بخشی از مقاله
چکیده
کاربرد کود نیتروژن با توجه به میزان نیتروژن موجود در برگهاي گیاهان یکی از راهکارهاي علمی و عملی براي افزایش کارایی مصرف کود میباشد. از آنجا که وجود رابطه خطی بین میزان کلروفیل برگ و مقدار نیتروژن آن به اثبات رسیده است میتوان با استفاده از دستگاه کلروفیل متر به صورت غیر مستقیم میزان نیتروژن موجود در برگها را نیز تخمین زد. به منظور بررسی اثر انواع کودهاي نیتروژنه و سطوح مختلف آن بر میزان کلروفیل برگ ذرت آزمایشی به صورت کرتهاي خرد شده در متن طرح بلوکهاي کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد.
در این آزمایش هفت تیمار مختلف کود نیتروژن در کرت اصلی قرار گرفت و کرت فرعی شامل 2 رقم زودرس و دیررس ذرت بود. بر اساس نتایج بدست آمده یک رابطه خطی بین غلظت نیتروژن در برگهاي هر دو رقم ذرت و عدد کلروفیل متر مشاهده شد و افزایش کاربرد نیتروژن باعث شد که عدد کلروفیلمتر از مرحله رشدي V9 به بعد افزایش یابد . مشاهده شد که عدد کلروفیل متر از ابتداي فصل رشد تا مرحله رشديR1 درهر دو رقم ذرت افزایش یافت و پس از این مرحله به تدریج مقدار آن کاهش یافت. در رقم زودرس بیشترین مقدار عدد کلروفیل متر اندکی قبل از مرحله R1 مشاهده شد و پس از آن مقدار کلروفیل و نیتروژن برگ این رقم با سرعت و شدت بیشتري کاهش یافت.
-1 مقدمه
نیتروژن یکی از اجزاء تشکیل دهنده اسیدهاي آمینه، پروتئنها و اسیدهاي نوکلئیک بوده و نقش عمده اي درفیزیولوژي گیاه دارد. از این رو نیتروژن عنصري است که بیش از سایر عناصر تولید گیاهان زراعی را محدود می کند و کمبود آن تقریبا در همه جا وجود دارد مگر آنکه بصورت کود مصرف شود . بطور کلی در مناطق خشک و نیمه خشک نیتروژن اولین عنصر غذایی است که کمبود آن مطرح می شود چرا که مقدار مواد آلی که عمده ترین منبع ذخیره نیتروژن محسوب می شود، در این مناطق ناچیز است.
چنانچه جذب نیتروژن بدلیل کاهش فراهم بودن آن در خاك کم شود، محتواي نیتروژن گیاه کاهش می یابد و گیاه از طریق کم کردن مصرف نیتروژن به این عدم تعادل واکنش نشان میدهد، این امر موجب کاهش میزان رشد و تجمع ماده خشک می شود. اگر کمبود شدیدتر شود حتی کاهش رشد گیاه نیز ممکن است نتواند محتواي نیتروژن داخل خود را حفظ کند و گیاه به تجزیه پروتئینها و سایر ترکیبات نیتروژنه موجود در بافتهاي قدیمی تر می پردازد تا از آنها در برگهاي جوان و میوه هاي در حال رشد استفاده کند. وقوع چنین حالاتی باعث بروز علائم قابل رویت کمبود این عنصرمی شود . نیتروژن، علاوه بر شرکت در ساختمان پروتئینها، قسمتی از کلروفیل را نیز تشکیل می دهد به همین دلیل فراهمی آن بر میزان کلروفیل برگها اثر می گذارد و گیاهانی که کمبود نیتروژن دارند رنگشان سبز کمرنگ یا زرد می شود .
-2روش پژوهش و مراحل انجام طرح
این آزمایش به صورت کرتهاي خرد شده در متن طرح بلوکهاي کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه لرستان اجرا شد. در این آزمایش تیمارهاي مختلف کود نیتروژن در کرت اصلی قرار گرفت و کرت فرعی شامل 2 رقم زودرس و دیررس ذرت بود که در سطح وسیع توسط کشاورزان کاشت میشوند. کرت اصلی شامل 7 سطح کود نیتروژن به شرح زیر بود:
-1 کاربرد نیتروژن به میزان 100کیلوگرم در هکتار به شکل اوره - - N1 -2 کاربرد نیتروژن به میزان 200کیلوگرم در هکتار به شکل اوره - - N2
-3 تقسیط و کاربرد 200 کیلو کود اوره در دو نوبت - - N3
-4 کاربرد نیتروژن به میزان 100کیلوگرم در هکتار به شکل نیترات آمونیوم - - N4 -5 کاربرد نیتروژن به میزان 200کیلوگرم در هکتار به شکل نیترات آمونیوم - - N5 -6 تقسیط و کاربرد 200 کیلو کود نیترات آمونیوم در دو نوبت - - N6
-7 تیمار شاهد بدون کاربرد کود - N7 -
در طول فصل رشد نمونه هاي گیاهی از بخشهاي مختلف تهیه شده و میزان نیتروژن کل آنها به روش هضم کلدال اندازه گیري شد. سه روز پس از انجام هر آبیاري با استفاده از دستگاه کلروفیل متر SPAD-502 در ساعات اولیه روز اقدام به برآورد کلروفیل شد و متوسط 30 بار اندازه گیري از 3 برگ کاملا توسعه یافته و فوقانی بوته هاي ذرت به عنوان عدد کلروفیل متر در آن کرت ثبت شد.
-4نتایج و بحث
رابطه نیتروژن و غلظت کلروفیل برگ
افزایش کاربرد نیتروژن باعث شد که عدد کلروفیلمتر از مرحله رشدي V9 به بعد افزایش یابد. رقم زودرس در تیمار شاهد که مقدار نیتروژن قابل دسترس براي گیاه بسیار کمتر از بقیه تیمار ها است، کلروفیل کمتري داشت درحالیکه در تیمارهاي کودي عدد کلروفیلمتر رقم زودرس بیشتر بود. به طور کلی کاربرد نیتروژن در دو نوبت تاثیر بسیار اندکی بر افزایش عدد کلروفیلمتر در هر دو رقم داشت و اختلاف عدد کلروفیل متر دراین تیمار با تیمارهایی که کل کود یکباره مصرف شده بود معنی دار نبود.
مشاهده شد که عدد کلروفیل متر از ابتداي فصل رشد تا مرحله رشديR1 درهر دو رقم ذرت افزایش یافت و پس از این مرحله به تدریج مقدار آن کاهش یافت. در رقم زودرس بیشترین مقدار عدد کلروفیل متر اندکی قبل از مرحله R1 مشاهده شد و پس از آن مقدار کلروفیل و نیتروژن برگ این رقم با سرعت و شدت بیشتري کاهش یافت.
پژوهشگران دیگر نیز گزارش کردهاند که بیشترین مقدار عدد کلروفیل متر در مرحله رشدي پژوهشگران دیگر نیز گزارش کردند که بیشترین مقدار عدد کلروفیل متر در مرحله رشدي R1 مشاهده شد. افزایش عدد کلروفیل متر با افزایش سن گیاه بوسیله پژوهشگران دیگر نیز گزارش شده است . - Costa et al., 2001 - کمترین میزان کلروفیل برگ در مراحل اولیه رشد ذرت مشاهده شد و روند افزایش آن بیانگر این نکته است که با گذشت زمان گیاه بخش کمتري از نیتروژن جذب شده را صرف ساختن کلروفیل میکند
بر اساس نتایج بدست آمده یک رابطه خطی بین غلظت نیتروژن در برگهاي هر دو رقم ذرت و عدد کلروفیل متر مشاهده شد. غلظت نیتروژن برگ هم بر سرعت توسعه کنوپی و هم بر سرعت فتوسنتز تاثیر میگذارد. رابطه عدد کلروفیل متر و غلظت نیتروژن در مرحله رشدي R1 بسیار معنیدار بود. علائم کمبود نیتروژن همیشه به صورت رنگ پریدگی بخشهاي مسنتر گیاه مشاهده میشود در حالیکه بخشهاي جوانتر براي مدت بیشتري سبز میمانند .
به عنوان یک قاعده کلی برگهاي بسیار جوان نیز در مقایسه با سایر برگها کمرنگتر هستند زیرا مقدار نیتروژنی که در اثر انتقال مجدد از سایر اندامها به این برگها میرسد بسیار کمتر از مقدار لازم براي رشد برگ و ساخت کلروفیل است . - Bergmann, 1992 - پنگ و همکاران - Peng et al., 1996 - نشان دادند که رابطه خطی بین غلظت نیتروژن برگ و عدد کلروفیل متر بستگی به مرحله رشدي گیاه، محل اندازهگیري روي برگ و رقم گیاه زراعی دارد. بر اساس نتایج دویر و همکاران - Dwyer., 1995 - به علت اینکه دامنه اعداد کلروفیل متر در مرحله V6 بسیار باریک است، امکان شناسایی و تشخیص نقاطی از مزرعه که دچار کمبود نیتروژن هستند در این مرحله وجود ندارد.
نتایج این آزمایش نشان داد که میتوان از اعداد کلروفیل متر براي تعیین وضعیت نیتروژن گیاه و تشخیص کمبود نیتروژن و مدیریت کوددهی استفاده کرد. برخی پژوهشگران - Chapman and Barreto, 1997; - Hawkins et al., 2007; به جاي اندازهگیري غلظت نیتروژن در کل برگ، فقط غلظت نیتروژن را در همان قطعه کوچکی که عدد کلروفیل متر آن گزارش شده بود را اندازهگیري کردند و مشاهده کردند که بین عدد کلروفیل متر و غلظت نیتروژن در این قطعه یک رابطه خطی بسیار قوي وجود داشت.
به علت اینکه نیتروژن جذب شده توسط گیاه به تدریج با کارایی کمتري تبدیل به کلروفیل میشود نهایتا اعداد کلروفیل متر به یک حد ثابت میرسند و افزایش عرضه و جذب نیتروژن تاثیري بر افزایش عدد کلروفیل متر نخواهد داشت . - Schroder et al., 2000 - لوپزبلدیو و همکاران - - Loez-Bellido et al., 2004 به این نتیجه رسیدند که میتوان از کلروفیل متر نه تنها براي پیشبینی عملکرد بلکه حتی میتوان براي تشخیص درصد پروتئین دانه گندم نیز استفاده کرد . نتایج آرگویی و همکاران - Arregui - et al., 2006 نشان داد که میتوان از کلروفیل متر براي تشخیص مقادیر بسیار پایین و بسیار بالاي نیتروژن دانه استفاده کرد ولی همبستگی بین عدد کلروفیل متر و غلظتهاي متوسط نیتروژن دانه بسیار پایین بود.
ضریب همبستگی بین درصد نیتروژن برگ و عدد کلروفیل متر در رقم دیررس کمتر از رقم زودرس بود ولی در هر دورقم مقدار این ضریب بالا بود - شکلهاي 3و. - 4 به نظر می رسد هرچه طول فصل رشد ذرت کوتاهتر باشد دقت این دستگاه براي پیش بینی وضع نیتروژن گیاه بیشتر می شود. با توجه به نتایج این آزمایش چون اعداد قرائت شده کلروفیل متر رابطه نزدیکی با میزان نیتروژن برگ داشتند
بنابراین از این دستگاه میتوان براي مدیریت کوددهی ذرت استفاده کرد و از این طریق کارایی مصرف نیتروژن را افزایش داد - Cartelat . - Hussain et al., 2000; et al., 2005 از آنجا که همبستگی بین عدد کلروفیل متر و غلظت نیتروژن برگ در مراحل میانی و انتهایی فصل رشد بیشتر از ابتداي فصل رشد بود بنابراین میتوان گفت که ارزیابی وضعیت نیتروژن ذرت با استفاده از این دستگاه باید در مراحل میانی فصل رشد صورت گیرد. تنظیم زمان کوددهی با استفاده از دستگاه کلروفیل متر در مقایسه با روشهاي رایج کوددهی باعث افزایش کارایی مصرف نیتروژن میشود، با اینحال از دیدگاه اجرایی استفاده از این دستگاه با برخی از محدودیتهاي خاص مواجه است و نیاز به تحقیقات بیشتري در زمینه کاربردي کردن این ابزار براي کشاورزان می باشد.
شکل -2 رابطه بین عدد کلروفیل متر و نیتروژن برگ در رقم دیررس
شکل-3 رابطه بین عدد کلروفیل متر و نیتروژن برگ در رقم زود رس
