بخشی از مقاله
چکیده
هیدروژلهای سوپر جاذب، بهعنوان پلیمرهای بهشدت آبدوست برای کاهش اثرات سوء ناشی از تنش خشکی شناخته شدهاند؛ بنابراین بهمنظور بررسی تأثیر کاربرد هیدروژل سوپر جاذب در کاهش اثرات تنش خشکی بر عملکرد ذرت، آزمایشی بهصورت کرتهای دو بار خردشده در سه تکرار اجرا شد. تیمارها شامل دور آبیاری، نوع خاک و مقدار هیدروژل سوپر جاذب بودند. نتایج نشان داد با افزایش دور آبیاری عملکرد گیاه ذرت کاهش یافت. کمترین عملکرد در بخش تر وخشک بخش هوایی و ریشه در دور آبیاری 6 روز یکبار با بافت شنی و بدون مصرف هیدروژل بهترتیب 6/14، 8/96، 0/98 و - 0/74گرم در بوته - اندازهگیری شد. بیشترین عملکرد نیز در بخش تر و خشک بخش هوایی وریشه در دور آبیاری 6 روز یکبار با بافت رسی و سطح هیدروژل 0/5 درصد وزنی بهترتیب 53/35، 23/17، 8/39 و 2/44 - گرم در بوته - اندازهگیری شد. کاربرد هیدروژل منجر به افزایش وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت گردید. هیدروژلهای سوپر جاذب، عملکرد گیاه را از طریق افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک، کاهش شستشوی مواد غذایی، رشد سریع و مطلوب ریشه و هوادهی بهتر در خاک بهبود میبخشند.
مقدمه
با توجه به محدودیت منابع آبی و خشکسالی در اکثر مناطق کشاورزی ایران، اعمال مدیریتهای صحیح زراعی و بهکارگیری روشهای پیشرفته بهمنظور افزایش تولید و حفظ ذخایر رطوبتی اهمیت خاصی پیدا میکند - االلهدادی و همکاران، 1385؛ . - Kiatkamjornwong, 2007 هیدروژلها، پلیمرهایی بهشدت آبدوست هستند که ضمن برخورداری از سرعت و ظرفیت زیاد جذب آب، در موقع نیاز گیاه، به راحتی آب و مواد غذایی محلول را در اختیار گیاه قرار میدهند - سالار و همکاران، 1384؛ طلایی و اسد زاده، 1384؛ موسوی نیا و عطا پور، . - 1384 همچنین هیدروژلها ضمن بالا بردن ظرفیت نگهداری آب در خاکهای سبک، میتوانند مشکل نفوذپذیری خاکهای سنگین و مشکل شستن کودهای شیمیایی را نیز مرتفع سازند . - Asgari et al., 1994 - هیدروژلها از آنجا که با جذب سریع آب به میزان صدها برابر وزن خود، به ژلی بادوام زیاد تبدیل میشوند در کشاورزی، فضای سبز، کنترل فرسایش خاک و کویرزدایی از جایگاه ویژهای برخوردار هستند. جذب سریع آب و حفظ آن بهوسیله هیدروژلها، بازده جذب آب ناشی از بارندگیهای پراکنده را بالا برده و فواصل آبیاری را افزایش میدهد - االلهدادی، . - 1381 افزایش فواصل آبیاری به شرایط فیزیکی خاک، اقلیم منطقه و میزان مصرف هیدروژل در خاک، بستگی دارد. با توجه به pH نزدیک به خنثی در هیدروژلها، این مواد اثر سوئی بر خاک ندارند. همچنین پس از 4 تا 12 سال بسته به نوع پلیمر و ترکیب خاک، توسط میکروارگانیسمها از بین رفته و آلودگی زیستمحیطی ایجاد نمیکنند. علاوه بر نگهداری آب، هیدروژلها به علت تغییر مداوم حجم خاک - انبساط به هنگام تورم و انقباض به هنگام از دست دادن آب - میزان تهویه خاک را نیز افزایش میدهند - کبیری، . - 1384 علیرغم واقع شدن ایران در منطقه خشک و نیمهخشک جهان و کمبود منابع آب و بروز خشکسالیهای مکرر در نقاط مختلف کشور، استفاده از هیدروژل برای رفع آسیبهای خشکسالی و کمبود رطوبت خاک کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به همین دلیل، این تحقیق با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف هیدروژل در دو خاک شنی و رسی بر عملکرد گیاه ذرت در شرایط تنش خشکی صورت گرفت.
مواد و روشها
بهمنظور بررسی تأثیر سطوح مختلف هیدروژل و دور آبیاری بر رشد و نمو گیاه ذرت در خاکهای با بافت مختلف یک آزمایش بهصورت کرتهای دو بار خردشده اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دور آبیاری 3 - و 6 روز - ، بافت خاک - شنی و رسی - و سطوح هیدروژل - صفر، 0/25 و 0/5 درصد وزنی - بودند. دور آبیاری در کرتهای اصلی، بافت خاک در کرتهای فرعی و سطوح هیدروژل در کرتهای فرعی فرعی قرار گرفتند. تعداد تیمارهای آزمایش 12 عدد که با لحاظ کردن 3 تکرار در مجموع 36 واحد آزمایشی وجود داشت. هر واحد آزمایشی را یک گلدان پلاستیکی 6 کیلویی، حاوی 4 کیلوگرم خاک تشکیل داد که در آن گیاه ذرت کشت گردید. گلدانها برحسب نوع بافت و مقدار هیدروژل دریافتی تا نقطه ظرفیت مزرعه آبیاری شدند. یک الی دو روز پس از کم شدن رطوبت خاکها در هر گلدان 5 بذر ذرت کاشته شد. در ابتدا هر دو روز یکبار به گلدانها آب داده شد تا بذرها جوانه زده و سبز شوند. بعد از سبز شدن بذرها، تیمارهای آبیاری اعمال گردید. برای اعمال تیمار آبیاری، گلدانها ابتدا توزین و سپس کاهش وزن آنها نسبت به وزن نهایی - وزن گلدانها به همراه وزن 4 کیلوگرم خاک در نقطه ظرفیت مزرعه - توسط آبیاری جبران شد. عملیات داشت به مدت سه ماه صورت گرفت. در ضمن قبل از کاشت بذور ذرت، خاکها از لحاظ عناصر غذایی بررسی - جدول - 1 و در صورت نیاز کمبود عناصر غذایی برطرف شدند. مصرف کود نیتروژن نیز در سه نوبت و بهصورت سرک و برای کلیه تیمارها بهطور یکسان صورت گرفت. دادهها با استفاده از نرمافزار آماری SAS 9.4 مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفتند. در ضمن مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت.
جدول .1 ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاکهای مورد استفاده در آزمایش
نتایج و بحث
با توجه به نتایج جدول تجزیه واریانس دادهها تأثیر دور آبیاری، بافت خاک و سطح هیدروژل بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت در سطح احتمال یک درصد معنیدار شدند
تأثیر فواصل آبیاری بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
با افزایش فواصل آبیاری وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت کاهش یافت. با افزایش فاصله آبیاری از 3 روز به 6 روز وزن تر و خشک بخش هوایی گیاه ذرت به ترتیب 18/32 و 14/25 درصد کاهش داشتند. همچنین میزان کاهش وزن تر و خشک ریشه نیز 10/20 و 12/86 درصد بود - جدول . - 3 یکی از اولین نشانههای کمبود آب، کاهش تورژسانس و در نتیجه کاهش رشد و توسعه سلولها خصوصاً در ساقه و برگها است. با کاهش رشد سلول، اندازه اندامها محدود میشود و به همین دلیل است که اولین اثر محسوس کمآبی بر روی گیاهان را میتوان از روی اندازه کوچکتر برگها یا ارتفاع گیاهان تشخیص داد. بهعلاوه در شرایط کمآبی، جذب مواد و عناصر غذایی نیز کاهش یافته و بنابراین رشد و توسعه برگها محدود میگردد . تحقیقات نشان داد با افزایش دور آبیاری عملکرد ذرت افزایش یافت
جدول .2 نتایج تجزیه واریانس تیمارهای آزمایشی بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
جدول .3 تأثیر دور آبیاری بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
میانگینهایی که حداقل یک حرف مشترک دارند از نظر آماری با هم اختلاف معنیداری ندارند.
تأثیر بافت خاک بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
با تغییر بافت خاک از رسی به شنی وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت کاهش یافت. بیشترین وزن تر و خشک بخش هوایی در خاک با بافت رسی به ترتیب به میزان 129/67 و 19/93 گرم در گلدان و کمترین وزن تر و خشک بخش هوایی در خاک با بافت شنی به ترتیب به میزان 68/11 و 10/87 گرم در گلدان اندازهگیری گردیدند - جدول . - 4 با تغییر بافت خاک از رسی به شنی خصوصیات خاک نظیر ظرفیت نگهداری آب خاک و مواد غذایی کاهش پیدا میکند و کاهش این خصوصیات موجب کاهش عملکرد میگردد . - Hillel, 1971 -
جدول .4 تأثیر بافت خاک بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
میانگینهایی که حداقل یک حرف مشترک دارند از نظر آماری با هم اختلاف معنیداری ندارند.
تأثیر سطوح مختلف هیدروژل بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت
با افزایش مقدار هیدروژل در خاک، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه گیاه ذرت افزایش یافت - جدول . - 5 کاربرد 0/25 و 0/5 درصد وزنی هیدروژل منجر به افزایش 2/04 و 1/65 برابری وزن تر بخش هوایی گیاه ذرت نسبت به تیمار شاهد - عدم مصرف هیدروژل - گردید - جدول . - 5 این افزایش برای وزن تر ریشه به ترتیب به میزان 1/54 و 1/34 برابر نسبت به تیمار شاهد بود - جدول . - 5 افزایش عملکرد محصولات زراعی در اثر کاربرد مواد سوپر جاذب میتواند به دلیل افزایش ظرفیت نگهداری آب و مواد غذایی برای مدت طولانی در خاک و هوادهی بهتر در خاک باشد
