بخشی از مقاله
چکیده
محدودیت منابع آب کشور و اختصاص سهم بزرگی از آن به بخش کشاورزی و منابع طبیعی، افزایش کارایی مصرف و صرفهجویی آب را امری ضروری و حیاتی نموده است. هدف از این پژوهش بررسی اثر سطوح مختلف سوپرجاذب بر کارایی مصرف آب و برخی از شاخصهای رشد هویج رقم نانتز میباشد. این آزمایش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با پنج تیمار مصرف سوپرجاذب S0 - ، S0/5، S1، S1/5 ، - S2 به ترتیب شامل - صفر، 0/5، 1، 1/5، 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک - در چهار تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان انجام شد.
نتایج نشان داد که کاربرد 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک اثر معنیداری روی وزنتر غده، طول شاخه اصلی و غده، قطر غده و کارایی مصرف آب هویج نسبت به شاهد - صفر گرم در هر کیلوگرم خاک - داشت. بهطوریکه کارایی مصرف آب در تیمار 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک 4/07 برابر نسبت به شاهد افزایش نشان داد. همچنین نتایج نشان داد که کاربرد 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک باعث افزایش وزنتر غده، طول غده، طول شاخه اصلی و قطر غده نسبت به شاهد گردید.
مقدمه
آب، مهمترین و اساسیترین عامل حیات و پیشرفت در هر زمینهای محسوب میشود و بخش لاینفک هر موجود زنده و جزﺀ اصلی هر خاک حاصلخیزی میباشد. آب را نیز همانند هوا باید یکی از مهمترین منابع اصلی در طبیعت به شمار آورد که بدون آن بههیچوجه ادامه فعالیتهای صنعتی، کشاورزی وعملاً ادامه حیات امکانپذیر نیست - رفیع، . - 1366 کشور ایران با متوسط بارندگی سالیانه 247 میلیمتر ازنظر اقلیمی در منطقه خشک و نیمهخشک قرار دارد
افزون بر کمبود بارندگی سالانه، نزول بارشهاینسبتاً زیاد در مدتی کوتاه منجر به وقوع جریانهای سطحی زیاد میشود که چون این جریانها بهطور عمده در فصلهای غیر زراعی اتفاق میافتد، بدون استفاده و بهراحتی از دسترس خارجشده و حتی موجب بروز خسارت نیز میشود. بنابراین استفاده از راهکارهایی جهت افزایش بازده آبیاری در کشاورزی، افزایش ظرفیت ذخیره رطوبت در خاک و استفاده بهینه از منابع و حفظ آن بسیار ضروری است.
استفاده از سوپر جاذبهای پلیمری نظیر هیدروژلها که قدرت جذبکنندگی زیادی برای آب دارند، یکی از راهکارهای مؤثر در حفظ رطوبت خاک و کاهش تأثیر تنش آبی بر عملکرد محصولات مختلف به شمار میآید. پلیمرهای سوپر جاذب، ژلهای پلیمری آبدوست یا هیدروژلهایی هستند که میتوانند مقدار زیادی آب را جذب کنند. پس از عمل جذب و در اثر خشک شدن محیط، آب داخل پلیمر بهتدریج تخلیه میشود و بدین ترتیب خاک به مدت طولانی و بدون نیاز به آبیاری مجدد، مرطوب میماند
از دید عملی، مادهای که قابلیت جذب حداقل 20 برابر خود را دارا باشد بهعنوان یک سوپر جاذب ارزیابی میشود. میزان جذب آب این پلیمرها بسته به فرمولاسیون، ناخالصیها و میزان نمک موجود حدود 20 برابر تا بالاتر از 2000 برابر وزنی متغیر است
هیدروژلها به دلیل داشتن خواص کشسانی و مکانیکی، پس از جذب آب و از دست دادن آن میتوانند خواص فیزیکی خاک را اصلاح کنند مقدار کاربرد آنها در خاک بستگی به بافت و ساختمان خاک، نوع پلیمر، گونه گیاهی و شرایط آب و هوایی منطقه دارد، که در بیشتر موارد استفاده از پلیمرها بهصورت یکسان و پس از یکبار استفاده این مواد به مدت 4 تا 6 سال در خاک دوام آوردهاند.
برخلاف مواد اسفنجی که جذب آب در آنها فیزیکی است، جذب آب در هیدروژلها بهصورت شیمیایی صورت میگیرد، به همین دلیل حتی تحتفشار هم آب را به مدت طولانیتری حفظ میکنند. با مخلوط کردن این مواد با خاک، آب آبیاری بهسرعت جذبشده و از هرز آب جلوگیری میشود. آب جذبشده بهمرورزمان و با سرعتی کاملاً کنترلشده، به محیط خشک اطراف نفوذ میکند، درنتیجه خاک به مدت طولانی و بدون نیاز به آبیاری مجدد
مرطوب میماند - ظهوریان مهر، . - 1385 نجفی علیشاه و همکاران - 1391 - ، تأثیر چهار پلیمر سوپرجاذب آکوسورب - صفر، 2، 4 و 8 گرم در کیلوگرم خاک - و سه دور آبیاری 3 - ، 6 و 9 روز - را بر شاخصهای رشد، میزان عملکرد و راندمان مصرف آب در گیاه خیار سبز گلخانهای رقم نگار موردبررسی قراردادند و نتیجه گرفتند مصرف 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک و دور آبیاری 6 روز، بیشترین مقدار عملکرد حاصل میشود و مصرف 2 گرم سوپرجاذب در هر کیلوگرم خاک باعث افزایش معنیدار کارایی مصرف آب میشود.
زنگویی نسب و همکاران - 1391 - به بررسی اثر هیدروژل استاکوزوب بر برخی خصوصیات هیدرولیکی خاک و رشد و استقرار نهال آتریپلکس پرداختند. نتایج نشان داد که افزودن پلیمر به خاک سبب افزایش ارتفاع نهال، افزایش تولید ماده خشک اندام هوایی و ریشه و طول آن میشود. همچنین افزودن پلیمر علاوه بر تأثیر بر رشد گیاه، برخی از شاخصهای فیزیکی خاک از قبیل رطوبت اشباع خاک و رطوبت قابلاستفاده گیاه را افزایش داد. کسیم و همکاران - 2017 - ، تأثیر مقادیر مختلف سوپرجاذب 0 - ، 500، 1000، 1500 میلیگرم در سال برای درخت - بر عملکرد و کارایی مصرف آب موز رقم گراندناین تحت رژیم آبیاری - 100، 87/5 و 75 درصد نیاز آبی - در طی دو فصل پیدرپی بررسی کردند و نتیجه گرفتند که استفاده از 1500 میلیگرم پلیمر و کاهش 12/5 درصدی نیاز آبی سبب افزایش سطح برگ و کارایی مصرف آب و کاهش از دست دادن آب برگ شده است.
همچنین با افزایش مقدار پلیمر کاربردی برخی پارامترهای رشد گیاه بهطور قابلتوجهی افزایش یافتند . تنگو و همکاران - 2014 - با بررسی تأثیر سوپرجاذب آکوسورب بر روی برخی از خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی نهال آکاسیا ویکتوریا گزارش کردند که کاربرد سوپرجاذب موجب افزایش تعداد، وزن و سطح برگ و طول ریشه میشود. بیشترین تعداد و وزن برگ در شرایط فاقد تنش و با کاربرد 0/4 درصد وزنی پلیمر و بالاترین سطح برگ در شرایط فاقد تنش و 0/2 درصد پلیمر به دست آمد. عابدی کوپایی و مسفروش - 1388 - تحقیقی با عنوان ارزیابی کاربرد پلیمر سوپر جاذب بر کار آیی مصرف آب ذخیره و عناصر غذایی در خیار گلخانهای را انجام دادند.
نتایج نشان داد که استفاده از 4 گرم هیدروژل در هر کیلوگرم خاک در یک بافت سبک و در شرایط بدون تنش 100 - درصد - نیاز آبی گیاه و یا تنش ملایم 75 - درصد - نیاز آبی گیاه بهترین عملکرد و کارایی مصرف آب، کود و کیفیت محصول را در پی دارد. الحربی در سال 1994 اثر آبیاری و افزودن مواد جاذب الرطوبه در خاک را بر روی رشد نهال گوجهفرنگی آزمایش نمود. نتایج نشان داد که افزودن هیدروژل به میزان 0/6 درصد وزنی باعث افزایش معنیداری در عملکرد میگرددکه مسلماً این افزایش ناشی از دسترسی بیشتر گیاه به آب بوده است. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر سطوح مختلف هیدروژل بر میزان مصرف آب و عملکرد گیاه هویج میباشد.
مواد و روشها
در برای بررسی اثر سطوح مختلف سوپرجاذب بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخصهای رشد هویج رقم نانتز آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه لرستان اجرا گردید. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مورداستفاده در جدول - 1 - آمده است. سوپرجاذب در سطوح مختلف - صفر، 0/5، 1، 1/5، 2 در هر کیلوگرم خاک - مخلوط شد و در گلدان ریخته شد.
شایانذکر است که نسبت صفر سوپرجاذب بهعنوان شاهد در نظر گرفته شد. همچنین در ته گلدانها از شن بهعنوان زهکش استفاده شد. بهاینترتیب 5 سطح سوپرجاذب در 4 تکرار اعمال شد. کشت بذر هویج در اردیبهشتماه سال 1396 انجام شد. در هر گلدان 10 بذر هویج کاشته و بعد از سبز شدن و استقرار گیاه به 3 بوته تنک گردید. به مدت چهار ماه گلدانها با دور آبیاری 5 روز بهصورت وزنی آبیاری شدند. در پایان دوره رشد برداشت انجام شد. بهمنظور اندازهگیری عملکردتر غده هویج هر تیمار بهطور مجزا توزین و برحسب گرم در کیلوگرم محاسبه شد. جهت محاسبه کارایی مصرف، میزان آب مصرفی در طول دوره رشد برای هر تیمار یادداشت شد و در انتها کارایی مصرف آب از رابطه - 1 - محاسبه گردید
که در این رابطه: :Yeild مقدار مادهتر تولیدشده برحسب گرم، :Vm مقدار آب مصرفشده در هر گلدان برحسب لیتر و :WUE کارایی مصرف آب برحسب g/Lit میباشد.
جدول -1 برخی از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد آزمایش
تجزیهوتحلیل آماری
برای تجزیه آماری از نرمافزارهای Spss Version 22 و Excel استفاده شد. مقایسه میانگین صفات با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گردید.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس اثر فاکتورهای مختلف بر عملکرد، کارایی مصرف آب و شاخصهای رشد گیاه هویج نشان میدهد که میزان عملکرد و اکثر شاخصهای رشد هویج تحت تأثیر مصرف هیدروژل قرار گرفت و بهطور معنیداری نسبت به شاهد در سطح یک درصد افزایش یافت
