بخشی از مقاله
چکیده
سبزیجات منبع اصلی نیترات هستند به طوری که %80 متوسط جذب روزانه نیترات را که ناشی از مصرف بیرویه و نامتعادل کودهای شیمیایی است، تشکیل میدهند. با توجه به نگرانیهای اخیر درباره آلودگی محصولات کشاورزی به نیترات، این مطالعه با هدف بررسی انباشتگی نیترات در غده سیبزمینی در استان اصفهان، مقایسه آن با حد مجاز و تاثیر مدیریت بهینه کودی بر کاهش انباشتگی نیترات غده انجام شد.
غلظت نیترات در نمونههای سیبزمینی کشت شده در استان اصفهان، به روش دی آزو تعیین شد. در دو مزرعه که غلظت نیترات بالاتر از حد مجاز 60 میلیگرم بر کیلوگرم وزن تر بود، مدیریت بهینه کودی اعمال شد و غلظت نیترات در هر تیمار تعیین شد. نتایج نشان داد در همه شهرستانها به جز مناطقی از دو شهرستان چادگان و بویینومیاندشت، غلظت نیترات در محدوده مجاز بود و مدیریت بهینه کودی غلظت نیترات را به ترتیب تا 43 و 85/7 درصد کاهش داد.
مقدمه
نیتروژن در رشد گیاه محدودکنندهترین عامل رشد و عامل کلیدی در دستیابی به عملکرد مطلوب در محصولات زراعی است، به طوری که گلوگاه رشد نامیده میشود. با توجه به رشد سریع جمعیت و نیاز روزافزون به تأمین غذا، استفاده از کودهای نیتروژنی به منظور افزایش عملکرد محصولات کشاورزی مهمترین روش تامین نیتروژن مورد نیاز کشاورزی است
در حال حاضر سالانه حدود 98 میلیون تن نیتروژن به صورت انواع کودهای شیمیایی در جهان مصرف می-شود. در ایران نیز از 4/2 میلیون تن کود مصرفی، بیش از 60 درصد آن را کود نیتروژنی تشکیل میدهد که با توجه به تولید 85 میلیون تنی محصولات کشاورزی زراعی و باغی، کارایی پایینی دارد که سبب ورود نیترات به آبهای سطحی و زیرزمینی، تجمع بیش از اندازه آن در محصولات کشاورزی به دلیل مصرف نابهنگام، نامتعادل و بیش از حد نیاز کودهای نیتروژنی، مشکلات زیست محیطی و تغذیهای شده است
از آنجا که به طور طبیعی نیترات در سبزیجات تجمع مییابد، مصرف سبزیجات %80 از جذب روزانه نیترات در انسان را به خود اختصاص میدهد و منبع اصلی ورود نیترات به بدن انسان است .
در تحقیقی سازمان خواروبار کشاورزی و سازمان بهداشت جهانی - 1995 - بیان کردند با توجه به اینکه در برخی کشورها سیب زمینی غذای عمده مردم محسوب میشود و با توجه به امکان تجمع نیترات در سیبزمینی، در بعضی مواقع سیب زمینی باید در یک گروه جداگانه از نظر خطر تجمع نیترات بررسی شود. همچنین مطالعات این سازمان نشان داد سطح نیترات در سیب زمینی میتواند تا 190 میلیگرم بر کیلوگرم باشد. در هلند برای سیب زمینی متوسط نیترات 60 میلیگرم بر کیلوگرم به عنوان میزان مناسب در نظر گرفته شد ولی همین مطالعه در انگلستان مقدار 118 میلیگرم بر کیلوگرم را حد مجاز نیترات سیبزمینی در نظر گرفته اند
مطالعات متعددی در ایران و سایر کشورها در رابطه با میزان ورود نیترات از طریق سبزیجات و سایر محصولات غذایی به بدن انسان انجام شده است. به عنوان مثال، نتایج نشان داد که برای یک انسان بالغ، کل نیترات جذب شده معادل 93 میلیگرم در روز است که عموما از طریق سیبزمینی - %33 - ، سبزیجات سبز - %21 - ، سایر سبزیجات - %15 - ، نوشابه - %8/5 - ، فرآوردههای گوشتی - %4/2 - ، میوههای تازه - %3/5 - ، لبنیات - %3/1 - ، شیر - %2/9 - ، غلات گوناگون - %2/1 - ، نان - %1/6 - و سایر منابع - %5/1 - تأمین میشود
عقیلی و همکاران - 2009 - با بررسی جذب روزانه نیترات و پتانسیل خطر ابتلا به بیماری برای انسان در خیار و فلفل دلمه-ای گلخانهای در استان قم به این نتیجه رسیدند که میانگین غلظت نیترات در خیار گلخانهای حدود 2/7 برابر بیشتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی 150 - - WHO - میکروگرم بر گرم وزن تر - بود که علت آن مدیریت تغذیهای ضعیف و مصرف زیاد کودهای شیمیایی و دامی در گلخانهها بیان شد. نتایج همچنین نشان دادند احتمال بیماریهای سرطانی و غیرسرطانی از نظر انباشتگی نیترات برای مصرفکننده بسیار کم بود.
یگانه و بازرگان - 2015 - در بررسی وضعیت نیترات در سیبزمینیهای کشت شده در 9 استان کشور به این نتیجه رسیدند که بالاترین انباشتگی نیترات در سیبزمینی در استان کرمان اندازهگیری شد.
اگرچه مطالعات متعددی در کشور در خصوص اندازهگیری نیترات در برخی محصولات کشاورزی و آب آشامیدنی انجام شدهاست - صادقی و همکاران، 1392، معینیان و همکاران، 1391، دزفولی و همکاران، 1389، رحمانی، - 1385، اما عدم استفاده از روشهای استاندارد و دقیق جهت اندازهگیری غلظت نیترات با تکرار پذیری بالا که زمینه نمونهها را مورد توجه قرار دهد در محصولات غدهای با قابلیت جذب بالای نیترات، به منظور برنامهریزیهای بعدی جهت مدیریت تغذیه گیاه ضروری است. بنابراین با توجه به نگرانیهای اخیر درباره امکان آلودگی محصولات مختلف به نیترات، این مطالعه با هدف بررسی انباشتگی نیترات در غده سیبزمینی و مقایسه آن با حد بحرانی غلظت نیترات در این محصول و تاثیر مدیریت بهینه کودی بر افزایش کیفیت غده سیبزمینی انجام شد.
مواد و روشها
این پژوهش در استان اصفهان که یکی از کلانشهرهای ایران است، انجام گرفت. استان اصفهان با مساحتی حدود 107044 کیلومتر مربع، بین 30 درجه و 43 دقیقه تا 34 درجه و 27 دقیقه عرض شمالی خط استوا و 49 درجه و 36 دقیقه تا 55 درجه و 31 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار دارد.
جمعیت استان 4/5 میلیون نفر است که %83 در مناطق شهری و %17 در مناطق روستائی سکنی گزیدهاند. این استان طبق تقسیم بندی سال 1393، 24 شهرستان و 96 شهر دارد.
نمونهبرداری از شهرستانهای استان اصفهان و در فصل سرد سال انجام گرفت. دلیل انتخاب فصل سرد برای نمونهبرداری این بود که با توجه به نقش موثر نور خورشید در احیای نیترات، وضعیت نیترات موجود در سیبزمینی در بیشینه مقدار موجود بررسی شود.
همچنین علت انتخاب سیبزمینی، جایگاه ویژه این گروه در تغذیه روزانه مردم ایران، غالب بودن کشت آن در استان و بالا بودن امکان تجمع نیترات در محصولات غدهای است. در شهرستانهایی با کشت غالب سیبزمینی، پس از هماهنگی با مدیریتهای جهاد کشاورزی شهرستانها، نمونه برداری از مزارع کشاورزان پیشرو انجام گرفت. تعداد نمونهها بسته به وسعت سطح زیرکشت و تعداد ارقام کشت شده تعیین شد به نحوی که نماینده سطح زیر کشت باشد. نمونه خاک زیر کشت هر منطقه جهت آزمونهای بعدی جمعآوری شد.
93 نمونه گیاهی پس از انتقال به آزمایشگاه با دستمال تمیز کاملا از گرد و غبار پاک شدند، سپس نمونهها خرد شده و به مدت 24- 48 ساعت در دمای 60 درجه سلسیوس خشککن و تا رسیدن به وزن ثابت قرار داده شدند. غلظت نیترات در نمونههای خشک و آسیاب شده با استفاده از روش دیآزو - Singh, 1988 - که بر پایه احیای نیترات به نیتریت در مجاورت پودر روی و یون هیدروژن است تعیین شد.
به این صورت که یونهای نیتریت ایجاد شده با نمک سولفانیل آمید تولید ترکیبات دیازنوم میکنند که در مجاورت ان -1 - نفتیل - اتیلن دی آمین، کمپلکس آمینوآزو ایجاد میشود. شدت رنگ کمپلکس رنگی در طول موج 540 نانومتر اندازهگیری شد. به منظور جلوگیری از هرگونه آلایندگی تمامی وسایل و تجهیزات با دقت شسته شدند. همچنین کاغذهای صافی پیش از استفاده با آب مقطر دیونیزه شسته شده و بعد از خشک شدن در خشککن، در ظروف شیشهای تمیز دربسته نگهداری شدند.
مقادیر بیشینه، کمینه، میانگین و انحراف معیار غلظت نیترات در غده به تفکیک شهرستان نمونهبرداری با استفاده از نرم-افزار Excel محاسبه و نمودار آن ترسیم شد.
در دو منطقه - یک مزرعه در شهرستان چادگان و یک مزرعه در شهرستان بویین و میاندشت - با مدیریت مشابه که غلظت نیترات بالاتر از حد مجاز بود، توصیه بهینه کودی بر اساس نتایج آزمون خاک و توصیه بهینه کودی منطبق با آزمایشات متعدد منطقهای که توسط مراکز مدیریت جهاد کشاورزی شهرستان تعیین میشود، در پنج سطح کودی در 3 تکرار با طرح بلوک کامل تصادفی انجام شد. تیمارهای کودی عبارتند از:
تیمار -1 کوددهی بر اساس عرف زارع - C -
تیمار -2 کاهش میزان نیتروژن مصرفی کشاورز . - T1 - در این تیمار مقدار 250 کیلوگرم در هکتار اوره در سه تقسیط همراه با آب آبیاری اعمال شد.
تیمار -3 تیمار +2 کاهش میزان فسفات مصرفی کشاورز و جایگزینی آن با سولفات پتاسیم پیش از کاشت .
مصرف کود فسفاته با توجه به حدود بحرانی خاک و مصرف چند ساله فسفر در خاک، حذف شد و به جای آن 100 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم به صورت پیش کاشت اعمال شد.
تیمار -4 تیمار + 3 بیوگوگرد آلی گرانوله 300 کیلوگرم در هکتار به صورت پیش کاشت .
تیمار -5 تیمار + 4 عناصر کم مصرف شامل سولفات روی گرانوله 50 کیلوگرم در هکتار، سولفات منگنز 15 کیلوگرم در هکتار و 10 کیلوگرم در هکتار سولفات آهن به صورت پیش کاشت در بستر اعمال شد .
غلظت نیترات پس از پایان دوره کشت دو مرتبه اندازهگیری شد. مقایسه میانگین غلظت نیترات در غده با استفاده از نرم افزار SAS به روش LSD انجام شد.
نتایج و بحث
در میان 8 شهرستان استان اصفهان با کشت غالب سیبزمینی، فریدن، سمیرم، چادگان و بویین و میاندشت چهار قطب اصلی تولید سیبزمینی هستند. دو شهرستان چادگان و بویین و میاندشت مقادیر غلظت نیترات بالاتر از حد مجاز 60 میلی-گرم بر کیلوگرم وزن تر - حد مجاز ارائه شده - Welch, 2003 داشتند ولی در سایر شهرستانها غلظت نیترات بسیار پایینتر از حد مجاز بود - شکل . - 1
کوددهی عرف زارع و مشخصات مزرعه در هریک از مناطق به شرح زیر بود:
مزرعه شماره-1 واقع در روستای رزوه شهرستان چادگان با مساحت 20 جریب 2 - هکتار - میزان و نوع کود مصرفی: 500 کیلوگرم در هکتار اوره 200 - کیلوگرم در هکتار همزمان با کاشت و 300 کیلوگرم در هکتار در دو تقسیط همراه با آب آبیاری به صورت سرک - 300 + کیلوگرم در هکتار سولفات آمونیوم 250 + کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل پیش از کاشت 5000 + کیلوگرم در هکتار کود مرغی مزرعه شماره -2 واقع در منطقه ششجوان شهرستان بوئین و میاندشت با مساحت 20 جریب 2 - هکتار - میزان و نوع کود مصرفی: 800 کیلوگرم در هکتار اوره 200 - کیلوگرم در هکتار همزمان با کاشت و 600 کیلوگرم در هکتار در دو تقسیط همراه با آب آبیاری به صورت سرک - 20000 + کیلوگرم در هکتار کود مرغی 200 + کیلوگرم در هکتار نیترات آمونیوم 500 + کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل پیش از کاشت
