکهای منیزیم است، باعث ته نشینی کلسیم و کربناتهای منیزیم می‌شود که جامد سفید رنگ است و در لبههای راه آب و داخل لولههای سیفونی و درهای لوله،تشکیل می‌شود. این ته نشینی به وسیلهی تزریق یک ترکیب باز دارنده (نرم کنندهی آب) به نام سدیم پلی سولفات که با نام تجاری «کاگلون»، خریداری می شود به آب، قبل از تزریق آمونیاک بدون آب، پیشگیری می‌شود. تزریق آمونیاک به لولههای سیفون یا راههای آب تا حدی مشکلات را کاهش میدهد. در هر صورت لولههای سیفون با رسوب نمکهای کلسیم پوشیده شده و به آسانی تمیز نمیشوند. اگر تهنشینی و راههای آب رخ دهد، با مشکل خاصی مواجه نمیشویم.مشکل مهم دیگر در کاربرد آمونیاک بدون آب یا حلالهای حاوی آمونیاک آزاد در سیستمهای آبپاش، این است که تبخیر آمونیاک، از زمانی که مخلوط آب – آمونیاک از آب پاش خارج می‌شود. تا وقتی که به سطح خاک برسد، رخ میدهد. مقداری از نیتروژن به شکل یونهای آمونیوم است ولی مقادیر بیشتر، به شکل گاز آمونیاک میباشد. در نتیجه همراه با تبخیر آب، آمونیاک به اتمسفر وارد می‌شود.4
بیشتر نمکهای ازت و اوره به راحتی در آب قابل حل اند. سولفات آمونیوم (0-0-21) و نیترات آمونیوم (0-0-34) کودهایی هستند که به طور وسیعی مورد استفاده قرار میگیرند. تمامی ازت موجود سولفات آمونیوم به فرم آمونیوم است. اما در نیترات آمونیوم حدود 26 درصد وزنی کود به صورت آمونیوم و 8 درصد آن به صورت نیترات است. اوره (0-0-46) یم کود ازت دار کاملاً محلول بوده و از نظر یونی با آب واکنش نشان نمیدهد. بنابراین یم مولکول خنثی است و به طور رضایت بخشی در تزریق کود به آب آبیاری، با هیچ تاثیرات جانبی مضر برای آب یا سیستم آبیاری میتواند به کاربرده شود.5
2- اعداد به کار رفته در پرانتزها در مورد کودهای مختلف، درصد وزنی ازت، فسفر و پتاسیم (N-K-P) را در آنها بیان میکند.
3و5و6- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380. تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار. نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص 5و6
آمونیاک یا آمونیوم به کار رفته در آب آبیاری در خاک به آسانی به آمونیوم تبادلی تبدیل شده و با جایگزینی آن در فاز تبادلی به صورت همزمان تعداد اکی والانت برابر از سایر کاتیونها به محلول خاک وارد میشوند. درنواحی خشک و نیمه خشک، خاکها بسته به میزان آهک یا کربنات کلسیم موجود خود، به طور طبیعی خنثی یا قلیایی هستند (2/8>pH>7).1
در این نوع خاکها که آمونیوم قابل تعویض در سطح خاک وجود دارد، احتمال تبخیر شدن آن زیاد خواهد بود. این مکانیسم تلفات آمونیوم به دما و رطوبت بستگی زیادی دارد بعد از هر آبیاری آب به سرعت از خاک تبخیر شده و درحالی که خاک در حال خشک شدن است، تلفات آمونیوم به صورت گاز سریعتر انجام میگیرد. ولی کاربرد مکرر آبیاری قطرهای سطح خاک را مرطوب نگه داشته و تلفات گاز آمونیاک را کاهش میدهد. علاوه بر غلظت کلسیم و منیزیم، میزان کل املاح آب نقش مهمی در تلف شدن آمونیاک به صورت تصعید ایفا میکند. مثلاً در آبی با هدایت الکتریکی 5/2 دسی زیمنس بر متر و مجموع Mgz+,Caz+ برابر 200 میلی گرم در لیتر، حداکثر غلظت ازت آمونیاکی وارد شده به سیستم حدود 150 میلی گرم در لیتر باید باشد.2
کاربرد محلولهای نيتروژن در آب 3
در آبیاری کشاورزی، کاربرد آب محلولهای نیترات آمونیوم – اوره (UAN) به طور فزاینده، به عنوان وسیله بهبود راندمان استفاده از نیتروژن، معمول شدهاست. منابع نیتروژن نمکهایی که خارج از آب آبیاری رسوب شوند را تولید نمیکنند. مقادیر متفاوت نیتروژن لازم به ازای 20، 30، 40 LbN/acre در جدول 3 داده شده است.
میزان نیتروژن LbN/acre نوع حلال های کود
gal/A 40 gal/A 30 gal/A 20 Wt/gal lb N%
4/13 0/10 7/6 65/10 28 نیترات آمونیم – اوره
4/11 6/8 7/5 06/11 32 نیترات آمونیم – اوره
1- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380. تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار. نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص 5و6
2- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380. تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار. نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص 5و6و7
2- R.H. Follett. 2004. Fertigation. Colorado State University Cooperative Extension. P3
کاربرد فسفر
تزریق کودهای فسفری به آب آبیاری کمتر از تزریق نیتروژن متداول است و روی بیشتر محصولات توصیه نمیشود. 1
کود دهی فسفر همراه با آب آبیاری مشکل است. سوپر فسفات تری پل (0-45-0) به طور محدودی در آب منابع ارزان فسفر به شمار میرود. لیکن نمیتواند به طور موثر وارد خاک شده و در آن حرکت کند.2
مشکلات ناشی از کاربرد فسفر در آب آبیاری حداقل شامل 3 مورد زیر است:
1- وقتی مایعات حاوی فسفات آمونیوم به آبهای با غلظت بالای منیزیم و کلسیم تزریق میشوند، احتمال رسوب گذاری وجود دارد.
2- فسفر بایستی در مراحل اولیه سیکل رشد بیشتر محصولات (خصوصاً اگر نیاز قطعی به فسفر وجود دارد)، به منظور جلوگیری از هر رشد فصلی زودرس محصول نهایی، استفاده شود.
3- فسفری که با آب آبیاری به کار گرفته می‌شود، اگر طی عملیات کشت سطح خاک، مخلوط و یکی نشود، روی خاک و یا نزدیک به سطح خاک، باقی خواهد ماند.
مشکل اخیر در رابطه با آبیاری محصولاتی مثل یونجه و چمن که محصولات پا بر جایی هستند،قابل توجه است.3
اسید فسفریک،یک شکل کاملا محلول از فسفر بوده که پایین آوردن pH آب ابیاری از مزایای دیگر آن میباشد. این اسید با فسفات غیر آلی، بهترین نوع کود برای دهی همراه با آب آبیاری است. با تنظیم دقیق pH آب آبیاری دارای سطوح کم کلسیم و منیزیم میتوان از رسوب گذاری ممانعت نمود. قبل از تصمیم به تزریق کودهای فیفره به داخل سیستم، باید کیفیت آب آبیاری در نظر گرفته شود. اگر آب آبیاری شامل مقادیر محسوس کلسیم باشد، هر شکل از فسفر به صورت دی کلسیم فسفات در خلوط لوله و قطره چکانها رسوب خواهد کرد. این مسئله سرانجام جریان آب را محدود کرده و باعث گرفتگی قطره چکانها می‌شود. (تاکید بر مورد یک از صفحه قبل). حقیقت دیگر درباره فسفر، عدم تحرک آن در خاک میباشد. فسفر محلول، زمانی که با کلسیم خاک تماس پیدا میکند، به دی کلسیم فسفات کم محلول و سایر ترکیبات غیر محلول تبدیل می‌شود. بنابراین بیشتر کود فسفره به کار رفته در آب آبیاری، در سطح خاک، در جایی که معمولاً غیر قابل دسترس گیاه، است، ته نشین میگردد. متعاقب آن شخم برای کشت بعدی، کود در سرتاسر لایه شخم خورده با خاک مخلوط شده و در دسترس گیاه قرار میگیرد. این مسئله به طور مشابه در مواقعی که آبیاری بارانی مورد استفاده قرار میگیرد، اتفاق میافتد. در آبیاری قطرهای، فسفات به کار رفته در اطراف نقاط پخش، متراکم میگردد. آبیاری با شدتهای بیشتر، در یک سطح کوچک، موقعیت و محلهای جذب و ته نشینی در خاک را اشباع کرده و اجازه میدهد فسفات به محلهای دورتر از نقطه کاربرد آب، منتشر گردد. انتشار فسفات از نقطهی پخش در این نوع آبیاری، برای ایجاد غلظت مناسبی از مواد غذایی در ناحیه ریشهی گیاهان، معمولاً کافی است. 1
2- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380. تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار. نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص 5و6و7
1,3- R.H. Follett. 2004. Fertigation. Colorado State University Cooperative Extension. P3
1- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی. 1380. تزریق کود در سیستمهای آبیاری تحت فشار. نشریه فنی شماره 207 . نشر آموزش کشاورزی . ص 8و9
کاربرد پتاسيم و سولفور
پتاسیم همراه آب آبیاری به راحتی به کاربرده می‌شود. اکسید پتاسیم، رایجترین شکل ترکیبات پتاسیم، آن چنان قابل حل است که کود آزادانه در داخل خاک حرکت مینماید. به هر حال مولکولهای پتاسیم بر روی کمپلکس خاک تعویض شده و به دور دست آبشویی نمیشوند.1کاربرد پتاسیم همیشه تاثیر کمی در طی چندین آبیاری دارد (Lb/AK 10) معمولاً محلول پتاسیم – نیتروژن، به عنوان منبع پتاسیم استفاده می‌شود. کشاورزان و دلالان کود براین باورند که این فرآیند، جذب پتاسیم را در گیاه، بهبود میبخشد و باعث افزایش محصول می‌شود. در جاهائیکه حلالیت پتاسیم خاک به دلیل قابلیت تبادل کم پتاسیم، تصفیه خاک یا استفاده از گیاهان سنگین، کم است.
کاربرد سولفـور متداولتر از پتاسیم است. تزریق سولفور آسان است و معمولاً از تیوسولفات آمونیوم (%12N و %26S) یا محلولهای سولفات آمونیوم استفاده می‌شود این حاملهای سولفور از قبل شامل نیتروژن هستند ولی به آسانی میتوانند با محلولهای نیتروژن یکنواخت شوند. بهره این تکنیک، در مناطقی که خاکهای شنی داریم و سولفور کم است و جاهائیکه مواد آلی خاک کم است، بالا میباشد. به طور کلی پتاسیم و سولفور، واکنش مضری در خاک ندارند. حتی اگر آب حلالیت زیادی نسبت به منیزیم یا کلسیم، داشته باشد.2
برنامه کوددهی 3
مصرف کودها در سیستم آب و کود روش معمولی دارد که شامل تهیه محلول پایه براساس نیاز غذایی گیاه مورد نظر و شرایط خاک بستر مورد استفاده میباشد. به طور کلی تعیین مقدار مواد غذایی مورد نیاز در کل گیاه نیاز به امکانات ویژه دارد اما در کل شامل نمونهگیری از خاک و تعیین غلظت عناصر غذایی در عصاره خاک میباشد. پس از آن بر اساس اطلاعات اینکه میزان جذب عناصر برای رسیدن به عملکرد مورد نظر چقدر باشد و وضعیت خاک از لحاظ خصوصیات شامل pH ها، شوری و بافت درچه شرایطی باشد توصیههایی تهیه می‌شود. دو نوع روش کود آبیاری وجود دارد که البته نوع روش برمبنای سیکل رویشی محصول، نوع خاک و سیستم مدیریت مزرعه انتخاب میگر- پناهی، مهدی و فرهاد دهقانی.2- R.H. Follett. 2004. Fertigation. Colorado State University Cooperative Extension. P3,4
تزريق کودها1
در سیستمهای قطرهای،بارانی ثابت (Fixed) و بارانی با حرکت متناوب (Periodic-move)، کودها باید با روش گروهی (Batch) بکار برده شوند.در این سیستمها برنامهی آبیاری معمولا به گونهای است که تمام سطح زیر کشت به گروهها یا قطعاتی با مساحتهای معین جهت انجام عمل آبیاری تقسیم بندی میشوند بنابراین به منظور کوددهی همراه با آبیاری در این سیستمها کود مورد نیاز برای یک مساحت معین داخل یک تانک ریخته می‌شود و فقط در یک مرحله برای آن قطعه ی معین مورد استفاده قرار گرفته و محلول کود به داخل آب آبیاری تزریق میگردد. به دلیل مسائل خورندگی از کاربرد محلول با غلظتهای بالا اجتناب میگردد. آب پاشها و یا قطره چکانها در بهره برداری همزمان، سطح یک قطعهی خاص را میپوشانند بنابر این مقدار کود ریخته شده در تانک همان مقداری است که برای آن قطعهی خاص بکار خواهد رفت.
استفاده از روش گروهی شامل سه مرحله است:
مرحله اول: اگر روش بارانی است از سیستم باید بطور عادی برای مرطوب کردن خاک و شاخ و برگ بهره برداری شود.
مرحله دوم: در این مرحله کود باید یک دوره ی یک ساعته یا بیشتر به داخل سیستم تزریق گردد. کاربرد طولانی تر،امکان توزیع نامناسب کود،در سرتاسر شبکه را کاهش میدهد.همجنین محلول کودی را بیشتر رقیق کرده و امکان سوختن شاخه و برگ را کاهش خواهد داد.
مرحله سوم: در مرحله شستشو به عنوان آخرین مرحله،زمان شستشوی کامل سیستم با آب معمولی برای جلوگیری از خورندگی باید به حد کافی طولانی باشد. در سیتمهای بارانی، گیاهان نیز با آب شستشو میشوند که شاید برای بعضی از محصولات، مهم باشد. شستشوی با آب به همین منظور معمولا حدود یک ساعت کفایت میکند. در طول زمان شستشو با آب، کود به طرف ریشه ی گیاه حرکت خواهد کرد و راندمان مصرف کود را بهبود خواهد بخشید. معمولا هر گاه نسبت بین زمان کود دهی و زمان آبیاری 8/0باشد، زمان کافی برای شستشوی سیستم فراهم خواهد شد.
برای سیستمهای بارانی پیوسته (Continiously-moving) نظیر سنتر پیوت (Conter-pivots )، کود باید با روش نسبی (Proportal method ) بکار برده شود.در این روش هر سطحی از مزرعه در لحظه ای که سیستم بارانی به آرامی از آن نقطه عبور می نماید کود مورد نیاز را از طریق سیستم دریافت مینماید.بعد از بکار بردن کود،برای کمک به جلوگیری از خورندگی، سیستم باید به حد کافی با آب معمولی شستشو گردد.با این روش،شدت تزریق کود اهمیت دارد به دلیل این که این شدت در نهایت،میزان کود به کار برده شده برای هر سطح را تعیین می کند.
