بخشی از مقاله
چکیده
این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با دو عامل کود نیتروژن دار و نوع خاک در سه تکرار در گلخانه بر روی گندم انجام گردید. نوع کود نیتروژن دار شامل 5 سطح شامل:
-1 عدم مصرف نیتروژن - شاهد - ، -2 اوره -3 سولفات آمونیوم -4 سولفات آمونیوم با بازدارنده 3و 4 دی متیل پیرازول فسفات -5 سولفات آمونیوم با بازدارنده دی سیانو دی آمید بود.
نتایج نهایی نشان دادند که با استفاده از تیمارهای سولفات آمونیوم و بازدارنده نیتریفیکاسیون 3و 4 دی متیل پیرازول فسفات و سولفات آمونیوم و بازدارنده نیتریفیکاسیون دی سیانو دی آمید مقادیر وزن خشک اندام هوایی و دانه گندم افزایش یافته و این افزایش معنی دار بود . ترتیب افزایش وزن خشک اندام هوایی اندام هوایی و دانه گندم به صورت ذیل بود: سولفات آمونیوم>اوره> سولفات آمونیوم و بازدارنده دی سیانو دی آمید> سولفات آمونیوم و بازدارنده 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات.
1 -مقدمه
نیتروژن یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاه بوده و در ساختمان بسیاری از ترکیبات ضروری گیاهی از قبیل اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، آنزیم ها ، چربیها، کلروفیل، هورمونهای گیاهی، ویتامینها و ترکیبات آلکالوئیدی نقش دارد
کمبود نیتروژن غالبا تولید محصولات زراعی را بخصوص در خاک های دارای میزان کم ماده آلی محدود می کند. از این رو کاربرد آن یکی از راه کارهای افزایش عملکرد محصول در اغلب سامانه های کشاورزی است. در حال حاضر سالانه حدود 98 میلیون تن نیتروژن به صورت انواع کودهای شیمیایی در جهان مصرف می شود . در ایران نیز کودهای شیمیایی نیتروژنه بیش از 60 درصد کودهای شیمیایی مصرفی را به خود اختصاص می دهند
هدررفت نیتروژن از طریق فرایندهای مختلف از قبیل آبشویی، نیترات زدایی، فرسایش سطحی و تصعید باعث شده است کارایی مصرف آن برای تولید محصولات کشاورزی پایین باشد . تحقیقات انجام شده نشان می دهد کارایی بازیافت نیتروژن برای تولید غلاتی از قبیل گندم، جو، ذرت و برنج حدود 33 درصد بوده و 67 درصد باقیمانده که ارزش کودی آن بالغ بر 19 میلیارد دلار است، به طرق مختلف هدر می رود. در این میان کارایی بازیافت نیتروژن در کشورهای در حال توسعه 29 درصد و برای کشورهای توسعه یافته حدود 42 درصد است 23 ]و.[24 پایین بودن کارایی بازیافت کودهای نیتروژن نه تنها از لحاظ اقتصادی دارای اهمیت است بلکه به خاطر جنبه های زیست محیطی نیز قابل توجه می باشد . آلودگی آبهای زیرزمینی به یون نیترات استفاده از آنها را برای مصارف شرب شهری با مشکلات عدیده ای مواجه ساخته است
از طرف دیگر راهیابی نیترات به آبهای سطحی نیز منجر به ایجاد پدیده آب تباهی - اوتریفیکاسیون - و به دنبال آن ایجاد محدودیت در زندگی آبزیان و همچنین کاهش شدید کیفیت آبهای سطحی شده است 1 ]و.[3 همچنین فرایند نیترات زدایی با رها سازی گاز اکسید نیترو به اتمسفر باعث تخریب لایه ا زن می شود . بنابراین افزایش کارایی مصرف کودهای نیتروژنه یکی از چالشهای کشاورزی مدرن امروزی است که از گذشته نیز به آن توجه ویژه ای شده است
بر اساس برآوردهای انجام شده افزایش کارایی مصرف نیتروژن تنها به میزان 2 درصد بیش از 2/5 میلیارد دلار به اقتصاد جهانی کمک می کند 8]، 9و.[10 تا کنون استراتژی های مختلفی برای افزایش کارایی مصرف نیتروژن در محصولات کشاورزی پیشنهاد شده است . استفاده از بازدارنده های نیتریفیکاسیون و اوره آز، استفاده از کودهای کارا - از قبیل کودهای کنترل رها و کند رها - ، استفاده از روش های کود دهی پیشرفته، تغذیه متعادل، کاربرد شیو های نو برای تعیین نیتروژن خاک و گیاه، بهینه کردن زمان های تقسیط نیتروژن، تغذیه برگی محصولات کشاورزی، استفاده ار ارقام گیاهی دارای شاخص برداشت بالا و مدیریت زراعی بهینه - شخم، آبیاری و زهکشی - از جمله راهکارهایی هستند که برای افزایش کارایی مصرف نیتروژن پیشنهاد شده اند
با توجه به موارد فوق در ادامه به معرفی بازدارنده های نیتریفیکاسیون و انواع آنها و همچنین تاثیر آنها در افزایش عملکرد محصولات کشاورزی، افزایش کارایی مصرف نیتروژن و فسفر، کاهش آبشویی نیترات و تصعید گاز اکسید نیترو و متان به اتمسفر بر اساس نتایج تحقیقات انجام شده پرداخته می شود
اهداف این تحقیق عبارت بودند از تاثیر بازدارنده 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات بر کارایی مصرف و بازیافت نیتروژن در گندم، تاثیر بازدارنده دی سیانو دی آمید بر کارایی مصرف و بازیافت نیتروژن در گندم و مقایسه بین دو بازدارنده دی سیانو دی آمید و 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات از لحاظ میزان کارایی در جلوگیری از تولید نیترات و تاثیر بر کارایی مصرف و بازیافت نیتروژن در گیاه گندم
2 -مواد و روشها
2 - 1- طرح آزمایشی و تیمارها
این آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کاملا تصادفی با دو عامل کود نیتروژن دار و نوع خاک در سه تکرار در گلخانه بر روی گیاه زراعی گندم انجام گردید . نوع کود نیتروژن دار شامل 5 سطح شامل: -1 عدم مصرف نیتروژن - شاهد - ، -2 اوره -3 سولفات آمونیوم -4 سولفات آمونیوم با بازدارنده 3و 4 دی متیل پیرازول فسفات - به میزان 0/8 درصد - -5 سولفات آمونیوم با بازدارنده دی سیانو دی آمید - به میزان 3 درصد - بود. عامل خاک نیز شامل 2 نوع بود. میزان نیتروژن مصرفی در تمام تیمارهای آزمایشی ثابت و برابر 100 میلی گرم بر کیلوگرم خاک بود که پس از تامین منابع ذکر شده در دو قسمت مساوی به هنگام کاشت و در زمان ساقه رفتن گندم مورد مصرف قرارگرفت
- 2- 2 نمونه برداری از خاک ها و انجام آنالیزهای مورد نیاز برای انجام این آزمایش 4 نمونه خاک از دشت های استان چهارمحال و بختیاری - شهرکرد - از عمق 0-30 سانتیمتری نمونه برداری و بر اساس روش های رایج در آزمایشگاه، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و مقدار قابل دسترس هر یک از عناصر غذایی پتاسیم، فسفر، آهن، منگنز، مس و روی در آنه ا اندازه گیری شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن - پ.هاش، قابلیت هدایت الکتریکی، بافت، درصد کربنات کلسیم، درصد کربن آلی، میزان نیترات و آمونیوم قابل تبادل، میزان قابل استفاده هر یک از عناصر فسفر به روش اولسن، پتاسیم به روش استات آمونیوم، آهن، منگنز روی و مس به روش - DTPA اندازه گیری می شود
-3-2 نحوه کشت و آماده کردن گلدان ها از میان خاک های نمونه برداری شده 2 نمونه که دارای پراکنش مناسبی از نظر خصوصیات فیزیکوشیمیایی - درصد رس، میزان کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی - بودند، انتخاب گردیدند. پس از ته یه خاک و الک کردن آن توسط الک 25 میلیمتری نسبت به مصرف عناصر غذایی به صورت زیر به خاک گلدان ها اقدام شده و به خوبی با خاک آن مخلوط می گردد .
عناصر غذایی مورد استفاده - بر حسب میلی گرم بر کیلوگرم خاک خشک - عبارتند از: فسفر 100 - از منبع مونو کلسیم فسفات - ، پتاسیم 100 - از منبع سولفات پتاسیم - ، منیزیم 30 - از منبع سولفات منیزیم - ، آهن 5 - از منبع سکوسترین - 138، روی 15 - از منبع سولفات روی - ، منگنز 15 - از منبع سولفات منگنز - ، مس 2/5 - از منبع سولفات مس - و بور 2/5 - از منبع اسید بوریک - . نمونه های خاک درون گلدان های 10 کیلوگرمی ریخته شده و سپس درون هر گلدان تعداد 8 عدد بذر کاشته شد .
پس از سبز شدن بذور تعداد آنها به 4 عدد کاهش یافت. بدنبال آن مراقبت های لازم از کاشت تا برداشت صورت گرفته و درپایان آزمایش وزن کل اندام هوایی،وزن خشک ساقه،وزن خشک دانه، تعداد خوشه،تعداد دانه در خوش ه ، وزن هزاردانه،غلظت نیتروژن در دانه و ساقه، جذب کل نیتروژن دانه، درصد پروتئین دانه و شاخص های کارایی مصرف نیتروژن اندازه گیری گردید.
برای بررسی تاثیر کاربرد بازدارنده نیتریفیکاسیون 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات و دی سیانو دی آمید بر تغییرات نیترات و آمونیوم خاک از ابتدای کشت تا پایان آزمایش در فواصل 30 روزه از خاک گلدانها نمونه برداری شده و میزان نیترات و آمونیوم قابل استخراج به روش رنگ سنجی در آنها مورد اندازه گیری قرار گرفت 30 ]و.[31 برای اندازه گیری وزن خشک، نمونه ها به مدت 48 ساعت در آون فن دار در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار داده شدند.
به دنبال آن وزن خشک نمونه ها با استفاده از ترازوی رقومی اندازه گیری شد و سپس نمونه ها با آسیاب برقی خرد شدند . نمونه های گیاهی با استفاده از روش ترسوزانی هضم شده و سپس غلظت نیتروژن آنها با استفاده از روش کجلدال اندازه گیری گردید. برای محاسبه جذب نیتروژن کاه و کلش و دانه از حاصل ضرب وزن خشک آنها در غلظت نیتروژن استفاده شد . در نهایت شاخص های کارایی مصرف نیتروژن شامل کارایی زراعی،کارایی بازیافت و کارایی فیزیولوژی با استفاده از فرمول محاسبه گردید
3 -نتایج و بحث
- 1- 3 ویژگی های فیریکوشیمیایی خاک های مورد مطالعه
جدول-1-3 برخی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک های مورد مطالعه
-2-3 تاثیر منابع مختلف نیتروژن و نوع خاک بر وزن خشک اندام هوایی گندم
بر اساس نتایج حاصله از تجزیه واریانس، تاثیر منبع نیتروژن، نوع خاک و بر هم کنش آنها بر وزن خشک اندام هوایی و دانه گندم معنی دار بود . نتایج مقایسه تاثیر میانگین تیمارهای مختلف و نوع خاک بر وزن خشک اندام هوایی - مجموع وزن خشک کاه و کلش و دانه - نشان دادکه کاربر د بازدارنده نیتریفیکاسیون 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات به همراه سولفات آمونیوم منجر به افزایش معنی دار وزن خشک اندام هوایی در هر دو خاک گردید
