بخشی از مقاله
چکیده:
به منظور بررسی تاثیر بازدارنده نیتریفیکاسیون DMPP در افزایش نیتروژن مشتق شده از کود نشاندار در ارقام مختلف گندم پاییزه ، آزمایش گلخانهای در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با آرایش فاکتوریل شامل پنج رقم مختلف گندم با شاخص متفاوت و فاکتور دوم در سه سطح بدون کود، کود سولفات آمونیوم نشاندار 15N و کود سولفات آمونیوم نشاندار حاوی DMPP در سه تکرار و در طی سالهای 1393-1392 انجام شد.
تجزیه آماری دادهها موید این مطلب بود که ژنوتیپهای با شاخص تبعیض ایزوتوپی کوچکتر، بیشترین میزان تولید بذر، کاه و وزن هزار دانه را به خود اختصاص دادند. به نظر میرسد ژنوتیپهای با پایینتر به دلیل سیستم ریشهای توسعه یافتهتر و سطح جذب گستردهتر آب، از سطوح مقاومت به خشکی بیشتری برخوردار بوده بدین ترتیب توانستهاند درصد بیشتری از عناصر کودی را در مرحله دانهبندی جذب نموده و کارایی مصرف کود نیتروژنی را نیز به میزان %32/35 افزایش دهند.
نتایج همچنین نشان دهنده همبستگی معنیدار تولید محصول در نتیجه کاربرد DMPP بود. تفاوت تولید محصول دانه در ژنوتیپهای G1، 2G و G3 بارزتر بوده و این امر نشان میدهد که کاربرد DMPP در ژنوتیپهای با کلاس پایینتر از نظر مقاومت به خشکی، میتواند افزایش محصول بیشتری را به همراه داشته باشد.
مقدمه:
امروزه کاربرد زیاده از حد کودهای شیمیایی در اراضی کشاورزی دلیل عمده آلودگی آبهای زیرزمینی به شمار می-رود .][1 جدا از مخاطرات زیستمحیطی، آبشویی نیترات به عنوان یکی از مهمترین راههای اتلاف نیتروژن از خاک شناخته شده است .][2 بدین ترتیب کارایی مصرف پایین کودهای نیتروژنی از پیامدهای مستقیم این فرایند خواهند بود .][3 در این راستا تاخیر اکسیداسیون بیولوژیکی آمونیوم با استفاده از بازدارندهها میتواند اتلاف نیتروژن را طی فرایند آبشویی کاهش دهد .][4 بعلاوه این فرایند میتواند باعث کاهش pH ریزوسفر شود و بدین ترتیب جذب فسفر افزایش یافته و در نتیجه کارایی مصرف آن افزایش خواهد یافت
بازدارندههای نیتریفیکاسیون ترکیباتی هستند که اکسیداسیون زیستی آمونیوم به نیتریت را بدون تاثیر بر اکسیداسیون نیتریت به نیترات به تاخیر میاندازند. 3 و -4دی متیلپیرازولفسفات - DMPP - یک بازدارنده جدید با خصوصیات مطلوب است. امروزه این ماده در فرمولاسیونهای مختلف کودی در بازار موجود بوده و قابلیت استفاده در مزرعه را دارد.
DMPP به همراه کودهای معدنی - نیتراتی و آمونیومی - در مقادیر کمتر از یک دهم DCD مورد مصرف - بر اساس توصیه شرکت سازنده 0/5 تا 1/5 کیلوگرم در هکتار - میتواند فرایند نیتریفیکاسیون را به مدت 10 هفته به تاخیر اندازد. البته میزان تاخیر، بسته به شرایط آب و هوایی و خصوصیات محلهای مورد مطالعه متغیر خواهد .
در سطح جهانی در بیست و پنج سال گذشته تحقیقات گسترده در خصوص کاربرد طیف وسیعی از بازادارندههای نیتریفیکاسیون به منظور کاهش آلایندگیهای زیست محیطی - ناشی از کاربرد بیرویه کودهای نیتروژنی - و افزایش بهرهوری آن صورت گرفته است.
عمده فعالیت انجام شده در دهه اول مطالعات، متمرکز بر تاثیر بازدارندهها در بهبود عملکرد محصولات کشاورزی بوده است. در این راستا مطالعات اندکی نیز در خصوص آبشویی عنصر نیتروژن و سایر عناصر غذایی در خاکهای مختلف صورت گرفته است
لینزمایر و همکاران با استفاده از کودهای آمونیومی و نیتراتی نشاندار شده با 15N میزان تصاعد گاز N2O را تحت تاثیر بازدارنده DMPP در گندم زمستانه مورد بررسی قرار دادند ایشان گزارش نمودند که میزان تصاعد گاز N2O در نتیجه استعمال کودهای نیتراتی، بیشتر از کودهای آمونیومی خواهد بود. این فرایند 20 درصد کاهش در نتیجه کاربرد بازدارنده DMPP را نشان داده و نتایج ردیابی ایزوتوپی نشان داد که 10 الی 40 درصد از تصاعد گاز N2O مربوط به مخزن نیتروژنی کود و 60 الی 90 درصد نیز به مخزن نیتروژنی خاک نسبت داده شده است.
نتایج گزارش نیز حاکی از آن بود که مخزن نیتروژن میکروبی، به عنوان یک منبع مهم از اتلاف نیتروژن بصورت تصاعد گاز N2O عمل نموده است. در مقایسه کودهای جامد و محلول ایشان گزارش نمودند که کاربرد کودهای دانهای باعث تصاعد ناچیزتر گاز N2O میشود.
بطور کلی گستره فعالیتهای پژوهشی در خصوص بازدارندههای نیتریفیکاسیون را میتوان به گزینش تقاطعی در دو گروه از عوامل نسبت داد. گروه اول شامل متغیرهای محیطی در کاهش و یا افزایش فرایند نیتراتسازی - نظیر میزان رطوبت و درجه حرارت خاک، مشکلات شوری و قلیائیت، میزان مواد آلی، بافت و pH خاک، توزیع و گستره ترشحات ریشهای، جمعیت باکتریهای نیتروزوموناس و ... - و گروه دوم مربوط به شاخصهای موثر در سودمندیهای کاربرد DMPP - نظیر افزایش کارایی مصرف کودهای نیتروژنی و فعالیتهای آنزیمی، افزایش میزان تولید محصول و کاهش آبشویی نیترات و سایر عناصر معدنی و ... - میباشد.
به عنوان مثال یوکیااگانگ و همکاران تاثیر رطوبت و درجه حرارت خاک را در کاهش آبشویی نیترات تحت اثر DMPP مورد بررسی قرار دادهاند ][9 و یا لیهووا جمعیت باکتریهای نیتروزوموناس را در افزایش میزان تولید محصول برنج و شلغم تحت اثر DMPP آزمایش نمودند .][10 به هر حال فعالیتهای صورت گرفته در 25 سال گذشته بسیاری از موارد تحقیقاتی فوق را پوشش داده است.
از جمله فعالیتهای تحقیقاتی که در رابطه با آن، مورد خاصی گزارش نشده است میتوان به تاثیر ارقام مختلف گندم پاییزه - با شاخص تبعیض ایزوتوپی کربن13 متفاوت - در کارایی DMPP در بازدارندگی نیترات سازی و افزایش میزان تولید محصول اشاره نمود. گیاهان با تبعیض ایزوتوپی کربن13 پایین، از شاخصهای فیزیولوژیکی متناظر با تحمل به شرایط تنش - نظیر توسعه سیستم ریشهای گسترده جهت بهینه نمودن کارایی مصرف آب - برخوردار میباشند.
تاخیر در فرایند تبدیل آمونیوم به نیترات منجر به جذب بیشتر آمونیوم توسط گیاه میشود. گیاه نیز جهت ایجاد توازن با الکتریکی از خود پروتون آزاد مینماید. این امر باعث میشود تا محیط ریزوسفر اسیدیتر شده و فراهمی عناصر غذایی افزایش یابد که پیامد مستقیم این امر، رشد بیشتر گیاه خواهد بود.
لذا در این بررسی سعی بر این است تا اثرات ترکیبی کاربرد واریتههای مختلف گندم دیم - با تبعیض ایزوتوپی کربن-13 و سطوح مقاومت به خشکی متفاوت - در ارتباط با کارایی DMPP و تولید محصول مورد ارزیابی کمی و کیفی قرار گیرند. به بیان دیگر اثرات DMPP در کارایی مصرف کود سولفات آمونیوم و تولید محصول در پنج رقم مختلف گندم - سطوح بالا، متوسط و پایین تبعیض ایزوتوپی کربن- - 13 مورد آزمون قرار گیرد.
مواد و روشها:
آزمایش بصورت گلخانهای در قالب طرح بلوک کامل تصادفی - CRD - و به صورت فاکتوریل در سه تکرار و در طی سالهای 1393-1392 طی دو کشت متوالی انجام شد. فاکتور اول شامل پنج رقم مختلف گندم به ترتیب با شاخص تبعیض ایزوتوپی کربن-13 بالا - G 1=3/43 - ، تا حدودی بالا - G 2=1/91 - متوسط - G 3=1/30 - ، تا حدودی پایین -0/54 - - G 4= و پایین - G 5=-3/40 - و فاکتور دوم در سه سطح بدون کود - N - ، کود سولفات آمونیوم نشاندار - F - 15N و کود سولفات آمونیوم نشاندار+15N بازدارنده نیتریفیکاسیون - D - DMPP در نظر گرفته شد.
