بخشی از مقاله
چکیده
برای بهبود باروری خاکها، افزودن مواد آلی به آنها ضروریاست. ورود مواد آلی به خاک با افزایش مقدار و قابلیت جذب عناصر غذایی توسط گیاه سبب افزایش سطح حاصلخیزی خاک و همچنین بهبود شرایط فیزیکی آن میشود. از این رو استفاده از موادی نظیر کمپوست و ورمیکمپوست به عنوان منابع تأمین کننده مواد آلی خاک رو به گسترش است.
تحقیق حاضر به منظور بررسی چند بستر کشت آلی و معدنی که از میان پر کاربردترین بسترهای موجود کشت در گلخانه هستند، با هدف تعیین تاثیر نوع بستر کشت بر رویش بذر و سرعت رشد دانهالهای لیموترش، انجام گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار و در چهار تکرار در شرایط گلخانهای در داراب اجرا شد. تیمارها شامل چهار نوع بستر کشت بودند: خاک مزرعه، مخلوط شن + خاک مزرعه، مخلوط شن + کمپوست + ورمیکمپوست و مخلوط خاک مزرعه + کمپوست + ورمیکمپوست. نتایج نشان داد که تیمار - مخلوط شن + کمپوست + ورمیکمپوست - و تیمار - مخلوط خاک مزرعه + کمپوست + ورمیکمپوست - در بیشتر صفات دارای بالاترین میزان بودند.
بر این اساس تیمار مخلوط شن + کمپوست + ورمیکمپوست بر روی صفات درصد جوانهزنی، تعداد روزهای لازم جهت جوانهزدن اولین بذر، ارزش حداکثر، ارزش جوانهزنی، میانگین جوانهزنی، طول کل دانهال، وزن تر دانهال، وزن قسمت هوایی و وزن تر ریشه و تیمار مخلوط خاک مزرعه + کمپوست + ورمیکمپوست بر روی صفات وزن تر و خشک ریشه دارای بیشترین و بهترین تاثیر در بین سایر تیمارها بودند. نتایج این تحقیق به درستی نشان داد که استفاده از بستر کشت مناسب - بسترهای حاوی مواد آلی - میتواند در بهبود عملکرد گیاه نقش تاثیرگذاری را داشته باشد.
.1 مقدمه
در دهههای اخیر تولید در کشاورزی متکی به مصرف نهادههای شیمیایی به منظور کسب عملکرد بالا بوده که علاوه بر ایجاد مشکلات عمده و آلودگی محیط زیست این مواد مانع بزرگی در دستیابی به تولید پایدار میباشند. تاکید سیستمهای آینده کشاورزی بر مبنای کاهش در مصرف انرژی، نهادهها و مدیریت مناسب آب و خاک و منابع بیولوژیکی و حفظ محیط زیست به منظور دستیابی به عملکرد مطلوب و پایدار است
اخیرا، روند توجه به سلامت و کیفیت خاک به منظور تولید پایدار محصولات زراعی شدت یافته است، به طوریکه در کشورهای صنعتی برای تولید غذای سالم، استفاده از نهادههای طبیعی، درون مزرعهای و غیرشیمیایی مورد توجه روزافزون قرار گرفته است
از طرف دیگر، افزایش قیمتهای جهانی حاملهای انرژی، کشاورزان را به استفاده از روشهای جایگزین به منظور کاهش مصرف نهادههای شیمیایی مصنوعی ترغیب کرده است
استفاده مکرر از کودهای شیمیایی و در نتیجه عدم حمایت و حفظ حیات خاک همراه با شیوههای دیگری که کاملاً مخرب حیات و زندگی موجودات خاکزی هستند، در نهایت منجر به کاهش ویتامینها و دیگر ترکیبات مفید در گیاهان میشوند که این موجودات در تولید آنها نقش مؤثری دارند. ضمن این که سیستم کوددهی رایج بر تأمین تعداد معدودی از عناصر پرمصرف تمرکز دارد، در صورتی که نیاز گیاه به حداقل 13 ماده معدنی خاک از نظر علمی شناخته شده است، لذا این مسئله نیز از دیگر دلایل ایجاد عدم تعادل در گیاهان در اثر مصرف کودهای معدنی میباشد
در طی قرن گذشته تغییرات عمدهای در تکنولوژی و اقتصاد کشاورزی ایجاد شده است. مصرف نهادههای شیمیایی افزایش یافته و عملیات متعدد خاکورزی به منظور افزایش تولید و بهرهوری اقتصادی انجام میگیرد. افزایش نگرانیهای مربوط به آلودگی محیط زیست ناشی از نهادههای شیمیایی و ضرورت حفظ منابع برای آیندگان، توجه پژوهشگران را به سوی نظامهای کشاورزی پایدار معطوف ساخته است. استفاده از کودهای شیمیایی در سالهای اخیر به شکل قابلتوجهی افزایش یافته است.
این کودها در حجم کم و با هزینهی کمتر نسبت به کودهای دامی مورد استفاده قرار گرفته و بنابراین تمایل زیادی برای استفاد از آنها وجود دارد، با این وجود، مصرف کودهای شیمیایی اثر مفیدی بر ویژگیهای خاک ندارند
به طور کلی فراهی عناصر غذایی، روش و میزان کوددهی در زراعت هر محصولی اثرات متقابلی با بافت خاک آن مزرعه دارد. بافت خاک از طریق تاثیر بر میزان نگهداری و جذب عناصر غذایی، ظرفیت تبادل کاتیونی خاک و رطوبت تاثیر مستقیمی بر مدیریت کوددهی در زراعت هر محصولی دارد
بافت خاک با تاثیر بر تغذیه گیاه میتواند بر رشد گیاه و عملکرد دانه تاثیر گذار باشد.
خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک بیش از 80 درصد زمینهای کشاورزی را شامل میشوند و از نظر مواد آلی فقیر میباشند، برای بهبود باروری این خاکها، افزودن مواد آلی به آنها ضروری است - بای بوردی و همکاران، . - 1379 ورود مواد آلی به خاک با افزایش مقدار و قابلیت جذب عناصر غذایی توسط گیاه سبب افزایش سطح حاصلخیزی خاک و همچنین بهبود شرایط فیزیکی آن میشود منابع سنتی و محدود مواد آلی، جوابگوی نیاز روز افزون بخش کشاورزی به کود آلی نیست
از این رو استفاده از موادی نظیر کمپوست و ورمیکمپوست به عنوان منابع تأمینکننده مواد آلی خاک رو به گسترش است. کمپوست یکی از مهمترین مواد آلی بوده که به خاطر مزایای متعدد آن امروزه به شدت مورد توجه قرار گرفته است
در بسیاری از نظامهای کشاورزی پایدار از کمپوست و کودهای آلی جهت بهبود حاصلخیزی خاک و نیز پیشگیری و کنترل آفات و امراض گیاهی استفاده میشود
یکی دیگر از مواد آلی ورمیکمپوست بوده که به علت داشتن خصوصیاتی مانند تخلخل زیاد، قدرت جذب و نگهداری بالای عناصر معدنی و آزادسازی تدریجی آنها و نیز ظرفیت بالای نگهداری آب استفاده از آن در کشاورزی پایدار برای بهبود رشد و کیفیت محصولات زراعی و باغی متداول میباشد
در این تحقیق نیز به بررسی تاثیر چند نوع بستر کشت - خاک مزرعه، شن، کمپوست و ورمیکمپوست - بر رویش بذر و سرعت رشد دانهالهای لیموترش پرداخته شده است. ماده آلی یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده خاک است و بیشترین ترکیب آن را کربن تشکیل میدهدتقریباً - 45 درصد وزنی - . مقدار کربن لیتوسفر حدود ppm 250 تخمین زده شده است و میانگین آن در خاک 2 درصد یا ppm 20000 است که تقریبا معادل 4/5 درصد ماده آلی است. مقدار ماده آلی خاک بسیار متغیر است.
ماده آلی شامل موجودات زنده و مرده - محصولات تجزیه آنها - و مواد هیومیک است. هوموس در برابر تجزیه کاملا مقاوم است معمولاً در خاکهای با سن بالا وجود دارد. هوموس خاک معمولا به رنگ قهوهای تیره در خاک وجود دارد. هوموس ترکیبی از مولکولهای کمپلکس بزرگ - جرم مولی 20000 تا 100000 گرم بر مول - میباشد. حلقه بنزن - آروماتیک - در انواع ترکیبات لیگنین در مسیر تجزیه با گروههای هیدروکسیل - - - OH ، متوکسیل - COH3- - و کربوکسیل - - - COOH مانند اسیدهای گالیک و وانیلیک جانشین میشود تانهایتاً از طریق اکسیداسیون و پلیمریزه شدن مواد قهوهای تیره - هوموس - را ایجاد مینماید.
بیشترین منابع بار منفی روی ذرات هوموس از گروههای هیدروکسیل و کربوکسیل حاصل میشود و گروه کربوکسیل در pH زیر 7 دارای بار قابل توجهی است. مقدار ماده آلی خاکهااساساً تحت تأثیر دما و بارش بوده و در بیشتر خاکهای معدنی بین 1-8 درصد متغیر است. ماده آلی در خاکها به صورت ترمودینامیکی ناپایدار بوده و دیر یا زود به CO2 و H2O تبدیل شده و کانیهای خاک را ترک کرده تا مسیر تکامل خاکها طی شده و خاک به صورت خاک معدنی باقی بماند.
طی مدت زمان تجزیه ماده آلی الکترون و پروتون آزاد میشود کهمعمولاً پذیرنده آنها اکسیژن است اما چنانچه مقدار اکسیژن کاهش پیدا کند، الکترونها و پروتونهای تولید شده با خاک اطراف واکنش داده و سبب انحلال و احیای اکثر ترکیباتی که به سادگی احیا میشوند، میگردد. همچنانکه خاک احیا میشود ترکیبات آلی تشکیل میشوند که در خاکهای با زهکشی خوب حضور ندارند.
کربن در ماده آلی دارای حالت اکسیداسیون 4+ تا 4- است - ژائو، . - 2014 در گذشته استفاده از کودهای دامی مرسوم بوده اما به دلیل برخی مسائل نظیر حضور بذور علفهای هرز در این کودها، احتمال افزایش قارچ و باکتری از طریق مصرف این کودها در خاک، عدم دسترسی آسان به این کودها وگاهاً ترکیب نامناسب برخی از این مواد نظیر شوری بالای کودهای آلی استفاده از این کودها با برخی مشکلات و محدودیتهایی همراه بوده است، اما امروزه ترکیبات آلی تصفیه و غنی شده روانه بازار کودها و محصولات کشاورزی شده تا از مشکلات مصرف کودهای دامی تازه کاسته گردد
در صورتی که از مواد آلی سنتی نظیر کودهای دامی، کودهای سبز و انواع کمپوست و ورمیکمپوست استفاده میشود باید موارد زیادی مد نظر قرار گیرد که عبارتند از:
-1 عدم حضور بذور علفهای هرز در کود
- 2 عاری بودن از عوامل بیماریزا و آفات،
- 3 مناسب بودن ترکیب شیمیایی کود - از نظر شوری، pH و فلزات سنگین - ،
-4 اطمینان از میزان تجزیه مواد مورد استفاده،
-5 نسبت C/N این مواد
بنابراین لازم است تا این مواد 1-2 ماه قبل از کشت به صورت مخلوط با خاک استفاده شود تا روند تجزیه آن تکمیل گردد. در غیر این صورت مصرف این مواد در زمانی نزدیک کشت گیاه سبب رقابت میکروارگانیسمها و گیاه بر سر مواد غذایی میشود معمولاً گیاه در این رقابت بازنده است لذا این امر سبب یک وقفه کوتاه مدت - به مدت مرگ میکروارگانیسمهای تجزیه کننده مواد آلی و به دنبال آن آزاد شدن مواد غذایی از بدن آنها - در قابل دسترس بودن مواد غذایی خاک شده و این امر میتواند سبب بروز علایم کمبود عناصر غذایی در گیاه گردد.
برای اجتناب از این اتفاق بهتر است مواد آلی قبل از کشت با خاک مخلوط شده تا زمان کافی جهت تجزیه این مواد وجود داشته باشد - با توجه به شرایط محیطی از نظر دما و رطوبت و بسته به میزان C/N مواد آلی به کار برده شده مدت زمان تجزیه این مواد متغیر است - . دومین کار زمان استفاده از این مواد استفاده از کودهای ازته هنگام مصرف این کودهاست تا در هنگام نیاز میکروارگانیسمها به ازت از کودهای ازته استفاده نموده و غیرفعال شدن ازت خاک انجام نگردد و به دنبال آن گیاه دچار کمبود نشود.
هدف از انجام این تحقیق: تعیین بهترین تیمار موثر بر فاکتورهای مربوط به رویش بذر لیموترش، تعیین بهترین تیمار موثر بر فاکتورهای مربوط به سرعت رشد لیموترش، تعیین درصد میزان جوانهزنی و ارزش رویش بذر لیموترش تحت تاثیر بسترهای مختلف کشت و تعیین تفاوت بسترهای مختلف کشت نسبت به فاکتورهای مربوط به رویش بذر، فاکتورهای سرعت رشد لیموترش و طرح آزمایش تحقیق حاضر به منظور بررسی چند بستر کشت آلی و معدنی که از میان پرکاربردترین بسترهای موجود کشت در گلخانه بوده، به منظور تعیین تاثیر نوع بستر کشت بر رویش بذر و سرعت رشد دانهالهای لیموترش، انجام گرفته است. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تیمار و در چهار تکرار در شرایط گلخانهای در داراب اجرا شد . تیمارها شامل چهار نوع بستر کشت بودند: خاک مزرعه، مخلوط شن + خاک مزرعه - به نسبت 1/2 + 1/2 - ، مخلوط شن + کمپوست + ورمیکمپوست - 1/3 + 1/3+ 1/3 - و مخلوط خاک مزرعه + کمپوست + ورمیکمپوست - 1/3 + 1/3+ 1/3 - بود.
سیدهادی و همکاران - 2008 - با بررسی اثرات سیستمهای تولید رایج و کمنهاده بر ماریتیغال نشان دادند که استفاده از ورمیکمپوست در سیستم تولید کمنهاده با اثرات مفید آن بر فعالیتهای میکروبی خاک باعث افزایش سیلیمارین و عملکرد سیلیمارین شد. سینک و بیسین - 8891 - اثر کمپوست را روی افزایش تولید برخی گیاهان دارویی از جمله اسفرزه و منداب مطالعه کردند. با افزایش نسبت کمپوست در خاک اجزای بیوماس گونههای گیاهی افزایش یافته و عملکرد میوه نیز افزایش قابلتوجهی را نشان داد.
شیفر و کوهلر - 1993 - گزارش کردند که مصرف کود آلی در بومادران باعث افزایش تولید بیوماس و همچنین افزایش درصد اسانس میشود.
در آزمایش دیگری در سیستم کشت ارگانیک گیاه زنیان با افزایش مصرف کود دامی عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک افزایش یافت
کاربرد کمپوست در کشت ارگانیک ریحان نیز باعث افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاه گردید - الگندی و همکاران، . - 2001 درزی و سیدهادی - 2012 - با کاربرد سطوح مختلف کود ورمیکمپوست - صفر، 4، 8 و 12 تن در هکتار - در گیاه شوید گزارش کردند که حداکثر عملکرد بیوماس و ارتفاع بوته به ترتیب در سطوح 4 و 12 تن ورمیکمپوست در هکتار به دست آمد. ردی و همکاران - 1998 - مشاهده کردند که کاربرد 10 تن در هکتار ورمیکمپوست به همراه مصرف 100 درصد کود شیمیایی معمول منطقه باعث افزایش تعداد شاخه فرعی، قطر ساقه، تعداد غلاف و عملکرد در نخودفرنگی میشود.
روئستی و همکاران - 2006 - دلایل افزایش عملکرد توسط کود ورمیکمپوست را حفظ و نگهداری عناصر غذایی خاک و جلوگیری از آبشویی نیتروژن، افزایش فعالیت بیولوژیک و بهبود ساختمان خاک بیان کردند. اضافه کردن ورمیکمپوست - کود آلی بیولوژیکی که در اثر عبور مداوم و آرام مواد آلی در حال پوسیدگی از دستگاه گوارش گونههایی از کرمهای خاکی و دفع این مواد از بدن کرم حاصل میگردد - باعث افزایش رشد، قطر ساقه و تعداد جوانههای گل گیاه گل جعفری میشود که به نظر میرسد دلیل تأثیر مثبت آن بالا بودن ظرفیت تبادل کاتیونی ورمیکمپوست باشد.
مارکوت و همکاران - 2001 - و سینگر و همکاران - 2004 - در پژوهشهای خود به مسأله افزایش میزان pH، هدایت الکتریکی و ظرفیت تبادلی کاتیونی خاک در اثر افزودن کمپوست اشاره کردهاند. الهدادی - 1390 - گزارش کرد که با افزودن کمپوست به خاک در ابتدا کمپوست بر pH خاک تأثیر نگذاشته و میزان pH در تمامی تیمارها تقریبأ یکسان بوده، لیکن به مرور زمان و با گذشت فصل زراعی اختلاف افزایش یافته و مجددأ در انتهای فصل کاهش یافت
