اثر محلول پاشی و مصرف خاکی منابع مختلف آهن بر
آهن یکی از عناصر غذایی کم مصرف ضروری برای گیاهان است. کمبود آهن یک مشکل بسیار گسترده در خاک های آهکی است. هدف از این مطاله ارزیابی گلخانه ای اثر محلول پاشی
| اثر محلول پاشی و مصرف خاکی منابع مختلف آهن بر رشد، جذب و انتقال آهن به وسیله سورگم و لوبیا دریک خاک آهکیچکیده آهن یکی از عناصر غذایی کم مصرف ضروری برای گیاهان است. کمبود آهن یک مشکل بسیار گسترده در خاک های آهکی است. هدف از این مطاله ارزیابی گلخانه ای اثر محلول پاشی و کاربرد خاکی منابع مختلف آهن بر رشد، جذب و انتقال آهن به وسیله سورگوم و لوبیا در یک خاک آهکی بود. تیمارها شامل سه سطح کاربرد خاکی آهن ( 135/0 ، 270/0 و 405/0 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک از منبع نانو کود کلات آهن و سکوسترین آهن) و دو سطح کاربرد محلول پاشی آهن ( 90 و 180 میلی گرم آهن بر لیتر از منبع نانو کود کلات آهن ، سکوسترین آهن و سولفات آهن) بود. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و دو گیاه (لوبیا و سورگوم)، در شرایط گلخانه ای اجرا گردید. سورگوم به مدت هشت هفته در خاک لومی سری چیتگر با نام علمیFine-loamy, carbonatic, thermic, Typic Calcixereptsرشد داده شدند و قبل از برداشت، سبزی برگ ها با کلروفیل متر دستی اندازه گیری شد. لوبیا به مدت 17 هفته، تا مرحله خشک شدن غلاف ها نگهداری و سپس برداشت شدند.نتایج نشان داد در هر دو گیاه مورد بررسی، در کاربرد خاکی و محلول پاشی منابع آهن وزن خشک اندام هوایی در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد. مقایسه دو روش کاربرد آهن نشان داد وزن خشک اندام هوایی در محلول پاشی در سطح 180 میلی گرم آهن بر لیتر از منبع سولفات آهن بیشتر از کاربرد خاکی سطح 405/0 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک از منبع نانو کود کلات آهن بود. وزن خشک ریشه هر دو گیاه نیز با کاربرد خاکی و محلول پاشی آهن افزایش پیدا کرد، اما بین دو روش مصرف تفاوت معنی داری از نظر وزن خشک ریشه وجود نداشت. عملکرد دانه نیز در هر دو روش کاربرد آهن با افزایش سطوح آهن افزایش پیدا کرد و در کاربرد خاکی (405/0 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک از منبع نانو کود کلات آهن) وزن دانه بیشتر از کاربرد محلول پاشی (90 میلی گرم آهن بر لیتر از منبع نانو کود کلات آهن) بود. در سورگوم با افزایش سطوح آهن در هر دو روش کاربرد، قرائت کلروفیل متر دستی افزایش معنی داری در مقایسه با شاهد پیدا کرد و قرائت کلروفیل متر دستی در کاربرد خاکی منابع آهن بیشتر از کاربرد محلول پاشی منابع آهن بود. میانگین ارتفاع سورگم نیز با افزایش سطوح آهن در هر دو روش کاربرد (خاکی و محول پاشی)، افزایش معنی داری در مقایسه با شاهد پیدا کرد و در محلول پاشی سولفات آهن ارتفاع گیاه بیشتر از کاربرد خاکی سکوسترین آهن بود. به طور کلی با افزایش سطوح آهن در هر دو گیاه و هر دو روش مصرف، غلظت آهن و جذب آهن اندام هوایی افزایش پیدا کرد و غلظت آهن در محلول پاشی به طور معنی داری بیشتر از کاربرد خاکی بود. در ریشه هر دو گیاه و دانه لوبیا نیز در هر دو روش کاربرد خاکی و محلول پاشی با افزایش سطوح آهن، غلظت آهن و جذب آهن در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد.کاربرد خاکی و محلول پاشی آهن، غلظت منگنز اندام هوایی را در هر دو گیاه کاهش داد. کاربرد خاکی و محلول پاشی منابع آهن، غلظت منگنز ریشه سورگوم را در مقایسه با شاهد کاهش ولی بر میزان منگنز ریشه و دانه لوبیا معنی دار نبود. کاربرد خاکی و محلول پاشی آهن، غلظت فسفر اندام هوایی و ریشه را در هر دو گیاه و دانه لوبیا را در مقایسه با شاهد کاهش داد. کاربرد خاکی و محلول پاشی منابع آهن بر غلظت روی و مس اندام هوایی و ریشه هر دو گیاه معنی دار نبود کلمات کلیدی : سورگم، لوبیا، کاربرد خاکی، محلول پاشی، آهن فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول..1 مقدمه2 فصل دوم9 مروری بر پژوهش های پیشین10 عنوان صفحه فصل سوم...................................................................................................................................................17 مواد و روش ها..........................................................................................................................................18 فصل چهارم...............................................................................................................................................24 نتایج و بحث..............................................................................................................................................25 4-1- نتایج اندام هوایی سورگم.................................................................................................25 عنوان صفحه عنوان صفحه 4-2- نتایج ریشه سورگم.............................................................................................................47 عنوان صفحه عنوان صفحه 4-3- نتایج اندام هوایی لوبیا......................................................................................................63 عنوان صفحه 4-4- نتایج ریشه لوبیا..................................................................................................................79 عنوان صفحه 4-5- نتایج دانه لوبیا......................................................................................................................93 عنوان صفحه نتیجه گیری.......................................................................................................................................106 پیشنهادات............................................................................................................................................115 فهرست منابع........................................................................................................................................116 پیوست ها................................................................................................................................................133 فهرست جدول ها عنوان و شماره صفحه عنوان و شماره صفحه فصل اول مقدمه 1-1- آهن در خاک غلظت آهن در پوسته زمین به میزان تقریبی 5 درصد وزنی میباشد. در خاکهایی با تهویه مناسب که در دامنه پ هاش فیزیولوژیک جا دارند، غلظت کل آهن محلول کمتر از10-10 مولار میباشد، در حالی که حداقل غلظت لازم برای رشد طبیعی گیاهان باید بیشتر از 7-10 مولار باشد (لیندسی و شواب، 1982؛ لیندسی، 1991). این عنصر در خاک به شکل اکسیدها، فسفاتها، هیدروکسیدها و همچنین در ساختمان شبکه سیلیکاتهای اولیه و کانیهای رس یافت میشود. ضریب حلالیت آهن بی شکلFe(OH)3]]، به عنوان یکی از شکلهای مهم آهن در خاکها در حدود 39-10×3 مولار میباشد. در پ هاش حدود 7 بیشترین ضریب حلالیت آهن بی شکل 18-10×3 مولار است (بایلار و همکاران، 1996) که این مقدار در مقایسه با نیاز گیاهان کافی نمیباشد. 1-2- آهن در گیاه آهن یکی از عناصر غذایی ضروری در تولید محصولات کشاورزی در جهان است و گیاهان برای رشد بهینه و مناسب نیاز به استفاده پیوسته و مداوم از آن دارند (کبرایی و همکاران، 2011). آهن نقش مهمی در سوخت و ساز گیاهی به خصوص درساخت کلروفیل دارد (اسمیت، 1984). پروتئینهای حاوی آهن و گوگرد در فرآیندهای اکسایش و کاهش در گیاهان نقشهای مهمی دارند. آهن همچنین در ساختمان پروتئینهای "هم" وجود دارد. سیتوکرومهای موجود در کلروپلاست و میتوکندری ، لگ هموگلوبین موجود در گرههای ریشه گیاهان خانواده بقولات که تثبیت نیتروژن انجام میدهند و آنزیمهایی مانند کاتالاز و انواع پراکسیدازها از مهمترین ترکیبات دارای آهن در گیاهان هستند. همچنین این عنصر به عنوان کوفاکتور در ساختار 140 آنزیم که واکنشهای شیمیایی منحصربه فردی را کاتالیز می کنند وجود دارد (بریتنهام، 1994). 1-3- کمبود آهن سبز زردی (کلروز) آهن به صورت زرد شدن برگهای جوان ظاهر میشود که ناشی از اشکال در ساخت کلروفیل در کلروپلاست میباشد که در شرایط کمبود آهن و یا میزان کم آهن در گیاه به وقوع میپیوندد (لوسنا، 2000). شواهد زیادی در دست است که کمبود عناصر کم مصرف از جمله آهن در خاکهای آهکی مناطق خشک و نیمهخشک وجود دارد که رشد، عملکرد و کیفیت گیاه را محدود میسازد (عیسی و همکاران، 2011). پ هاش بهینه برای رشد مناسب و دریافت بهینه آهن بین 5/5 تا 5/6 گزارش شده است. بنابراین پ هاش بالاتر از 7 میتواند منجر به کمبود آهن شود (کورکاک، 1987). اگر چه کمبود آهن میتواند به دلیل پ- هاش نامناسب خاک رخ دهد ولی عوامل دیگری نیز ممکن است دلیل اصلی یا فرعی بروز سبز زردی باشند. مهمترین این عوامل شامل مقادیر کم کانیهای حاوی آهن در خاک، وجود کربنات کلسیم در خاک، وجود بیش از حد بیکربنات در خاک یا در آب آبیاری، وجود فسفات زیاد در خاک، غلظت زیاد برخی فلزات سنگین در خاک، دمای کم یا زیاد، شدت نور زیاد، عدم تعادل مناسب در نسبت کاتیونها در محلول خاک، تهویه ضعیف خاک، کمبود مواد آلی یا وجود مواد آلی خاص افزوده شده به خاک، ویروسها، آسیب رسیدن به ریشه توسط نماتودها و سایر ریز جانداران می باشد (امبلتون و همکاران، 1973). 1-4- راه حل های مقابله با کمبود آهن از آنجایی که وجود مقادیر زیاد بیکربنات در آب و یا خاک یکی از دلایل رایج ایجاد کمبود آهن در گیاهان میباشد، روشهای مختلفی برای کاهش تاثیر بیکربنات بر رشد گیاهان وجود دارد. در قلیائیت زیاد، میزان بیکربنات را میتوان با تزریق اسیدهایی مانند اسید سولفوریک، فسفریک، و یا نیتریک به آب کاهش داد (بیالکزیک، 1994). در قلیائیت ناشی از وجود بیشتر از 8 میلی اکی والان یون بیکربنات در لیتر ، میزان بیشتری اسید برای خنثی کردن بیکربنات لازم است و ممکن است مصرف این میزان اسید منجر به تولید نمکهای مختلف و افزایش شوری گردد (تاگلیوینی و همکاران، 2000). البته این روش تنها در خزانه ها و گلخانه ها قابل انجام است. در شرایط قلیائیت زیاد میتوان از روش اسمز معکوس استفاده کرد که به علت هزینه زیاد تنها در آزمایشهای کشت بافت از آن استفاده میشود (والاس و والاس، 1986). یکی از روشهای متکی بر ویژگیهای گیاهان برای اجتناب از کمبود آهن میتواند اجتناب از کاشت گیاهان حساس به کمبود آهن در خاکهای دارای آهک زیاد باشد ولی به دلیل گستردگی این نوع خاکها در کشور ایران این امر عملی نمیباشد. منابع آلی آهن (مانند کلات آهن) و منابع معدنی (مانند سولفات آهن) برای اصلاح وجبران کمبود آهن به کار برده میشود (مارتنس ووسترمان، 1991). ترکیبات کلاتی آهن بهترین راهحل برای برطرف کردن سبز زردی آهن در همه خاکها و به ویژه خاکهای آهکی و قلیایی بوده و میتوانند کمبود شدید آهن را برطرف نمایند، زیرا قابلیت استفاده آهن در این خاکها کم است (ملکوتی و همکاران، 1388). قابل توجه است که افزودن آهن معدنی (مثل سولفات آهن) به خاکها مخصوصا در خاکهای آهکی و قلیایی تاثیری در فراهم آوردن آهن برای گیاه و ریز جانداران خاک ندارد. به دلیل اینکه آهن اضافه شده به خاک به سرعت هیدراته شده و به صورت هیدروکسید آهن رسوب میکند و بنابراین برای گیاه قابل استفاده نمیباشد (بنایی و همکاران، 2005 ). همچنین درخاکهای آهکی که حاوی کربنات کلسیم میباشد و مشکل تثبیت و عدم جذب عناصر غذایی کم مصرف از جمله آهن به وسیله گیاهان وجود دارد، مصرف خاکی آهن معدنی منجر به رسوب ترکیبات کربناتی در خاک میشود. بنابراین یکی از روشهای مناسب تغذیه گیاهان، روش تغذیه برگی (برگپاشی[1]) است و استفاده از این عنصر به صورت برگ پاشی میتواند برای رفع کمبود آن در خاک مفید باشد (ملکوتی وهمکاران، 1379). محلول پاشی یکی از روشهای سریع در پاسخ گیاهان به افزودن کود بوده و منجر به صرفهجویی در مصرف کود نیز میگردد (صفاری، 1384). محلول پاشی عناصر کم مصرف یک روش مفید، خصوصا در زمانی است که ریشه توانایی لازم برای جذب عناصر غذایی ضروری مورد نیاز گیاه را ندارد (کیناکی و گلمزولگو، 2007). لوبیا چشم بلبلیL.)Vigna unguiculata) یک لگوم یکسالهی تابستانه، سه کربنه()، با برگهای سه برگچهای، از جمله حبوباتی میباشد که در مناطق گرمسیری و نیمهگرمسیری به خصوص در کشورهای آسیایی، آفریقایی و آمریکای جنوبی کشت میشود و به عنوان منبع تغذیهای مهمی به شمار می آید (سینگ و همکاران، 1997). دانه حبوبات با داشتن 18 تا 23 درصد پروتئین نقش مهمی در تامین مواد پروتئینی مورد نیاز جیره غذایی انسان دارد، علاوه بر آن به علت یک ویژگی که تقریبا خاص گیاهان خانواده بقولات است یعنی همزیستی ریشه آنها با باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن اتمسفری در حاصلخیزی خاک موثرند. هر ساله مقدار زیادی نیتروژن بعد از برداشت این محصولات به خاک افزوده میشود. لوبیا مهمترین عضو خانواده حبوبات به شمار میآید و به دلیل درصد پروتئین بالا و سایر ویژگیهای مطلوب زراعی، بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده است ( موسوی و همکاران، 1384). سورگم (.(Surghum biocolor L گیاهی یکساله، چهارکربنه () و از خانواده غلات است که از نظر سطح زیر کشت و میزان تولید پس از گندم، برنج، ذرت و جو مرتبه پنجم را در جهان داراست (راشد محصل و همکاران، 1376). سورگم به دلیل دارا بودن خصوصیاتی از جمله نیاز کودی پایین، سرعت رشد بالا، کم بودن ضایعات و تلفات برگ، بالا بودن میزان فتوسنتز، تولید علوفه تر، خشک و سیلویی و قدرت پنجه زنی بالا، گیاه زراعی مهمی محسوب میشود ( خلیلی محله و همکاران، 2007 ). گیاهان علوفهای نقش عمدهای در تغذیه دام دارند و جزء مهمترین گیاهان زراعی دنیا محسوب می شوند. در کشور ما با توجه به کمبود مراتع غنی و فشار دام بر آنها، بررسی و مطالعه پیرامون کشت این محصولات اهمیت ویژهای دارد (میر لوحی و همکاران، 1379). 1-5- فناوری نانو فناوری نانو عبارتست از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی و ملکولی با هدف در دست گرفتن کنترل آن ها در سطح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص آ ن ها در این سطوح. این فناوری در زمره فناوریهای جدیدی است که امروزه در حال رشد و توسعه می باشد. تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوریهای دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که دراین فناوری مورد استفاده قرار میگیرد. نانو پودرها مخلوطی از ذرهها با ابعادی بین 10- 1 نانومتر هستند. این مواد بایستی با مواد مشابه خود که نانو نیستند خواص متفاوت فاحشی داشته باشند مثل نسبت سطح به حجم زیادتر، ذخیره انرژی زیادتر به شکل شیمیایی، چگالی بسیار بیشتر، هدایت الکتریکی بهتر، کارایی بهتر و پیشرفته تر مانند رسانش هدفمند. در واقع علم نانو همه عرصههای دانش ر اتحت تاثیر قرار داده و علم کشاورزی نیز از این قاعده مستثنا نیست (داس و همکاران، 2004). یکی از مهمترین کاربردهای فناوری نانو درکشاورزی (در بخش آب و خاک)، استفاده از نانو کودها (Nano Fertilizers) برای تغذیه گیاهان میباشد (رضایی و همکاران، 1388 ). یکی از این نانوکودها نانو کود کلات آهن است که دارای کمپلکس منحصر به فرد و پایداری در بازه پ هاش 3 تا 11 و دارای 9 درصد آهن محلول در آب است. 1-6- هدفهای پژوهش: با توجه به نوظهور بودن فناوری نانو و همچنین به این دلیل که در ایران در خصوص کاربرد کودهای نانو و منجمله نانو کود کلات آهن گزارش چندانی در دست نیست و با توجه به مطالب گفته شده درباره اهمیت موضوع، اهداف پژوهش حاضر به شرح زیر میباشد: 1- مطالعه اثر کاربرد خاکی سکوسترین آهن 138 و نانو کود کلات آهن بر رشد، جذب و انتقال آهن در سورگم و لوبیا چشم بلبلی در یک خاک آهکی. 2- بررسی اثر محلول پاشی سکوسترین آهن 138، نانو کود کلات آهن و سولفات آهن ، بر رشد، جذب و انتقال آهن در سورگم و لوبیا چشم بلبلی در یک خاک آهکی. 3- مقایسه اثر کاربرد خاکی با محلول پاشی منابع آهن، بر رشد و جذب و انتقال آهن در سورگم و لوبیا چشم بلبلی در یک خاک آهکی. [1]. Foliar application دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |