بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش اثرات دورریزهای آهن هضم شده در اسید با آهن از منبع سکوسترین، در سه سطح 5، 10، 15 میلیگرم آهن بر کیلوگرم خاک بر روی گیاه ذرت و در قالبطرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ولی عصر - عج - مقایسه شد. در پایان دورهی رشد ده هفتهای در خاک لوم شنی، نتایج نشان داد که جذب آهن از منبع دورریزهای هضم شده مشابه تیمارهای سکوسترین بود.
تأثیر کاربرد تیمارهای فوق بر قطر ساقه و ارتفاع گیاهان تأثیر معنیدار نداشت اما برخی خصوصیات دیگر گیاه مانند تعداد برگ، وزن خشک اندام هوایی ، میزان شاخص کلروفیل - عدد - SPAD و غلظت آهن در بافتهای گیاه تحت تأثیر قرار گرفته و نسبت به شاهدافزایش معنیداری نشان دادند در حالیکه بین هیچکدام از تیمارهای هم سطح از دو منبع دورریزهای آهن هضم شده در اسید و سکوسترین اختلاف معنیدار وجود نداشت. همچنین بیشترین مقدار وزن خشک - برگ، اندام هوایی و ساقه - ، شاخص SPAD، غلظت آهن برگهای پیر و جذب آهن در سطح 15 میلیگرم بر کیلوگرم آهن هر دو نوع کود مشاهده گردید.
.1 مقدمه
آهن یکی از فراوانترین عناصر فلزی پوستهی زمین و چهارمین عنصر در خاک بعد از اکسیژن، سیلیسیم و آلومینیوم میباشد. غلظت آن در پوسته زمین از 20 میلیگرم بر کیلوگرم تا [2] %10 و غلظت آهن کل در خاک 7000 تا ppm 5 00000 با میانگین ppm 38000 میباشد.[1]این عنصر یکی از عناصر ضروری و کممصرف برای رشد گیاه است و گیاهان به مقدار کمی از آن نیاز دارند با وجود این، کمبود این عنصر از شایعترین کمبودهای گیاهانخصوصاً در خاکهای آهکی است
عارضه کلروز آهن که با کاهش محتوای کلروفیل ایجاد میشود در اغلب گونهها به صورت زردی بین رگبرگی بوده و رگبرگهای سبز تیره در زمینهای به رنگ روشن به چشم میخورند. در گیاهان با کمبود شدید آهن، جوانترین برگها ممکن است کاملاً سفید و عاری از کلروفیل شوند .[1] نتیجه کمبود شدید آهن مهار تقسیم سلولی و کاهش رشد ، نکروز برگ و در نهایت مرگ گیاه است
از روشهای مهم درمان عارضه کلروز آهن، میتوان به استفاده از کودهای نمکهای معدنی آهن، ترکیبات آلی طبیعی، مواد اسیدی و اسیدزا و ضایعات و تولیدات جنبی صنایع اشاره کرد. در حال حاضر مؤثرترین روش برای برطرف کردن کلروز آهن استفاده از کلاتهای آهن است که نسبتاً گران میباشند. لیندسی و شواب - 1982 - 3 نشان دادند که در کاهش کمبود آهن در یک خاک آهکی، کلات Fe-EDDHA - سکوسترین - 138 مؤثرتر از کلاتهای Fe-DTPA و Fe-EDTA بوده است آنان علت را پایداری بیشتر Fe-EDDHA - سکوسترین - در محدوده 4 pH تا 10 ذکر کردند.
نتایج پژوهش اندرسون و پارکپیان - 1984 - 4 نشان داد که کاربرد ضایعات آهن کارخانجات فولاد - با یا بدون اسید سولفوریک - موجب افزایش عملکرد ذرت خوشهای شده است [5]، همچنین کاربرد فروسول1 مخلوط - سولفات آهن و اسیدسولفوریک - در خاکهای آهکی زیر کشت ذرت و یونجه باعث برطرف شدن علائم کمبود آهن گردید.[10] فروهر - - 1371 پودر اکسید آهن ضایعاتی حاصل از صنایع فولاد - محتوی %96/5 اکسید آهن - را در سه خاک آهکی به عنوان کود آهن برای سویا مورد استفاده قرار داد که موجب کاهش معنیدار pH، افزایش معنیدار آهن قابل عصارهگیری با DTPA و افزایش عملکرد گیاه سویا درهر سه خاک گردید.
با توجه به اثرات مثبت مواد اسیدی و ضایعات فلزی صنایع در فرآهمی آهن مورد نیاز گیاه، در این پژوهش امکان استفاده از نخالههای آهن پس از هضم آنها در اسید، به عنوان کود جایگزین کلات برای برطرف کردن نیاز آهن گیاهان بررسی گردید تا علاوه بر حفظ سلامت محیط زیست و جلوگیری از آلایندگی دورریزهای آهن، کارآیی آنها در برطرف کردن نیاز آهن گیاه ذرت و امکان استفاده از آنها به عنوان منبع ارزانتر آهن بررسی گردد.
.2 مواد و روشها
ابتدا دورریزهای آهن با مخلوط 1:1 اسیدسولفوریک %98 و اسید کلریدریک %37 به نسبت یک به چهار به مدت شش روز تیمار شدند و طی این دوره به مدت هشت ساعت به طور متناوب توسط دستگاه اولتراسونیک تحت ارتعاش ناشی از امواج قرارگرفتند، سپس محلول هضم شده با کاغذ صافی از بقایای جامد جدا و تا pH برابر 4/8 با NaOH خنثی سازی صورت گرفته و غلظت آهن در محلول نهایی با استفاده از دستگاه جذب اتمی مدل GBC Avanta ساخت کشور استرالیا تعیین گردید. سپس آزمایش گلخانهای درگلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ولیعصر - عج - رفسنجان در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با سه سطح 5، 10 و 15 میلیگرم آهن در کیلوگرم از دو منبع دورریزهای آهن هضم شده در اسید و سکوسترین و نیز یک شاهد،در چهار تکرار انجام گردید. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک براساس روشهای متداول آزمایشگاهی اندازهگیری شد
جدول -1 برخی خصوصیات فیزیکی وشیمیایی خاک مورد آزمایش
در هر گلدان 10عدد بذر ذرت رقم سینگل کراس 704 کشت و پس از سبز شدن چهار بوته نگه داشته شده و بقیه حذف شدند. چهار هفته پس از کشت تیمارهای آهن شامل T5، T10 و T15 به ترتیب 5، 10 و 15 میلی گرم آهن از منبع دورریزهای آهن هضم شده در اسید به ازای هر کیلوگرم خاک و S5، S10 وS15 به ترتیب 5، 10 و 15 میلیگرم آهن از منبع سکوسترین درکیلوگرم خاک به صورت محلول به گلدانها اضافه گردید و در تیمار شاهد، گلدانها هیچ آهنی دریافت نکردند.
گلدانها در طول دورهی رشد در حد FC %70 و با آب مقطر آبیاری شدند و کوددهی سایر عناصر ماکرو و میکرو به صورت محلول غذایی بر اساس نیاز گیاه به طور مشابه برای تمامی گلدانها اعمال شد. 70 روز پس از کشت، پارامترهای شاخص کلروفیل، ارتفاع بوته، قطر ساقه و تعداد برگ اندازهگیری سپس اندام هوایی از سطح خاک گلدانها برداشت و به صورت جداگانه توزین شدند، ریشهها نیز با دقت از خاک خارج و پس از شستشو با آب معمولی و آب مقطر تا رسیدن به وزن ثابت در آون خشک شدند. پس از توزین، نمونهها پودر گردیده و به روش خشک، هضم شده و غلظت آهن در آنها اندازهگیری شد. در پایان نتایج و دادههای به دست آمده با نرم افزار SPSS تجزیه آماری شدند و نمودارها و جدولهای مربوطه با استفاده از برنامههای Excel و Word رسم و نتایج تفسیر گردیدند.
.3 نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمارهای مختلف آهن بر قطر ساقه، ارتفاع بوته، وزن خشک ریشه و غلظت آهن ساقه و برگ جوان تاثیر معنیدار نداشت. کاربرد سطوح و تیمارهای مختلف حاوی آهن اختلاف معنیدار در تعداد برگ گیاهان ذرت نشان داد - جدول - 2 به طوریکه افزایش میزان آهن موجب افزایش تعداد برگ در تیمار 15 میلی گرم بر کیلوگرم آهن سکوسترین نسبت به شاهد شد و پس از آن بیشترین تعداد برگ در 15 میلیگرم بر کیلوگرم آهن از منبع دورریز آهن دیده شد ولی بقیه تیمارها اختلاف معنیداری با یکدیگر نشان ندادند و سطوح مختلف مشابه یکدیگر بودند
همچنین میزان شاخص کلروفیل - عدد - SPAD در سطح پنج درصد نیز تفاوت معنیدار نشان داد. با افزایش میزان آهن، شاخص کلروفیل برگها افزایش یافت به طوریکه سطح 15 میلیگرم بر کیلوگرم آهن از منبع تیمارهای سکوسترین و آهن از منبع دورریز آهن و سطح 10 میلیگرم بر کیلوگرم سکوسترین به طور معنیداری عددSPAD را افزایش داد و این تغییرات مشابه سطح 5 و 10 میلیگرم بر کیلوگرم آهن از منبع سکوسترین بود که نشان میدهد تیمار دورریز آهن هضم شده در اسید اثری مشابه سکوسترین داشت - جدول . - 3 این نتایج با نتایج آزمایش آلوارز- فرناندز[4] 1 و همکاران که به بررسی اثر کلاتهای آهن در سه محصول آفتابگردان، هلو و گلابی در خاک آهکی پرداختند مشابه بود و در هر سه محصول با کاربرد کلات آهن در گیاهان تیمار شده افزایش خطی درعدد SPAD طی زمان مشاهده شد.
جدول -2 نتایج تجزیه واریانس
کاربرد سطوح مختلف تیمارهای حاوی آهن موجب افزایش معنیدار وزن خشک برگ، ساقه و وزن کل اندام هوایی گیاه ذرت گردید به طوریکه وزن ساقه در تیمارهای S15 وT15 با شاهد اختلاف معنیدار نشان داد و کمترین وزن خشک ساقه مربوط به تیمار شاهد بود و تیمارهای هم سطح آهن نیز اختلاف معنیداری نداشتند - جدول . - 3 بیشترین وزن خشک برگ و اندام هوایی در سطح 15 میلیگرم بر کیلوگرم آهن مشاهده شد ولی هیچگونه اختلاف معنیداری بین تیمارهای همسطح آهن از دو منبع سکوسترین و آهن دورریزهای آهن هضم شده در اسید دیده نشد، مشاهده این نتایج مشابه نتایج وانگ2 و همکاران در افزایش وزن خشک گیاه ذرت با مصرف 10 و 20 گرم سرباره و سرباره اسیدی شده در کیلوگرم خاک است
نتایج حاصل از آزمایش آلوارز - فرناندز و همکاران که اثر کودهای تجاری را در سه گیاه مختلف گل آفتابگردان، هلو و گلابی را با کلات آهن در خاک آهکی مقایسه کردند حاکی از آن بود که در گیاهان آفتابگردان وزن خشک ساقه و برگ در گیاهان تیمار شده با کلات آهن بیشتر از گیاهان شاهد بود. در درختان هلو و گلابی نیز کاربرد کلات آهن موجب افزایش وزن خشک برگها گردید
جدول -3 تأثیر تیمارها و سطوح مختلف آهن بر پارامترهای رویشی و غلظت آهن در گیاه ذرت
صفت شاخص کلروفیل - عدد تعداد برگ وزن خشک کل اندام وزن خشک برگ وزن خشک ساقه آهن
نتایج تجزیه واریانس - جدول - 2 نشان داد که با کاربرد سطوح مختلف آهن اختلاف معنیدار در غلظت آهن اندامهای مختلف گیاه ذرت ایجاد گردید به طوریکه اثر تیمارها بر غلظت آهن برگ پیر معنیدار است ولی در برگ جوان و ساقه تفاوت معنیداری دیده نشد. غلظت آهن در برگ پیر در تیمارهای T15 و S15 به طور معنیداری بالاتر از شاهد و سایر تیمارها بود و بین سطوح 5، 10 و 15 میلیگرم آهن از منبع سکوسترین با سطح 5، 10 و 15 میلیگرم از منبع دورریز آهن هضم شده در اسید تفاوتی مشاهده نشد. در ریشه نیز بین تیمارهای S15 و T15 با تیمار شاهد و T5 اختلاف معنیدار دیده شد به طوریکه بیشترین غلظت آهن در ریشه تیمارهای T15 و S15 و کمترین غلظت مربوط به تیمارهای شاهد و T5 بود.
