بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی اثر بیکربنات موجود در آب آبیاری بر جذب عناصر غذایی توسط گیاه ذرت آزمایش گلخانهای در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. تیمار بیکربنات بهصورت آب آبیاری با محلولهای 0، 4، 8 و 12 میلیمولار بیکربنات سدیم در سه تکرار اعمال گردید. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که افزایش غلظت بیکربنات در سطح 4 و 12 میلیمولار سبب کاهش معنیدار فسفر و در سطح 8 میلیمولار سبب کاهش معنیدار غلظت آهن و مس در اندام هوایی گردیده و در دیگر سطوح بیکربنات غلظت آهن در اندام هوایی افزایش پیدا کرد. غلظت آهن ریشه نیز در سطح 8 و 12میلیمولار نسبت به سطح 0 و 4 میلیمولار افزایش پیدا کرد در حالی که غلظت روی در ریشه در همین سطوح نسبت به سطح 0 و 4 کاهش پیدا کرد. افزایش غلظت بیکربنات سدیم در تمام سطوح باعث کاهش غلظت پتاسیم ریشه و غلظت روی اندام هوایی شد در حالی که افزایش مقدار بیکربنات سدیم، در تمام سطوح، غلظت سدیم ریشه و اندام هوایی را افزایش داد.
واژه های کلیدی: غلظت عناصر غذایی، ریزمغذیها، پتاسیم، سدیم
مقدمه
در بسیاری از نواحی کشاورزی آسیا، به ویژه ایران قلیائیت یک عامل مهم محدودکننده محصولات کشاورزی است. تنش قلیائیت توسط کربنات - CO32- - و بیکربنات - HCO3- - ایجاد میشود همچنین از هیدروکسید، بورات، آمونیاک، بازهای آلی، فسفاتها و سیلیکاتها نیز به عنوان عوامل فرعی ایجادکننده تنش قلیائیت نام برده شده است . - Argo , 2003 - تنش قلیائیت جذب یکسری یونهای غیر آلی مانند Cl- و NO3- را محدود کرده و بر جذب انتخابی K+ و Na+ به مقدار زیادی اثر گذاشته و توازن یونی را به هم میزند - . - Yang.et al., 2008, 2009 بیکربنات زمینه کاهش غلظت عناصر ریزمغذی بهویژه آهن و روی را در محلول خاک با افزایش pH خاک فراهم میکند - ملکوتی و همکاران . - 1370 ذرت یکی از محصولات پرکاربرد و درآمدزای کشور است که در زمینههای گوناگون ازجمله صنعت و تغذیه مورد استفاده قرار میگیرد. ماس و همکاران - 1983 - گزارش کردند که رشد رویشی ارقام مختلف ذرت در صورت آبیاری با آب حاوی بیکربنات کاهش مییابد. با×توجه×به روند کاهش کیفیت آب آبیاری×در ×کشور ×و×اهمیت×گیاه×ذرت،×انجام×پژوهش×حاضر در بررسی تأثیر بیکربنات موجود در آب آبیاری بر جذب عناصر غذایی توسط ذرت، اهمیت پیدا میکند. ×
مواد و روشها
بهمنظور بررسی تأثیر یون بیکربنات بر جذب عناصر غذایی در گیاه ذرت آزمایش گلخانهای در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمار بیکربنات سدیم در چهار سطح 0، 4، 8 و 12 میلیمولار بهصورت آب آبیاری در سه تکرار بر گلدانها اعمال شد. اعمال تیمارهای بیکربناتسدیم ده روز بعد از کاشت آغاز شد و آبیاری با محلولهای بیکربنات سدیم در سطوح مختلف بر اساس 70 درصد ظرفیت زراعی انجام گرفت. گیاهان پس از گذشت 80 روز برداشت شدند و ریشه و اندام هوایی جدا گردید. ریشهها و اندام هوایی پس از شستشو با آب مقطر، به مدت 72 ساعت در دمای 70 درجه سلسیوس در آون قرار داده شدند، سپس نمونهها توزین و به وسیله آسیاب پودر گردیدند. تهیه عصاره به روش خشک سوزانی خاک و عصاره گیری خاکستر با استفاده از اسید کلریدریک دو نرمال انجام شد. در عصاره به دست آمده غلظت عناصر فسفر، سدیم، پتاسیم، روی، مس، آهن و منگنز اندازه گیری و نتایج بهدست آمده به وسیله نرم افزار آماری SAS تجزیه و تحلیل شد.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از تجزیه واریانس دادهها نشان داد اثر بیکربنات سدیم بر غلظت فسفر در اندام هوایی، پتاسیم، روی و منگنز در ریشه، سدیم و آهن هم در ریشه و هم در اندام هوایی در سطح احتمال %1 و غلظت روی، منگنز و مس در اندام هوایی در سطح احتمال % 5 آزمون دانکن معنی دار شده است. همچنین اثر بیکربنات سدیم بر غلظت پتاسیم در اندام هوایی، فسفر و مس در ریشه معنی دار نشد - جداول 1 و . - 2
فسفر، پتاسیم و سدیم
مقایسه میانگینها - جداول 3 و - 4 نشان داد با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در محلول آبیاری غلظت فسفر در اندام هوایی نسبت به سطح صفر کاهش پیدا کرده است. بر اساس نتایج بهدست آمده غلظت فسفر در اندام هوایی در سطح 4 و 12 میلیمولار بیکربنات سدیم نسبت به سطح صفر کاهش پیدا کرد در حالی که در سطح 8 میلیمولار غلظت پتاسیم کاهش معنی داری با سطح صفر نشان نداد. بیشترین کاهش فسفر در اندام هوایی مربوط به غلظت 12 میلیمولار بیکربنات سدیم موجود در آب آبیاری بود. نتایج مشابهی مبنی بر تأثیر یون بیکربنات بر کاهش غلظت فسفر در اندام هوایی توسط الهنداوی1 و همکاران - 1997 - گزارش شده است، همچنین سیلک2 و همکاران - - 2006 گزارش کردن با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در محلول غذایی غلظت فسفر در اندام هوایی و ریشه در گیاه ذرت کاهش مییابد. غلظت پتاسیم در ریشهها با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در تمام سطوح نسبت به سطح صفر کاهش پیدا کرد. نتایج نشان میدهد غلظت پتاسیم در سطوح 4 و 12 میلیمولار بیکربنات سدیم نسبت به سطح صفر کاهش یافته است بیشترین کاهش در غلظت پتاسیم در ریشه مربوط به آبیاری با محلول 8 میلیمولار بیکربنات سدیم بود. از دلایل کاهش پتاسیم در این آزمایش میتوان به افزایش غلظت سدیم اشاره کرد در واقع میتوان بیان کرد به علت رابطه آنتاگونیسمی که بین سدیم و پتاسیم وجود دارد افزایش غلظت سدیم مانع از جذب پتاسیم شده است. محققان دیگری نیز گزارش کردند که با افزایش غلظت بیکربنات میزان پتاسیم در ریشه کاهش مییابد . - Pearce et al., 1999 - با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در سطح 8 و 12 میلیمولار غلظت سدیم در اندام هوایی افزایش یافت، نتایج نشان میدهد با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در محلول آبیاری در تمام سطوح غلظت سدیم در اندام هوایی و ریشه افزایش مییابد. نتایج تحقیقات شی و وانگ - 2005 - و یانگ و همکاران - 2008 - نیز نشان داد در حضور بیکربنات سدیم غلظت سدیم در گیاه افزایش مییابد.
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس مربوط به غلظت عناصر در اندام هوایی گیاه ذرت
جدول -2 نتایج تجزیه واریانس مربوط به غلظت عناصر در ریشه گیاه ذرت
آهن، منگنز، مس و روی
نتایج نشان داد که غلظت آهن در اندام هوایی در سطح 8 میلیمولار بیکربنات سدیم نسبت به سطح صفر و دیگر سطوح بیکربنات سدیم کاهش پیدا کرده است در حالی که در سطح 4 و 12 میلیمولار بیکربنات سدیم غلظت آهن در اندام هوایی نسبت به سطح صفر افزایش پیدا کرد. - جدول . - 3 با توجه به نتایج تحقیقات مختلف بیکربنات سبب کمبود آهن در رشد خاکی باریکبرگان - Romheld and Marschner, 1986 - و انگور - Romheld, 2000 - شده است. نتایج آزمایشات نشان میدهد که غلظت آهن در ریشه با افزایش غلظت بیکربنات سدیم در سطح 8 و 12 میلیمولار افزایش یافته است. افزایش غلظت آهن در ریشه در سطح 8 میلیمولار نسبت به سطح 12 میلیمولار بیکربنات سدیم بیشتر بود - جدول . - 4 در حالی که کمترین مقدار آهن در برگ مربوط به آبیاری با سطح 8 میلیمولار محلول بیکربنات سدیم میباشد. از ارزیابی این نتایج میتوان دریافت که انتقال آهن از ریشه به برگ در شرایط آبیاری با محلول 8 میلیمولار بیکربنات سدیم کاهش یافته است. منگل - 1995 - و کاسگارتن و کایتو - 2001 - گزارش کردند بیشتر آهن ریشه در آپوپلاست سلول های ریشه ذخیره میشود. همچنین نتایج تحقیقات مختلف نشان داده است که حضور یون بیکربنات در آپوپلاست، انتقال آهن در گیاهان را کاهش داده به طوری که موجب افزایش pH و رسوب آهن در فضای آپوپلاست سلولها میشود. یون بیکربنات انتقال آهن از رگبرگها و آپوپلاست به سیتوپلاسم سلول های برگ را کاهش میدهد. به طورکلی میتوان نتیجه گرفت که حتی اگر آهن محلول به اندازه کافی در خاک وجود داشته باشد این یون ممکن است جذب نشود و به برگها انتقال پیدا نکند که به علت رسوب آهن در فضای آپوپلاست سلولهای ریشه و بافتهای هادی میباشد - Wiren et al., 2000 ; Zribi, 2002 ; Qrtiz.et al., 2007 - .
جدول -3 تأثیر سطوح مختلف بیکربنات سدیم بر غلظت عناصر غذایی در اندام هوایی
حروف لاتین متفاوت در هر ستون نشان دهنده اختلاف معنی دار بین میانگینها در سطح احتمال 5 درصد آزمون دانکن میباشند.
