بخشی از مقاله
بررسی روابط منبع و مخزن در سیستمهای مختلف زراعی کشت برنج
چکیده
به منظور بررسی سیستمهای زراعی و تعیین روابط بین منبع و مخزن در برنج رقم فجر، آزمایشی در مؤسسه تحقیقات برنج کشور واقع در شهرستان آمل در سال زراعی 1388 اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های یکبار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گردید. سیستم های زراعی مختلف در سه سطح (کشت سنتی، کشت بهبود یافته و کشت (SRI به عنوان عامل اصلی و عامل فرعی در سه سطح روابط منبع و مخزن (حذف یک سوم خوشه، حذف برگ پرچم و شاهد) بود. عملکرد دانه در کشت بهبود یافته 873/9) گرم در مترمربع) نسبت به کشت سنتی و SRI به ترتیب 18/3 و 25/1 درصد افزایش معنیداری داشت، زیرا بیشترین و کمترین تعداد خوشهچه پوک در خوشه به ترتیب برای سیستمهای کشت SRI و بهبود یافته حاصل گردید و تعداد خوشه در مترمربع برای کشت بهبود یافته بیشتر از کشت سنتی و SRI بود. حداقل تعداد خوشهچه پوک درخوشه با حذف یک سوم خوشه حاصل شد که نسبت به شاهد 39/5 درصد کاهش معنیداری داشت و نشاندهنده محدودیت منبع فتوسنتزی در رقم فجر است. تعداد خوشهچه پوک درخوشه با قطع برگ پرچم در مقایسه با شاهد 7/3 درصد افزایش یافت که نشانه اهمیت برگ پرچم در پر شدن خوشهچهها میباشد. عملکرد دانه با قطع برگ پرچم نسبت به شاهد حدود 16/4 درصد کاهش داشت. اثر متقابل سیستمهای زراعی مختلف و روابط منبع- مخزن تنها بر تعداد خوشهچه پوک در خوشه معنیدار گردید .
واژه های کلیدی: منبع، مخزن، عملکرد دانه، سیستم نوین مدیریت کشت برنج
مقدمه
امروزه اطمینان از تولید مداوم و پایدار فرآورده های غذائی سالم همراه با حفظ محیط زیست و توجه بـه مناسبات اجتماعی و اقتصادی موضوع قابل تـوجهی در علوم مختلف مانند کشاورزی، اکولوژی و محـیط زیسـت بـوده و مــورد توجـه روز افـزون کشــاورزان، پژوهشگران، دولت مردان و سیاستگزاران قرار گرفته است. از مهمترین مسائل مؤثر بر پایداری تولید غذا، آفت کشهای شیمیایی میباشد .(Nisson, 2004) افزایش عملکرد بـرنج، کـاهش مصـرف آب و دیگـر نهادههـای تولیـد و اسـتفاده از مـواد آلـی در قالـب سیستم نوین مدیریت کشت 1( SRI) برای اولین بـار توســط یــک مــروج فرانســوی در ســال 1983 در ماداگاسگار بـه اجـرا در آمـد و در حـال حاضـر بـه صدها کشاورز در سراسر جهان کمک کرده است تـا عملکرد مزرعـه خـود را حتـی تـا دو برابـر افـزایش دهند. در سیستم نوین مدیریت کشت، مزرعه نبایـد به صورت غرقاب و یا خشک باشد، بلکه خاک مزرعه باید همیشه مرطوب اما از زهکشی مناسب و تهویـه کافی برخوردار باشد. نکته قابل توجه این که در این سیســتم از خشــک شــدن و تــرک خــوردن خــاک جلــوگیری مــیشــود (امیــری و همکــاران، ;1387.(Uphoff, 2006.
اجرای زهکشی و آبیـاری متنـاوب باعث خروج گازهای مضر، افـزایش فعالیـت اکسـید اسـیدی ریزوســفر، تحریـک رشــد ریشـه و افــزایش تعداد پنجه های مثمر می گردد. اسـتفاده از روتـاری وجــــین در سیســــتم SRI باعــــث افــــزایش فعالیــــت هــــوازی خــــاک، ترکیــــب مــــواد آلـی بـا خـاک و افـزایش تولیـد پنجـه مـیشـودد .(Alagesan & Budhar, 2009) اجـرای سیسـتم SRI در خاک شور باعث کاهش عملکرد در مقایسـه با روش سنتی شده کـه دلیـل آن اسـتفاده از روش آبیـاری تنـاوبی درکشــت SRI و خسـارت شــوری و کــاهش عملکــرد دانــه گــزارش شــد. اســتفاده از کمپوست و ترکیبات آلـی در همـین شـرایط باعـث افزایش عملکرد دانـه شـد .(Menete et al., 2008) گیاهان رشـد یافتـه در روش SRI یـک تـا دو هفتـه زودرستر از گیاهان شـاهد بـوده و بازگشـت خـالص سرمایه در SRI در شرایط زارعی 108 درصـد بیشـتر از روش سنتی می باشـد .(Styger, 2009) خسـارت بیماری سوختگی غـلاف و بـرگ ، خسـارت زنجـره و ملخ قهـوه ای در روش SRI بـه ترتیـب 63 ، 76/5 ، 49/5 و 83 درصــد کمتــر از روش ســنتی بــوده و در مجموع خسارت آفات و بیماری ها در فصـل تابسـتان در روش SRI به نسـبت 70/7 درصـد کمتـر از روش سنتی می باشد(.( Panap, 2007 گیاهان رشد یافتـه در روش SRI در زمان گلدهی دارای فعالیت ریشه ای بسیار بالایی بوده و مقاومـت بیشـتری بـه خشـکی و ورس دارند .(Stoop & Kassam, 2006) در سیستم SRI اثـــرات افزایشـــی و تـــوأم آبیـــاری متنـــاوب، استفاده از نشاهای جوان 3 تا 3/5 برگی، کشت یـک نشــاء در کپــه بــا فواصــل بیشــتر و الگــوی کشــت مربعــی و کــوددهــی بــا اســتفاده از منــابع آلــی باعـث افـزایش عملکـرد دانـه بـرنج مـیشـود .(Uphoff, 2006; Stoop, 2005) از ایـــن رو پایه ریزی سیستمی جامع و کلنگر در روش کشت و مدیریت مزارع شالیزاری که افزایش عملکـرد را تـوأم بـــا حفـــظ منـــابع تولیـــد و افـــزایش بهـــره وری نهادههای تولید مورد توجه قرار دهد، امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
یکی از عوامل محدود کننده عملکرد گیاه برنج بعنوان یک منبع غذایی مهم برای بشر، محدودیت منبع و مخزن در شرایط مختلف محیطی و زراعی است .(Cock & Yoshida, 1973) برای دستیابی یا نزدیک شدن به پتانسیل درجه محدودیت هر کدام، از اهمیت بالایی برخوردار است.معمولاً با تغییر نسبت منبع و مخزن، عامل محدود کننده عملکرد در شرایط مختلف و برای ارقام گوناگون مشخص می شود. این معمولاً شامل افزایش منبع از طریق تغییرات تنک کردنبوته ها و افزایش غلظت Co2 و کاهش مخزن از طریق حذف تعدادی از دانه ها میباشد .(Venkateswarlu & Visperas, 1987) مطالعه روابط منبع و مخزن میتواند از طریق کاهش میزان منبع نیز صورت گیرد که یکی از رایجترین راهها برای این منظور حذف یک یا چند برگ،خصوصاً برگ پرچم است. برگ پرچم در گیاه برنج اثر معنیداری در عملکرد دانه، تعداد خوشه چه پر در خوشه و طول خوشه دارد. حذف برگ پرچم در مرحله گلدهی و 8 روز پس از گلدهی موجب کاهش معنیدار وزن دانه شد .(Wel & Liu, 1986) تغییر نسبت منبع و مخزن با استفاده از کاهش مصنوعی تعداد گل در زمان گلدهی در غلات دانهای برای تعیین پتانسیل عملکرد دانه مورد استفاده قرار میگیرد. حذف گزینشی دانهها در گیاه برنج، سبب افزایش وزن دانه به دلیل کاهش محدودیت منبع می گردد .(Venkateswarlu, 1976) این پژوهش به منظور تعیین منسبترین سیستم کشت زراعی برنج و شناخت محدودیت در منبع و مخزن برنج رقم فجر اجرا گردیده است .
مواد و روشها
به منظور بررسی سیستمهای زراعی متفاوت و روابط بین منبع و مخزن در برنج رقم فجر، آزمایشی در مرکزتحقیقات برنج کشور در مؤسسه برنج کشور در شهرستان آمل در سال زراعی 1388 انجام شد. محل آزمایش در عرض جغرافیایی 36 درجه و 29 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 52 درجه و 23 دقیقه شمالی با ارتفاع 23/7 متر از سطح دریا قرار دارد. خاک محل آزمایش دارای بافت لومی سیلتی و مقادیر نیتروژن 20 درصد و میزان فسفر و پتاسیم به ترتیب برابر200 و150 میلیگرم بر کیلوگرم خاک و میزان کربن آلی و ماده آلی خاک محل آزمایش به ترتیب 1/62 و 2/2 درصد میباشد. آزمایش به صورت طرح کرت های یکبار خردشده درقالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. در این آزمایش عامل اصلی شامل: سیستم های کشت زراعی در سه سطح ( سنتی ،بهبود یافته و (SRI و عامل فرعی روابط بین منبع و مخزن در سه سطح (قطع برگ پرچم ،قطع یک سوم خوشه و شاهد) بود.
در این آزمایش مشخصات سیستمهای زراعی مختلف به شرح جدول 1 می باشد. اجرای تیمار منبع و مخزن در هر کرت در مرحله گلدهی کامل برای تمامی بوتهها صورت گرفت. جهت اجرای عملیات طرح، ابتدا زمین خزانه، آماده و عمل تسطیح، مالهکشی و کودپاشی انجام شد و سپس بذرها توسط محلول 5 در هزار و تیاواکس تیرام، ضد عفونی شدند و پس از جوانه دار شدن، عمل بذر پاشی در خزانه صورت گرفت. مزرعه محل آزمایش در سالهای زراعی قبل زیر کشت برنج بود و در اواخر بهمن ماه سال 1388 زمین به وسیله گاوآهن برگردان دار شخم زده شد و در نیمه دوم اردیبهشت، عملیات کامل شامل شخم بهاره، ماله زدن و تسطیح انجام گردید و بعد از آن زمین به 3 تکرار و هر تکرار شامل 9 کرت و هر کرت دارای 8 ردیف کاشت به طول 6 متر بود. دیگر عملیات زراعی نظیر نشاءکاری، آرایش کاشت، نحوه زمان مصرف کود و غیره بر اساس نوع تیمار ذکر شده در جدول 1 انجام گردید . صفاتی مانند، ارتفاع بوته، تعداد کل پنجه و پنجه موثر در بوته با اندازه گیری از روی 12 بوته از هر کرت در 5 مرحله از رشد گیاه اندازه گیری شدند. تعداد خوشه در متر مربع با شمارش در کوادرات 1×1 مترمربع بدست آمد. هر کرت نمونه برداری و سپس توزین گردید.
تعداد کل خوشه چه در خوشه، درصد خوشه چه های داده های بدست آمده با استفاده از نرم افزار آماری پر و تعداد خوشه چه های پوک در خوشه با شمارش STATC مورد تجزیه واریانس و مقایسه
از 15 خوشه در هر کرت حاصل گردید. وزن صد میانگینها نیز با آزمون چند دامنهای دانکن در دانه با شمارش 100 دانه برای هر کرت بدست آمد سطح احتمال 5 درصد انجام شد عملکرد دانه با حذف اثرات حاشیهای و با برداشت بوتهها از 4 متر مربع با رطوبت 12 درصد از وسط
جدول -1 مشخصات سیستم های زراعی مختلف
*سرک نیتروژن یکبار در مرحله ظهور خوشه آغازین و بار دوم در مرحله خوشهدهی کامل * سرک پتاس 30 روز بعد از نشاءکاری
جدول -2 میانگین مربعات عملکرد و اجزاء عملکرد دانه برنج رقم فجر در شرایط سیستم های زراعی کشت و روابط منبع و مخزن
*و ** به ترتیب معنی دار در سطوح احتمال 5 و 1 درصد می باشند.
جدول -3 مقایسات میانگین عملکرد و اجزای عملکرد دانه در شرایط سیستم های زراعی کشت و روابط منبع و مخزن در برنج رقم فجر
:* اعداد هر ستون که دارای حروف مشترک هستند، از نظر آماری تفاوت معنیداری در سطح 5 درصدندارند
نتایج و بحث روند تغییرات ارتفاع بوته
حداکثر ارتفاع بوته تحت سیستمهای مختلف زراعی برای کشت بهبود یافته حاصل شده و حداقل ارتفاع بوته تحت سیستم کشت SRI بدست آمد (شکل .(1 حداکثر ارتفاع بوته برای سیستمهای کشت سنتی، بهبود یافته و SRI در91 روز بعد از نشاءکاری حاصل گردید که به ترتیب برابر 122/86، 135/03 و 107/26 سانتیمتر بود، به عبارت دیگر تغییرات ارتفاع بوته بعد از 91 روز ثابت باقی ماند. در نتیجه بیشترین روند رشد ارتفاع بوته برای کشت بهبود یافته حاصل گردید. Styger (2009) گزارش کرد که گیاهان رشد یافته در روش SRI یک تا دو هفته زودرستر از گیاهان شاهد بوده به همین خاطر ارتفاع بوته در روش کشت SRI کوتاهتر میشوند ولی بازگشت خالص سرمایه در روش SRI در شرایط مزرعهای به دلیل عملکرد بیشتر، 108 درصد بیشتر از روش سنتی میباشد .
شکل -1 روند تغییرات ارتفاع بوته برنج رقم فجر تحت سیستمهای زراعی کشت
روند تغییرات تعداد پنجه در بوته
حداکثر تعداد پنجه در بوته در مراحل مختلف رشد برای کشت سنتی حاصل شد، به صورتی که که حداکثر تعداد پنجه در کشت سنتی در 51 روز بعد از نشاءکاری 36/03) پنجه) به دست آمد و تا 97 روز بعد از کاشت روند پنجه زنی در این سیستم کشت نزولی بود، ب شکلی که کمترین تعداد پنجه که برابر 27/2 عدد بود در مراحل 91 و 97 روز بعد از نشاءکاری حاصل شد. روند تغییرات پنجه در بوته برای کشت بهبود یافته مشابه کشت سنتی بود، هر چند تعداد پنجه در بوته در کشت بهبود یافته کمتر از کشت سنتی بود. حداکثر تعداد پنجه 31/83 عدد در بوته در کشت SRI در مدت 61 روز بعد از نشاءکاری تولید گردید و کمترین آن در مدت 51 روز بعد از نشاکاری (17/93) حاصل شد، به عبارت دیگر روند پنجهزنی در کشت 61 SRI تا 91 روز بعد از نشاءکاری نزولی بوده و در طی روز میر پنجهها و افزایش طول خوشه، عملکرد دانه های 91 تا 97 ثابت مانده است (شکل .(2
برنج افزایش مییابد.مبصّر و همکاران (1384)Alagesan & Budhar (2009) گزارش کردند که دریافتند که مصرف 50 درصد کود نیتروژن در استفاده از روتاری وجین در سیستم کشت SRI مرحله ابتدای پنجه دهی در گیاه برنج موجب باعث افزایش فعالیت هوازی خاک و ترکیب کود افزایش تعداد پنجه و پنجه مؤثر در هر بوته آلی با خاک شده و در نتیجه باعث افزایش تولید میشود. افضلی کلهبنی و همکاران (1386) بیان پنجه می گردد. عمق کم آب در هرکرت (عمق آب نمودند که تعداد کل پنجه در بوته از نظر آماری پای بوته) باعث افزایش درجه حرارت در روز ، تحت تأثیر سن نشاء و آرایش کاشت قرار گرفت، کاهش درجه حرارت در شب و در نتیجه افزایش به طوری که بیشترین تعداد پنجه در بوته در نشاء پنجهزنی در گیاه میشود.( Stoop (2005 نشان 33 روزه و در آرایش کاشت 30× 30 سانتیمتر داد که تحت سیستم SRI به دلیل کاهش مرگ و مربع حاصل گردید.
