بخشی از مقاله
مقدمه
بسیاری از خاک ها در ایران، واقع در منطقه خشک و نیمه خشک آسیا، دارای کمتر از یک درصد ماده آلی می-باشند. برای بهبود مواد آلی موجود در خاک، از کودهای آلی استفاده میشود که منجربه اصلاح خواص شیمیایی، فیزیکی و میکروبیولوژیکی خاک میگردد. کمپوست زبالههای شهری و شیرابه آن با افزایش مقادیر قابل دسترس عناصر پرمصرف و کممصرف در خاک، سبب افزایش بهرهوری خاک و عملکرد محصول نیز میگردد.
به دلیل توانایی آهن در تبادل الکترون، این عنصر به عنوان کوفاکتور برای بسیاری از آنزیمها که نقش مهمی در تنفس، بیوسنتز DNA و متابولیسم نیتروژن دارند، به کار گرفته میشود. در گیاهان آهن برای فتوسنتز و بیوسنز کلروفیل ضروری میباشد. قابلیت جذب آهن در خاکها تحت تاثیر pH قلیایی، عدم تهویه کافی، پیدایش مقدار زیاد یون بیکربنات و نبودن مواد آلی کافی بهشدت کاهش مییابد. , منگنز اغلب به عنوان یک ریز مغذی مهم نادیده گرفته شده است، در صورتیکه کمبود منگنز در محصول به اندازه کمبود آهن شایع است و خیلی وقتها این فقدان برای دو عنصر باهم رخ میدهد.
عوامل مختلفی در مقدار و قابلیت استفاده منگنز خاک موثر هستند چرا که تحرک منگنز در خاک نسبت به شرایط خاک مانند اسیدیته، رطوبت، مقدار ماده آلی، فعالیتهای بیولوژیکی، برهمکنش با سایر عناصر و غیره بسیار حساس است . فاکتور انتقال نشان دهنده توانایی ریشه در انتقال عناصر از ریشه به اندام هوایی میباشد و از طریق غلظت عنصر در اندام هوایی نسبت به ریشه محاسبه میشود.
نتایج حاصل از بررسی اثر کمپوست زباله شهری و مکملهای کود معدنی بر خواص خاک و توزیع فلزات سنگین در گیاه ذرت نشان داد که در اثر اعمال کمپوست زباله شهری، غلظت مس، سرب و روی در خاک افزایش یافت. در مجموع استفاده از کمپوست در کاشت گل جعفری بر شاخصهای رشد و نیز مقدار جذب عناصر کم مصرف نظیر آهن، منگنز و روی توسط گیاه اثر مثبتی داشت عنوان کرد که تاثیر pH بر جذب فلزات سنگین از خاک توسط گیاه و قابلیت دسترسی زیستی آنها بسیار مهم است به طوریکه در pHهای قلیایی انتقال عناصر سنگین از خاک به بافتهای گیاهی بسیار کم است وکاهش pH تحرک و پویایی این فلزات را در خاک افزایش میدهد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر کمپوست زباله شهری بر قابلیت انتقال آهن و منگنز از ریشه به اندام هوایی دو گیاه اسفناج و تربچه انجام گردیده است.
مواد و روشها
این تحقیق در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهد تهران انجام شد. در هر کرت آرایش کاشت شامل 6 خط با فاصله بین ردیفهای 25 سانتیمتر و فاصله بوتهها 4 سانتیمتر در نظر گرفته شد. فاکتورهای آزمایش به صورت چهار سطح 0، 15، 30 و 60 تن کمپوست در هکتار بهعنوان فاکتور اول و عامل دوم نیز دفعات مصرف کمپوست میباشد. بر این اساس مقادیر کمپوست، اردیبهشت سال 90 به کرتها اضافه شد. در اردیبهشت 91 نیز هر کرت به دو قسمت مساوی تقسیم و در یک بخش آن مجددا معادل کمپوست اضافه شده در سال قبل،کمپوست افزوده گردید.
پس از گذشت چند ماه و ایجاد تعادل، در شهریور 91 کشت اسفناج و تربچه به عنوان دو گیاه سوپرانباشتگر انجام گردید. تمامی اقدامات زراعی به صورت عرف منطقه انجام شد. همزمان با برداشت، از خاک هر کرت نمونه مرکب تهیه و پس از آمادهسازی برخی خواص شیمیایی و فیزیکی آن به روش-های استاندارد تعیین شد - بنتون و همکاران، . - 1990 برای اندازهگیری غلظت آهن و منگنز در گیاه نیز از هر کرت یک نمونه مرکب از اندام هوایی و ریشه برداشته و پس از آمادهسازی به روش هضم تر عصارهگیری شد - گوپتا،. - 2000 در نهایت غلظت عناصر با دستگاه جذب اتمی مدل قرائت گردید. محاسبات آماری با نرم افزار SAS و نمودارها با Exell ترسیم شد.
کربنات کلسیم معادل
شکل یک نتایج مربوط به فاکتور انتقال عناصر آهن و منگنز از ریشه به اندام هوایی اسفناج را نشان میدهد. همانگونه که مشخص است در گیاه اسفناج فاکتور انتقال آهن در تیمارهای شاهد، 15 و 30 تن کمپوست در هکتار در هر دو سال کمتر از یک میباشد که این خود نشان دهنده تجمع بیشتر آهن در ریشه نسبت به ساقه میباشد اما فاکتور انتقال منگنز در تمام تیمارها بیش از یک است بنابراین میتوان دریافت که تجمع منگنز در اندام هوایی اسفناج بیش از ریشه آن میباشد.
همچنین نتایج نشان داد که فاکتور انتقال برای منگنز حدود 1/5 برابر بیشتر از آهن است به گونهای که دامنه تغییرات فاکتور انتقال برای منگنز از 1/39 تا 1/54 و برای آهن از 0/88 تا 1/03 میباشد. در مطالعاتی که برای جزءبندی آهن و منگنز این خاک انجام شده است غلظت منگنز متصل به کربناتها خیلی بیشتر از فرکشن متصل به اکسیدهای آهن-منگنز بود و عکس این امر برای آهن مشاهده شد، بنابراین از آنجایی که دسترسی گیاه به عناصر موجود در فرکشن کربناتی نسبت به اکسیدهای آهن-منگنز آسانتر میباشد، بیشتر بودن فاکتور انتقال منگنز نسبت به آهن قابل توجیه است. این نتایج با یافته-های مبنی بر حضور بیشترین میزان منگنز در فرم کربناتی و در نتیجه تاتیر آن بر غلظت بالای منگنز در اندام هوایی سویا سازگاری دارد.
اثر سطوح کمپوست زباله شهری و زمان بر فاکتور انتقال آهن - - a و منگنز - b - در گیاه اسفناج
شکل دو وضعیت انتقال آهن و منگنز از ریشه تربچه به اندام هوایی آن را نشان میدهد. نتایج نشان میدهد که بیشینه فاکتور انتقال برای آهن و منگنز به ترتیب با مقادیر 3/06 و 3/31 مربوط به شاهد و حداقل آن نیز با مقادیر 2/42 و 2/29 به تیمار 60 تن کمپوست بر هکتار سال دوم تعلق دارد، بنابراین میتوان دریافت که روند تغییرات در رابطه با منگنز نسبت به آهن اندکی بیشتر است. همچنین فاکتور انتقال منگنز در گیاه اسفناج و تربچه به ترتیب با کاهش 9/7 و 30 درصدی تیمار 60 تن کمپوست بر هکتار سال دوم نسبت به شاهد به کمترین میزان خود رسیدند.
علت کاهش فاکتور انتقال برای مس در تیمار 80 تن بر هکتار نسبت به شاهد را مکانیسم سمزدایی درونی گیاه گندم بیان کردند. این شاخص در مورد آهن در گیاه اسفناج رفتار متفاوتی را نشان داد به گونهای که متناسب با افزایش سطوح کمپوست و نیز دفعات اعمال آن، توانایی ریشه در انتقال آهن به اندام هوایی بیشتر شده است برای مثال تیمارهای 15، 30 و 60 تن بر هکتار کمپوست در سال دوم نسبت به سال اول به ترتیب 4/5، 4/9 و 0/9 درصد افزایش یافتند. در گیاه تربچه فاکتور انتقال آهن با افزایش میزان کمپوست برای مثال تیمار 60 تن بر هکتار سال اول، نسبت به شاهد 21 درصد کاهش یافت. افزایش دفعات اعمال کمپوست از طریق افزایش 1/6، 0/7 و 1/2درصدی برای به ترتیب تیمارهای 15، 30 و 60 تن کمپوست بر هکتار سال دوم نسبت به سال اول منجر به افزایش این شاخص گردید.
