بخشی از مقاله
چکیده
بهمنظور بررسی تأثیر مواد آلی بر جذب فسفر از خاک فسفات توسط گندم، آزمایشی در شرایط گلخانهای در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل مواد اصلاحی - تفاله سیب، زیتون و گوجهفرنگی و کود دامی - در 3 سطح 0 - - شاهد - ، 0/5 و 1 درصد وزنی - بود. بیشترین جذب فسفر در شاخساره و ریشه گندم در تیمار تفاله گوجهفرنگی مشاهده شد. تفاوت معنیداری بین دو سطح نیم و یک درصد مواد آلی به جز تفاله گوجهفرنگی مشاهده نشد. تفاله گوجهفرنگی میانگین جذب فسفر از خاک فسفات در شاخساره را 18 میلیگرم در گلدان نسبت به شاهد افزایش و تفاله سیب
و زیتون مقدار جذب فسفر در ریشه و شاخساره گندم را کاهش داد و تفاوت معنی داری بین تیمارهای کود دامی و شاهد مشاهده نشد؛ بنابراین کاربرد تفاله گوجه بهمنظور افزایش جذب فسفر از خاک فسفات توسط گندم در راستای کشاورزی پایدار توصیه میشود.
مقدمه
فسفر یکی از عناصر غذایی ضروری برای تغذیه گیاه است؛ که پس از نیتروژن بیشترین مصرف را در دنیا دارد. رفع کمبود فسفر با کود دهی، به دلیل واکنشهای پیچیده فسفر با خاک، مستلزم مصرف فسفر به میزان خیلی زیادتر از نیاز گیاه است؛ بنابراین، همه فسفری که از طریق کوددهی به خاک اضافه میشود برای گیاهان قابلاستفاده نیست - Chepkwony et al., - 2001؛ کمتر از 20 درصد کودهای فسفاته مصرفی، جذب گیاه و بیش از 80 درصد آنها در اثر واکنش با کاتیونهای موجود در خاک انباشته و تثبیت میشود . - Grotz and Guerinot, 2002 - بهطوریکه تخمین زده میشود مصرف این کودها در سال 2040 به 60 میلیون تن برسد. از طرفی بالا بودن انرژی لازم برای تولید کودهای شیمیایی - بالغبر 4 بیلیون دلار برای نیاز سالانه کود فسفاته - و مخاطرات زیستمحیطی، نیاز به جایگزینی مناسب را که به کاهش مصرف کودهای شیمیایی فسفاته منجر شود، ایجاب میکند. پژوهشگران برای جایگزین کردن کودهای شیمیایی فسفاتی، استفاده از خاک فسفات را پیشنهاد کردهاند . - Goldstein, 1986; Harris etal., 2006 - البته کاربرد مستقیم خاک فسفات در کشور ما به دلیل پایین بودن فسفر قابلجذب آن و دلایل دیگری مانند آهکی بودن اکثر خاکها، pH زیاد، تنش خشکی، وجود کربنات فراوان در آب آبیاری و کمبود مواد آلی در خاکهای زراعی کشور، استفاده آن را محدود کرده است - لطف الهی و همکاران، . - 1379 ماده آلی یکی از عوامل مؤثر بر قابلیت استفاده فسفر در خاک است. آزمایشهای مختلف نشان میدهند برهمکنش ماده آلی با خاک به افزایش بازیابی فسفر بومی و همچنین بازده کودهای مصرفی میانجامند . - Delgado et al., 2002; Staunton and Leprince, 1996 -
سازوکارهای مختلفی برای این افزایش گزارششدهاند. بقایای آلی از طریق رقابت اسیدهای آلی با وزن مولکولی کم با یونهای فسفات بر سر مکانهای جذبی موجب تأخیر در جذب فسفر میشوند مواد آلی در خاک میتواند سهم قابلتوجهی در ظرفیت تبادل کاتیونی خاک داشته باشد و بهعنوان مخزن عناصر غذایی برای گیاهان عمل کند . - Gasco and Lobo, 2007; Casado -Vela et al., 2007 - ولی منابع محدود سنتی مواد آلی - کودهای حیوانی - جوابگوی نیاز روزافزون بخش کشاورزی به کود آلی نیست - لطف الهی و همکاران، . - 1379 بنابراین استفاده از پسماندهای آلی علاوه بر تعدیل زیانهای ناشی از کمبود ماده آلی خاک، سبب کاهش مصرف کودهای شیمیایی میگردد . - Giusquiani et al., 1995 - در سالهای اخیر اضافه کردن پسماندهای صنعتی آلی به زمینهای کشاورزی موردتوجه قرارگرفته است. صنعت پردازش کشاورزی و مواد غذایی بسیاری از زبالههای آلی و مواد زائد را تولید میکند ازجمله تفاله گوجهفرنگی، سیب و زیتون . تفاله گوجهفرنگی شامل پوست و دانه گوجهفرنگی است و بیشترینمقدار ضایعات کارخانههای فرآیند میوه و سبزی در جهان را تشکیل میدهد.
بهطورکلی پودر تفاله گوجهفرنگی حاوی 59 درصد فیبر، 19 درصد پروتئین، 7 /5 درصد پکتین، 5 /8 درصد چربی، 4 درصد مواد معدنی و 2 /7 درصد لیزین است . - Sogi et al., 2002 - با توجه به وجود اسیدهای سیتریک، تارتاریک، سوکسینیک، اگزالیک، اربیک، فرمیک و آلوتنیک اسیدی است و میتواند در افزایش فراهمی شکل قابلاستفاده فسفر مؤثر باشد. ضایعات زیتون دارای مواد آلی زیاد و مقدار قابلتوجهی عناصر مغذی گیاهی - Cegarra et al., 1996 - ، غلظت بالای پتاسیم و سطح قابلتوجهی از نیتروژن، فسفر، کلسیم، منیزیم و آهن است - Paredes et al., 1999 - که عوامل مهم در حاصلخیزی خاک است. تفاله سیب 25 تا 35 درصد وزن سیب را در برمیگیرد و یک منبع طبیعی مواد پکتیک - حدود 15 -10 درصد - است که در سراسر جهان بهعنوان یک ماده خام مهم برای تولید پکتین محسوب میشود و بهطور عمده از کربوهیدراتهای غیر محلول از قبیل سلولز، همی سلولز و لیگنین تشکیلشده است. علاوه بر این غنی از منابع مختلف کربن ازجمله قندهای ساده، مانند گلوکز، فروکتوز و ساکارز - حدود 60 درصد کربوهیدراتها - است که یک بستر عالی برای فرآیند زیستی به نظر میرسد - Albuquerque et al., 2006 - ؛ بنابراین استفاده از این ضایعات میتواند تأثیر بسزایی بر مقدار مواد آلی، عناصر قابلاستفاده و فرآیندهای بیولوژیکی خاک و درنتیجه عملکرد گیاه ایجاد نماید. با توجه به کمبود مواد آلی در خاکهای آهکی و مشکلات ناشی از آن و همچنین مضرات زیستمحیطی ناشی از استفاده زیاد کودهای شیمیایی استفاده از اصلاحکنندههای آلی در خاکهای آهکی بهمنظور بهبود باروری خاک و عملکرد محصول، یک امر غیرقابلانکار است. در این مطالعه تأثیر ضایعات گوجه، سیب و تفاله زیتون و کود دامی بهعنوان مواد آلی بر جذب فسفر از خاک فسفات و انتقال فسفر در گندم موردبررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
این پژوهش بهصورت کشت گلدانی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی در قالب طرح پایهکاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد . تیمارهای آزمایش شامل مواد اصلاحی - تفاله سیب - A - ، زیتون - O - و گوجهفرنگی - T - و کود دامی - - M - در 3 سطح 0 - - شاهد - C - ، 0/5 و 1 درصد وزنی - و فسفر از منبع خاک فسفات 37 - درصد - P2O5 به مقدار 320 کیلوگرم در هکتار 20 - میلیگرم فسفر در کیلوگرم خاک - بود. ابتدا خاک از عمق 0-20 سانتیمتری برداشت شد و پس از هوا خشک شدن و عبور از الک 2 میلیمتری برخی خصوصیات خاک به شرح زیر اندازهگیری شد: کلاس بافتی خاک به روش هیدرومتری، pH در گل اشباع، هدایت الکتریکی در عصاره اشباع، نیتروژن کل خاک به روش کجلدال، فسفر قابلاستفاده خاک به روش اولسن - Olsen and Sommers, 1990 - ، پتاسیم قابلاستفاده خاک به روش استات آمونیوم - Westerman, 1990 - ، کربن آلی به روش واکلی و بلک - 1934 - و کربنات کلسیم معادل با روش تیتراسیون برگشتی - Loeppert and Sparks, 1996 - تعیین گردید. برای آمادهسازی گلدانها ابتدا عناصر پرمصرف موردنیاز گیاه شامل نیتروژن، فسفر و پتاسیم بر اساس توصیه کودی - ملکوتی و تهرانی، - 1384 به نمونههای خاک اضافه شد. سپس مواد اصلاحی پس از خشک و آسیاب شدن در سطوح 0، 0/5 و 1 درصد وزنی با خاک مخلوط شدند. برای اینکه خاک موردنظر به تعادل برسد به مدت 90 روز در گلدان 5 کیلویی در گلخانه، بهوسیله آب مقطر از طریق توزین در رطوبت ظرفیت زراعی نگهداری شد. سپس در هر گلدان سه گیاه کاشته شد. در طی مرحله داشت که 65 روز به طول انجامید گلدانها بهصورت چرخشی جابجا شدند.
نتایج و بحث
نتایج آنالیز آماری نشان داد، تفاله گوجهفرنگی با میانگین 48/4 میلیگرم فسفر در گلدان بیشترین مقدار جذب فسفر را داشت و در سطح نیم و یک درصد، مقدار جذب فسفر را به ترتیب 13/72 و 22/25 میلیگرم در گلدان نسبت به شاهد افزایش داد و اختلاف معنیداری با آن و سایر تیمارها داشت. کود دامی علیرغم کاهش مقدار جذب نسبت به شاهد، اختلاف معنیداری با آن نداشت ولی نسبت به تفاله سیب و زیتون مقدار جذب فسفر را بهطور معنیداری افزایش داد . تفاله سیب با کاهش مقدار جذب فسفر 9/7 - میلیگرم فسفر در گلدان - نسبت به شاهد، اختلاف معنیداری با آن داشت. تفاله زیتون با میانگین 10/9 میلیگرم فسفر در گلدان کمترین مقدار جذب فسفر را داشت و مقدار جذب فسفر را 19/23 میلیگرم در گلدان نسبت به شاهد کاهش داد و اختلاف معنیداری با آن و سایر تیمارها داشت. در تیمارهای تفاله گوجه و کود دامی، مقدار جذب در سطح یک درصد بیشتر و در تیمارهای تفاله سیب و زیتون مقدار جذب در سطح نیم درصد بیشتر شد. بهطورکلی جذب فسفر از خاک فسفات در شاخساره گندم در تیمارهای، تفاله گوجهفرنگی < شاهد کود دامی < تفاله سیب < تفاله زیتون بود و تفاوت معنیداری بین دو سطح 1 - و 0/5 درصد وزنی - مواد آلی به جز تفاله گوجهفرنگی مشاهده نشد - شکل -1 الف - . مچری و همکاران - 2007 - گزارش کردند که کاربرد تفاله زیتون و سنگ فسفات فسفر قابلاستخراج خاک را افزایش داد ولی این افزایش زودگذر بود و کاربرد آنها در فصل دوم کشت، فسفر قابلاستخراج خاک را بهطور معنیداری کاهش داد؛ که درنتیجه فراهمی آن برای گیاه کاهشیافته و جذب آن کاهش مییابد.
آنالیز آماری نشان داد، ریشه گندم در تیمار تفاله گوجهفرنگی با 1/63 میلیگرم فسفر در گلدان بیشترین مقدار جذب فسفر را داشت و میانگین جذب فسفر را 0/58 میلیگرم در گلدان نسبت به شاهد افزایش داد و اختلاف معنیداری با سایر تیمارها داشت. کود دامی و تفاله سیب علیرغم کاهش میانگین جذب نسبت به شاهد، اختلاف معنیداری با آن نداشت. تفاله زیتون با 0/63 میلیگرم فسفر در گلدان کمترین میانگین جذب فسفر را داشت و مقدار جذب فسفر را 0/43 میلیگرم در گلدان نسبت به شاهد کاهش داد و اختلاف معنیداری با سایر تیمارها داشت. در تیمارهای تفاله گوجه و کود دامی، مقدار جذب در سطح یک درصد بیشتر و در تیمارهای تفاله سیب و زیتون مقدار جذب در سطح نیم درصد بیشتر است و اختلاف معنیداری بین دو سطح 1 - و 0/5 درصد وزنی - مواد آلی مشاهده نشد
