سامانه پژوهشی – تاثیر اسید هیومیک و نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت در رقابت با علف های …

۲-۳-۱- خسارت علفهای هرز در ذرت
اولین پی آمد وجود علفهای هرز در کنار گیاهان زراعی افزایش تراکم جامعه گیاهی است که موجب محدودیت آب، مواد غذایی و نور می شود که در نهایت موجب کاهش عملکرد می گردد. مقدار کاهش عملکرد ناشی از تداخل علفهای هرز بسته به گیاه زراعی، علف هرز و شرایط رشدی کاملاً متفاوت است (راشد محصل و موسوی، ۲۰۰۶). گیاه ذرت در مراحل اولیه رشد خود از حساسیت بیشتری نسبت به رشد علفهای هرز برخوردارست. رشد گیاه ذرت در ۳ تا ۴ هفته اول نسبتا کند می باشد و در طی همین دوره علفهای هرز می توانند رشد کرده و بر ذرت غالب شوند و با آن رقابت کنند. حداکثر رقابت علفهای هرز با ذرت طی ۶-۲ هفته پس از کاشت صورت می گیرد و پاک نگهداشتن مزرعه از وجود علفهای هرز در این دوره از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است (راشد محصل و همکاران، ۱۳۸۰).
ایوانز و همکاران (۲۰۰۳)، گزارش کردند که وزن صد دانه ذرت همبستگی منفی با مدت زمان تداخل علفهای هرز و همبستگی مثبت با مدت زمان عاری از علفهای هرز دارد. هم چنین گزارش شده است که تداخل علفهای هرز بر تعداد دانه در بلال تأثیر معنی داری دارد و با افزایش مدت زمان تداخل علف های هرز تعداد دانه در بلال در مقایسه با شاهد بدون رقابت به طور معنی داری کاهش می یابد. بنابراین به طور متوسط تعداد دانه در ردیف در تیمار تداخل علفهای هرز در مقایسه با تیمار وجین علفهای هرز ۱۷ درصد کاهش می یابد (حسینی و همکاران، ۱۳۸۸).
بر اساس مطالعات رادوسویچ (۱۹۸۸) عدم کنترل علفهای هرز در مزارع ذرت، عملکرد دانه ذرت را متناسب با تراکم گیاه تاج خروس از ۳۵ تا ۴۰ درصد کاهش داد. آقا علیخانی و همکاران (۱۳۷۸) دریافتند که آغاز زود هنگام رقابت تاج خروس با ذرت عملکرد دانه را ۵۸ درصد کاهش داد، در حالی که با ۱۲ روز تأخیر در رویش تاج خروس افت عملکرد به ۴۱ درصد و با سبز شدن آن در مرحله ۴ تا ۵ برگی ذرت میزان افت عملکرد به ترتیب به ۴۱ و ۱۹ درصد کاهش یافت. نیتو و اگوندیس (۱۹۸۲) در مکزیک در مورد خسارت ناشی از انواع علفهای هرز نشان دادند که وجود علفهای هرز پهن برگ مخصوصاً انواع تاج خروس، عملکرد ذرت را تا بیش از ۹۰ درصد کاهش داد، در حالی که مقدار کاهش عملکرد ذرت به دلیل رقابت گراسهای یکساله تنها ۲۶ تا ۶۹ درصد بود. یاکوولف و همکاران (۱۹۷۶) کاهش عملکرد ذرت را در اثر رقابت علف هرز اویارسلام ۱۷ تا ۲۰ درصد گزارش کردند. در یک بررسی مشخص شده که وجود علفهای هرز تا ۳ هفته بعد از سبز شدن ذرت، کاهش معنی داری را در عملکرد ذرت سبب نمی شود، ولی وجود علفهای هرز برای مدت ۵ هفته بعد از سبز شدن ذرت موجب کاهش معنی دار عملکرد ذرت می شود (ویزانتینوپلوس و همکاران، ۱۹۹۸).
۲-۳-۲- نقش ازت در رقابت گیاهان زراعی با علف های هرز
رقابت اثر متقابل کلیدی است که توسط آن پویایی و ساختارهای جمعیت و جامعه تعیین می گردد(بوت و همکاران، ۲۰۰۳) و مقدار کاهش عملکرد گیاه زراعی تا حدی زیادی به تعداد علفهای هرز رقابت کننده و وزن آنها بستگی دارد. تعداد و وزن اجزای اصلی رقابت به شمار می روند و عواملی نظیر زمان حضور علفهای هرز نقش تعدیل کنندهای به عهده دارد (راشد محصل و موسوی، ۲۰۰۶). صالحیان و همکاران (۲۰۰۳) معتقدند که برای نشان دادن کاهش عملکرد گیاهی به واسطه رقابت علفهای هرز، از میان دو فاکتور تراکم و بیومس علفهای هرز، شاخص بیومس از دقت بالاتری برخوردار است. بیشتر علف های هرز بیش از میزان مورد نیاز از عناصر غذایی استفاده می کنند و در نتیجه این مصرف کننده های لوکس ممکن است بیشتر از گیاه زراعی از کود بهره ببرند. با وجود اینکه عناصر غذایی موجب بهبود رشد گیاه زراعی می شوند، مطالعات زیادی نشان داده اند که افزودن کود بیشتر به نفع علف های هرز بوده است (توماس و همکاران، ۲۰۰۲ و لیندکویست وهمکاران، ۲۰۰۷). . علف های هرز نه تنها مقدار نیتروژن در دسترس برای محصولات زراعی را کاهش می دهند بلکه رشد تعداد زیادی از گونه های علف هرز با زیاد شدن سطوح نیتروژن خاک، افزایش می یابد (بلک شیو و همکاران، ۲۰۰۳).
بدیهی است که گیاهان زراعی و علف های هرز پاسخ های متفاوتی به سطوح عناصر غذایی خاک نشان می دهند. در میان تمام عناصر غذایی، نیتروژن عنصری است که در رابطه با رقابت علف های هرز بیشترین نگرانی را ایجاد می کند و در مورد تاثیر نیتروژن بر رقابت گیاهان زراعی با علف های هرز تحقیقات زیادی انجام شده است. اکافر ودی داتا (۱۹۷۶) دریافتند که افزایش نیتروژن در برنج بیشتر به نفع اویار سلام ارغوانی[۱] است و موجب کاهش جدب نور، کاهش شاخص سطح برگ و کاهش عملکرد دانه برنج شد. همچنین تحقیقات دیگر نشان داد که زیست توده سلمه تره و خردل وحشی به طور چشمگیری با افزایش نیتروژن خاک از ۲۰ تا ۱۲۰ میلی گرم در خاک، افزایش یافت و هر دو علف هرز بیش از گندم به افزایش نیتروژن واکنش مثبت نشان دادند (اقبال و رایت، ۱۹۷۷). بلک شاو و همکاران (۲۰۰۳) گزارش کردند که با افزایش نیتروژن خاک از صفر به ۲۴۰ میلی گرم در کیلوگرم خاک، زیست توده خردل وحشی، ۸/۷ برابر افزایش یافت.
جلالی و همکاران (۱۳۸۹) بیان کردند که کاربرد ۵۰ کیلو گرم نیتروژن در هکتار در مزرعه ذرت سبب تولید حداکثر بیوماس علف هرز شد. آنها بیان کردند که جذب مقادیر بالای نیتروژن به وسیله علف های هرز (بویژه تاج خروس) در مراحل اولیه توسعه ریشه ذرت یک فاکتور مهم در رقابت محصول – علف هرز محسوب می گردد. ین و همکاران (۲۰۰۵) طی آزمایش های خود دریافتند که بعضی از علفهای هرز نسبت به گیاهان زراعی معمولا کودهای شیمیایی را سریع تر و به مقدار نسبتاً بیشتری جذب می کنند که این امر باعث کاهش مقدار کود قابل جذب برای گیاه زراعی می شود.
با افزایش میزان کود ازته از صفر تا ۱۳۴ کیلوگرم ازت در هکتار، عملکرد گندم به میزان ۶/۶ درصد افزایش نشان داد، در حالیکه در همین وضعیت وجود ۳۲ بوته یولاف در متر مربع باعث کاهش عملکرد به میزان ۵/۱۹ درصد می شود (زیمدال، ۱۹۸۰). گاهی اوقات وجود ازت در خاک سبب شکستن دوره رکود بذر علفهای هرز شده و به این ترتیب سبب افزایش تراکم علفهای هرز می شود، که در این صورت توان رقابتی علفهای هرز افزایش می یابد (سوانتون و ویز، ۱۹۹۱). در آزمایش دیگری، تاثیر تداخل علف هرز بر عملکرد ذرت در تیمار نیتروژن کم نسبت به نیتروژن بالا بیشتر بود (تولنار و همکاران، ۱۹۹۴).
۲-۳-۳- نقش زمان کاربرد ازت در رقابت گیاهان زراعی با علف های هرز
معمولاً استفاده از کود نیتروژن به صورت پایه باعث تحریک جوانه زنی علف هرز شده و رقابت بین گیاه زراعی و علف هرز را تشدید کرده و استقرار گیاهچه را به خطر می اندازد. می توان با مدیریت صحیح این خطر را کاهش داد، یکی از روش های مدیریتی در این مورد، تأخیر در زمان کاربرد کود نیتروژنه است که مانع از تحریک جوانه زنی علفهای هرز می گردد (مرادی و همکاران، ۱۳۸۹). در این حالت بذر علفهای هرز زمانی جوانه می زنند که گیاه زراعی مقداری رشد کرده و قدرت رقابت بیشتری با علف هرز خواهد داشت (مهدی زاده کوزری، ۱۳۸۹). در این صورت کارایی استفاده از کود در گیاه افزایش می یابد زیرا گیاه در اوایل رشد از ذخیره خود استفاده کرده و نیاز زیادی به کود ندارد، کود دهی در اول فصل ضمن هدر رفتن از طریق آبشویی، باعث تحریک جوانه زنی و افزایش تراکم علف های هرز و متعاقبا افزایش خسارت آنها می شود (جوانمرد، ۱۳۸۹).
مرادی و همکاران (۱۳۸۹) در آزمایشی بیان کردند که مصرف و زمان مصرف کود بر روی جمعیت علفهای هرز و رشد گیاه زراعی گندم اثر معنی داری داشته است. همچنین تأخیر در دادن کود اوره و مصرف در زمان ۳ برگی نسبت به مصرف در زمان کاشت باعث کاهش جمعیت علفهرز و افزایش وزن بوته گندم شده است. بیشترین و کمترین اثر کود نیتروژن به ترتیب بر جمعیت گیاه یولاف و خردل وحشی است (مرادی و همکارن، ۱۳۸۹). نتایج آزمایش دوسالهای نشان داد که جمعیت و گونههای غالب علفهای هرز بصورت معنی داری تحت تأثیر روشهای مختلف تقسیط کود نیتروژن قرار گرفت. بدین صورت که در تقسیط معمولی(۷۵+۲۵)، نسبت به سایر روشهای تقسیط جمعیت علفهای هرز بصورت معنی داری کمتر بود(آینه بندان، ۲۰۰۸). بنابراین انتظار می رود که دادن کود بصورت تقسیطی در بهترین زمان ممکن که گیاه زراعی به آن نیاز مبرمی دارد ضمن افزایش عملکرد، کاهش خسارت علف های هرز را به همراه خواهد داشت.
۲-۳-۴- نقش اسید هیومیک در رقابت ذرت با علف های هرز
تأثیر اسید هیومیک بر رشد گیاه ممکن است به صورت مستقیم( افزایش وزن خشک گیاه ) و یا به صورت غیر مستقیم ( افزایش راندمان مصرف کود و کاهش فشردگی خاک ) باشد. اسید هیومیک با افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، ظرفیت نگهداری آب در خاک و همچنین ایفای نقش، روی نفوذ پذیری غشاء به عنوان ناقل پروتئین، فعال کردن تنفس، چرخه کربس، فتوسنتز و تولید اسید آمینو اسید و آدنوزین تری فسفات باعث افزایش رشد گیاهان می شود (اویسی و قوشیچ، ۱۳۹۱). همچنین از طریق افزایش تقسیم سلولی و رشد گیاه، جوانه زنی و قوه نامیه بذور، جذب مواد غذایی توسط گیاه، رشد ریشه، مقاومت گیاه به خشکی، مقاومت به آفات و بیماریها، میزان ویتامینها و آنزیمها در گیاه و درصد جوانه زنی بذور باعث افزایش کمیت و کیفیت محصولات زراعی از جمله گندم، ذرت و . . . . می شود. همچنین سبب بهبود فیزیکی و شیمیای و بیولوژیکی و تجدید حیات خاک می گردد ( می هیو، ۲۰۰۴؛ جوز و همکاران، ۱۹۸۸). با توجه به خواص اسید هیومیک، کاربرد این ماده آلی باعث افزایش توان رقابتی گیاه زراعی نسبت به علف های هرز باشد.
ویتا و همکارن (۲۰۱۰) در آزمایشی با محلول پاشی ۲ بار اسید هیومیک در ۳۰ و ۴۵ روز پس از کاشت در جوانه های غوطه ور برنج دریافتند که کاربرد اسید هیومیک در تراکمهای پایین علف هرز باعث افزایش فعالیت ریشه، افزایش رشد محصول و افزایش بنیه بذر می گردد، که در نتیجه این عمل علفهای هرز سرکوب می شوند. علاوه بر این، دوبار محلول پاشی برگ با اسید هیومیک در ۳۰ و ۴۵ روز پس از کاشت سبب افزایش رشد محصول می شود، دلیل این امر توانایی رقابت بهتر گیاه برنج نسبت به علف های هرز می گردد.
۲-۳-۵- اثر متقابل اسید هیومیک و نیتروژن در رقابت ذرت با علف های هرز
در ساختمان شیمیایی اسید هیومیک ازت به دو فرم نیتروژن و اسید آمینه موجود است. از سوی دیگر باعث افزایش تداوم اثر ازت و جلوگیری از شستشوی آن در خاک شده که در نهایت کارایی اثر ازت[۲] را افزایش می دهد (جیحونی، ۱۳۸۹). پینتون و همکاران (۲۰۰۸) اثر مواد اسید هیومیک را در جذب نیترات توسط ریشه ذرت مطالعه کردند. نتایج بررسی این محققان نشان داد که اسید هیومیک جذب نیترات و فعالیت آنزیمATP آن را در غشاء پلاسمای سلولهای ریشه به طور معنی داری افزایش داد که به نظر می رسد فعال شدن پمپ پروتون غشاء پاسخ اولیه به اسید هیومیک در جذب عناصر غذایی باشد.کایزر و اعظم (۱۹۸۵) طی آزمایشی روی گندم دریافتند که اسید هیومیک به میزان ۵۴ میلی گرم در لیتر، ۵۰ درصد افزایش در طول ریشه و ۲۲ درصد افزایش در ماده خشک را به همراه داشت و همچنین جذب نیتروژن هم در حضور اسید هیومیک افزایش معنی داری نشان داد. تحقیقات نشان داد که هر گونه افزایش در وزن ریشه در دسترسی بهتر عناصر خاک و بنابراین بالا بردن حاصلخیزی و باروری خاک نتیجه می دهد (لیو و کوپر، ۲۰۰۰). کاربرد اسید هیومیک به همراه نیتروژن در گیاهان زراعی سبب کاهش رشد، عدم دسترسی به مواد غذایی از جمله نیتروژن و کاهش توان رقابتی علفهای هرز می گردد.
فصل سوم
مواد و روش
۳-۱- زمان و مکان مورد آزمایش
آزمایش در خرداد ماه سال ۱۳۹۰ در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی شاهرود واقع در بسطام اجرا گردید.
۳-۲- موقعیت شهر بسطام از نظر جغرافیایی
شهر بسطام در عرض جغرافیایی ۳۶ درجه و ۳۵ دقیقه شرقی و طول جغرافیایی ۵۴ درجه و ۵۸ دقیقه شمالی از نصف النهار گرینویچ واقع شده است و میانگین ارتفاع آن از سطح دریا ۱/۱۳۴۹ متر است. بر اساس تقسیم بندی اقلیمی منطقه بسطام دارای اقلیم سرد و خشک است.
۳-۳- خصوصیات خاک مورد آزمایش
قبل از انجام عملیات آماده سازی زمین و اجرای نقشه آزمایش، به منظور تعیین بافت خاک و وضعیت عناصر غذایی از جمله نیتروژن، فسفر و پتاسیم از عمق ۳۰-۰ سانتیمتری در ۱۰ نقطه از خاک مزرعه نمونه برداریهایی به طور تصادفی صورت گرفت. برای این منظور از هر نقطه معادل یک کیلوگرم خاک جدا گردید، سپس نمونه های جمع آوری شده را روی هم ریخته و مخلوط کرده و نهایتاٌ یک نمونه مرکب یک کیلوگرمی که در بر گیرنده کل نمونههاست جهت تجزیه به آزمایشگاه منتقل شد. نتایج تجزیه شیمیایی و فیزیکی خاک در جدول (۳-۱) نشان داده شده است.
جدول۳-۱- نتایج تجزیه شیمیایی و فیزیکی خاک مزرعه

عوامل مورد تجزیه عمق (سانتیمتر) هدایت الکتریکی (ds/m) اسیدیته خاک (pH) ازت کل (%) کربن آلی (%) منیزیم قابل جذب(me/l)
دانلود کامل پایان نامه در سایت pifo.ir موجود است.