بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تأثیر پیش تیمار بذر، نیتروکسین و کود نیتروژنه بر ذرت، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار با سه فاکتور، پیش تیمار در سه سطح هیدروپرایمینگ، اسموپرایمینگ و شاهد، نیتروکسین در دو سطح مصرف و عدم مصرف و کود شیمیایی نیتروژن در سه سطح 450، 225 و 0 کیلوگرم در هکتار در سال زراعی 89 انجام شد. براساس نتایج، تأثیر پرایمینگ بر CGR و RGR و اثر نیتروکسین بر LAI، CGR و RGR و اثر کود نیتروژن بر روی کلیه صفات مورد آزمایش در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود.
مقدمه
گیاهان خانواده غلات از نظر تنوع و تولید در تغذیه انسان بیشترین سهم را دارند. دانههای تولید شده از غلات، به خاطر ارزش غذایی زیادی که دارند و مورد استفاده بشر قرار میگیرند، نزدیک به 90 درصد کل تولید دانه را تشکیل میدهند.[16] با توجه به اینکه عمده اراضی زراعی کشور ایران در ردیف خاکهای کم بازده قرار دارند یکی از دلایل افت عملکرد عدم شرایط بهینه بستر بذر میباشد و این امر با مدیریت صحیح علمی تا حدود زیادی قابل جبران است. پرایمینگ بذر تکنیکی است که به واسطه آن بذور پیش از قرارگرفتن در بستر خود و مواجهه با شرایط اکولوژیکی محیط، به لحاظ فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی آمادگی جوانهزنی را به دست میآورند. این امر میتواند سبب بروز تظاهرات زیستی و فیزیولوژیکی متعددی در بذر پرایم شده و گیاه حاصل از آن گردد.[13] امروزه با توجه به ایجاد آلودگیهای زیست محیطی ناشی از مصرف کودهای شیمیایی، تولید و مصرف کودهای زیستی به عنوان مهمترین رویکرد در زمینه بیوتکنولوژی خاک به شمار میرود. کود بیولوژیک، صرفاً به منظور تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه تولید میشود.[18] امروزه کودهای بیولوژیک به عنوان یک جایگزین برای کودهای شیمیایی با هدف افزایش باروری خاک و تولید محصولات در کشاورزی پایدار محسوب میشوند.[26] در آزمایشی به منظور بررسی تأثیر پیش تیمار بذر بر گیاه ذرت، نتایج نشان داد که شاخصهای فیزیولوژیکی رشد شامل شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت جذب خالص تحت تاثیر پیش تیمار بذر قرار گرفت. عملکرد دانه تحت تأثیر شیوههای مختلف پیش تیمار بذر قرار گرفت. همچنین گیاه پرایم ارتفاع بیشتری در مقایسه با گیاهان غیرپرایم داشت.[19] در آزمایشی دیگر اکرم و همکاران[1] مشاهده کردند که کاربرد نیتروژن در سطوح بالا شاخصهای فیزیولوژیکی مثل شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت فتوسنتز خالص و اجزای عملکرد را درمقایسه با شاهد افزایش داد. همچنین در آزمایشی به منظور بررسی اثرات کود شیمیایی و کود زیستی بر گیاه ذرت، مشاهده شد که بیشترین عملکرد دانه در شرایط استفاده از تیمار تلفیقی کود شیمیایی و زیستی حاصل شد، سرعت رشد گیاه نیز در تیمار تلفیقی کود اوره و کود بیولوژیک دارای بیشترین مقدار بود.[27] هدف از اجرای این تحقیق بررسی تأثیر کاربرد کود نیتروژنه همراه با پیش تیمار بذر و مصرف نیتروکسین جهت بالا بردن رشد و عملکرد ذرت بود.
مواد و روشها
آزمایش در سال زراعی 1389 در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی دانگاه رازی کرمانشاه انجام شد. این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل سه عاملی در قالب طرح پایه بلوکهای کامل تصادفی با 18 تیمار در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایشی عبارت بودند از: پیش تیمار بذر به سه سطح شامل: پیش تیمار بذر توسط آب مقطر - هیدروپرایمینگ - - P1 - ، پیش تیمار بذر توسط ماده - P2 - HB-101 ، بدون پرایم - شاهد - - P0 - و تیمار کود زیستی - نیتروکسین - با دو سطح شامل: مصرف - B1 - و عدم مصرف - B0 - و تیمار مصرف کود شیمیایی نیتروژنه - اوره - با سه سطح شامل عدم مصرف - - N0، مصرف به مقدار توصیه شده - 250 کیلوگرم در هکتار - - N1 - و نصف مقدار توصیه شده . - N2 - هرکرت به عنوان یک تیمار شامل7 خط کاشت به طول 9 متر و فاصله خطوط کاشت 75 سانتیمتر، فاصله بین بوتهها روی خطوط کاشت 20 سانتیمتر،کشت به صورت کپهای و در هر کپه 3 بذر کشت و در زمان مناسب - چهار برگی - یک بوته که وضعیت بهتری داشت نگهداری و دو بوته دیگر حذف شد. یک ترکیب سنتتیک که منشاء طبیعی داشته و موجب تقویت گیاهان زراعی و باغی میشود، مادهای با نام HB-101 است. این ماده تقویت کننده رشد، از ترکیب عصارههای درختان سدر، کاج، سرو و گیاه بارهنگ بدست آمده که باعث افزایش کمی و کیفی محصول، قدرت رشد، سلامت و تحمل به تنش درگیاهان زراعی، باغی و زینتی میشود. این ماده یک محصول صددرصد ارگانیک و سالم است که برای گیاهان، جانوران و محیط زیست بیخطر بوده و خسارت کودهای شیمیایی را کاهش و عناصر ضروری کم مصرف را در اختیار گیاه قرار میدهد. برای تیمار بذر توسط آب مقطر و ماده HB-101، بذرهای ذرت به مدت 24 ساعت در محلول مورد نظر و در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار داده شدند و پس از طی این مدت بذرها از محلول خارج و در شرایط آزمایشگاه نگهداری تا خشک شدند و سپس اقدام به کشت آنها شد. هر 6 روز یکبار اقدام به نمونهبرداری شد . نوع کود نیتروژنه مصرفی از نوع اوره بود که یک دوم آن در مرحله 5 تا 7 برگی یعنی حدود 25 روز پس از کاشت و باقیمانده در هنگام ظهور گل تاجی - گل نر - به صورت سرک مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به دستورالعمل مصرف کود نیتروکسین، این کود به صورت سرک در آبیاری دوم مورد استفاده قرار گرفت. به این صورت که مقدار نیم لیتر از محلول نیتروکسین را در 20 لیتر آب در ظرف دارای شیر خروجی حل کرده و در زمان مناسب هنگام آبیاری مزرعه با تنظیم محلول خروجی از ظرف، با اختلاط محلول نیتروکسین و آب آبیاری، نیتروکسین به تدریج به ریشه تمام گیاهان مستقر در مزرعه رسانیده شد. از نرم افزار SAS برای تجزیه واریانس دادهها و از نرم افزار آماری MSTAT-C برای مقایسه میانگین تیمارها استفاده شد. نتیجه و بحث حداکثر شاخص سطح برگ: نتایج تجزیه واریانس در مورد شاخص سطح برگ نشان داد که اثرات کود نیتروژن و نیتروکسین در سطح احتمال یک درصد بر این صفت معنیدار بود - جدول. - 1 نتایج نشان داد افزایش مصرف نیتروژن به افزایش شاخص سطح برگ منجر شد به نحوی که بیشترین - 4.1 - و کمترین - 2.8 - شاخص سطح برگ به ترتیب در تیمار مصرف نیتروژن در حد توصیه و تیمار شاهد مشاهده شد. اما اختلاف معنی داری میان تیمار توصیه کودی و مصرف نیمی از نیتروژن توصیه شده مشاهده نشد. مطالعات گارنر و همکاران[8]نشان داد که معمولاً شاخص سطح برگ سه تا پنج، برای تولید حداکثر ماده خشک در اغلب محصولات زراعی مناسب است. تأثیر نیتروژن به ویژه در اوایل دوره رشد موجب توسعه و گسترش سطح برگ می شود.[14] افزایش شاخص سطح برگ ناشی از سهم عمده نیتروژن در تشکیل ساختار آنزیمهای فتوسنتزی و تولید آسیمیلات ها و کلروفیل برگ میباشد.[25] این موضوع بیانگر آن است که در مراحلرشد سریع گیاه که شرایط محیطی اعم از تشعشع، رطوبت و طول روز و درجه حرارت بسیار مناسب بوده، گیاه نیتروژن بیشتری مصرف و اندامهای هوایی را توسعه و حداکثر شاخص سطح برگ را در کمی بعد از گلدهی تولید مینماید. افزایش معنیدار شاخص سطح برگ ذرت بر اثر افزایش میزان کود نیتروژن گزارش شده است.[22] در مقایسه میانگین اثر نیتروکسین بر شاخص سطح برگ ، شاخص سطح برگ بالاتر برابر با 3/9 در تیمار مصرف نیتروکسین مشاهده گردید. شاخص سطح برگ کمتر برابر با 3/3 مربوط به تیمار بدون مصرف نیتروکسین بود. یساری و پاتواردهان[28] بیان کردند که میزان افزایش سطح برگ، ظرفیت فتوسنتزی گیاه را تعیین میکند. این محققان بر افزایش معنیدار شاخص سطح برگ، زمانی که کودهای زیستی به کاربرده شده بود، تأکید دارند. باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن شامل آزوسپیریلوم، سودوموناس و ازتوباکتر از طریق همیاری با ریشه گیاهان، موجب افزایش سطح جذب رطوبت میشود و این شبکه گسترده ریشهای از طریق جذب آب و املاح و انتقال آنها به گیاه میزبان موجب افزایش سطح برگ آن میشود.[14] گیاهان حاصل از بذرهای تلقیح شده با باکتری به علت سبز شدن سریعتر و کامل کردن دوره رشد رویشی از سطح برگ بیشتری نسبت به گیاهان شاهد برخوردار هستند.[15] حداکثر سرعت رشد محصول:: نتایج تجزیه واریانس دادهها حاکی از معنیدار بودن اثرات اصلی پیش تیمار بذر، کود زیستی و کود نیتروژنه در سطح احتمال یک درصد در مورد سرعت رشد محصول بود - جدول. - 1 مطابق نتایج مقایسه میانگین، اثر مصرف نیتروژن توصیه شده دارای بالاترین سرعت رشد محصول برابر با 46/33 گرم بر مترمربع در روز بود که با سایر تیمارها تفاوت معنیداری نشان داد. کمترین سرعت رشد محصول به تیمار عدم مصرف نیتروژن تعلق داشت که با بالاترین سرعت رشد محصول تفاوتی 42/09 درصدی نشان داد. این موضوع بیانگر آن است که در مرحلهای که گیاه رشد سریع خود را سپری می کند با توجه به مساعد بودن شرایط محیطی و در اختیار داشتن عناصر غذایی کافی سطح برگ خود را سریعتر توسعه داده و در نتیجه سرعت رشد محصول افزایش مییابد. سرعت رشد محصول تحت تأثیر گسترهای از عوامل از جمله دما، میزان تابش خورشید، آب و مواد غذایی موجود، نوع و سن گیاه قرار میگیرد.[22] کمبود نیتروژن از طریق پایین آوردن سطح برگ و نیز بر هم خوردن سنتز و تخریب پروتئین، پیری زودرس برگها را سبب میگردد و به خصوص با اثر روی ریبولوز کربوکسیلاز بر فرایند فتوسنتز گیاه تأثیر میگذارد. مصرف نیتروژن بر روی رشد گیاه تأثیر میگذارد، به نحوی که میزان فتوسنتز در سطح برگ ذرت با کاهش سطح نیتروژن کاهش مییابد.[4] در شرایط کمبود کود نیتروژنه به دلیل کوچکتر بودن برگها، کم بودن تعداد برگها، کاهش فتوسنتز و کاهش تولید ماده خشک، مقدار سرعت رشد محصول کاهش مییابد.[20] مطابق نتایج مقایسه میانگین مصرف نیتروکسین دارای سرعت رشد گیاه بالاتر برابر با 42/11 گرم بر مترمربع در روز و سرعت رشد گیاه کمتر برابر با 35/03 گرم بر مترمربع در روز مربوط به تیمار بدون مصرف نیتروکسین بود. سرعت رشد گیاه در مراحل اولیه رشد به دلیل کامل نبودن پوشش گیاهی و جذب درصد کمی از نور خورشید پایین بوده و با نمو گیاه و توسعه سطح برگ به سرعت افزایش مییابد. به طور معمول مقدار بالای سرعت رشد گیاه برای هر گونه گیاهی معین در شرایط مطلوب هنگامی پدید میآید که پوشش برگها کامل شده باشد و این حالت نشان دهنده حداکثر توانایی تولید ماده خشک و حداکثر میزان تبادل انرژی خورشید در گیاه میباشد.[15] باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن با تأثیر بر روی رشد سیستم ریشهای باعث افزایش میزان توسعه ریشه، تعداد سلولهای مریستمی و سطح برگ شده و باعث تخصیص بیشتر مواد فتوسنتزی به ریشه و افزایش سرعت رشد محصول میشوند.[15] برخی محققین چنین نتیجه گرفتهاند که باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن به طور مستقیم در افزایش فتوسنتز گیاه میزبان نقش ندارند، بلکه از طریق بهبود روابط آبی در سیستم متشکل از آب- خاک- گیاه و نیز تولید هورمون و تغییر روابط هورمونی، سطح فتوسنتز گیاه میزبان را نسبت به گیاهان شاهد بالاتر نگه میدارند.
