بخشی از مقاله
مقدمه
علی رغم اینکه نیتروژن 60 درصد از عناصر مصرفی کشاورزی دنیا را در قالب کودهای شیمیایی به خود اختصاص داده است - هیفر، - 2008، بیشترین سهم آن از سه طریق اصلی تصعید ، نیتراتزدایی و آبشویی، از سطح مزارع اتلاف میگردد. هدررفت کودهای نیتروژنی نه تنها موجب تخریب محیط زیست، زیان اقتصادی به کشاورزان و آلودگی آبهای زیرزمینی میشود - لیچندرگ و شاپیرو، - 1997، بلکه باعث پائین آمدن کارایی این کودها میگردد. از جمله راه کارهای جدیدی که برای افزایش تأثیرگذاری و جلوگیری از هدر روی کودهای شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است، به کارگیری ترکیبات طبیعی چون کانیهای زئولیت در مزارع کشاورزی میباشد - پولات و همکاران، . - 2004 زئولیت به دلیل دارا بودن خصوصیات جذب و تبادل یونی و سهولت در هیدراته شدن میتواند به عنوان نگهدارنده عناصر غذایی مورد استفاده قرار بگیرد.
بنابر تحقیقات ماممپتون - 1999 - ظرفیت تبادل کاتیونی زئولیتهای تبادلی حدود 200-300 meq/100gr می باشد که در اثر جایگزینی همشکل آلومینیوم به جای سیلیسیم در ساختار تتراهیدرال زئولیت ایجاد میگردد. یون آمونیوم نیز از جمله یونهایی است که زئولیتهامخصوصاً نوع کلینوپتیلولایت تمایل زیادی به جذب آن دارند - لیوز و همکاران، . - 1984 تمام مدلهای استفاده شده به جز معادله سینتیکی مرتبه اول، زئولیت را به عنوان یک جاذب یون آمونیوم و کندرها کننده آمونیوم معرفی کردند - کیتوم و همکاران، . - 1998 از طرفی دوایری - 1998 - در تحقیقات خود بر سرعت جذب و رهاسازی آمونیم از فیلیپسیت، چنین نتیجهگیری کرد که این کانی توانایی رهاسازی تدریجی آمونیوم را دارد و میتواند به عنوان کندرها کننده نیتروژن مصرف گردد. کاووسی و همکاران - - 2007 در تحقیق خود بر روی برنج نشان دادند که کاربرد کلینوپتیلولایت در مقادیر بالا در خاک، بدون استفاده از منبع نیتروژنی، منجر به کاهش عملکرد گردید. هدف از این پژوهش بررسی اثر زئولیت غنیشده با آمونیوم و نوع بافت خاک در جذب نیتروژن و عملکرد دانه گیاه گندم تحت شرایط آبشویی است.
مواد و روشها
پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر زئولیت غنیشده با آمونیوم و بافت خاک بر جذب نیتروژن و عملکرد دانه گیاه گندم تحت تأثیر آبشویی با طرح کاملاً تصادفی در قالب فاکتوریل در 3 تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز در پاییز 1390 انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل تیمارهای زئولیتی با زئولیت خام در مقادیر 5 درصد و 10 درصد وزنی خاک، زئولیت غنیشده با آمونیم در مقادیر 5 درصد و 10 درصد وزنی خاک، همچنین تیمار کود شیمیایی - 100 kg/ha - و تیمارهای بافت خاک شامل دو نوع بافت خاک لوم رسی و لوم شنی بودند. جهت کشت گیاه گندم خاکهای آماده شده پس از توزین در ستونهای PVC به ارتفاع 25 سانتیمتر و قطر 20 سانتیمتر ریخته شد. قبل از کشت گیاه گندم کودهای اوره، سوپرفسفات تریپل و فسفات پتاسیم با نسبت - 100-50-50 - و تیمارهای زئولیتی به دو نوع بافت خاک - جدول - 1 اعمال گردید.
کود اوره که به ستونهای حاوی زئولیت غنیشده با آمونیوم اضافه گردید با احتساب میزان ازتی بود که از زئولیت وارد خاک شد. در طول دوره رشد گندم، آبیاری طوری انجام شد که مقداری از آب بصورت زهآب خارج شود. در پایان مرحله رشد کامل، گیاه از سطح خاک کف بر گردید و در دمای 70 درجه سانتیگراد خشک و وزن گردید. نمونه-های گیاه آسیاب شد و به کمک دستگاه کلدال درصد نیتروژن کل تیمارها اندازهگیری شد. تجزیه و تحلیل آماری دادهها به کمک نرمافزار SPSS صورت پذیرفت و از آزمون دانکن جهت مقایسه میانگینها استفاده شد. رسم نمودارها با استفاده از نرمافزار EXCEL انجام شد.
نتایج و بحث
- 1 تأثیر تیمارهای بافت بر وزن خشک، درصد نیتروژن و عملکرد دانه گیاه گندم: مطابق جدول تجزیه واریانس - جدول - 2 بافت خاک بر صفات مورد ارزیابی اثر معنیداری داشته است. وزن خشک گیاه در خاک لوم رسی بیشتر از لوم شنی است - جدول . - 3 بررسیها نشان داد که تعداد پنجهها در گیاهان کشت شده در بافت لوم رسی بیشتر از بافت لوم شنی بود - جدول .3 - احتمالاً وجود پنجهها و جوانههای بیشتر در خاک سنگینتر دلیل وزن خشک بیشتر گیاه در این تیمارها میباشد. سیلبرباش و لیپز - 1992 - دریافتند که با افزایش جوانه در گیاه ماده خشک آن افزایش مییابد. ولی باید متذکر شد که به دلیل ضعیف بودن پنجهها در گیاهان کشت شده در خاک لوم رسی افزایش عملکرد دانه در این بافت خاک دیده نشد. میزان عملکرد دانه در بافت لوم شنی بصورت معنیداری بیش از لوم رسی است. نتایج تحقیقات کاسی و همکاران - 2002 - مؤید این بخش از نتایج است.
خاک لوم رسی نسبت به لوم شنی به دلیل درصد رس بالاتر و قدرت جذب بیشتر قادر است نیتروژن را محبوس کرده و کمتر در دسترس گیاه قرار دهد. از طرفی در خاک لوم شنی به دلیل تخلخل بیشتر و تهویه بالاتر، میزان رشد ریشههای موئین به اعماق بیشتر و در نتیجه جذب عناصر از جمله نیتروژن در این شرایط بیشتر میشود. این در حالی است که احتمال فشرده شدن خاک و بهمخوردن ساختمان خاک در بافت لوم رسی ناشی از آبیاریهای متعدد بیشتر است. اقبال و همکاران در سال 1999 در مطالعات خود روی دو نوع بافت خاک لوم رسی و لوم رسی شنی به این نتیجه رسیدند که جذب نیتروژن در بافت سبکتر بیشتر است.
- 2 تأثیر تیمارهای زئولیت بر درصد نیتروژن و عملکرد دانه گیاه گندم: بررسی شکل 1 نشان میدهد که میزان
نیتروژن گیاه در تیمار کود شیمیایی و تیمار 10 درصد زئولیت غنیشده با آمونیوم نسبت به تیمار 10 درصد زئولیت خام بصورت معنیداری بیشتر است. در تیمار کود شیمیایی فراهمی قابل توجهی از نیتروژن در خاک حاصل شده و گیاه نیز مقدار زیادی نیتروژن جذب نموده است. در حالی که در تیمارهای حاوی زئولیت و به طور مشخص کاربرد 10 درصد زئولیت خام، مقداری از نیتروژن توسط زئولیت جذب و از دسترس گیاهموقتاً خارج شدهاست. احتمالاً بکارگیری موادی با خصوصیات زئولیت، یک آزاد سازی کند و کنترل شده از نیتروژن را باعث میشود. هر چند این ویژگی باعث کاهش درصد نیتروژن توده گیاهی میشود ولی از طرفی مانع از هدر رفت نیتروژن نیز میگردد. نتایج تحقیقات ریهاکوا و همکاران - 2004 - نشان داد که در اثر ترکیب کود شیمیائی نیتروژنه با زئولیت، غلظت نیتروژن در توده گیاهی جو کاهش معنیداری نسبت به تیمار شاهد داد.
شکل-1 میانگین تأثیر کاربرد سطوح مختلف زئولیت بر درصد نیتروژن بخش هوایی گیاه گندم
مطابق شکل 2 در تیمار 10 درصد زئولیت غنیشده با آمونیوم مقدار عملکرد دانه بصورت معنیداری بیش از تیمارهای دیگر است. علت آن سهولت دسترسی به نیتروژن در این تیمارها است. با وجود آبیاریهای مکرر گیاهان کشت شده در تیمار 10 درصد زئولیت غنیشده با آمونیوم، به دلیل وجود غلظت بالاتر آمونیوم در محیط ریزوسفر، قادر به جذب مقدار بیشتری نیتروژن هستند و در نتیجه تولید دانه بهتر و با کیفیت بالاتر میکنند. این
