ارزیابی تأثیر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و عناصر ریزمغذی بر صفات مرفوفیزیولوژیکی و عملکرد دانه جو (Hordeum vulgare L.)

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

2 2- استاد گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

3 3- استادیار گروه خاکشناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

چکیده

در کشاورزی پایدار کاربرد کودهای زیستی نقش ویژهای در افزایش تولید محصول و حفظ حاصلخیزی پایدار خاک دارد. به همین منظور جهت بررسی تأثیر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و عناصر ریزمغذی بر خصوصیات مرفوفیزیولوژیکی مرتبط با عملکرد جو این تحقیق بر اساس آزمایش کرتهای خرد شده در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در رامهرمز در سال زراعی 96-1395 اجرا گردید. تیمار کودهای زیستی و شیمیایی فسفر در چهار سطح (عدم کاربرد کود فسفر، کود زیستی بارور2، کود زیستی بارور2+150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفاتتریپل و 200 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفاتتریپل) در کرتهای اصلی و تیمار محلولپاشی عناصر ریزمغذی (روی، آهن و منگنز) در سه سطح عدم محلولپاشی، محلولپاشی دو در هزار، محلولپاشی چهار در هزار به کرتهای فرعی تعلق گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تأثیر تیمارهای کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و عناصر ریزمغذی بر صفات اندازهگیری شده معنیدار بود. نتایج نشان داد تیمار بارور2+150 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل حداکثر مقدار طول پدانکل (46/9 سانتیمتر)، طول ریشک (95/11 سانتیمتر)، شاخص سطح برگ (5/4)، شاخص کلروفیل (26/40) و روز تا رسیدگی (185 روز) را به خود اختصاص داد، همچنین مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریزمغذی نشان داد غلظت چهار در هزار بیشترین مقدار صفات نامبرده را کسب کرد. طبق نتایج مقایسه میانگین برهمکنش تیمارها، بیشترین عملکرد دانه (1/400 گرم در مترمربع) و وزن سنبله اصلی (89/2 گرم) به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفاتتریپل و محلول پاشی عناصر ریز مغذی با غلظت چهار در هزار تعلق داشت، لذا تیمار فوق قابل توصیه به کشاورزان می باشد.

کلیدواژه‌ها


مقدمه

تأمین فسفر مورد نیاز گیاه به طور معمول از طریق استفاده از کود های شیمیایی انجام می شود، با وجود این، مقادیر زیادی از فسفر موجود در کودهای شیمیایی بعد از ورود به خاک نامحلول شده و از دسترس گیاه خارج می شود. بنابراین، باید به روش های دیگر تامین فسفر از جمله استفاده از کودهای بیولوژیک توجه بیشتری شود. کود های زیستی فسفاته علاوه بر صرفه جویی و کاهش مصرف کود شیمیایی فسفاته، باعث جذب بیشتر فسفر توسط گیاهان و در نتیجه افزایش رشد گیاه می شوند و مقاومت گیاه به بیماری را افزایش می دهند. علاوه بر آن مصرف این نسل از کودها باعث کاهش آلودگی های زیست محیطی، هزینة تولید محصولات زراعی و بهبود حاصلخیزی خاک می شود (22). از جمله این کودها می‌توان به کود بیولوژیک فسفات بارور 2 اشاره کرد. این کود، حاوی دو نوع باکتری حل کننده فسفات از گونه های باسیلوس لنتوس سویه (P5) و سودوموناس پوتیدا سویه (P13) می باشد که به ترتیب با استفاده از دو سازوکار ترشح اسیدهای آلی و اسید فسفاتاز باعث تجزیه ترکیبات فسفره نامحلول و در نتیجه قابل جذب شدن آن برای گیاه می گردند (23). عناصر غذایی کم مصرف عناصر بسیار لازم و اساسی برای رشد و نمو گیاهان اند که در مقادیر کمتر از عناصر غذایی اصلی از قبیل نیتروژن، فسفر و پتاسیم مصرف می شوند. امروزه، ثابت شده است که عناصر غذایی کم مصرف در بعضی محصولات زراعی باعث افرایش عملکرد می شود. کشت مداوم، آهکی بودن خاک ها و عدم مصرف کودهای حاوی عناصر غذایی لازم از دلایل کمبود عناصر کم مصرف در خاک های کشاورزی ایران است (5). نقش مس عمدتاً در فعالیت‌های آنزیمی‌ و تولید کلروپلاست است. وجود این عنصر در سیستم‌های آنزیمی‌اکسیدازکاتالاز، واکنش‌های انتقال الکترون برای فعال کردن آنزیم‌های مختلف ضروری است (20). ناصف و همکاران[1] (17) گزارش نمودند کاربرد ریزمغذی روی باعث افزایش محتوی کلروفیل و شدت فتوسنتز در برگ­ها، افزایش تجمع ماده خشک در گیاه، بهبود انتقال مواد فتوسنتزی از اندام­های رویشی به اندام­های زایشی می­شود. بنابراین می­تواند باعث افزایش معنی­داری در عملکرد گردد. امروزه در زراعت ارگانیک علاوه بر کمیت تولید به کیفیت، ثبات و پایداری در تولید نیز توجه خاص می­شود. با این حال به یک باره نمی­توان کودهای شیمیایی را از اکوسیستم­های زراعی حذف کرد، زیرا لازمه­ی پایداری در کشاورزی، اطمینان از درآمد کافی و امنیت غذایی است. در این رابطه، کاربرد توأم کودهای معدنی، آلی و زیستی، نه تنها مقدار کاربرد کودهای شیمیایی را کاهش می­دهد بلکه به ذخیره­ی انرژی، کاهش آلودگی محیط و بهبود شرایط فیزیکی خاک کمک می­کند (19). کاهش منابع فسفات و همچنین آلودگی­های زیست محیطی ناشی از تولید و مصرف کودهای شیمیایی فسفاته، باعث رویکرد جدی به نسل جدیدی از کودها، تحت عنوان کودهای بیولوژیک شده است. کودهای بیولوژیک فسفاته حاوی باکتری­ها و قارچ­های مفید حل­کننده فسفات هستند که معمولا با اسیدی کردن محیط خاک و یا ترشح آنزیم­های فسفاتاز باعث رهاسازی یون فسفات از ترکیبات نامحلول آن شده که این امر باعث قابل جذب شدن فسفر توسط گیاهان می­گردد (13). شارما[2] (24) اظهار داشت که کاربرد کودهای زیستی به ویژه باکتری­های محرک رشد گیاه مهم­ترین راهبرد در مدیریت تلفیقی تغذیه گیاه، برای سیستم کشاورزی پایدار می­باشد. عظیمی و همکاران[3] (9) با بررسی تأثیر کود فسفر بر عملکرد گیاه جو اظهار داشتند که اثر کود فسفر بر عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک معنی­دار بود. بیشترین عملکرد دانه در تیمار 150 کیلوگرم در هکتار کود فسفر و کمترین عملکرد دانه در تیمار عدم مصرف کود فسفر حاصل شد.

علی و عادل محمود[4] (8) گزارش دادند محلول پاشی عناصر ریزمغذی را برای پارامترهای رویشی و صفات عملکردی سویا، در مقایسه با شاهد افزایش معنی داری نشان داده اند لذا عناصر ریزمغذی مانند روی به دلیل تأثیر بر فرآیندهای زایشی باعث افزایش تعداد غلاف در بوته گردیده است و در نتیجه گیاه با محلول پاشی در مرحله رویشی پتانسیل بالاتری را برای تولید غلاف در واحد سطح پیدا می کند. محلول پاشی عناصر ریزمغذی مانند روی، آهن و منگنز که نقش مهمی در کاتالیزوری فرایندهای متابولیسمی و حفظ آماس سلولی در گیاه دارند و بدین ترتیب سلول به فعالیت های حیاتی خود ادامه داده و در نهایت تعداد دانه در غلاف و عملکرد قابل قبول تری تولید می کند. خلیلی‌محله و رشیدی[5] (14) گزارش دادند کاربرد ریزمغذی آهن با توجه به اینکه در ساختمان سیتوکروم به عنوان ناقل الکترون در سیستم فتوسنتزی و عملیات اکسیداسیون و احیا و ساخت کلروفیل دخالت دارد و همچنین عنصر روی که عنصر مهم در فعالیت آنزیم‌های دهیدروژناز و پروتئیناز، تشکیل RNA و تنظیم کننده‌های رشد می‌باشد، می‌توان اظهار داشت این عناصر برای تغذیه برگی مورد استفاده قرار گرفته و به دلیل بهبود پدیده های فتوشیمیایی و افزایش غلظت کلروفیل در افزایش عملکرد مثمر ثمر باشند. رشید و خان[6] (21) با بررسی کود شیمیایی فسفر بر گیاه جو گزارش نمودند که حداکثر عملکرد دانه در تیمار 120 کیلوگرم در هکتار کود فسفر با میانگین 2800 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه در تیمار شاهد (عدم مصرف کود) با میانگین 2258 کیلوگرم در هکتار بدست آمد. از آنجا که تأمین نیاز غذایی گیاهان از طریق کودهای شیمیایی مشکلات زیادی دارد، انجام مطالعه در خصوص جایگزینی آن ها با کودهای آلی جهت تحقق رویکرد کشاورزی پایدار ضروری است، ولی تأمین تمامی نیاز غذایی گیاه جو در مناطق مختلف کشور ممکن است از کودهای ارگانیکی تنها مقدور نباشد، لذا تحقیق حاضر جهت ارزیابی کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره همراه با محلول­پاشی عناصر ریزمغذی­ها بر خصوصیات مرفوفیزیولوژی و عملکرد دانه جو در منطقه رامهرمز طراحی و اجرا شد.

 

مواد و روش‏ها

مشخصات تیمارها و مکان آزمایش

این تحقیق در سال زراعی 96-1395 در مزرعه­ای واقع در شهرستان رامهرمز در استان خوزستان با طول جغرافیایی 49 درجه و 37 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 31 درجه و 16 دقیقه شمالی و با ارتفاع 160 متر از سطح دریا انجام شد. خصوصیات فیزیکو شیمیایی نمونه خاک محل تحقیق در جدول 1 ارائه شده است. این تحقیق بر اساس آزمایش کرت­های خرد شده در قالب طرح آماری بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. فاکتور اصلی شامل کودهای زیستی و شیمیایی فسفردر چهار سطح (عدم کاربرد کود فسفر یا شاهد، کود زیستی بارور 2، کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات­تریپل و 200 کیلوگرم در هکتار کود سوپرفسفات­تریپل) و محلول­پاشی با کود مایع میکرو کیمیا (حاوی عناصر ریزمغذی روی، آهن و منگنز) در سه سطح (عدم محلول­پاشی یا شاهد، محلول­پاشی با غلظت های دو در هزار و چهار در هزار ) به کرت‎های فرعی تعلق گرفتند. عملیات آماده­سازی زمین شامل یک شخم به عمق 20 سانتی­متر سپس دو دیسک عمود بر هم و به منظور از بین بردن پستی و بلندی­های حاصل از شخم یک ماله زده شد. رقم جو مورد استفاده رقم جنوب بود. هر کرت دارای هفت خط هر کدام به طول چهار متر که فاصله خطوط در آن 20 سانتی­متر در نظر گرفته شد.

قبل از کاشت نصف نیتروژن از منبع اوره همراه با دیسک در مزرعه پخش و نصف دیگر نیتروژن در مرحله ساقه رفتن (30 زادکس) توزیع شد. کود فسفره نیز بر حسب نوع تیمارهای آزمایشی قبل از کاشت به خاک اضافه گردید.

برای اعمال کود بیولوژیک فسفاته بارور2 نیز ابتدا کود مورد نظر (به مقدار 100 گرم در هکتار) در یک ظرف 10 لیتری پر از آب حل گردید، سپس بذور جو قبل از کاشت به مدت 10 دقیقه در این ظروف قرار داده و با محلول کودی (به صورت بذرمال) آغشته و سپس اقدام به کاشت آن­ها شد.

 

جدول 1- خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه خاک محل آزمایش (عمق 30-0 سانتی­متر)

فسفر قابل

جذب (واحد در میلیون)

آهن

( واحد در میلیون)

روی

(واحد در میلیون)

کربن

آلی

(درصد)

واکنش گل اشباع

هدایت الکتریکی

(دسی­زیمنس بر متر)

بافت خاک (درصد)

بافت

خاک

عمق نمونه برداری (سانتی­متر)

لای

رس

شن

1/7

8/9

32/0

6/0

4/7

5/3

35

44

21

لومی رسی

30-0

 

محلول­پاشی کود مایع در مقادیر قید شده در اوایل صبح که هوا خنک باشد (ساعات 8-7 صبح) در مزرعه اعمال گردید. محلول­پاشی کود مایع میکرو کیمیا (که حاوی عناصر ریزمغذی روی، آهن و منگنز) در مرحله ساقه رفتن انجام گرفت. در نهایت پس از آماده شدن خطوط کشت، کاشت به صورت دستی در عمق سه سانتی­متری در تاریخ پنجم آبان ماه 1395 با تراکم 400 بوته در مترمربع انجام شد. اولین آبیاری یک روز بعد از کشت انجام شد. آبیاری­های بعدی با توجه به نیاز گیاه انجام گردید. کنترل علف­های ­هرز به صورت وجین­دستی و مبارزه با آفات و بیماری­های احتمالی با استفاده از سموم موثر و سم­پاش انجام گرفت.

 

صفات اندازه گیری شده

پس از رسیدگی فیزیولوژیک تعداد 10 بوته از هر کرت انتخاب و صفات طول پدانکل، طول ریشک و وزن سنبله اصلی اندازه گیری شد. صفت روز تا رسیدگی بر مبنای رسیدگی در 60 درصد در هر کرت محاسبه شد. به منظور تعیین عملکرد دانه دو ردیف کناری و نیم متر از ابتدا و انتهای کرت به عنوان اثرات حاشیه­ایی حذف شدند و در نهایت برداشت نهایی از مساحتی معادل 5/1 متر مربع از خطوط سه، چهار و پنج هر کرت در 25 اردیبهشت ماه سال 1396 انجام شد. برای اندازه­گیری شاخص سطح برگ در مرحله گلدهی، طی نمونه­برداری مساحت سطح برگ با استفاده از روش کپی­برداری بر روی کاغذ A4 بدست آمد. میانگین سطح برگسه بوته محاسبه و در نهایت شاخص سطح برگ محاسبه گردید (6). شاخص کلروفیل (عدد Spad) با دستگاه اسپاد، مدل (Spad-502)، با متوسط 10 برگ وسط بوته از هر کرت در زمان گلدهی اندازه­گیری شد.

 

محاسبات آماری

تجزیه واریانس داده­ها توسط نرم افزار آماری SAS (نسخه 1/9) انجام و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده گردید.

 

 

 

نتایج و بحث

طول پدانکل

نتایج نشان داد که طول پدانکل تحت تأثیر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد، اما برهمکنش آن­ها بر طول پدانکل اثر معنی­داری نداشت (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین تلفیق کود زیستی و شیمیایی فسفره نشان داد که بیشترین طول پدانکل (46/9 سانتی­متر) مربوط به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل در هکتار و کمترین طول پدانکل (69/7 سانتی­متر) به تیمار عدم کاربرد کود (شاهد) اختصاص یافت (جدول 3).

 

جدول 2- خلاصه نتایج تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات اندازه گیری شده

منابع

تغییر

درجه آزادی

طول پدانکل

طول

ریشک

شاخص سطح برگ

شاخص کلروفیل

عملکرد

دانه

روز تا رسیدگی

وزن

سنبله اصلی

بلوک

2

35/17ns

22/3ns

82/1ns

34/0ns

6/8930ns

11743ns

58/45ns

تلفیق کود زیستی و شیمیایی فسفر

3

*11/125

**89/131

*89/7

*20/18

**5/48154

**56966

**33/28501

خطای اصلی

6

55/0

82/2

62/1

33/3

1/2717

1695

64/1860

عناصر ریزمغذی

2

*78/45

**89/961

**37/4

*44/12

**1/14258

**24204

**11/2828

تلفیق کود زیستی و شیمیایی فسفر × ریزمغذی

6

ns992/0

ns221/0

072/0ns

ns287/0

**19432

ns687/0

**17335

خطای فرعی

16

145/0

819/0

4/0

24/2

1245

1/1420

1025

درصد ضریب تغییرات

-

18/5

85/3

53/9

92/3

94/10

45/4

76/7

**، * و ns به ترتیب معنی­دار در سطح احتمال یک و پنج درصد و عدم معنی­دار

 

به نظر می رسد مصرف تلفیقی کود زیستی و شیمیایی فسفره نقش مهمی در افزایش انتشار هرمون اکسین و افزایش رشد داشته است، در همین راستا کریمی و همکاران (3) نتایج مشابهی را گزارش کردند. مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریزمغذی نشان داد بیشترین ارتفاع بوته (84/9 سانتی­متر) در محلول پاشی چهار در هزار و کمترین آن (92/7 سانتی‎متر) در تیمار عدم محلول‎پاشی مشاهده شد (جدول 3). عبدالسلام و همکاران[7] (10) اظهار داشتند از بین روش‌های مختلف تغذیه گیاهی با عناصر کم‌مصرف بر، روی، منگنز و مس روش‌ مصرف برگی بیشتر از مصرف خاکی و یا تیمار بذر با عناصر فوق در افزایش رشد گیاه مؤثر بوده است که با یافته های این تحقیق مطابقت داشت.

 

طول ریشک

طبق نتایج تجزیه واریانس تأثیر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بر طول ریشک در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود، اما برهمکنش تیمارها اثر معنی­داری نداشت (جدول 2). مقایسه میانگین اثر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفر بر طول ریشک نشان داد بیشترین طول ریشک (95/11 سانتی متر) مربوط به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و کمترین طول ریشک (13/10 سانتی متر) به تیمار عدم کاربرد کود اختصاص یافت (جدول 3).

جدول 3- نتایج مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه در جو تحت تأثیر تلفیق کود شیمیایی و زیستی فسفر و محلول پاشی عناصر ریزمغذی

تیمار

طول پدانکل

(سانتی متر)

طول ریشک

(سانتی­متر)

شاخص سطح برگ

شاخص کلروفیل

روز تا رسیدگی

(روز)

تلفیق کود زیستی و شیمیایی فسفر

 

 

 

 

 

عدم کاربرد کود

69/7c

13/10b

4/3b

2/35c

175b

کود زیستی بارور2

02/8b

02/11ab

08/4ab

4/37b

179ab

بارور 2+ 150کیلوگرم

سوپر فسفات تریپل

46/9a

95/11a

5/4a

26/40a

185a

200 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل

98/8ab

21/11ab

3/4ab

8/39ab

181ab

عناصر ریزمغذی

 

 

 

 

 

عدم محلول پاشی

92/7b

19/10b

22/3b

23/36b

176b

2 در هزار

66/8ab

11/11ab

43/4ab

48/38ab

182ab

4 در هزار

84/9a

85/11a

56/4a

78/39a

187a

میانگین­های دارای حروف مشابه در هر ستون، در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمون دانکن اختلاف معنی­داری ندارند.

 

مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریز مغذی نشان داد بیشترین طول ریشک (85/11 سانتی­متر) متعلق به تیمار محلول­پاشی چهار در هزار و کمترین طول ریشک (19/10 سانتی­متر) از تیمار عدم محلول‎پاشی حاصل شد (جدول 3). جمال [8]و همکاران (12) نتایج مشابهی گزارش کردند. به نظر می‎رسد محلول پاشی عناصر به همراه مصرف کود زیستی فسفره در تلفیق با میزان مناسبی از کود شیمیائی سوپرفسفات تریپل با رها سازی تدریجی فسفر و تبدیل آن به شکل قابل جذب گیاه راندمان مصرف کود را افزایش داده، ضمن توسعه سیستم ریشه ایی با افزایش رطوبت در دسترس به دوام سطح برگ کمک نموده و با توجه به اینکه ریشک آخرین اندام تشکیل یافته است، طول ریشک بیشتر بازخورد مثبت به تامین رطوبت از طریق حجم ریشه بیشتر، رشد رویشی طولانی‎تر و به تبع آن تداوم تولید اسیمیلات می‎باشد.

 

شاخص سطح برگ

نتایج تجزیه واریانس نشان داد تأثیر تیمار های کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بر صفت شاخص سطح برگ در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد اما برهمکنش تیمارها اثر معنی­داری نداشت (جدول 2). مقایسه میانگین­ اثر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره نشان داد که بیشترین شاخص سطح برگ (5/4) به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات­تریپل و کمترین شاخص سطح برگ (4/3) به تیمار عدم کاربرد کود (شاهد) اختصاص یافت (جدول 3). به نظر می­رسد تلفیق کود شیمیایی با کود زیستى فسفات بارور 2 مى­تواند موجب افزایش شاخص سطح برگ گیاه جو شود. دلیل این امر می­تواند افزایش سطح برگ، بهبود فتوسنتز و بالا رفتن سرعت افزایش ظرفیت فتوسنتز در گیاه باشد. در این رابطه ناظری و همکاران (6) گزارش نمودند که شاخص سطح برگ تحت تأثیر تیمارهای کود شیمیایی فسفر و کود زیستی فسفاته مصرفی قرار گرفته است، بطوری­که سطوح 75%، 50% کود شیمیایی فسفر و همچنین استفاده از کود زیستی فسفاته دارای بهترین وضیعت بودند و بیشترین شاخص سطح برگ در این تیمار مشاهده شد. مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریزمغذی نشان داد بیشترین شاخص سطح برگ در تیمار محلول پاشی با غلظت چهار در هزار (56/4) و کمترین آن در تیمار عدم محلول­پاشی (22/3) مشاهده شد (جدول 3). به نظر می‎رسد بیشتر بودن شاخص سطح برگ در تیمارهای محلول­پاشی با عناصر ریزمغذی روی و آهن این باشد که اثر سطوح مختلف کودهای میکرو بر رشد رویشی تأثیر قابل ملاحظه­ای دارد. توسعه سطح برگی از طریق بهبود تعداد، اندازه و سطح برگ­ها به کمک مواد تغذیه­ای فراهم می­شود که این امر باعث افزایش شاخص سطح برگ می­شود که این نتایج با یافته­های مردان و کاظمی (4) در گیاه جو مطابقت داشت.

 

شاخص کلروفیل

طبق نتایج تجزیه واریانس تأثیر کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بر شاخص کلروفیل در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد، اما برهمکنش این دو عامل اثر معنی­داری نداشت (جدول 2). مقایسه میانگین­ کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره نشان داد که بیشترین شاخص کلروفیل (26/40) به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات­تریپل و کمترین شاخص کلروفیل (2/35) به تیمار عدم کاربرد کود اختصاص یافت (جدول 3). روند افزایشی شاخص کلروفیل، تحت تأثیر افزایش میزان کود شیمیایی و زیستی فسفره به خوبی بیانگر اثر مثبت فسفر بر این صفت می­باشد. در این رابطه مهرورز و همکاران[9] (15) گزارش کردند که باکتری­های حل­کنندة فسفات باعث افزایش محتوای کلروفیل برگ­های گیاه جو شد. همچنین زیدی و صغیرخان[10] (27) گزارش کردند که به کارگیری باکتری­های حل­کننده فسفات باعث افزایش میزان کلروفیل برگ شد. مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریز مغذی نشان داد بیشترین شاخص کلروفیل (78/39) در محلول پاشی چهار در هزار و کمترین آن (23/36) در تیمار عدم محلول­پاشی مشاهده شد (جدول 3). به نظر می­رسد عناصر آهن و روی باعث فعال شدن بسیاری از آنزیم­ها می­شود به طوری‎که برای سنتز کلروفیل و تشکیل کربوهیدرات‎ها لازم و ضروری است که مطالعات پاندی و همکاران[11] (18) این نتایج را تأیید نمود. همچنان­که ولدسنبت و همکاران[12] (26) در گیاه جو گزارش نمودند استفاده از عناصر کم­مصرف با توجه به تأثیر بر ساخت کلروفیل و افزایش تنظیم کننده­های رشد، سبب افزایش کلروفیل نسبت به تیمار بدون محلول­پاشی شد که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت.

 

عملکرد دانه

نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر تیمارهای کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی و برهمکنش آن­ها بر عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین برهمکنش کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (1/400 گرم در متر مربع) از تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و محلول­پاشی با غلظت چهار در هزار و پایین­ترین عملکرد دانه (81/234 گرم بر متر مربع) از تیمار عدم کاربرد کود شیمیایی و زیستی فسفر و عدم محلول­پاشی عناصر ریزمغذی حاصل شد (جدول 4). کاربرد تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی به همراه محلول­پاشی عناصر ریزمغذی، باعث رشد تصاعدی عملکرد دانه شده است.

در نتیجه افزایش قابلیت دسترسی گیاه به عناصر غذایی، با کاربرد توأم کودهای شیمیایی و زیستی فسفر و جذب بیشتر آن­ها توسط گیاه جو از عوامل افزایش عملکرد دانه در تیمارهای تلفیقی می­باشد. قابلیت حل شدن فسفات­های غیرقابل حل توسط میکروارگانیزم­ها از طریق تولید اسیدهای آلی، کلات کردن اگزواسیدها از قندها و تبادل واکنش­هایی در محیط رشد ریشه، از دیگر سازوکار این میکروارگانیزم­ها در افزایش جذب عناصر غذایی و در نتیجه افزایش عملکرد دانه می­باشد (16).

 

جدول 4- نتایج مقایسه میانگین برهمکنش صفات مورد مطالعه در جو تحت تأثیر تلفیق کود زیستی و شیمیایی فسفر و محلول پاشی عناصر ریزمغذی

تلفیق کود زیستی

و شیمیایی فسفر

محلول پاشی

عناصر ریزمغذی

عملکرد دانه

(گرم در متر مربع)

وزن سنبله اصلی

(گرم)

عدم کاربرد کود

عدم محلول پاشی

81/234e

e49/1

2 در هزار

d09/258

70/1d

4 در هزار

d52/264

75/1d

کود زیستی بارور2

عدم محلول پاشی

 de21/255

d67/1

2 در هزار

bc54/320

c11/2

4 در هزار

b45/330

b24/2

بارور2+150 کیلو سوپر فسفات تریپل

عدم محلول پاشی

c5/317

c09/2

2 در هزار

ab47/390

39/2ab

4 در هزار

a1/400

a89/2

200 کیلو سوپر فسفات تریپل

عدم محلول پاشی

c25/315

c04/2

2 در هزار

ab41/389

ab35/2

4 در هزار

ab57/391

ab43/2

در هر ستون میانگین‌های با حروف مشترک در آزمون دانکن دارای اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد نیستند.

 

در این رابطه عظیمی و همکاران[13] (9) با بررسی تأثیر کود فسفر بر عملکرد گیاه جو اظهار داشتند که اثر کود فسفره بر عملکرد دانه معنی­دار بود، بیشترین عملکرد دانه در تیمار 150 کیلوگرم در هکتار کود فسفر و کمترین عملکرد دانه در تیمار عدم مصرف کود فسفر حاصل شد که با نتایج این تحقیق مطابقت داشت. قاسمی (1) گزارش داد اثر سودمند تلفیق کود زیستی فسفاته با کود شیمیایی فسفردار از نظر افزایش عملکرد دانه مشهود بود. هم­چنان که گوباراه و همکاران[14] (10) گزارش نمودند که کاربرد عناصر ریزمغذی باعث افزایش معنی­داری عملکرد و اجزای عملکرد دانه جو در مقایسه با تیمار شاهد بود، بطور کلی گیاه جو با کودپاشی 15 تن در هکتار کاربرد مواد آلی و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی روی و منگنز بیشترین عملکرد را بدست آورد. نتایج تحقیقات فتحی و عنایت قلی­زاده (2) بر گیاه جو مؤید آن است که بیشترین تعداد سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه با مصرف کود ریز مغذی آهن و روی به دست آمد. در بین عناصر مصرفی، عناصر آهن و روی در مقایسه با مس و ترکیب این سه عنصر اثر بیشتری بر رشد گیاه نشان داد. این امر ضرورت استفاده از عناصر ریزمغذی برای بهبود رشد گیاه در مقایسه با شاهد بدون مصرف این عناصر را نشان می­دهد.

ولدسنبت و همکاران[15] (26) با بررسی محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بر عملکرد و اجزای عملکرد جو گزارش نمودند که بیشترین عملکرد دانه از تیماری که عناصر ریزمغذی را بطور توأم دریافت نموده بود بدست آمد. استفاده از عناصر کم­مصرف با توجه به تأثیر بر ساخت کلروفیل و افزایش تنظیم کننده­های رشد، سبب افزایش فتوسنتز برگ­های جوان گردیده و انتقال مواد به محل های ذخیره ای را افزایش داده و سبب افزایش وزن دانه­ها گردیده لذا عملکرد دانه را مستقیماً تحت تأثیر قرار می­دهد و کمترین عملکرد دانه از تیمار بدون محلول­پاشی بدست آمد.

 

روز تا رسیدگی

بر اساس نتایج تجزیه واریانس اثر کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفر و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بر صفت روز تا رسیدگی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد، اما اثر برهمکنش این دو عامل غیرمعنی­داری بود (جدول 2). مقایسه میانگین­ کاربرد توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره نشان داد که بیشترین روز تا رسیدگی (185 روز) به تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات­تریپل و کمترین روز تا رسیدگی (175 روز) به تیمار عدم کاربرد کود اختصاص یافت (جدول 3). مقایسه میانگین محلول پاشی عناصر ریز مغذی نشان داد بیشترین روز تا رسیدگی (187 روز) در محلول پاشی چهار در هزار و کمترین آن (176 روز) در تیمار عدم محلول­پاشی مشاهده شد (جدول 3). جماعتی سمارین[16] و همکاران (11) نتایج مشابهی در خصوص تاثیر مدیریت تغذیه بر طول دوره کاشت تا برداشت گزارش کرده است. به نظر می رسد تأثیر کاربرد تلفیقی تیمار کود زیستی بارور2 و 150 کیلوگرم سوپرفسفات‌تریپل به همراه محلول پاشی عناصر کم مصرف نقش مهمی در افزایش میزان فتوسنتز، رشد رویشی، شاخص سطح برگ، سیستم ریشه ایی کارا و بهبود دوام سطح برگ داشته که در نهایت باعث افزایش دوره کاشت تا برداشت یا به عبارتی روز تا رسیدگی می گردند.

 

وزن سنبله اصلی

نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر توأم کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی و برهمکنش آن­ها بر وزن سنبله اصلی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد (جدول 2). طبق نتایج مقایسه میانگین برهمکنش کودهای زیستی و شیمیایی فسفره و محلول­پاشی عناصر ریزمغذی بیشترین وزن سنبله اصلی (89/2 گرم) از تیمار کود زیستی بارور2 + 150 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و محلول­پاشی با غلظت چهار در هزار و پایین­ترین وزن سنبله اصلی (49/1 گرم) از تیمار عدم کاربرد کود شیمیایی و زیستی فسفر و عدم محلول­پاشی عناصر ریزمغذی حاصل شد (جدول 4). نتایج تحقیقات تالوس و همکاران (25) مؤید آن است که محلول پاشی عناصر ریزمغذی بر گیاه به دلیل نقش مهمی که این عناصر در افزایش میزان کلروفیل، قندهای محلول کل برگ، نقش مهم آنها در کاتالیزوری فرآیندهای متابولیسمی و حفظ آماس سلولی در گیاه بر عهده دارند منجر می‌شود که گیاه عناصر مورد نیاز خود را برای افزایش اسمولیت ها بهتر و راحت تر در اختیار داشته باشد و بدین ترتیب سلول به فعالیت‌های حیاتی خود ادامه می‌دهد و در نهایت با افزایش شاخص سطح برگ قدرت تولید اسیمیلات ها را افزایش داده که به بهبود افزایش عملکرد و وزن سنبله می‌انجامد. نکته حائز اهمیت در این نتایج این است که کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و زیستی فسفر به مراتب تأثیر بیشتری نسبت به تیمار کاربرد کود شیمیایی بر وزن سنبله گذاشته‌است. به نظر می رسد این امر را می‌توان به قابلیت کودهای بیولوژیک آزاد کننده فسفر در افزایش جذب عناصر غذایی ماکرو (N، P ،K) و میکرو (Fe، Zn، Cu) نسبت داد.

 

نتیجه­گیری

در مجموع کودهای بیولوژیکی می­توانند علاوه بر تولید محصول کافی، مصرف کودهای شیمیایی را کاهش دهند، که این امر کمک قابل­توجهی به سالم­سازی محیط زیست می­کند و راهبرد مهمی در جهت حرکت به سمت کشاورزی پایدار می­باشد. می­توان گفت که افزایش عملکرد و جذب عناصر توسط گیاه با افزایش فسفر قابل استفاده گیاه ارتباط داشته و به نقش مهم این عنصر در توسعه ریشه و جلوگیری از تجمع ترکیبات فسفره و آثار سوء آن بر جذب برخی عناصر در خاک مرتبط می­باشد. در دسترس بودن عناصر برای گیاهان تا حدود زیادی به شرایط زیستی و شیمیایی موجود در خاک بستگی دارد. بنابراین کود زیستی فسفات بارور2 در تلفیق با میزان مناسبی از کود شیمیائی سوپرفسفات­تریپل با رهاسازی تدریجی فسفر و تبدیل آن به شکل قابل جذب گیاه، نیاز به کودهای شیمیایی فسفره را کاسته و کارایی آن­ها را بالا می­برد. در میان تیمارهای مختلف کودهای زیستی و شیمیایی فسفره تیمار کود زیستی فسفاته بارور 2 همراه با 150 درصد کود سوپرفسفات­تریپل حداکثر مقدار طول پدانکل، طول ریشک، شاخص سطح برگ، شاخص کلروفیل و روز تا رسیدگی را به خود اختصاص داد و در عین حال همین تیمار همراه با تیمار محلول پاشی عناصر ریز مغذی با غلظت چهار در هزار بیشترین عملکرد دانه و وزن سنبله اصلی را نیز کسب کرد. بنابراین جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی، کاهش هزینه تولید و همچنین جلوگیری از آلودگی بی­رویه خاک­های زراعی تیمار مصرف کود زیستی فسفاته بارور 2 همراه با 150 درصد کود سوپرفسفات­تریپل در مصرف کود شیمیایی قابل توصیه است.

 

منابع

1- قاسمی، ث.1390. اثر کود زیستی فسفاته بر عملکرد دانه و اجزای آن در ذرت سینگل کراس 704 در شرایط تنش کم آبی. مجله به زراعی نهال و بذر. 27(2): 25-14.

2- فتحی، ق.، و عنایت­قلی­زاده، م. ر. 1388. تاثیر کودهای کم مصرف آهن، روی و مس بر رشد و عملکرد ارقام جو در شرایط آب و هوایی خوزستان. فیزیولوژی گیاهان زراعی. 1(1): 41-28.

3- کریمی، ز.، نصراله­زاده­اصل، ع.، جلیلی، ف.، و ولیلو، ر. 1391. تأثیر کود زیستی فسفات بارور-2 و محلول پاشی عناصر ریز مغذی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانه ای 704. مجله پژوهشی در علوم زراعی. 4(15): 43-33.

4- مردان، ر.، و کاظمی، ش. 1390. واکنش خصوصیات مورفولوژیکی و عملکرد بیولوژیکی ارقام جو به عناصر کم مصرف (آهن، روی و مس). اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی دانشگاه ساوه. صفحات: 35-31.

5- ملکوتی،م.ج.،وطهرانی، م. م. 1378. نقش ریزمغذی­ها در افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی، ناشر دانشگاه تربیت مدرس. 292 صفحه.

6- ناظری، پ.، کاشانی، ع.،خاوازی، ک.،اردکانی، م. ر.، و میرآخوری، م. 1391. بررسی تأثیر شاخص­های فیزیولوژیکی رشد به کود زیستی میکروبی فسفاته حاوی روی و کود شیمیایی فسفر در لوبیا. مجله زارعت و اصلاح نباتات. 8(3): 126-111.     

7- Abdosalam, A. A., Ibrahim, A. H., and El–Gorh, A. H. 2005. Comparative of application or foliar spray or seed coating to maize on a sand soil. Annals of Agriculture Science. Moshthor. 32: 660- 673.

8- Ali, E. A., and Adel Mahmoud, M. 2013. Effect of foliar spray by different salicylic acid and zinc concentrations on seed yield and yield components of mungbean in sandy soil. Asian J. Crop Sci. 5(1): 33-40. 2013.

9- Azimi, S. M., Nabati, E., Lak, M., and Shaban, M. 2015. Effect of N and P fertilizers on yield components of barley. Internatunal Journal Advanced Biology and Biomedical Research. 2(2): 365-370.

10-Gobarah, M. E., Haggag, W. M., Tawfik, M. M., Amal. G. A., and Ebtesam, E. A. 2015. Effect of Zn, Mn, and organic manures applications on yield, yield components and chemical constituents of barley (Hordeum vulgare L.) grown in newly sandy soil. Internatunal Journal of ChemTech Research. 8(4): 2120-2130.

11- Jamaati-e-Somarin, Sh., Zabihi-e-Mahmoodabad, R., Yari, A., Khayatnezhad, M., and Gholamin, R. 2010. Study of Agronomical Nitrogen Use Efficency of Durum Wheat, Affected by Nitrogen Fertilizer and Plant Density. World Applied Sciences Journal. 11(6): 674-681.

12- Jamal, Z., Hamayun, M., Ahmad, N., and Chaudhary, M. F. 2006. Effects of soil and foliar application of different concentrations of NPK and foliar application of (NH4)2 SO4 on different yield parameters in Wheat. Journal of Agronomy. 5: 251-256.

13- Karami, A., Sepehri, A., Hamzehei, J., and Salimi, G. 2011. Biological phosphorus and nitrogen fertilizers impact on the quantity and quality of the herb borage (Borago officinalis L.) under water stress. Journal Plant Production Technology. 1: 37-50.

14- Khalily Mahaleh, J., and Rashidi., M. 2012. Effect of foliar application of micro nutrients on quantitative and qualitative characteristics of 704 silage corn in Khoy. Grain and Plant. 24(2):281-293. 2012.

15- Mehrvarz, S., Chaichai, M. R., and Alikhani, H. A. 2008. Effect of phosphate solubilizing microorganisms and phosphorus chemical fertilizing on yield of barely. American-Eurasian Journal of Agricultural Environmental Science. 3 (6): 822–828.

16- Mirvat, E., Haggag, M., Tawfik, M. M., and Amal, G. A. 2015. Effect of Zn, Mn, and organic manures applications on yield, yield components and chemical constituents of barley (Hordeum vulgare L.) grown in newly sandy soil. Internatunal Journal of ChemTech Research. 8(4): 2120- 2130.

17- Nasef, M. A., Badran, N. M., and AbdEl-Hamide, A. F. 2006. Response of peanut to foliar spray with boron and/or rhizobium inoculation. Journal Applied Science Research. 2(12): 1330-1337.

18- Pandey, N., Pathak, G. C., and Sharma, C. P. 2006. Zinc is critically required for pollen function and fertilization inlentil. Journal Trace Elements Medicien and Biology. 20: 89-96.

19- Pandey, N., Pathak, G. C., and Sharma, C. P. 2009. Impairment in reproductive development is a major factor limiting yield of black gram under zinc deficiency. Biology Plant. 53: 723-727.

20- Pedram, M., Ayeneband, A., and Modhej, A. 2013. The effect of biological and chemical fertilizers and plant density on quality and quantity yield of Safflower (Carthamus tinctorius L.) under Ahwaz condition. Internatunal JournalAgronomy Plant Production. 4(3): 524-529.

21- Rashid, A., and Khan, R. U. 2008. Comparative effect of varieties and fertilizer levels on Barley (Hordeum vulgare L.). Internatunal JournalAgriculture Biology. 10: 124–126.

22- Roberts, T. L .2008. Improving nutrient use efficiency. Turkish Journal of Agriculture. 32: 177-182.

23- Rodriguez, H., and Fraga, R. 2009. Phosphate solubilizing bacteria and their role in plant growth promotion. Biotechnology Advances. 17: 319-33.

24- Sharma, A. K. 2003. Bio-fertilizer for sustainable agriculture. Agrobios (India). 218 pp.

25- Thalooth, A., Tawfik, M., and Magda Mohamed, M. A. 2009. Comparative Study on the Effect of Foliar Application of Zinc, Potassium and Magnesium on Growth, Yield and Some Chemical Constituents of Mungbean Plants Grown under Water Stress Conditions. World Journal of Agricultural Sciences 2 (1): 37-46.

26- Woldesenbet, M., Tana, T., Sing, T. N., and Mekonnen, T. 2014. Effect of Integrated Nutrient Management on Yield and Yield Components of Food Barley (Hordeum vulgare L.) in Kaffa Zone, South western Ethiopia. Science Technology and Arts Research Journal. 3(2): 34-42.

27-Zaidi, A., and Saghirakhan, M. 2006. Co– inoculation effect of phosphate solubilizing microorganisms and glomus fasciculate on green gram brady rhizobium symbiosis. Turkish Journal Agricultur and Forestry. 30: 223-230.

 


 

Evaluation Effect of Combine Application of Biological and Chemical Phosphorus Fertilizers and Micronutrients on Seed Yield and Morpho-physiological Traits of Barley (Hordeum vulgare L.)

Mona Yousefipor1, Shahram Lack*2, Khoshnaz Payandeh3

1- Graduated MSc, Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.

2- Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.

3- Department of Soil Science, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran.

*Corresponding Author: sh.lack50@gmail.com

(Received: 23 July 2018; Accepted: 23 October 2018)

Abstract

Application of bio-fertilizers in Sustainable Agriculture perform important role at increasing of crop pro-duction and improving soil fertility. In order to investigate combine application of biological and chemical phosphorus fertilizers and micronutrients on morpho-physiologic characteristics of barley, present research was conducted via split plot experiment according randomized complete blocks design with three replications in Ramhormoz during 2016-17. The main treatments consisted of phosphorus fertilizers and bio-fertilizers in four levels (Non use phosphorus fertilizer or control, bio-fertilizer “Barvar2”, bio-fertilizer “Barvar2” with 150 kg.ha-1 superphosphate fertilizer and 200 kg.ha-1 superphosphate fertilizer) and spray micro-nutrient (included micronutrients of zinc, iron and manganese) at three levels (no spray micro-nutrient or control, spray micro-nutrient at 0.002 and 0.004 concentration) belonged to sub plots. Results of analysis of variance indicated effect of combine application of biological and chemical phosphorus fertilizers and micronutrients on measured traits was significant. Mean comparison result of phosphorus fertilizers showed that bio-fertilizer “Barvar2” with 150 kg.ha-1 superphosphate fertilizer had maximum peduncle length (9.46 cm), awn length (11.95 cm), leaf area index (4.5), chlorophyll index (40.26) and days to rippening (185 day) also spray micro-nutrient at 0.004 concentration achieved maximum rate of mentioned traits. According mean comparison results of interactions of treatments the highest seed yield (400.1 g.m-2) and main spike weight (2.89 gr) belonged to bio-fertilizer “Barvar2” with 150 kg.ha-1 superphosphate fertilizer and spray micro-nutrient at 0.004 concentration. Generally to achieved optimum yield use bio-fertilizer “Barvar2” with 150 kg.ha-1 superphosphate fertilizer and foliar application micro-nutrient at 0.004 concentrations for Ramhormoz weather conditions can be advised.

Keyword: Chlorophyll, Leaf area index, Micronutrient, Peduncle length.

 



[1] - Nasef

[2]- Sharma

[3] -Azimi

[4]- Ali and Adel Mahmoud

[5] Khalily Mahaleh and Rashidi

[6]- Rashid and Khan

[7]- Abdosalam

[8]- Jamal

[9] - Mehrvarz

[10]- Zaidi and Saghirakhan

[11] - Pandey

4 - Woldesenbet

[13] - Azimi

[14]-Gobarah

[15] - Woldesenbet

[16]- Jamaati-e-Somarin