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. |
شکل۴-۹- اثر تقسیط نیتروژن بر وزن بلال ………………………………………………………………………………۵۳
شکل۴-۱۰- اثر کنترل علف هرز بر وزن بلال ……………………………………………………………………………۵۴
شکل۴-۱۱- اثر تقسیط نیتروژن بر تعداد ردیف دانه در بلال ……………………………………………………۵۵
شکل۴-۱۲- اثر اسید هیومیک بر تعداد ردیف دانه در بلال ………………………………………………………۵۶
شکل۴-۱۳- اثر کنترل علف هرز بر تعداد ردیف دانه در بلال ……………………………………………………۵۷
شکل۴-۱۴- اثر کنترل علف هرز بر تعداد دانه در بلال ……………………………………………………………..۵۸
شکل۴-۱۵- اثر تقسیط نیتروژن بر قطر چوب بلال …………………………………………………………………..۶۱
شکل ۴-۱۶- اثر کنترل علف هرز بر قطر چوب بلال …………………………………………………………………۶۱
شکل۴-۱۷- اثر تقسیط نیتروژن بر وزن خشک چوب بلال ……………………………………………………….۶۲
شکل۴-۱۸- اثر کنترل علفهرز بر وزن خشک چوب بلال ……………………………………………………….۶۳
شکل۴-۱۹- اثر متقابل اسید هیومیک و کنترل علف هرز بر وزن خشک چوب بلال ……………….۶۳
شکل۴-۲۰- اثر تقسیط نیتروژن بر وزن صد دانه ………………………………………………………………………۶۵
شکل ۴-۲۱- اثر متقابل اسید هیومیک و کنترل علف هرز بر وزن صد دانه ……………………………..۶۶
شکل۴-۲۲- اثر تقسیط نیتروژن بر عملکرد دانه ……………………………………………………………………….۶۸
شکل ۴-۲۳- اثر کنترل علف هرز بر عملکرد دانه ……………………………………………………………………..۶۸
شکل۴-۲۴- اثر تقسیط نیتروژن بر عملکرد بیولوژیک ………………………………………………………………۷۱
شکل۴-۲۵- اثر کنترل علف هرز بر عملکرد بیولوژیک ………………………………………………………………۷۱
شکل۴-۲۶- اثر متقابل اسید هیومیک و کنترل علف هرز بر عملکرد بیولوژیک…………………………۷۲
شکل۴-۲۷- اثر تقسیط نیتروژن بر تعداد علفهای هرز …………………………………………………………….۷۶
شکل۴-۲۸- اثر متقابل دوگانه تقسیط نیتروژن و اسید هیومیک (AB) بر تعداد کل
علفهای هرز ………………………………………………………………………………………………………………………………۷۷
شکل۴-۲۹- اثر تقسیط نیتروژن بر وزن خشک کل علفهای هرز ……………………………………………۷۹
شکل ۴-۳۰- اثر متقابل دوگانه تقسیط نیتروژن و اسید هیومیک (AB) بر وزن خشک
کل علفهای هرز …………………………………………………………………………………………………………………………۸۰
فصل اول
مقدمه و کلیات
۱-۱- مقدمه
ذرت یکی از مهمترین گیاهان زراعی است که اهمیت زیادی در تغذیه انسان، دام، تغذیه و طیور دارد. ذرت به علت موارد مصرف زیاد و کیفیت و ارزش غذایی بالا در سطح وسیعی از جهان کاشت می شود و بعد از گندم و برنج سومین گیاه زراعی مهم دنیا است و اهمیت آن هم به علت پر محصولی و هم به علت قابل کشت بودن آن در محدوه وسیعی از جهان می باشد (خواجه پور، ۱۳۸۰). در سالهای اخیر به منظور کاهش واردات سالیانه ذرت تلاش زیادی برای افزایش سطح زیر کشت آن صورت گرفته و تحقیقات زیادی در زمینههای مختلف مرتبط با زراعت ذرت به اجرا گذاشته شده است.
نیتروژن نخستین عنصری است که کمبود آن در مناطق خشک و نیمه خشک (به دلیل کمبود میزان مواد آلی) مورد توجه قرار گرفته است (ملکوتی و همایی، ۱۳۸۲). انتخاب بهترین منبع کودی، مقدار و زمان مصرف کودهای نیتروژندار در افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این میان با وجود سهم بالای کودهای نیتروژنه، کارایی استفاده از این کودها پایین می باشد (رضایی و ملکوتی، ۱۳۸۰). در شرایط کمبود نیتروژن، فتوسنتز از راه کاهش توسعه سطح برگ و تسریع پیری برگ کاهش می یابد (کوچکی و بنایان، ۱۳۷۳). تحت شرایط کمبود نیتروژن در مرحلهی گلدهی نشانههایی مانند تاخیر در ظهور کاکل و کاهش وزن بلال دیده می شود (موچو و داویس، ۱۹۸۸). نوع و مقدار کود مصرفی با آزمایشهای خاک مشخص می شود. کودهای شیمیایی را می توان قبل از کاشت، هنگام کاشت و یا به صورت سرک مصرف نمود. تحقیقات نشان داده است که اغلب هیبریدهای ذرت عکس العمل مطلوبی به مصرف کود از خود نشان می دهند (شرما و همکاران ۱۹۸۷).
یکی از مشکلات مربوط به تولید ذرت وجود علفهای هرزی است که از طریق رقابت باعث کاهش عملکرد ذرت می گردند (فاتح و همکاران، ۱۳۸۵). علفهای هرز از طریق رقابت با گیاهان زراعی مجاور خود بر سر نور، آب و مواد غذایی عملکرد گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهند (راجکان و سوانتون، ۲۰۰۱). علیرغم اینکه کاربرد کود در شرایط عدم رقابت منجر به افزایش عملکرد محصول زراعی می گردد از سوی دیگر موجب افزایش تراکم و بیوماس علف های هرز نیز می گردد که ممکن است افزایش تولید بذر آنها را بدنبال داشته باشد و از آنجا که تولید بذر همبستگی مثبتی با بیوماس می تواند داشته باشد لذا مصرف کود ها بخصوص نیتروژن بر تولید بذر علف های هرز موثر خواهد بود (فاوکتت و اسلیف، ۱۹۷۸ و سالاس و همکاران، ۱۹۹۷). سالاس و همکاران (۱۹۹۷) نشان دادند که نوع ترکیب کودی بکار رفته نیز می تواند بر نحوه عکس العمل علف های هرز موثر باشد.
امروزه بحث کاهش مصرف علف کشها، به علت مخاطرات زیست محیطی مصرف آنها، از جمله آلودگی آبهای زیرزمینی، بقایای علف کشها در غذا، تاثیر بر موجودات غیر هدف و نیز شیوع علفهای هرز مقاوم به علف کشها، به یک امر جدی مبدل گشته است (دیهیم فرد و همکاران، ۱۳۸۳). در بین سموم مورد استفاده در محصولات زراعی مختلف، علف کشهای مورد استفاده در کنترل علفهای هرز ذرت از شایع ترین آفت کشهای موجود در آبهای سطحی و زیرزمینی می باشند (کراف و همکاران، ۱۹۹۲و شورای ملی تحقیقات، ۱۹۸۹). بنابراین هر روشی مدیریتی که بتواند سبب کاهش مصرف این دسته از ترکیبات در زراعت ذرت شود خود می تواند گامی موثر در حفظ محیط زیست و سلامت غذا محسوب گردد. همچنین بکارگیری روشهای یک جانبه در کنترل علفهای هرز که باعث بوجود آمدن مشکلاتی در تولید محصولات زراعی، اعم از عدم کنترل مناسب علفهای هرز و نیز ظهور مقاومت می گردد، لزوم تلفیق روشهای کنترل علفهای هرز را ضروری ساخته است.
استفاده از انواع کودهای طبیعی و از جمله اسید هیومیک بدون اثرات مخرب زیست محیطی جهت بالا بردن عملکرد مفید می باشد، به طوری که مقادیر بسیار کم اسیدهای آلی به دلیل وجود ترکیبات هورمونی اثرات مفیدی در افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی دارند. مالکوم و واگان(۱۹۷۹) نیز نشان دادند که جذب نیتروژن در حضور اسید هیومیک افزایش می یابد. به همین دلیل اسید هیومیک در افزایش طول ریشه و وزن خشک آن بسیار موثر است. تحقیقات نشان داده است که هر گونه افزایش رشد ریشه در دسترسی بهتر عناصر غذایی خاک و بالا بردن حاصلخیزی و باروری خاک موثر خواهد بود. به طور کلی کاربرد اسید هیومیک می تواند سبب کاهش مصرف کودهای شیمیایی و باعث کاهش آلودگی محیط زیست شود و چنین گفت که استفاده از اسید هیومیک علاوه بر افزایش در عملکرد ذرت، می تواند نقش به سزایی را در جهت نیل به اهداف کشاورزی پایدار ایفا کند. هدف از این تحقیق بررسی کاربرد اسید هیومیک به طور ترکیبی با تقسیط کود نیتروژن برروی گیاه ذرت و همچنین بر روی پتانسیل رقابتی ذرت با علف های هرز است که تا کنون تحقیقی انجام نشده است.
۱-۲- کلیات
۱-۲-۱- اهمیت غلات در تغذیه انسان
از ۳۵۰ هزار گونهی گیاهی موجود بر روی زمین، تنها ۱۵۰ گونه آن به عنوان گونههای غذایی مورد استفاده قرار می گیرند که از این تعداد فقط ۱۵ گونه در سطح تجاری تولید و بخش عمده عرضه غذا در بازار جهانی را تشکیل می دهند (گالاگر، ۱۹۸۴). بنابراین، غلات حایل بین بشر و گرسنگی هستند. مشارکت گندم در تأمین پروتئین مورد نیاز بشر برابر مجموع مشارکت پروتئین ناشی از گوشت، شیر و تخم مرغ است. به نظر نمی رسد غلات در آینده جایگزینی داشته باشند (ایوانز، ۱۹۹۳). غلات مهمترین گیاهان غذایی کره زمین و تأمین کننده ۷۰ درصد غذای مردم کره زمین می باشند. گندم و برنج روی هم تقریباً ۶۰ درصد انرژی مورد نیاز بشر را تأمین می کنند به طور کلی بیش از انرژی و پروتئین مورد نیاز بشر از غلات تأمین می شود (گالاگر، ۱۹۸۴) و براستی غلات پایه اصلی تغذیه و بقای بشر به شمار می روند (امام، ۱۳۸۳). گیاهان به صورت مستقیم یا غیر مستقیم، تقریباً کل غذای مورد نیاز بشر را تأمین می کنند.
۱-۲-۲- اهمیت اقتصادی ذرت
| دانلود کامل پایان نامه در سایت pifo.ir موجود است. |
آلودگی آب, آلودگی محیط زیست, اسید هیومیک, افزایش عملکرد, بهبود کیفیت, زیست محیطی, علف های هرز, کیفیت محصول, محیط زیست, مصرف کودها, مواد غذایی
| ۰/۱۰ |
رسیدگی فیزیولوژیکی حداکثر تجمع ماده خشک. |
۱-۲-۶-کولوژی
۱-۲-۶- ۱- حرارت
نیاز حرارتی ذرت در دوره رشد نسبتاً زیاد بوده و کاشت آن در مناطق گرم بهترین محصول را تولید می نماید. این گیاه از حدود ۵۰ درجه عرض شمالی تا ۴۲درجه عرض جنوبی رشد می نماید. نیاز حرارتی ذرت در مرحله تولید جوانه بیش از گندم و جو می باشد و حداقل درجه حرارت مورد نیاز در این مرحله حدود ۶ درجه سانتی گراد است. هرگاه در زمان کاشت، درجه حرارت محیط به ۶ درجه برسد، تولید جوانه از بذر ذرت متوقف می گردد. مناسب ترین درجه حرارت در طول دوره رشد ذرت حدود ۲۰ تا ۳۰ درجه است. به طور کلی نیاز حرارتی ذرت های زودرس که دوره زندگی آنها کوتاه است، نسبت به ذرت های دیررس کمتر بوده و بین ۱۵۰۰تا ۱۸۰۰ درجه روز و در مورد ذرتهای دیررس و خیلی دیررس حدود۲۲۴۰ تا ۲۳۰۰ درجه روز می باشد.
۱-۲-۶-۲- نور
ذرت جزو گیاهان روز کوتاه بوده و کاهش نور در هفتههای اول پس از سبز شدن طول مراحل رشدی را کوتاه مینماید. گیاهک در مراحل اولیه روزانه به ۵/۱۱-۵/۱۰ ساعت روشنایی نیاز دارد که بعدا به ۱۳ ساعت افزایش می یابد. البته عکس العمل ارقام مختلف ذرت نسبت به طول روشنایی متفاوت است ( ایران نژاد و شهبازیان، ۱۳۸۴).
۱-۲-۷-کاشت ذرت
به دلیل گوناگونی زیاد در ارقام ذرت، امکان کشت آن در محدوده های گستردهای از شرایط آب و هوایی وجود دارد. ذرت در خاکهای گوناگونی به عمل می آید و قدرت تحمل pH در محدوده ۵ تا ۸ را داراست (اسپراگو و همکاران، ۱۹۸۸). دمای کمینه برای جوانه زنی ذرت ۱۰ درجه سانتیگراد است. کاشت زود هنگام ذرت بهاره با هدف استفاده بیشتر از انرژی تابشی، ممکن است نهال بذر را با خطر سرمای اول فصل روبرو کند. چنانچه در اول فصل، هوا سرد (کمتر از ۱۰ درجه سانتیگراد) و مرطوب باشد، رشد اولیه نهالهای بذر بسیار کند خواهد بود و ممکن است سبز شدن بذرها تا یک ماه به طول انجامد (اسپراگو و همکاران، ۱۹۸۸). بر عکس، در خاکهای گرم و مرطوب، ممکن است بذر ذرت ۴ تا ۵ روز سبز شود (فائو، ۲۰۰۰ و تولنار و همکاران، ۱۹۹۹). عمق کاشت بذر در ذرت زیادتر از گندم است. بذر های ذرت دانهای در شرایطی که رطوبت فراهم باشد، در عمق ۵ تا ۵/۷ سانتیمتری سطح خاک و در شرایط کمبود رطوبت و زیاد بودن دمای سطح خاک گاهی تا عمق ۱۰ سانتیمتری سطح خاک کشت می شود (فائو، ۲۰۰۰).
۱-۲-۸- آبیاری ذرت
ذرت گیاهی است یکساله و با رشد خیلی زیاد، ارتفاع ساقه های آن نسبتاً زیاد بوده و از طرفی برای رشد و نمو و تولید محصول کافی لازم است در مناطق گرم و معتدل کاشته شود، بدین منظور یکی از مسائل مهم و قابل توجه در مورد ذرت تأمین آب مورد نیاز آن و همچنین مراحل مختلف آبیاری این گیاه است. در مناطقی که طول دوره رشد آن، بارندگی کامل برای تأمین مقدار آبی که این گیاه احتیاج دارد ریزش نداشته باشد، میباید مزارع ذرت را به موقع آبیاری نمود. مقدار آب و مراحل آبیاری بسته به شرایط جوی محیط، بافت خاک و مقدار رطوبت موجود در خاک دارد و با در نظر گرفتن درجه حرارت محیط هر ۷ تا ۱۲ روز یکبار باید ذرت را آبیاری نمود. ذرت در دوران رشد خود به آب نسبتاً زیادی نیاز دارد و در مناطقی که میزان بارندگی به ۶۰۰ تا ۷۰۰ میلیمتر و با پراکندگی زمانی مناسب برسد، بخوبی رشد و نمو می نماید. مقدار آب مورد نیاز برای ساختن یک کیلوگرم ماده خشک در ذرتهای زودرس حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰ لیتر و در مورد ذرتهای دیررس ۳۵۰ تا ۴۰۰ می باشد. مقدار آب مورد نیاز در دوره رشد نسبت به تغییرات درجه حرارت و مراحل مختلف رشد متفاوت بوده و در زمان تولید گل و گرده افشانی احتیاج آن به آب بیشتر می باشد (خدابنده، ۱۳۷۷).
۱-۲-۹- نیاز غذایی ذرت
جذب مواد غذایی توسط گیاه ذرت در مراحل رشدی مختلف انجام می پذیرد. ذرت در مقایسه با غلات پاییزه دارای طول زمان رشدی نسبتا کوتاه و سریع است. لذا نیاز آن به مواد غذایی که مدت کوتاهی در اختیار آن قرار می گیرد، بالا است. این گیاه ۱۵-۱۰ روز قبل و ۳۰-۲۵ روز بعد از ظهور گل نر ۷۵-۷۰ درصد از کل مواد معدنی مورد نیاز را جذب می کند. در هرحال برای رسیدن به حداکثر محصول بایستی نیاز کودی گیاه تامین شود (ایران نژاد و شهبازیان، ۱۳۸۴).
۱-۲-۹-۱- کودهای حیوانی و سبز
ذرت به کودهای حیوانی که زمین را از جهات مختلف اصلاح می کنند احتیاج زیاد دارد. کودهای حیوانی را معمولا قبل از کاشت در زمین با وسایل مختلف پخش و با خاک مخلوط می کنند. مقدار مصرفی کود حیوانی ۴۰-۲۰ تن در هکتار می باشد. کودهای سبز مانند انواع شبدر، لوپن و انواع ماشک گل خوشهای دارای خواصی می باشند که برای اصلاح زمین در مورد ذرت بکار می روند (کریمی، ۱۳۸۷).
۱-۲-۹-۲- کود فسفر
فسفر بر روی تبادلات انرژی گیاه ذرت تاثیر می گذارد. فسفر بر روی تولید نشاسته، قند، پروتئین و اندام های جنسی موثر است. نیاز ذرت به کود فسفر بالاست، که بر اساس سطح محصول بین ۱۴۰-۸۰ کیلوگرم در هکتار به صورت P2O5 قرار دارد. کلا نسبت به نوع خاک میزان ۲۰۰-۱۲۰ کیلوگرم در هکتار P2O5 نتیجه مناسبی می دهد. کود فسفر را معمولا در پاییز به زمین می دهند، مگر اینکه به صورت مخلوط با کود ازته در بهار داده شود (ایران نژاد و شهبازیان، ۱۳۸۴).
۱-۲-۹-۳-کود پتاس
پتاسیم قابل دسترس در خاک یکی از مؤثرترین عوامل تعیین کننده واکنش عملکرد دانه ذرت به کاربرد کود پتاسیم است. پتاسیم در مکانیسم انتقال سایر عناصر غذایی از غشای سلولی دخالت داشته و وجود آن برای انجام فتوسنتز مؤثر و ضروری می باشد (کاستلبری و کروم، ۱۹۸۴). جذب این ماده زودتر و سریع تر از فسفر شروع گردیده و از زمان تولید جوانه، پتاس شروع به جذب شدن نموده و تا حدود سه هفته بعد از گل دادن، جذب پتاس انجام می شود. مقدار کود پتاسه مورد نیاز در هر هکتار زراعی حدود ۷۵ تا۱۰۰ کیلو گرم است (خدابنده، ۱۳۷۷).
۱-۲-۹-۴- نیتروژن
نیتروژن از جمله مهمترین عناصر غذایی است که به مقدار زیاد مورد نیاز گیاه است و باید به مقدار کافی در اختیار گیاه قرار گیرد در غیر اینصورت تولید محصول ذرت را محدود می کند (سالاردینی، ۲۰۰۵). ذرت قادر است نیتروژن را به اشکال نیترات، نمکهای آمونیوم، نیتریت و به شکل نیتروژن آلی جذب نماید، ولی مطلوب ترین فرم جذب آن نیترات است (امام، ۱۳۸۵). کمبود آن باعث می شود گیاهان در رشد عقب مانده، برگها بعلت کمبود کلروفیل زرد رنگ شوند. ازت عنصر اساسی پروتئینها است. جذب ازت بستگی به روند رشد و نمو گیاه ذرت، مقدار و توزیع بارندگی دارد. ذرت برای رشد اولیه نیاز مبرمی به ازت دارد. نیاز به ازت با تولید ساقه و برگها بیشتر می گردد، بطوریکه نیاز به ازت سه هفته قبل از ظهور گل نر تا پایان گل دهی به حداکثر میرسد (ایران نژاد و شهبازیان، ۱۳۸۴). مقدار مصرف کودهای ازته در هر هکتار زمین زراعتی به طور معمول برابر ۳۵۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم اوره می باشد (خدابنده، ۱۳۷۷).
گزارش های متعددی نیز در مورد واکنش هیبریدهای ذرت به مصرف نیتروژن در مناطق مدیترانه ای منتشر شده است. به عنوان مثال، در پژوهشی با کاشت هیبریدهای تجاری ذرت دانه ای نشان داده شده که بهترین واکنش گیاه ذرت به نیتروژن، با مصرف ۳۰۰-۲۵۰ کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار بدست آمده است (دیاپلو و رینالدی، ۲۰۰۸). براساس آزمایش سابدی و همکاران (۲۰۰۶) عملکرد دانه ذرت با افزایش مقدار نیتروژن به طور نمایی افزایش یافت و حداکثر آن با مصرف ۲۲۵ کیلوگرم نیتروژن در هکتار به دست آمد.
۱-۲-۱۰- اسید هیومیک
مواد هیومیکی نام خود را از هوموس گرفته اند. از آنجا که این ماده pH اسیدی ضعیف ( ۳٫۸ تا ۵ ) دارد و مشتق از هوموس می باشد به نام هیومیک اسید هم شناخته می شود. اما حقیقتا هیچ شباهتی به اسیدهای شناخته شده چه معدنی و چه آلی ندارد. مواد هیومیکی در واقع طیف وسیعی از ترکیبات آلی– معدنی گوناگون نظیر اسیدهای آمینه، پپتیدها، فنولها، آلدئیدها و اسیدهای نوکلئیک در پیوند با انواع کاتیونها می باشند که مجموعاً ترکیب بسیار پیچیده و شگفت انگیزی را ساختهاند که می تواند میلیونها سال درطبیعت دوام بیاورد و اعمال بسیار شگرفی را انجام دهد که قابل قیاس با هیچ ترکیب دیگری نیست (داعی، ۱۳۸۹). در همه خاکهای کشاورزی هیومیک اسید بطور طبیعی وجود دارد و درواقع ۸۰ درصد مواد ارگانیک خاک را تشکیل می دهد. میزان ایده ال مواد آلی در خاکهای کشاورزی بین ۴ تا ۶ درصد است. درخاکهای کشاورزی اروپا این میزان بین ۲تا ۴ درصد و در بعضی از نقاط اروپای شرقی نظیر اوکراین به ۶ درصد می رسد. اما درسرزمین های خشک و کویری ماده آلی خاک و به تبع آن هیومیک اسید بسیار ناچیز می باشد (داعی، ۱۳۸۹).
تا بحال کسی موفق به تجزیه کامل این ترکیب بسیار پیچیده یعنی مواد هیومیکی نشده است. اما در بررسی های ابتدایی سه بخش عمده در آن قابل تشخیص است :
هیومیک اسید که در مواد قلیایی محلول و در آب و اسید نامحلول است.
فولویک اسید که درآب، قلیا و اسید محلول می باشد.
هیومین که درقلیا، اسید و آب نامحلول است(داعی، ۱۳۸۹).
۱-۲-۱۰-۱- تفاوت اسید هیومیک با اسید فولویک
اسید هیومیک با وزن مولکولی ۳۰-۳۰۰ کیلو دالتن سبب تشکیل کمپلکس پایدار و نامحلول با عناصر میکرو گردیده و دارای درصد کربن بیشتری نسبت به اسید فولویک می باشد ولی اسیدهای فولویک اکسیژن بیشتری دارند. میزان گروه های کربوکسیل اسید فولویک بیشتر از اسید هیومیک است (سماوات و ملکوتی، ۲۰۰۵).
۱-۲-۱۰-۲- اهمیت اسید هیومیک
با توجه به ملاحظات زیست محیطی، اخیرا استفاده از انواع اسیدهای آلی برای بهبود کمی و کیفی محصولات زراعی و باغی رواج فراوان یافته است. مقادیر بسیار کم از اسیدهای آلی اثرات قابل ملاحظهای در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک داشته و به دلیل وجود ترکیبات هورمونی اثرات مفیدی در افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی دارند (سبزواری و همکاران، ۱۳۸۸). مواد هوموسی به عنوان مهم ترین بخش مواد آلی نقش اساسی در کیفیت خاک داشته و به طور مستقیم روی رهاسازی عناصر غذایی ، ظرفیت تبادل کاتیونی، ظرفیت بافری فسفر و ابقاء مولکولهای آلی فلزی و سمی نقش مهمی دارند. تا مدت ها تصور می شد که اثرات تحریک کنندگی مواد هوموسی شبیه به هورمون های اکسین، سیتوکنین و اسید آبسزیک است ولی بعداً مشخص شد که اثرات مواد هوموسی در ارتباط مستقیم با افزایش جذب عناصر غذایی ماکرو مثل,N P ,S و عناصر غذایی میکرو مثل Fe Zn ,Cu ,Mn می باشد. مواد هوموسی جذب کانی ها را از طریق تحریک و افزودن فعالیت میکروبیولوژی زیاد می کند (فرقانی و جوانمرد، ۱۳۸۴).
| دانلود متن کامل این پایان نامه در سایت abisho.ir |
