بخشی از مقاله
مقدمه
رشد سریع جمعیت و نیاز روز افزون به مواد غذایی منجر به استفاده اجباری از کودهای شیمیایی برای افزایش محصولات کشاورزی شده است. کودهای شیمیایی حاوی نیتروژن تاثیر معنیداری در تولید غذا در جهان داشته و یکی ازاجزاء مهم درکشاورزی نوین محسوب میشوند.اضافه کردن کودهای حاوی نیتروژن افزایش عملکرد اغلب گیاهان را در پی دارد - سکستون و همکاران، . - 1996 روشهای کشاورزی متداول در جهان امروز، با اتکا بیش ازحد به نهادههایی نظیر کودها و سموم شیمیایی باعث ایجاد سیستمهای زراعی ناپایدار شده اند روبرتز و همکاران، . - 2008 اما به دلایل متعدد از جمله عدم ترویج صحیح تغذیه گیاه، نحوه نامناسب مصرف کودهای نیتروژنه سبب شده است تا بازده مصرف این کودها بسیار پایین باشد - فرهمند و همکاران، . - 2006
نیتراتزایی یکی از فرآیندهای مهم در چرخه نیتروژن است، در این فرآیند تبدیل آمونیوم به نیترات طی دو مرحله انجام میشود، در مرحلهی اول آمونیوم به نیتریت و در مرحله دوم نیتریت به نیترات تبدیل میشود - بشارتی و همکاران، . - 1385 فرآیند نیتراتزایی منبع اصلی مشکلات زیست محیطی مربوط به نیترات است. گزارش شده است تا دو سوم نیتروژن معدنی مصرف شده در سیستم های کشاورزی از طریق آبشویی، تصعید، روانآب و فرسایش از بین میرود - بیسواس و همکاران، . - 2008جلوگیری از اکسید شدن آمونیوم به نیترات میتواند اثرات سوء وجود نیترات و مواد حد واسطی را که طی تغییر و تبدیل آمونیوم به نیترات در خاک به وجود میآیند را کاهش داده و راندمان استفاده از کودهای حاوی نیتروژن را به طور چشمگیری افزایش دهد - سوری و همکاران، . - 1389
راهکارهای مختلفی برای افزایش کارآیی مصرف کودهای حاوی نیتروژن در بخش کشاورزی پیشنهاد شده است. استفاده از بازدارندههای نیتراتزایی یکی از راههای افزایش کارآیی مصرف این کودها است - لدها و همکاران، 2005؛ فانگریو و همکاران، . - 2009 بازدارندههای متفاوتی برای کاهش فرآیند نیتراتزایی و افزایش کارایی مصرف کودهای شیمیایی حاوی نیتروژن در خاک وجود دارد. یکی از مهمترین بازدارندهها، 3 و4 دی متیل پیرازول فسفات - DMPP - با فرمول شیمیایی - C5H8N2H3O4 - است. این بازدارنده ازجمله کارآمدترین بازدارندههای نیتراتزایی در خاک است - ایروگن و همکاران، . - 2003 ماندگاری بالای بازدارنده DMPP از جمله مزایای کاربرد آن در مقایسه با سایر بازدارندهها است.
مواد و روشها
بهمنظور بررسی تاثیر 3 و4 دی متیل پیرازول فسفات بر فرآیند نیتراتزایی، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل: سه سطح DMPP، صفر - D0 - ، 0/4 درصد - D0/4 - و 0/8
درصد - D0/8 - ،0فاکتور دوم، بافت خاک شامل: - شنی و رسی - و فاکتور سوم، زمان شامل: صفر - T0 - ، - T15 - 15، 30 - T30 - ، - T45 - 45، - T60 - 60 و - T75 - 75 روز بودند. نمونههای خاک از عمق شخم تهیه و بعد از هوا خشک از الک 2 میلیمتری عبور داده شدند، سپس خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اندازهگیری شد - جدول شماره . - 1
در این آزمایش، نمونههای خاک مورد بررسی به مدت 75 روز در ظروف درب سوراخدار، در رطوبت ظرفیت ازراعی و دمای 25 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. هر 15 روز از خاک نمونهبرداری انجام شد و میزان نیترات و آمونیوم پس از عصارهگیری با محلول 0/01 نرمال پتاسیم سولفات - K2SO4 - و 2 نرمال پتاسیم کلراید - KCL - اندازهگیری شد. غلظت نیترات و آمونیوم به روش رنگسنجی به ترتیب در طول موج 410 و 636 نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر اندازهگیری شد. در نهایت نتایج حاصل از آزمایش با استفاده از نرم افزار MSTAT-C آنالیز و میانگین دادها با استفاده از آزمون چند دامنه ایی دانکن در سطح - P<0.05 - مقایسه شدند.
نتایج و بحث
نتایج پژوهش نشان داد، کاربرد بازدارنده DMPP به همراه کودهای شیمیایی حاوی نیتروژن، منجر به کاهش غلظت نیترات و افزایش آمونیوم در هر دو خاک شنی و رسی شد. کاهش میزان نیترات خاک در تیمارهای حاوی DMPP در تحقیقات انجام شده توسط زرولا و همکاران، 2001 و کوئی نونس و همکاران، 2009 مشاهده شده است. تاثیرکاربرد مقادیر مختلف بازدارنده DMPP، به همراه کودهای شیمیایی حاوی نیتروژن در کاهش فرآیند نیتراتزایی بسته به بافت خاک متفاوت است. به گونهایی که افزودن 0/4 درصد بازدارنده DMPP در خاک شنی منجر به کاهش معنیدار غلظت نیترات شد ولی این غلظت در خاک رسی کاهش معنیداری در غلظت نیترات خاک ایجاد نکرد. البته با افزایش درصد بازدارنده در غلظت 0/8 درصد DMPP کاهش فرآیند نیتراتزایی بیشتر شده و در خاکهای رسی نیز کاهش معنیدار غلظت نیترات مشاهده شد - نمودار شماره . - 1
نتایج بدست آمده با نتایج کاپومبلوگ و کیلورن، - 1996 - مبنی بر تاثیر خصوصیات خاک، دمای خاک و رطوبت خاک در مدت زمان و میزان فعالیت بازدارندههای نیتراتزایی و همچنین در آزمایشات چن و همکاران، - 2008 - در افزایش کارایی بازدارنده نیتراتزایی در خاکهای شنی، مطابقت دارد.مدت زمان تاثیر DMPP بر فرآیند نیتراتزایی در خاکهای رسی و شنی متفاوت بود. در این آزمایش، کاربرد 0/8 درصد 1/45 - DMPP کیلوگرم در هکتار - در خاک شنی در فاصله زمانی 15 تا 75 روز - نمودار شماره -2 الف - و در خاک رسی در فاصله زمانی 30 تا 45 روز - نمودار شماره -2 ب - سبب کاهش نیترات شد. زمانیکه مقدار 0/4 درصد 0/7 - DMPP کیلوگرم در هکتار - استفاده شد، مدت زمان تاثیر بازدارنده در هر دو خاک شنی و رسی کاهش یافت.
نتایج بدست آمده با نتایج پاسدا و همکاران، - 2001 - مبنی بر کاهش فرآیند نیتراتزایی در تیمارهای حاوی 0/5-1/5 کیلوگرم در هکتار DMPP مطابقت داشت.نیترات به علت دارا بودن بار منفی جذب کلوئیدهای خاک نمیشود، در صورت وجود مقادیر بیشتر از نیاز گیاه میتواند به زیر منطقه ریشه منتقل و در نهایت به آبهای زیرزمینی وارد شود - استریبل و همکاران، . - 1995 در این آزمایش مشاهده شد، با کاربرد 0/8 درصد DMPP میتوان مانع از انجام سریع فرآیند نیتراتزایی شد و به دنبال آن از آبشویی نیترات و بروز آلودگیهای زیست محیطی ناشی از آبشویی نیترات در خاکهای شنی جلوگیری کرد، که از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است.
