بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی بررسی تأثیر ورمیکمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم لوبیاقرمز آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه آموزشی و پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج واقع در ماهدشت کرج در سال 1393 شد. فاکتور اول در این آزمایش ارقام لوبیا شامل درخشان، گلی و صیاد لوبیاقرمز و فاکتور دوم شامل کود ورمیکمپوست در دو سطح - عدم مصرف و مصرف 8 تن در هکتار - بود.
نشان داد که بین ارقام مختلف لوبیاقرمز از نظر عملکرد و اجزای عملکرد تفاوت وجود داشت. همچنین اعمال ورمیکمپوست موجب افزایش ارتفاع گیاه، تعداد غلاف در مترمربع، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، بیوماس خشک و عملکرد دانه شد. نتایج به دست آمده بیانگر آن بود که در ارقام مورد مطالعه با کاربرد ورمی-کمپوست عملکرد دانه افزایش یافت و بیشترین عملکرد دانه در کاربرد ورمیکمپوست در رقم درخشان و به میزان 2491/67 کیلوگرم در هکتار حاصل شد.
مقدمه
رشد روزافزون جمعیت جهان، دستیابی همه افراد به تغذیه کافی و مطلوب را دچار مشکل ساخته و بیش از 20 درصد مردم با سوء تغذیه مواجه هستند. موضوع کمبود مواد پروتئینی در اغلب کشورها، اهمیت تولید و مصرف حبوبات را در رفع این مشکل، مورد تأکید قرار میدهد. افزون بر آن، حبوبات در تقویت حاصلخیزی خاک، تأمین علوفه دام و ایجاد پوشش گیاهی مناسب در جلوگیری از فرسایش خاک نیز مؤثرند .[14]
مصرف بی رویه کودهای شیمیایی به منظور افزایش تولیدات کشاورزی به ویژه در بخش زراعی، موجب بروز صدمات زیست محیطی و اختلال در حاصلخیزی خاک میشود. افزایش یونهای نیترات و نیتریت در خاک و آبهای جاری و زیرزمینی، سفت و قلیائی شدن خاک و کاهش حاصلخیزی آن، طغیان علفهای هرز و آفات و بیماریهای گیاهی، کاهش مزه و بوی طبیعی میوهها از پیامدهای عدم توجه به آثار مخرب کاربرد نامحدود این دسته از کودها است. استفاده از کودهای بیولوژیک و کودهای آلی یکی از راه-های موثر در اصلاح و افزایش حاصلخیزی خاک است. درحال حاضر کودهای بیولوژیک به عنوان گزینهای جایگزین برای کودهای شیمیایی، به منظور افزایش حاصلخیزی خاک در تولید محصولات کشاورزی پایدار مطرح شدهاند
در مقایسه با مواد مادری اولیه، ورمی کمپوستها دارای نمک محلول کمتر، ظرفیت تبادل کاتیونی بیشتر و میزان هیومیک اسید بیشتری میباشند .[2] ورمیکمپوست با توجه به مواد آلی که دارد، محل مناسبی برای رشد میکروارگانیسمهای خاکزی بوده و در این راستا نقش مهمی را در بهبود ساختمان و سایر خصوصیات خاک ایفا می-کند .[4]
ورمی کمپوستها دارای عناصر غذایی مانند فسفر، پتاسیم، کلسیم و منیزیم به فرمی که به آسانی برای گیاه قابل جذب و دسترسی است میباشند .[16] بر اساس نتایج پژوهشگران [21]، استعمال ورمیکمپوست موجب بهبود معنیدار عملکرد بیولوژیک ارقام گوجه فرنگی، نسبت به تیمار شاهد گردید. در یک پژوهش گلخانهای نیز که توسط محققان [17] بر روی گیاهان شبدر قرمز و خیار صورت گرفت، مشخص گردید که مصرف ورمیکمپوست موجب افزایش قابل ملاحظه عملکرد بیولوژیک در مقایسه با شاهد شد. همچنین بیان شده است که کرمهای خاکی و فضولات آنها بر رشد گیاهان تأثیر مثبت دارد و مقادیر عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم و منگنز و فراهمی آنها برای گیاهان در ورمیکمپوست در مقایسه با سایر بسترها بسیار بالاتر بود .[9]
تحقیقات نشان داده که استفاده از ورمی کمپوست در سبزیجات نشایی موجب افزایش رشد این گیاهان میشود .[3] تأثیرات ورمیکمپوست بر رشد بسیاری از گیاهان اعم از غلات، بقولات، سبزیجات، گیاهان زینتی و گلها در شرایط گلخانهای و در مزرعه مورد بررسی قرار گرفته است، در این آزمایشها تأثیر مثبت ورمیکمپوست در مقایسه با ترکیبهای خاکی و محیطهای بدون خاک بر جوانهزنی بذر، رشد نشاء و باروری گیاه مشاهده شده است. بهترین نتیجه از اضافهکردن ورمیکمپوست به محیطهای کشت گلدانی زمانی به دست آمده است که نسبت اختلاط ورمیکمپوست تنها 10-40 درصد حجمی باشد و نسبتهای بیشتر امتزاج معمولاً افزایشی را در رشد و تولید به دنبال ندارد. علت این امر ممکن است شوری زیاد ناشی از اضافهکردن مقادیر زیاد ورمیکمپوست باشد .[11] هدف از انجام این پژوهش تأثیر ورمیکمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم لوبیاقرمز بود.
مواد و روش
این آزمایش در سال 1393 در مزرعه آموزشی و پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج واقع در ماهدشت کرج انجام گردید. آزمایش مورد نظر به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی و در 3 تکرار صورت پذیرفت. فاکتور اول در این آزمایش ارقام لوبیا شامل درخشان، گلی و صیاد لوبیاقرمز، فاکتور دوم شامل کود ورمیکمپوست در دو سطح - عدم مصرف و مصرف 8 تن در هکتار - بود.
بذور مورد نیاز از موسسه نهال و بذر واقع در کرج تهیه گردید. قبل از کشت لوبیا عملیات خاکورزی شامل شخم، دیسک و لولر طبق روال معمول صورت گرفت. هر کرت آزمایشی 2×5 - متر - دارای 4 ردیف کاشت به طول 5 متر و فاصله 50 سانتی-متر از یکدیگر بود و فاصله بوتهها روی ردیف 10 سانتیمتر همچنین فاصله کرتها 75 سانتیمتر و فاصله تکرارها از هم 3/5 متر در نظر گرفته شد. دو ردیف کناری و همچنین 0/5 متر از ابتدا و انتهای هر کرت به عنوان حاشیه در نظر گرفته شد. مصرف ورمی کمپوست با توجه به مساحت کرتها و مقدار معین شده در هر هکتار محاسبه شد 8 - کیلوگرم برای هر کرت آزمایشی - و آن را با خاک هر کرت به طور کامل مخلوط نمودیم.
کشت بذور در تاریخ 1393/4/10 به صورت و در عمق 4 سانتیمتری و به صورت داغآب انجام گردید. مبارزه با علفهای هرز به صورت وجین دستی صورت پذیرفت و آبیاری به صورت نشتی بود. در تاریخ 19 مهر برداشت نمونهها انجام شد. برای اندازهگیری صفات مورد نظر از هر کرت با رعایت اثرات حاشیهای 5 نمونه به صورت تصادفی انتخاب شد. برای محاسبه بیوماس خشک نمونههای تهیه شده به مدت 48 ساعت در آون 72 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و سپس با استفاده از ترازوی دیجیتالی بیوماس خشک اندازهگیری شد. برای انجام تجزیه و تحلیل دادهها از نرمافزار SAS و جهت مقایسه میانگینها، از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد استفاده گردید.
نتایج و بحث ارتفاع گیاه: نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 نشان داد که بین ارقام مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری وجود داشت، همچنین اثر ورمیکمپوست و اثر متقابل رقم با ورمی-کمپوست در سطح احتمال یک درصد بر ارتفاع گیاه معنیدار بود. مقایسه میانگین ارتفاع بوته تحت اثر رقم و ورمیکمپوست نشان داد که در رقم گلی و صیاد کاربرد ورمیکمپوست به ترتیب موجب افزایش 17/66 و 13/04 درصدی ارتفاع گیاه شد ولی در رقم درخشان تأثیر معنیداری نداشت
ارتفاع بوته صفتی است که علاوه بر عوامل محیطی، تحت تأثیر ژنوتیپ هم قرار دارد. محققین [8] نیز گزارش کردهاند که بین ارقام مختلف لوبیا از نظر ارتفاع بوته تفاوت معنیداری وجود دارد. به نظر میرسد که بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی بستر کشت به وسیله و ورمیکمپوست [ 6]دلیل افزایش رشد گیاه نسبت به تیمار شاهد میباشد.
تعداد غلاف در مترمربع: نتایج به دست آمده از جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 مشخص کرد که اثر رقم، ورمیکمپوست و اثر متقابل رقم با ورمیکمپوست در سطح احتمال یک درصد بر تعدادغلاف در مترمربع معنیدار بود. همانطور که از مقایسه میانگین تعداد غلاف در مترمربع تحت اثر رقم با ورمیکمپوست - جدول - 2 مشخص است کاربرد ورمیکمپوست در رقم گلی موجب افزایش 43/78 درصدی تعداد غلاف نسبت به تیمار عدم مصرف شد، ولی در رقم درخشان و صیاد تفاوت معنیداری را موجب نگردید. شاید دلیل آن تفاوت در مورفولوژی و سیستم گیاهان و همچنین میزان کارایی زندگی همزیستی با میکروارگانیسم باشد.
پژوهشگران نیز گزارش کردند که ورمیکمپوست باعث افزایش معنیدار تعداد غلاف در گیاه نخود شده است، آنها علت این موضوع را فراهم شدن هر چه بهتر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه با کاربرد ورمیکمپوست دانستند .[13]
تعداد دانه در غلاف: نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 بیانگر آن بود که بین ارقام در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنی داری وجود داشت. بر اساس نتایج تجزیه واریانس ورمیکمپوست و اثر متقابل رقم با ورمیکمپوست تأثیر معنیداری در سطح احتمال یک درصد روی تعداد دانه در غلاف داشت. نتایج به دست آمده از مقایسه میانگینهای تعداد دانه در غلاف تحت اثر رقم با ورمیکمپوست - جدول - 2 مبین آن بود که در ارقام مورد مطالعه با کاربرد ورمی-کمپوست تعداد دانه در غلاف افزایش یافت و بیشترین تعداد دانه در کاربرد ورمیکمپوست در ارقام درخشان و صیاد به میزان 3/5 دانه به دست آمد. همچنین مشخص شد که کاربرد ورمیکمپوست در رقم درخشان 27/27 درصد، در رقم گلی 5/61 درصد و در رقم صیاد 9/38 درصد تعداد دانه در غلاف را افزایش داد.
گزارش شده است که بین ارقام مختلف لوبیا تفاوت معنیداری از نظر تعداد دانه در غلاف وجود داشت که با نتایج به دست آمده مشابهت دارد .[10] میتوان دلیل افزایش تعداد دانه را به علت تولید مواد هومیک و سایر مواد محرک رشد نظیر هورمونهای رشد گیاهی، در طول فرآیند تولید ورمیکمپوست توسط ریزموجودات و در نتیجه افزایش زیست توده، فعالیت و تنوع زیستی میکروبی و بهبود حاصلخیزی خاک دانست .[1]
وزن صد دانه: اطلاعات به دست آمده از نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 مبین آن بود که بین ارقام مورد استفاده در پژوهش در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری وجود داشت، اثر ورمی-کمپوست و اثر متقابل رقم با ورمیکمپوست در سطح احتمال یک درصد بر وزن صد دانه معنیدار بود. مقایسه میانگینهای وزن صد دانه تحت اثر رقم و ورمیکمپوست مبین آن بود که در ارقام درخشان و صیاد مصرف ورمیکمپوست منجر به افزایش وزن صد دانه شد ولی در رقم گلی تفاوت معنیداری از نظر آماری مشاهده نگردید، بر اساس نتایج حاصل شده مصرف ورمیکمپوست با افزایش 14/83 درصدی وزن صد دانه در رقم درخشان و 15/42 درصدی وزن صد دانه در رقم صیاد همراه بود - جدول . - 2
تفاوتهای ژنتیکی بین ژنوتیپها باعث تفاوت در وزن صد دانه می-شود .[10] گزارش کردهاند که کود ورمیکمپوست از طریق تحریک فعالیت ریزجاندارهای مفید خاک و عرضه مداوم و پایدار عناصر معدنی به ویژه نیتروژن به گیاه، موجب افزایش اجزاء وزن دانه می-گردد .[5]
بیوماس خشک: نتایج تجزیه واریانس - جدول - 1 نشان داد که بین ارقام مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد اختلاف معنیداری وجود داشت، همانطور که از نتایج تجزیه واریانس مشهود است ورمیکمپوست و اثر متقابل رقم با ورمیکمپوست در سطح احتمال یک درصد تأثیر معنیداری روی بیوماس خشک داشت. مقایسه
ورمیکمپوست تأثیر معنیداری روی عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد داشت.
نتایج به دست آمده از مقایسه میانگینهای عملکرد دانه تحت اثر رقم با ورمیکمپوست - جدول - 2 مبین آن بود که در ارقام مورد مطالعه با کاربرد ورمیکمپوست عملکرد دانه افزایش یافت و بیشترین عملکرد دانه در کاربرد ورمیکمپوست در رقم درخشان و به میزان 2491/67 کیلوگرم در هکتار حاصل شد. میتوان بین نمود که کاربرد ورمیکمپوست موجب افزایش 54/17،
جدول -1 نتایج تجزیه واریانس تأثیر ورمیکمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم لوبیاقرمز
جدول -2 مقایسه میانگینهای تأثیر ورمیکمپوست بر عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم لوبیاقرمز
میانگینهای بیوماس خشک تحت اثر رقم و ورمیکمپوست مبین آن بود که در ارقام مورد مطالعه مصرف ورمیکمپوست منجر به افزایش بیوماس خشک شد به طوری که بیشترین بیوماس خشک به مقدار 566/76 گرم در متر مربع مربوط به مصرف ورمیکمپوست در رقم درخشان بود، همچنین مشخص شد که کاربرد ورمیکمپوست موجب افزایش 46/68، 22/66 و 23/68 درصدی بیوماس خشک به ترتیب در ارقام درخشان، گلی و صیاد گردید
گزارشهایی وجود دارد که اختلاف معنیدار بین ژنوتیپهای لوبیا از نظر وزن خشک بوته را نشان میدهد .[18] پژوهشگران دلیل مثبت ورمیکمپوست بر رشد و بیوماس گیاهان را وجود ریزجانداران هوازی و همچنین وجود موادی مانند پیت با ظرفیت هوادهی و نگهداری آب بالا و سطوح جذب عناصر غذایی در این کود بیان کردند .[12]
عملکرد دانه: نتایج به دست آمده از جدول تجزیه واریانس - جدول - 1 مشخص کرد که اثر رقم، ورمیکمپوست و اثر متقابل رقم با 22/14 و 23/79 درصدی عملکرد دانه در ارقام درخشان، گلی و صیاد شد.
علاوه بر عناصر غذایی و مواد آلی، ورمیکمپوست دارای مقادیر زیادی مواد هیومیکی میباشد، که این مواد از طریق بهبود زیست فراهمی عناصر غذایی خاص، به ویژه آهن و روی [7] و اثر مستقیم بر متابولیسم گیاهی [15] باعث افزایش رشد و عملکرد گیاه می-گردند .
