پديد آورندگان :
صفري، آسيه دانشگاه رازي - گروه علوم و مهندسي خاك , فاطمي، اكرم دانشگاه رازي - گروه علوم و مهندسي خاك , سعيدي، محسن دانشگاه رازي - گروه مهندسي توليد و ژنتيك گياهي , كلاهچي، زهرا دانشگاه بوعلي سينا - گروه علوم و مهندسي خاك
كليدواژه :
بايوچار , سولفات پتاسيم , كمپوست , عناصر پر مصرف , عناصر كم مصرف
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: انگور يكي از مهمترين محصولات باغي در دنيا و ايران است كه از نظر تازه خوري و مصارف ديگر داراي ارزش اقتصادي است. كمبود آب مهمترين عامل محدود كننده رشد درختان ميوه در مناطق خشك و نيمه خشك است. استفاده از راهكارهاي تغذيه‌اي همانند استفاده از كودهاي مناسب مي‌تواند سبب بهبود عملكرد گياه در شرايط كم آبي باشد. اين تحقيق به منظور بررسي كاربرد كودهاي سولفات پتاسيم، كمپوست و بايوچار بر وضعيت تغذيه‌اي انگور و ويژگي‌هاي حاصلخيزي خاك در سال 1396-1397 در دانشگاه رازي شهر كرمانشاه (34 درجه و 19 دقيقه شمالي و 47 درجه و 7 دقيقه شرقي) انجام شد.
مواد و روش‌ها: اين تحقيق در شرايط گلخانه‌اي به صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح پايه بلوك كامل تصادفي با 4 تيمار كودي (شاهد، تيمارهاي كودي ده گرم در گلدان سولفات پتاسيم، پنج درصد وزني كمپوست و ده درصد وزني بايوچار تهيه شده از سرشاخه‌هاي هرس شده درختان سيب) و 2 تيمار آبي (شاهد و تنش خشكي به ترتيب 80 و40 درصد ظرفيت زراعي) در 4 تكرار تا زمان بروز علائم تنش خشكي انجام شد.
يافته‌ها: نتايج تجزيه و تحليل هاي آماري نشان داد كه اثر متقابل تيمارهاي تنش خشكي و كودي بر نيتروژن، منيزيم، آهن، روي و مس برگ انگور (P<0.01) معني‌دار به دست آمد. نتايج تجزيه واريانس همچنين نشان داد كه اثرات ساده تيمارهاي كودي و تنش خشكي بر غلظت عناصر پر مصرف و كم مصرف برگ انگور معني‌دار (P<0.01) به دست آمد. بيشترين غلظت نيتروژن برگ انگور درشرايط بدون تنش خشكي در تيمارهاي كمپوست و سولفات پتاسيم مشاهده شد و در شرايط تنش خشكي بين تيمارها اختلاف معني‌داري وجود نداشت. در شرايط بدون تنش خشكي، بيشترين غلظت منيزيم برگ انگور در تيمارهاي آلي و در شرايط تنش خشكي، كمترين غلظت منيزيم برگ انگور در تيمار بايوچار مشاهده شد. در شرايط با و بدون تنش خشكي، غلظت مس برگ انگور در تيمارهاي آلي بيشتر از تيمار سولفات پتاسيم بود. در شرايط با و بدون تنش خشكي، بيشترين غلظت روي برگ انگور در تيمار سولفات پتاسيم به دست آمد. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه اثر متقابل تيمارهاي كودي و تنش خشكي بر هيچ يك از ويژگي‌هاي خاك (به جز كلسيم خاك) معني‌داري نشد. تنش خشكي سبب كاهش فسفر و منيزيم (P<0.05) و كلسيم (P<0.001) خاك شد. اثر تيمارهاي كودي بر قابليت هدايت الكتريكي، كربن آلي، نيتروژن، فسفر، پتاسيم و سديم (P<0.01) و كلسيم و منيزيم خاك (P<0.001) معني‌دار به دست آمد. سولفات پتاسيم و كمپوست سبب افزايش به ترتيب 8/53 و 60/52 درصدي و بايوچار سبب كاهش 3/73 درصدي سديم قابل جذب خاك شدند.
نتيجه‌گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه در شرايط تنش خشكي با كاربرد كمپوست و بايوچار در مقايسه با سولفات پتاسيم وضعيت تغذيه‌اي انگور به دليل بهبود ويژگي‌هاي خاك بهتر بود. در شرايط تنش خشكي و كاربرد سولفات پتاسيم و كودهاي آلي، بيشترين غلظت و جذب پتاسيم خاك و گياه در تيمار بايوچار به دست آمد. در شرايط تنش خشكي جذب پتاسيم در تيمارهاي سولفات پتاسيم، كمپوست و بايوچار به ترتيب 69/85، 36/21 و 178/97 درصد در مقايسه با عدم كاربرد كود افزايش يافت. به دليل نقش پتاسيم در تنظيم روابط آبي گياه و كاهش خسارت تنش خشكي، از بين تيمارهاي كودي بررسي شده در اين تحقيق كاربرد بايوچار به دليل تخلخل، سطح ويژه و وجود ميكرو و ماكروپورهاي زياد و در نتيجه ظرفيت نگهداشت آب بيشتر و ماندگاري طولاني مدت در خاك همچنين كاهش اثرات تخريبي سديم خاك توصيه مي‌شود.
چكيده لاتين :
Introduction: Grapes are one of the most important garden products in the world as well as in Iran. The management of plant nutrition under water stress conditions is one of the important issues in the production of the plant. When the plant has adequate nutrition, it will result in higher resistance to environmental conditions. The use of organic and chemical fertilizers as amendments of the physical, chemical and biological properties of soil can be one of the strategies to reduce the adverse effects of drought stress.
Materials and Methods: In order to evaluate the effect of potassium sulfate, compost and biochar on some soil properties and grapes nutritional status under water stress conditions, a greenhouse experiment were carried out as a factorial experiment based on a block of randomized completely design with two factors and four replications. Water stress had two levels (40, 80 % FC) and fertilizers’ treatments included potassium sulfate (10 g pot-1), compost (5 % w/w) and biochar (10% w/w). The macro- and micro-elements’ contents of grapes’ leaf and soil properties included the macro and micro-elements, pH, EC, OC. were also measured.
Results and Discussion: The results showed that the interaction effect of water stress and fertilizers’ treatments was significant for nitrogen(N), magnesium (Mg), ferrous (Fe), zinc (Zn) and copper (Cu) concentrations of grapes’ leaves (P<0.01). ANOVA indicated that the simple effects of water stress and fertilizers’ application had a significant effect (P<0.01) on macro- and micro-elements’ concentrations of grapes’ leaf. The results also showed that under water stress conditions, the highest N concentration was observed for compost and potassium sulfate applications. Without water stress conditions, there was no significant difference between treatments. Under the water stress conditions, the highest concentration of Mg of grapes’ leaves was achieved with biochar application. While without water stress conditions, the lowest concentration of Mg was observed for biochar treatment. With and without water stress conditions, the concentration of Fe and Cu was higher for organic treatments compared to potassium sulfate application. With and without water stress conditions, the highest concentration of Zn was achieved for potassium sulfate application. The ANOVA results showed that the interaction effect of water stress and fertilizers’ treatments was not significant for soil properties except soil calcium. The water stress caused a significant decrease in soil phosphorus (P) and Mg (P<0.05) as well as calcium (Ca) (P<0.001). The effect of fertilizers’ treatments was significant on electrical conductivity, organic carbon, N, P, potassium (K), and sodium (Na) (P<0.01), Ca and Mg (P<0.001) concentrations of soil. The application of potassium sulfate and compost increased the Na concentration of soil as 8.53 and 60.52 percent, respectively. While the Na concentration of soil decreased as 3.73 percent with the biochar application.
Conclusions: Under water stress conditions, the application of compost and biochar in comparison with potassium sulfate enhanced the nutritional status of grapes because of the improvement of soil fertility status. The highest K concentration and uptake of grapes’ leaves and soil were observed with biochar application. Under water stress conditions, in comparison with no fertilizer application, K uptake increased as 69.85, 36.21 and 178.97 percent by potassium sulfate, compost and biochar applications, respectively. Since K is a critical element to regulate the water content of plant tissue and reduces the hazards of water stress, the application of compost and biochar is recommended for the improvement of plant resistance under water stress conditions. However, biochar is suggested due to properties such as highly porous structure, high specific surface area, higher water holding capacity of the soil, the long-term stability in the soil and the reduction of Na hazards in soil.
