بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تاثیر کودهاي نانو بر جذب عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و عملکرد دانه سه رقم گندم ماکارونی، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوك کامل تصادفی با سه تکرار، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز در سال زراعی 1394 -95 اجرا شد. تیمارهایی که مورد بررسی قرار گرفتند سه نوع کود نانو شامل: نانوکامپوزیت بیوارگانیک - 300 کیلوگرم در هکتار - ، اورمیک - در سه مرحله، هر مرحله 50 کیلوگرم در هکتار - و بیومیک - به صورت محلول در آب، 2 کیلوگرم در هکتار - و کودهاي شیمیایی شامل نیتروژن - 200 کیلوگرم در هکتار - ، فسفر - 200 کیلوگرم در هکتار - و پتاسیم - 100 کیلوگرم در هکتار - و همچنین سه رقم گندم ماکارونی شامل: بهرنگ، شبرنگ و یاواروس بودند. کود اورمیک در عملکرد دانه - 5172/222 کیلوگرم در هکتار - و درصد نیتروژن دانه - 2/968 درصد - بیشترین مقدار را داشت.
در بین ارقام نیز رقم یاواروس بیشترین مقدار را در این صفات بدست آورد. نانو کامپوزیت بیوارگانیک بیشترین مقدار فسفر - - 868/889ppm و کود بیومیک بیشترین مقدار پتاسیم - - 3689/111 ppm را به خود اختصاص دادند. رقم بهرنگ در فسفر دانه و یاواروس در پتاسیم دانه بیشترین مقدار را بدست آوردند. اثر متقابل اورمیک و یاواروس بیشترین مقدار عملکرد و نیتروژن دانه را داشت.
نانوکامپوزیت بیوارگانیک در رقم یاواروس بیشترین مقدار فسفر و بیومیک در رقم یاواروس بیشترین مقدار پتاسیم را داشتند. به طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد کودهاي نانو باعث افزایش عملکرد و عناصر پرمصرف نیتروژن، فسفر و پتاسیم گندم شد وتوانست به خوبی با کودهاي شیمیایی رقابت کنند. با توجه به خطرات احتمالی استفاده بی رویه از کودهاي شیمیایی و با توجه به مفاهیم کشاورزي پایدار، استفاده از نانوکودها براي افزایش عملکرد و کاهش آلودگی محیط زیست قابل توصیه می باشد.
واژههاي کلیدي: کودهاي نانو، عناصر پرمصرف، کشاورزي پایدار، محیط زیست
مقدمه
در سراسر جهان گندم به عنوان حیاتیترین محصول کشاورزي مطرح می باشد و مردم تمام دنیا روزانه به اندازهي نیاز خود از آن استفاده می کنند . افزایش محصول گندم مانند سایر فراوردههاي کشاورزي بستگی به عوامل مختلفی دارد 6]،.[5 نیتروژن عنصر غذایی کلیدي براي تولید گیاهان زراعی محسوب می گردد و از جمله اجزاي اصلی سنتزي پروتئینها، اسیدهاي نوکلئیک و دیگر ترکیبات سلولی به حساب می آید. نیتروژن از طریق افزایش تعداد خوشه، تعداد دانه در خوشه و وزن هزاردانه، سبب افزایش عملکرد گندم می شود. به طور کلی اجزاي عملکرد در گندم تحت تاثیر مستقیم نیتروژن می باشد.
تامین نیتروژن از طریق مصرف زیاد کودهاي شیمیایی یکی از دلایل آلودگی آبهاي سطحی و زیرزمینی در چرخهي طبیعت می باشد و علاوه بر پیامدهاي منفی زیست محیطی، افزایش هزینههاي تولید را به همراه دارد .[10] موادآلی و کودهاي زیستی به عنوان گزینه هاي جایگزین مناسبی براي مصرف روافزون کودهاي شیمیایی و به منظور حاصلخیزي خاك به خصوص در بحث کشاورزي پایدار، مورد توجه قرار گرفتهاند.
کودهاي زیستی متشکل از ریزجانداران مفیدي هستند که هریک به منظور خاصی مانند تثبیت نیتروژن، رهاسازي یونهاي فسفات، پتاسیم، آهن، جذب عناصر ماکرو و میکرو و غیره تولید میشوند، که توانایی تبدیل عناصر غذایی را از شکل غیرقابل دسترس به شکل قابل دسترس طی فرآیندهاي زیستی داشته7]،12،[16 از جمله این موجودات میتوان به ریزوباکترهاي محرك رشد گیاه اشاره کرد. این گروه از ریزموجودات علاوه بر افزایش فراهمی عناصر معدنی خاك از طریق تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، محلول کردن فسفر و پتاسیم، کنترل عوامل بیماريزا و تولید انواع هورمونهاي تنظیم کننده و محرك رشد گیاه، عملکرد گیاهان را تحت تاثیر قرار میدهند.
که کاربرد ازتوباکتر عملکرد دانه، تعداد پنجه، عملکرد ماده خشک، جذب نیتروژن، فسفر و پتاسیم را در گندم بهطور معنی داري افزایش داد. امنیت غذایی به معنی اطمینان از دسترسی همهي مردم به غذاي کافی، سالم و مغذي در تمام اوقات به منظور داشتن زندگی سالم و فعال است. امروزه فناوري نانو در کلیه عرصهها از جمله کشاورزي در حال گسترش میباشد استفاده از نانوکودها که همه خصوصیات لازم مانند غلظت موثر، قابلیت حل پذیري مناسب، ثبات و تاثیرگذاري بالا و رهایش کنترل شده را دارند، سبب افزایش کارایی عناصر غذایی میشونداعتقاد بر این است که نانوکودها موثرترین و در عین حال سادهترین شیوه به منظور کاهش تلفات عناصر غذایی و افزایش کارایی مصرف کودهاست .
با توجه به مشکلاتی که امر.زه به دنبال مصرف بی رویهي کودهاي شیمیایی بهوجود آمده و همچنین براي دستیابی به کشاورزي پایدار و سازگار با محیط زیست پژوهش حاضر با هدف تاثیر کودهاي نانو شامل: نانوکامپوزیت بیوارگانیک، اورمیک و بیومیک بر جذب عناصر پرمصرف - نیتروژن، فسفر و پتاسیم - و عملکرد دانه سه رقم گندم ماکارونی و مقایسه آن با کودهاي شیمیایی طراحی و اجرا گردید.
مواد و روشها
این آزمایش در سال زراعی 1394 -95 در مزرعهي تحقیقاتی دانشکده کشاورزي و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز با مختصات عرض جغرافیایی 25 درجه و 20 دقیقه، طول جغرافیایی 54 درجه و 17 دقیقه اجرا شد. بافت خاك سیلتی لومی بود. آزمایش بهصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوكهاي کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد.
تیمارهایی که مورد بررسی قرار گرفتند سه نوع کود نانو - که این کودها تامین کنندهي نیتروژن و فسفر گیاه بهدلیل داشتن ریزجانداران مفید تثبیت کننده ازت و حل کننده فسفات و نیز عناصر ریزمغذي میباشد - شامل: -1 نانوکامپوزیت بیوارگانیک، -2 اورمیک و -3 بیومیک و کودهاي شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم همچنین سه رقم گندم ماکارونی شامل بهرنگ، شبرنگ و یاواروس بودند. در این صورت تعداد تیمارها 5 ×3 =15 بودند. عملیات خاکورزي؛ شامل تسطیح لیزري، شخم کم عمق - دیسک - ، ایجاد جوي و پشته - فارو - بود. تما مراحل آمادهسازي ابتدایی زمین توسط ماشینآلات کشاورزي انجام گرفت.
ابعاد کرتهاي آزمایشی 3 × 2 متر بودند. بذر ارقام گندم دوروم شامل؛ بهرنگ، شبرنگ و یاواروس - تهیه شده از موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر داراب - در 8 آذر در ردیفهایی با فاصله 20 سانتیمتر - دو ردیف کشت بر روي پشته با عرض 40سانتیمتر - و عمق 3 سانتیمتر و با تراکم 450 بوته در مترمربع بهصورت دستی کشت شد. اولین آبیاري بلافاصله پس از کاشت صورت گرفت. مقدار کود شیمیایی فسفر بر مبناي 200 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل و پتاسیم بر مبناي 100 کیلوگرم در هکتار کلرید پتاسیم بر اساس نتایج آزمون خاك قبل از عملیات کاشت به کرتها اضافه و با خاك مخلوط شد.
کودشیمیایی اوره - 200 کیلوگرم در هکتار - و کود اورمیک - 50 کیلوگرم در هکتار - طبق دستور شرکت سازنده - شرکت بیوزر - بهصورت تقسیط در سه مرحله - همزمان با کاشت، پنجهزنی و ساقه رفتن - همراه با آب ابیاري، بهکار برده شد. کود نانوکامپوزیت بیوارگانیک بر مبناي 300 کیلوگرم در هکتار همزمان با کاشت به کرتها اضافه شد. براي اعمال کود بیومیک به صورت محلول در آب بر مبناي 2 کیلوگرم در هکتار، 1/2 گرم از کود - به ازاي هرکرت 6 مترمربعی - را در 1/8 سی سی آب حل نموده سپس محلول را در ظرف آبی به حجم 120 سی سی - به ازاي هر هکتار بشکهاي به حجم 200 لیتر - ریخته وهمراه آب آبیاري اول بعد از کاشت به کرتها اضافه شد. بوتههاي گندم پس از رسیدگی کامل در 20 اردیبهشت ماه از محل کوادرات یک مترمربعی در هر کرت، جهت اندازهگیري صفات عملکرد و عناصر ماکرو برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند.
در این آزمایش خصوصیاتی نظیر عملکرد دانه، عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم دانه اندازهگیري شد. . براي کلیه دادههاي بهدست امده، تجزیه واریانس با استفاده از نرم افزار آماري MSTAT-C انجام شد و مقایسه میانگین اثرات اصلی و متقابل با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 1 درصد انجام گرفت. براي رسم نمودارها و جداول از نرم افزار Microsoft office Excel - 2013 - استفاده شد.
نتایج و بحث عملکرد دانه
عملکرد دانه تحت تاثیر تیمارهاي کود، رقم و همچنین اثر متقابل آنها قرار گرفت و در سطح احتمال 1 درصد معنیدار شدند - جدول . - 1 مقایسه میانگین تیمار کودي نشان داد که کود اورمیک بیشترین - 5172/222 کیلوگرم در هکتار - عملکرد دانه را به خود اختصاص داد که نسبت به کودهاي دیگر تفاوت معنیداري داشت. بعد از آن کود شیمیایی بیشترین 4295/667 - کیلوگرم در هکتار - عملکرد را داشت اما نسبت نانوکامپوزیت بیوارگانیک و بیومیک تفاوت معنیداري مشاهده نشد اما نسبت به شاهد اختلاف معنیداري داشتنددر بین ارقام هم رقم یاواروس بیشترین - 4330/333 کیلوگرم در هکتار - عملکرد دانه را داشت که نسبت به رقم بهرنگ تفاوت معنیداري داشت اما نسبت به رقم بهرنگ اختلاف معنیداري مشاهده نشد.
