بخشی از مقاله
چکیده
به منظور بررسی تاثیر کمآبیاری و کاربرد کودهای نانو و معمولی روی و سیلیس بر عملکرد و صفات مورفوفیزیولوژیک ارزن رقم پیشاهنگ آزمایشی به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند انجام شد. فاکتور های این آزمایش شامل 2 سطح آبیاری 50 - و 100 درصد نیاز آبی - به عنوان فاکتور اصلی بود. تیمارهای کودی نانو روی 0/5 - در هزار - ، نانو سیلیس 0/5 - در هزار - ، اکسید روی معمولی 5 - در هزار - ، اکسید سیلیس معمولی 5 - در هزار - ، ترکیب نانو روی و نانو سیلیس، ترکیب اکسید روی معمولی و اکسید سیلیس معمولی و شاهد بدون کود به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد.
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که آبیاری به طور معنیدار و در سطح 5 درصد صفات ارتفاع بوته، شاخص کلروفیل، عملکرد خشک ساقه و برگ، عملکرد خشک پانیکول و عملکرد خشک کل علوفه را تحت تاثیر قرار داد و با کاهش تامین نیاز آبی به 50 درصد مقدار این صفات به جز شاخص کلروفیل نسبت به تیمار آبیاری کامل به به طور معنیداری کاهش یافت.
همچنین کود به طور معنیداری صفات شاخص کلروفیل، عملکرد خشک پانیکول و عملکرد خشک کل علوفه را تحت تاثیر قرار داد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که برای دستیابی به حداکثر تولید علوفه در زراعت ارزن پیشاهنگ، تامین 100 درصد نیاز آبی ارزن به همراه محلولپاشی کود روی معمولی یا کاربرد توام کودهای روی و سیلیس معمولی لازم میباشد.
مقدمه
ارزن غله سنتی مناطق گرمسیر و کم آب و ششمین غله مهم دنیاست و پس از گندم، برنج، ذرت، جو و سورگوم قرار دارد. منشاء ارزن غرب آفریقاست - راشد محصل و همکاران، - 1376 و گیاهی با سازگاری بالا در مناطق گرم و خشک است. مصرف بهینه آب در کشاورزی با توجه به کمبود آب در این بخش حائز اهمیت میباشد. به همین دلیل انتخاب گیاهان سازگار به کمآبی و تکنیکهای جدید مانند عناصر ریزمغذی نانو برای بهرهوری بیشتر از آب مصرفی باید بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد.
همچنین باید توجه داشت که نقش عناصر غذایی ریز مغذی در افزایش عملکرد و بهبود وضعیت کیفی محصولات کشاورزی بسیار مهم میباشد - ملکوتی و تهرانی، . - 1378 کاکمک - 2009 - اعلام نمود کمبود ناشی از روی سبب اختلال در متابولیسم بافت سلولی می گردد و مسئول خسارت به پروتئین های غشاء، کلروفیل، اسیدهای نوکلئیک، آنزیم ها و ایندول استیک اسید میباشد و از رشد گیاهممانعت میکند. همچنین اگر چه سیلیسیم در اکثر گیاهان به عنوان یک عنصر غیر ضروری شناخته میشود ولی جذب این عنصر به وسیله گیاه اثرات مفیدی مانند افزایش مقاومت به آفات و بیماریها - حسین و همکاران، - 2007، تحمل به استرسهای غیر زنده - لییانگ، - 1999 و بهبود کیفیت و عملکرد محصول - کامنیدو و همکاران، - 2010 را به همراه دارد.
در آزمایش ثقهالاسلامی و همکاران - 2008 - تنش خشکی ارتفاع بوته ارزن را به طور معنیداری کاهش داد ولی بر تعداد برگ در هر بوته تاثیری نداشت. دوگان - 2009 - کاهش ارتفاع هفت ژنوتیپ گندم دوروم تحت تاثیر تنش رطوبتی را گزارش نمود. گلمبک و الرامامنه - - 2002 نشان دادند که کمآبی از طریق کاهش تعداد برگهای فعال، سطح جذب دی اکسید کربن را کاهش میدهد. در اثر کاهش غلظت کلروفیل از شدت و میزان رنگ سبز برگ ها نیز کاسته می شود و پیری زود رس در گیاه روی می دهد - لارسون و همکاران، - 1998 و در مطالعه اومن و دانیلی - 1999 - مشخص شد که تنش در مرحله گلدهی باعث افزایش مقدار کلروفیل برگ پرچم در مقایسه با شرایط بدون تنش در گندم می شود.
طباطبایی و رنجبر - 1384 - طی آزمایشی بر روی ارزن نوتریفید گزارش دادند که با افزایش تنش خشکی از میزان عملکرد ماده خشک علوفه کاسته شد. مهرانی - 1376 - در بررسی اثر دور آبیاری بر عملکرد ارزن نوتریفید گزارش نمود که اثر دور آبیاری بر عملکرد علوفه ارزن معنی دار است و با افزایش دور آبیاری از 5 به 20 روز عملکرد علوفه، 35/7 درصد کاهش داشته است. برنگور و فاسی - 2001 - در بررسی تاثیر تیمارهای مختلف رطوبتی بر صفات سورگوم به این نتیجه رسیدند که با کاهش میزان آب قابل دسترس یعنی با افزایش شدت تنش عملکرد کل ماده خشک تولیدی کاهش معنیداری داشت.
موذنپور و همکاران - 1392 - ضمن بررسی اثر کاربرد نانو سیلیس در گیاه دارویی سرخارگل گزارش کردند که کاربرد نانوسیلیس باعث افزایش تعداد برگ و ارتفاع گیاه نسبت به تیمار شاهد شد. خیراندیش - 2000 - گزارش کرد که محلولپاشی عنصر روی در سویا باعث افزایش ارتفاع بوته می شود. بداوی و همکاران - 2011 - گزارش کردند که کاربرد روی به صورت اسپری منجر به افزایش ارتفاع گیاه در ذرت شد. با این وجود داوودی - 1392 - گزارش کرد که کود نانو و معمولی روی تاثیر معنیداری بر صفات ارتفاع بوته و تعداد برگ در ساقه اصلی ارزن نداشت.
افزایش در محتوای رنگیزه های فتوسنتزی در تیمارهایی که تحت تاثیر کاربرد نانو کود کلات آهن با غلظت 5 کیلوگرم در هکتار بودند، دیده شده است - پیوندی و همکاران، . - 1390 ماسونیک و همکاران - 1996 - در ایتالیا اثر کمبود آهن و منگنز را در آفتابگردان، ذرت و جو مورد بررسی قرار دادند و مشاهده کردند که کمبود این عناصر غلظت کلروفیل را در برگ کاهش داد. همچنین مورالس و همکاران - 1990 - طی آزمایشی گزارش نمودند در شرایط کمبود آهن، تعداد رنگدانه های فتوسنتز کننده و مقدار کلروفیل برگ ها کاهش یافت.
نتایج ترابیان و زاهدی - 1392 - نیز نشان داد که محلول پاشی سولفات آهن به شکل نانوذرات در مقایسه با شکل معمول آن تاثیر مثبت بیشتری بر رشد و عملکرد آفتابگردان دارد. در گندم نیز گزارش شده است که کاربرد نانوذرات در مقایسه با کودهای شیمیایی توانست عملکرد دانه را افزایش دهد - کیانگ و همکاران، . - 2008 نتایج بسیاری از تحقیقات حاکی از تاثیر مثبت کاربرد سیلیسیم بر عملکرد گیاه می باشد.
ساموئلز و همکاران - 1993 - نشان دادند که افزایش رشد و عملکرد گیاه در حضور سیلیس از طریق بهبود توانایی مکانیکی ساقه و برگها در جذب نور و افزایش ظرفیت فتوسنتزی گیاه می-باشد. منزایس و بلانجر - 1996 - با بررسی اثر کوددهی سیلیسیوم بر کاهش بیماری های خیار گلخانه ای نشان دادند که افزایش کود سیلیسیم از طریق کاهش بیماری ها باعث افزایش عملکرد خیار گردید. لیانگ و همکاران - 2005 - بیان کردند مصرف سیلیسیوم باعث افزایش عملکرد گیاه ذرت گردیده است.
با توجه به مطالب فوق این تحقیق با هدف بررسی اثر تنش کمآبی و نقش کودهای معمولی و نانو روی و سیلیس بر صفات مورفولوژیکی و عملکرد علوفه ارزن انجام شد.
مواد و روشها
این آزمایش در تابستان سال 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند واقع در کیلومتر 5 جاده بیرجند به زاهدان انجام شد. محل آزمایش از نظر اقلیمی بر اساس سیستم طبقه بندی آمبرژه جزء مناطق گرم و خشک می باشد. میانگین 15 ساله بارندگی این منطقه 176 میلیمتر، حداکثر دمای آن 39/1، حداقل دمای آن -17 می باشد و متوسط دمای روزانه 12 درجه سانتی گراد است. جهت مشخص نمودن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، قبل از کاشت از عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک از نقاط مختلف مزرعه نمونه برداری انجام و جهت تجزیه به آزمایشگاه منتقل شد. نتایج آنالیز خاک نشان داد که خاک مزرعه آزمایشی دارای اسیدیته8/1، شوری 2/9 دسی زیمنس بر متر 0/13 درصد ماده آلی، 0/51 گرم در کیلوگرم روی و بافت لومی بود.
این آزمایش به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار انجام می گردد. فاکتورهای این آزمایش شامل آبیاری در 2 سطح 50 - و 100 درصد نیاز آبی - به عنوان فاکتور اصلی و کودهای نانو و معمولی روی و سیلیس در 7 سطح شامل نانو روی 0/5 - در هزار - ، نانو سیلیس 0/5 - در هزار - ، اکسید روی معمولی - 5 در هزار - ، اکسید سیلیس معمولی 5 - در هزار - ، ترکیب نانو روی و نانو سیلیس، ترکیب اکسید روی معمولی و اکسید سیلیس معمولی و شاهد بدون کود به عنوان فاکتور فرعی بود. هر کرت آزمایشی شامل 4 خط کاشت به طول 5 متر با فاصله بین ردیفهای 25 سانتیمتر بود.
پس از انتخاب زمین، عملیات خاک ورزی در فصل بهار و در اواخر اردیبهشت 1393 انجام شد و سپس تسطیح زمین در اواسط خرداد انجام گرفت و در 1393/4/16 با استفاده از تراکتور، جوی و پشتههای کمعمقی با فاصله 50 سانتیمتر ایجاد گردید و عملیات کشت طبق نقشه طرح انجام شد. بذور در دو طرف پشتههای مذکور و با رعایت فاصله 25 سانتیمتر بین خطوط کاشت و در عمق حدود 2 تا 3 سانتیمتری کشت گردید. لازم به ذکر است که بذور ارزن ابتدا قبل از کشت با قارچ کش بنومیل ضدعفونی شدند. همچنین قبل از کاشت با توجه به نتایج تجزیه خاک، 100 کیلوگرم در هکتار سوپر فسفات تریپل و 50 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم و 50 کیلوگرم در هکتار اوره به مزرعه داده شد و همراه با دیسک زدن در عمق حدود 10 سانتیمتری خاک مدفون گردید. رقم مورد استفاده ارزن در این آزمایش رقم پیشاهنگ بود.
بلافاصله بعد از کاشت، زمین آبیاری شد و تا مرحله 4 برگی شدن بوتههای ارزن در همه کرتها آبیاری به طور یکسان انجام شد و سپس آبیاری به صورت هفتگی و بر اساس تیمارهای آبیاری انجام گرفت. در طی دوره رشد دو نوبت و در هر مرحله مقدار 75 کیلوگرم اوره در هکتار به صورت سرک و پس از انجام آبیاری در مزرعه آزمایشی استفاده شد. و برداشت در تاریخ 1393/6/25 انجام گرفت. صفات اندازه گیری شده در این تحقیق شامل صفات مورفولوژیکی - ارتفاع بوته و تعداد برگ در ساقه اصلی - ، شاخص کلروفیل و صفات عملکردی - عملکرد خشک ساقه و برگ، عملکرد خشک پانیکول و عملکرد خشک کل علوفه - بود. برای تعیین صفات مورفولوژیکی در هر کرت آزمایشی با رعایت اثر حاشیهای از دو خط میانی تعداد 6 بوته به طور تصادفی انتخاب گردید و صفات مذکور اندازهگیری شد. شاخص کلروفیل توسط دستگاه کلروفیلمتر در 45 روز پس از شروع اعمال تنش کمآبی، در 3 بوته از قسمت میانی هر کرت به طور تصادفی و از بالاترین برگ جوان کامل شده اندازه گیری شد.
در زمان برداشت بوتههای دو خط میانی هر کرت آزمایشی در مساحت دو متر مربع توسط کارگر از سطح زمین کف بر شده و در کیسههای شماره گذاری شده به صورت جداگانه جمع آوری شدند. سپس در آزمایشگاه به دو جزء پانیکول و ساقه همراه با برگ تفکیک شده و در پاکتهای مشخص برای تعیین وزن خشک هر جزء در واحد سطح در آون با دمای 72 درجه سانتیگراد برای مدت 48 ساعت قرار گرفت و پس از اطمینان از خشک شدن آنها با ترازوی دیجیتال با دقت 0/01 گرم توزین گردید. عملکرد علوفه خشک کل در واحد سطح نیز از حاصل جمع برگ و ساقه خشک شده و عملکرد خشک پانیکول در هر کرت محاسبه گردید. در پایان تجزیه و تحلیل دادهها توسط نرمافزار آماری MSTAT-C انجام گردید و مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون چنددامنهای دانکن در سطح 5 درصد صورت گرفت.
