بخشی از مقاله
چکیده
هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر کاربرد کودهایآلی - گوسفندی و مرغی - و بیوچار آنها، دو گونه قارچ میکوریز آربوسکولار و برهمکنش آنها بر فراهمی برخی عناصر کممصرف در یک خاک آهکی پس از کشت ذرت بود. آزمایشی بهصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل کود آلی در پنج سطح - بدون کودآلی، کودگوسفندی، کودمرغی، بیوچار کودگوسفندی و بیوچار کودمرغی هر کدام 2 درصد وزنی - و فاکتور دوم تلقیح قارچی در سه سطح - عدم-تلقیح، قارچ فونلیفورمیسموسه و قارچ گلوموسورسیفرم - بود.
نتایج نشان داد که تأثیرکاربرد کودمرغی در افزیش غلظت روی، منگنز و مس قابل استفاده - عصارهگیریشده توسط - DTPA نسبت به سایر تیمارهای آلی بیشتر بود. همچنین تأثیر قارچ گلوموسورسیفرم در افزایش غلظت عناصر کممصرف نسبت به قارچ فونلیفورمیسموسه بهطور معنیداری بیشتر بود. تأثیر قارچهای میکوریز بر تغییر غلظت شکل قابلاستفاده عناصر کممصرف در هر تیمار آلی متفاوت و به نوع کود آلی کاربردی بستگی داشت.
مقدمه
طی سالیان اخیر استفاده از کودهای شیمیایی در جهت افزایش تولید محصولات کشاورزی، سبب کاهش میزان باروری خاک، کاهش تنوع زیستی، افت کیفیت محصولات کشاورزی، بروز مشکلات زیست محیطی مانند آلودگی منابع آب و خاک و انتقال به زنجیره غذایی انسان و تهدید سلامت جامعه بشری شده است - امیدی و همکاران، . - 1388 کاهش مخاطرات زیست محیطی همگام با افزایش عملکرد گیاهان زراعی نیازمند بکارگیری تکنیکهای نوین از جمله استفاده از کودهای آلی و زیستی جهت دستیابی به اهداف کشاورزی پایدار و ارگانیک میباشد - آقاعلیخانی و همکاران، . - 1392
یکی از ابزارهای زیستی جهت کاهش کمبود عناصر غذایی کممصرف استفاده از همزیستی قارچ میکوریز آربوسکولار است. همزیستی قارچ میکوریز آربوسکولار خصوصیات بیوشیمیایی خاک را از طریق افزایش آنزیم فسفاتاز و دهیدروژناز، افزایش محتوای کربن توده زنده و ترشح گلومالین در محیط ریزوسفر تغییر داده و قابلیت زیستفراهمی عناصر کممصرف را تحت تاثیر قرار میدهد
Subramanian et al., - 2009 - گزارش کردند که همزیستی قارچ میکوریز آربوسکولار با ریشه گیاه ذرت در یک خاک آهکی سبب اسیدی شدن محیط ریزوسفر و حل شدن شکلهای نامحلول روی و افزایش زیستفراهمی روی در خاک شد.
همچنین بوستانی و همکاران - 1395 - نیز گزارش کردند که تلقیح قارچ گلوموس اینترارادیسس سبب تبدیل شکلهای پایدار روی به شکلهایی با زیستفراهمی بیشتر در خاک آهکی شد.اخیراً، تبدیل کودهای آلی به بیوچار جهت کاربرد در زمینهای کشاورزی، به عنوان یک کود آلی جایگزین و با پایداری بیشتر، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است
بیوچار یک ترکیب آلی سیاه غنی از کربن است که در شرایط اکسیژن محدود از گرماکافت ضایعات آلی گیاهی یا حیوانی تولید میشود . - Lehman and Joseph, 2009 - بیوچار به-وسیله راههای متعددی از جمله بهبود خصوصیات کیفی خاک، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، افزایش میزان ترسیب کربن در خاک، بهبود کارایی مصرف عناصر غذایی و تحریک فعالیت ریزجانداران خاک سبب افزایش رشد و عملکرد گیاهان میشود
زلفیباوریانی و همکاران - 1395 - افزایش فراهمی برخی عناصر کممصرف را در اثر کاربرد کود مرغی و بیوچار حاصل از آن را گزارش کردند. با توجه به پژوهشهای اندک در زمینه تأثیر بیوچار و برهمکنش آن با قارچ میکوریز آربوسکولار بر فراهمی عناصر کممصرف در خاکهای آهکی، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر کاربرد کود حیوانی - گوسفندی و مرغی - و بیوچار حاصل از آنها، دو گونه قارچ مایکوریز آربوسکولار و برهمکنش آنها بر فراهمی عناصر کممصرف آهن، منگنز، مس و روی - عصارهگیری شده توسط - DTPA در یک خاک غیر استریل آهکی پس از کشت ذرت بود.
مواد و روشها تهیه کودهای آلی و بیوچار آنها
کودهای مرغی و گوسفندی از دامپروریها و مرغداریهای فعال منطقه داراب - جنوبشرقی استان فارس - تهیه گردید. نمونهها در دمای 60 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت خشک گردیدند و سپس آسیاب و از الک 2 میلیمتری عبور داده شدند. جهت تهیه بیوچار، مقداری از نمونههای کود مرغی و گوسفندی در بشر شیشهای 250 میلیلیتر قرار داده شده و بهوسیله ورقههای آلومینیمی پوشانده شدند تا شرایط دسترسی اکسیژن محدود ایجاد گردد. گرماکافت نمونهها در کوره الکتریکی در دمای 500 درجه سلسیوس به مدت 4 ساعت صورت گرفت. برخی از خصوصیات کودهای آلی و بیوچار آنها به روشهای معمول اندازهگیری شد
جدول -1 برخی از ویژگیهای شیمیایی کودهای آلی و بیوچار آنها
نمونهبرداری خاک و آزمایش گلخانهای
جهت انجام این پژوهش مقدار مناسبی خاک از عمق 0 تا 30 سانتیمتری از مزارع دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب واقع در 260 کیلومتری جنوب شرقی شیراز واقع در استان فارس برداشته شد. پس از هواخشک کردن و عبور از الک 2 میلیمتری برخی ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی خاک با روشهای استاندارد آزمایشگاهی اندازهگیری شد
بافت خاک لومی، پهاش گل اشباع 7/8 ، قابلیت هدایت الکتریکی خاک در عصاره اشباع 1/1 دسیزیمنس بر متر، کربنات کلسیم معادل 42 درصد، مقدار ماده آلی 1 درصد، ظرفیت تبادل کاتیونی 16 میلیاکیوالان در صد گرم خاک، پتاسیم قابل استفاده 240 میلیگرم در کیلوگرم خاک، روی، مس، منگنز و آهن عصارهگیری شده توسط DTPA به ترتیب، 0/45، 0/6، 5/2 و 2/5 میلیگرم در کیلوگرم خاک بود. آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در شرایط گلخانه انجام-شد.
فاکتور اول شامل کود آلی در پنج سطح - بدون کاربرد کود آلی - C - ، کود گوسفندی - SM - ، کود مرغی - CM - ، بیوچار کود گوسفندی - SMB - و بیوچار کود مرغی - CMB - هر کدام 2 درصد وزنی - و فاکتور دوم شامل تلقیح قارچی در سه سطح - عدم تلقیح - N - ، تلقیح با قارچ فونلیفورمیسموسه - FM - و تلقیح با قارچ گلوموسورسیفرم - - GV - بود. قارچهای میکوریز آربوسکولار از آزمایشگاه بیولوژی پخش علوم خاک دانشگاه شیراز تهیه شد.
در آغاز طبق طرح آزمایشی تیمارهای آلی به 2 کیلوگرم خاک افزوده شده و به مدت 15 روز در دمای 25 درجه سلسیوس در حدود رطوبت مزرعه توسط آب مقطر نگهداری شده و سپس به گلدانهای پلاستیکی انتقال داده شدند. برای اعمال تیمارهای قارچی، در گلدانهای مربوط به تیمارهای قارچی قبل از کشت، مقداری از خاک سطحی - 1 الی 5 سانتیمتری - را برداشته و به آن مقدار 50 گرم از مایه قارچی -11 - 10 اسپور در هر گرم بستر، هیف و قطعات کلنیزه شده - %80-85 - و کلنیزه نشده ریشهای - افزوده و با خاک مخلوط شد. تیمارهای فاقد قارچ نیز به همان اندازه از زادمایه قارچی سترون شده - اتوکلاو شده در دمای 121 درجه سانتیگراد به مدت 25 دقیقه - دریافت کردند.
پس از اعمال تیمارهای میکروبی، کشت گیاه به تعداد 5 بذر ذرت ضد عفونی شده رقم سینگل گراس 704 در عمق حدود 2 سانتیمتری انجامشد. در هفته دوم رشد گیاه در هر گلدان فقط دو بوته نگهداری شد. در طول دوره رشد، رطوبت گلدانها روزانه بصورت وزنی با استفاده از آب مقطر در حدود 80 درصد ظرفیت مزرعه نگهداشته شدند. پس از 10 هفته، گیاهان برداشت شده و ریشه گیاه از خاک گلدانها جدا شد. پس از هوا خشک شدن خاک و عبور از الک 2 میلی-متری، مقداری از آن جهت تعیین مقدار آهن، منگنز، مس و روی قابل عصارهگیری توسط محلول DTPA به آزمایشگاه منتقل شد. تجزیههای آماری دادهها، به وسیله نرم افزار MSTATC انجام و میانگینهای مربوط به اثرهای اصلی هر یک از عاملها با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد مقایسه شد.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثرات اصلی کاربرد قارچ میکوریز و کود آلی و همچنین اثرات متقابل آنها بر غلظت روی عصارهگیری شده توسط DTPA از نظر آماری در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود - جدول . - 2
جدول - 2 میانگین مربعات زیست فراهمی آهن، منگنز، مس و روی تحت تأثیرکاربرد کود آلی و تلقیح توسط قارچ میکوریز آربوسکولار در یک خاک آهکی
مقایسه میانگین اثرات اصلی قارچ میکوریز نشان داد که کاربرد هر دو گونه قارچی سبب افزایش مقدار روی قابل استفاده - عصارهگیری شده توسط - DTPA در خاک نسبت به تیمار شاهد شد، اما فقط تأثیرکاربرد قارچ GV در افزایش روی قابل استفاده معنیدار و به میزان 8/5 درصد بود - جدول Sbramanian et al., - 2009 - . - 3 گزارش کردند که همزیستی قارچ میکوریز آربوسکولار با ریشه گیاه ذرت در یک خاک آهکی سبب اسیدی شدن محیط ریزوسفر و حل شدن شکلهای نامحلول روی و افزایش زیستفراهمی روی در خاک شد.
همچنین Balakrishnan and Sabramanian - 2012 - اسیدی شدن محیط ریزوسفر، ترشح سیدروفرها و موجنیک اسید توسط قارچهای میکوریز آربوسکولار را دلیل افزایش فراهمی عناصر کممصرف بخصوص در خاکهای آهکی دانستند. در مقایسه میانگین اثرات اصلی کاربرد تیمارهای آلی نیز نشان داد که کاربرد هر چهار نوع کود آلی غلظت روی قابل استفاده خاک را به طور معنیداری افزایش داد بهطوریکه بیشترین و کمترین افزایش نسبت به تیمار شاهد مربوط به تیمارهای CM و SM به ترتیب به میزان 163 و 18/2 درصد بود
تاثیر کود دامی - SM - نسبت به بیوچار آن - SMB - در افزایش زیست فراهمی روی در خاک کمتر بود، درحالیکه تاثیر کود مرغی - CM - نسبت به بیوچار آن - CMB - بیشتر بود - جدول . - 3 حسینی و آستارایی - 1389 - گزارش کردند که افزودن 25 تن در هکتار کمپوست زباله شهری و کود گاوی سبب افزایش معنیدار فراهمی عناصر آهن، روی و مس در خاک شد. همچنین مقایسه میانگین اثرات متقابل کاربرد قارچ میکوریز و کود آلی نشان داد که بیشترین و کمترین غلظت روی قابل استفاده در خاک به ترتیب در تیمارهای CM+GV و Cl+NG به مقدار 1/318 و 0/476 میلیگرم بر کیلوگرم خاک مشاهده شد
