پاسخ رشد و عملکرد نخود ‌‌فرنگی(Pisum sativum) به اثر بقایای کودهای

 آلی و اوره در کشت قبلی

سیف­اله فلاح^۱*، نرگس قاسمی‌سیانی² و عالیه صالحی^۲

(تاریخ دریافت: 31/1/1394 ؛ تاریخ پذیرش: 7/4/1394)

چکیده

استفاده از کودهای دامی در کشت آلی و تداوم معدنی شدن نیتروژن این کودها، بررسی اثرات باقی‌مانده نیتروژن را در کشت بعدی ضروری می­سازد. بر این اساس، اثرات باقی‌مانده ترکیبات کود گاوی و اوره مصرفی کشت قبلی (سیاهدانه) بر رشد، عملکرد نخود فرنگی به‎صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی در دانشگاه شهرکرد مورد بررسی قرار گرفت. تیمارهای کودی در کشت سیاهدانه (سال زراعی 91 - 90) شامل کود گاوی، کود شیمیایی اوره، سه نسبت کود گاوی: اوره تقسیطی (۲:۱؛ ۱:۱؛ ۱:۲) و سه نسبت کود گاوی: اوره غیرتقسیطی (۲:۱؛ ۱:۱؛ ۱:۲) و هم‌چنین عدم مصرف کود (شاهد) بودند. کشت نخودفرنگی بدون اضافه کردن کود (دامی یا شیمیایی) در سال زراعی 92 - 91 انجام شد. نتایج نشان داد ماده خشک در مرحله گل‌دهی، غلظت نیتروژن و فسفر گیاه، ارتفاع بوته، اجزای عملکرد، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک نخود فرنگی تحت بقایای کود اوره جداگانه اختلاف معنی­داری با بقایای تیمار شاهد نداشت. عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه تحت تیمار بقایای کودی گاوی و بقایای تلفیقی بیشتر از بقایای کود اوره بود. بیشترین عملکرد دانه (۴۰۰۰ کیلوگرم در هکتار) به تیمار بقایای کود گاوی: کود اوره (2:۱) غیرتقسیطی اختصاص داشت و این تیمار باعث شد عملکرد دانه نسبت به تیمار بقایای کود اوره، جداگانه 5/1 برابر افزایش یابد. بیشترین عملکرد بیولوژیک (8325 کیلوگرم در هکتار) نیز در تیمار بقایای کود گاوی جداگانه به‌دست آمد که از لحاظ آماری با تیمارهای تلفیقی (1:2) اختلاف آماری نداشت. به‌طورکلی اگرچه بقایای کود اوره بر تولید گیاه نخود فرنگی تأثیری نداشت ولی تولید این محصول با استفاده از بقایای کود گاوی در حذف هزینه کوددهی و جلوگیری از آلودگی زیست‌محیطی مؤثر است.

واژه­های کلیدی: آلودگی، بقایای نیتروژن، کود اوره، کود تلفیقی

*. مسئول مکاتبات، پست الکترونیکی: Falah1357@yahoo.comm-askary@araku.ac.ir

مقدمه

در کشت گیاهان زراعی تابستانه اغلب کود نیتروژن به‌میزان زیادی مصرف می­شود (15)، این در حالی است که فقط قسمتی از نیتروژن به‌کار رفته (۲۰ تا ۷۰ درصد) توسط گیاه جذب می‌شود و به‌عنوان بازیافت ظاهری نیتروژن عنوان می­شود. به‌عبارتی ۳۰ تا ۸۰ درصد نیتروژن به‌کار رفته یا در سیستم
خاک - بقایای گیاه باقی می­ماند و یا به محیط اطراف هدر می‌رود (19 و 24). در این ارتباط گزارش شده است که در حدود 90 درصد عناصر غذایی کودهای شیمیایی نیتروژن­دار در همان سال اول مصرف می‎شود و حداکثر 10 درصد این کودها برای استفاده گیاهان سال بعد در خاک باقی می‌ماند (8). در واقع بقایای کود نیتروژنه در خاک ممکن است در معرض تلفات قرار گیرند، به‎طوری‌که امروزه آلودگی سیستم­های آبی توسط نیترات حاصل از زراعت فشرده و به‌کارگیری کودهای نیتروژنه، به‌عنوان مشکلی بسیار مهم در سرتاسر دنیا محسوب می­شود (7). بنابراین در چنین شرایطی کشت کلزا و غلات پاییزه به‌عنوان گیاه گیرنده در تناوب می­تواند از هدرروی نیتروژن و پیامدهای آلودگی ناشی از آن جلوگیری کند (10). با این حال اکتفا کردن به کشت کلزا و یا غلات نیازمند کاربرد کود نیتروژن تکمیلی نیز می‎باشد و علاوه‌ بر این مضرات تک‌کشتی غلات را نیز به‌دنبال دارد. در مناطقی که اولویت با کاشت گندم پاییزه است، استفاده از سایر گیاهان زراعی در الگوی کشت، منوط به سودمندی اکولوژیک آنها در دوره تناوب و توان بهبود وضعیت اقتصادی کشاورزان است (13). لذا استفاده از یک گیاه لگوم به‌منظور استفاده از بقایای نیتروژن و هم‌چنین بهره‎گیری از تثبیت نیتروژن نه تنها نیاز به مصرف کود شیمیایی را به حداقل می‎رساند بلکه با رهاسازی نیتروژن در خاک ممکن است گیاه بعدی در تناوب را نیز حمایت نماید. در این راستا گزارش شده است که خاک‌های تحت کشت گیاهان بقولات نسبت به غیر بقولات حاوی نیتروژن بیشتری هستند (23). در بین بقـولات پاییزه می‎توان به نخودسبز (Pisum sativum) یا نخود فرنگی اشاره نمود که برای مناطق با آب‌وهوای سرد نسبتاً مرطوب مناسب است (6 و 11) و میزان تثبیت نیتروژن این محصول 150 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (26).

            در کشت ارگانیک گیاهان دارویی منبع تأمین کننده نیتروژن از منابع آلی است (14) و آزاد شدن عناصر از منابع کود آلی به‌تدریج صورت می­گیرد (2)، بنابراین استفاده از بقایای
کود نیتروژن در تناوب با کشت این گیاهان مسئله مهم­تری
می­باشد. گزارش‎ها حاکی است که میزان تأثیرگذاری کودهای دامی بر رشد و عملکرد گیاه در سال اول حدود 60 درصد
و در سال‎های دوم، سوم و چهارم به‌ترتیب 45، 30 و 25 درصد می‎باشد (8). هم‌چنین در مطالعه دیگری گزارش شده است
که حدود 30 درصد نیتروژن به‌کار رفته از کود دامی برای
گیاه قابل دسترس است و مابقی در سیستم خاک گیاه باقی
می­ماند (13).

            از آنجا که تولید گیاهان دارویی در کشور در حال توسعه است و تغذیه این گیاهان اغلب از طریق کودهای دامی و یا تلفیق کود دامی با شیمیایی انجام می‎شود، لذا وجود بقایایی نیتروژن در خاک و در نتیجه امکان تلفات و یا تأثیر بر گیاه بعدی در تناوب محتمل است. بنابراین مطالعه حاضر با
هدف ارزیابی اثر باقی‌مانده کودهای شیمیایی و دامی کشت سیاهدانه بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد نخود فرنگی اجرا گردید.

مواد و روش­ها

این آزمایش در مزرعه تحقیقات کشاورزی دانشگاه شهرکرد به‎صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی در سال زراعی
92 - 91 اجرا گردید. تیمارها شامل بقایای تیمار شاهد (عدم مصرف نیتروژن در کشت سیاهدانه) و هم‌چنین بقایای کود گاوی، کود شیمیایی اوره، سه نسبت کود گاوی: اوره تقسیطی (۲:۱؛ ۱:۱؛ ۱:۲) و سه نسبت کود گاوی: اوره غیرتقسیطی (۲:۱؛ ۱:۱؛ ۱:۲) در کشت سیاهدانه بودند. شرح تیمارها به تفصیل و به‌صورت کمی در جدول 1 نشان داده می­شود. در تیمارهای
 

جدول 1. شرح تیمارهای آزمایشی

کودی میزان 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار برای گیاه سیاهدانه مصرف شده بود. پس از برداشت گیاه سیاهدانه در شهریور ماه و خروج بقایای گیاهی ابتدا نمونه­هایی از عمق صفر تا 30 سانتی­متری خاک هر کرت تهیه شد تا مقدار نیتروژن کل و فسفر قابل دسترس خاک قبل از کشت مشخص گردد. در کرت­های آزمایشی در آبان ماه اقدام به کشت نخودفرنگی گردید. هر کرت به طول 2 متر و شامل 8 ردیف به فاصله 25 سانتی­متر بود. کشت نخود فرنگی در عمق 4 سانتی­متری با فاصله روی ردیف 5 سانتی­متر برای حصول تراکم 80 بوته در مترمربع به‌صورت کپه­ای انجام شد. در هر کپه 3 بذر قرار داده و پس از استقرار مناسب جهت دست‌یابی به تراکم­های مطلوب (80 بوته در مترمربع) عملیات تنک انجام شد. در طول دوره آزمایش مراقبت­های لازم از جمله وجین دستی علف‌های هرز نیز صورت گرفت. بعد از کاشت آبیاری به‌صورت بارانی صورت گرفت و در مراحل بعدی براساس شرایط محیطی و نیاز گیاه آبیاری انجام شد.

            به‎منظور تعیین ماده خشک در مرحله گل‌دهی نمونه­برداری گیاه از 5/0 متر طولی از یکی از ردیف­های میانی کرت انجام گردید. از هر نمونه‎ خشک شده یک ریزنمونه تهیه و توسط دستگاه آسیاب برقی پودر گردید و میزان نیتروژن گیاه با روش هضم، تقطیر و تیتراسیون توسط دستگاه کجلدال (20) و میزان فسفر با روش زرد مولیبدات و توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (20) اندازه‎گیری شد.

            برای تعیین ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه، در مرحله رسیدگی (تیر ماه) تعداد 10 بوته متوالی از یک خط کاشت هر کرت با رعایت حاشیه برداشت شد. سپس برای تعیین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک مساحت 5/0 مترمربع هر کرت با در نظر گرفتن اثر حاشیه از ردیف­های میانی کرت برداشت و پس از توزین و جداسازی کاه‌وکلش مقدار عملکرد دانه و بیولوژیک براساس کیلوگرم در هکتار محاسبه گردید. محاسبات آماری با استفاده از نرم‌افزار SAS انجام شد. پس از تجزیه واریانس و مقایسات گروهی، مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه با استفاده از آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت.

نتایج و بحث

باقی‌مانده نیتروژن و فسفر در خاک

میزان بقایای نیتروژن کل و فسفر قابل دسترس تیمارهای کودی بیشتر از شاهد بود و در تیمارهای تلفیقی با سهم بیشتر کود گاوی بیشتر از تیمارهای با سهم بیشتر کود اوره بود (شکل ۱). این در حالی است که میزان نیتروژن باقی‌مانده و فسفر قابل دسترس از تیمار کود اوره کامل نیز با شاهد از لحاظ آماری مشابه بود که می‎تواند به‌دلیل جذب و یا تلفات عناصر غذایی در تیمار کود اوره در طی دوره رشد سیاهدانه باشد. پژوهشگران نشان داده­اند که در حدود 90 درصد عناصر
غذایی کودهای شیمیایی در همان سال اول مصرف می­شود و
حداکثر 10 درصد آن برای استفاده گیاهان سال بعد در خاک باقی می‎ماند (8). در مطالعه دیگری گزارش شده است که حدود 30 درصد نیتروژن به‌کار رفته از کود دامی برای گیاه ذرت قابل دسترس است و مابقی در سیستم خاک برای گیاه بعدی باقی می­ماند (12).

ماده خشک مرحله گل‌دهی

ماده خشک مرحله گل‌دهی به‌طور معنی­داری تحت‌تأثیر باقی‌مانده کوددهی قرار گرفت (جدول 2). مقایسات گروهی حاکی از تفاوت معنی­دار ماده خشک در مرحله گل‌دهی تیمارهای دریافت کننده کود در کشت قبلی نسبت به تیمار شاهد بود (جدول 2). به‌طوری‌که کوددهی به‌جز برای تیمار کوددهی کامل شیمیایی در کشت قبلی منجر به افزایش معنی­دار ماده خشک در مرحله گل‌دهی گردید (شکل 2). بیشترین ماده خشک در تیمار باقی‌مانده کود گاوی و کمترین ماده خشک مربوط به باقی‌مانده تیمار شاهد بود (شکل 2). با این­حال چنان‌چه از مقایسات گروهی تلفیقی در مقابل جداگانه برمی­آید اختلاف معنی­داری در ماده خشک مرحله گل‌دهی بین این دو گروه تیمار مشاهده نشد (جدول 1). ماده خشک مرحله گل‌دهی همبستگی معنی­داری با غلظت نیتروژن اندام هوایی گیاه (78/0) داشت. هرچه غلظت نیتروژن در برگ‎ها افزایش یابد، شدت کربن‎گیری نیز بیشتر می‎شود. زیرا نیتروژن علاوه ‌بر آنکه به‌صورت پروتئین در گیاه وجود دارد، عنصر اصلی تشکیل‌دهنده کلروفیل در گیاه است و عامل اصلی در کربن‎گیری محسوب می‎شود (25). بنابراین فراهم بودن نیتروژن در تیمارهای که پتانسیل نیتروژن قابل دسترس بیشتری داشته‎اند دلیل اصلی افزایش ماده خشک در آنها می­باشد.

غلظت نیتروژن و فسفر گیاه مرحله گل‌دهی

همان­طورکه در جدول 2 مشاهده می­شود غلظت نیتروژن اندام هوایی به­طور معنی­داری تحت تأثیر باقی‌مانده کوددهی قرار گرفت. مقایسات گروهی نیز حاکی از اختلاف معنی­دار غلظت نیتروژن گیاه گروه تیمار باقی‌مانده کودی در مقابل گروه تیمار شاهد بود (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین باقی‌مانده تیمارها بیانگر این بود که تیمار تلفیقی (1:2) تقسیطی دارای حداکثر میزان غلظت نیتروژن اندام هوایی بود و غلظت نیتروژن اندام هوایی باقی‌مانده کود اوره و حتی تلفیقی (2:1) تقسیطی مشابه تیمار شاهد بود (شکل 3- الف). همان‎طورکه در شکل 1 نیز مشخص است تیمارهایی که دارای بیشترین میزان بقایای نیتروژن بودند منجر به افزایش غلظت نیتروژن اندام هوایی مرحله گل‌دهی شده‎اند. همبستگی مثبت و معنی­دار باقی‌مانده نیتروژن خاک با غلظت نیتروژن گیاه (73/0) (جدول 5) این موضوع را تأیید می­کند که میزان نیتروژن خاک بیشتری برای جذب توسط گیاه وجود داشته است.

شکل 1. میزان باقی‌مانده نیتروژن کل (الف) و فسفر قابل دسترس (ب) خاک تیمارهای مختلف کودی پس از برداشت سیـاهدانه.

C، U،CM ، SA و FDA به‌ترتیب بیانگر شاهد، کود اوره، کود گاوی، کاربرد تقسیطی کود اوره و کاربرد غیرتقسیطی کود اوره در

شرایط تلفیق. میانگین تیمارهای دارای حروف مشابه براساس آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنـی­داری ندارند.

Type of Study: Research | Subject: General