كاربرد نانو و نيترات آهن در كشت مخلوط گندم و نخود: رهيافتي به سمت كشاورزي پايدار

Application of nano iron and iron nitrate in wheat and pea intercropping: An approach to sustainable agriculture

نانوكود‌ها با توجه به ميزان اندك كود مصرفي و دقت در اختيارگيري گياه به­عنوان راهكاري براي كاهش نهاده‌ها و دستيابي به پايداري در توليد محصولات كشاورزي مطرح هستند. در اين آزمايش، آثار كودهاي نانو و نيترات آهن بر ويژگي‌هاي رشدي گندم در سامانه‌هاي مختلف كشت مخلوط گندم و نخود بررسي شد. آزمايش به‌صورت كرت‌هاي دوبار خردشده در قالب طرح بلوك­هاي كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي پرديس كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه تهران در سال 98-1397 انجام شد. كرت‌هاي اصلي شامل پنج الگوي كاشت (تك‌كشتي گندم، تك‌كشتي نخود و سه كشت مخلوط گندم: نخود با نسبت 50:50، 50:70 و 50:90)، كرت‌هاي فرعي شامل سه تيمار كودي (شاهد، نانوآهن و نيترات آهن) و كرت‌هاي فرعي‌فرعي شامل دو غلظت كود (1500 و 750 ميلي­گرم بر ليتر) بود. نتايج نشان داد كه كشت مخلوط 50:70 و غلظت 750 نانوآهن بيش­ترين كارآيي مصرف آهن در گندم را داشت و به­طوركلي كارآيي مصرف آهن گندم در كشت مخلوط50:70 نسبت به ساير الگوهاي كشت بيش­تر بود. در مقابل، بيش­ترين كارآيي مصرف آهن نخود در كشت مخلوط 90:50 و غلظت 750 نيترات آهن مشاهده شد. در همه تيمارهاي الگوي كاشت، كارآيي مصرف كود توسط گندم و نخود در نانوآهن بيش­تر از نيترات آهن بود. بيش­ترين زيست‌توده و عملكرد دانه گندم در تيمارهاي تك‌كشتي+ نانوآهن (به­ترتيب 16371 و 5042 كيلوگرم در هكتار) و تك‌كشتي+ نيترات آهن (به­ترتيب 16062 و 5554 كيلوگرم در هكتار) و كم­ترين زيست‌توده و عملكرد دانه آن (به­ترتيب 7480 و 2454 كيلوگرم در هكتار) در كشت مخلوط 90:50 و نيترات آهن به­دست آمد، اما بالاترين زيست‌توده و عملكرد دانه نخود در بيش­تر موارد در غلظت 750 مربوط به تيمار نيترات آهن و در غلظت 1500 مربوط به تيمار نانوآهن بود. نتايج اين آزمايش نشان داد كه در بيش­تر تيمارهاي الگوي كاشت و در تمام صفات مورد بررسي، غلظت 750 ميلي­گرم بر ليتر نانوكود آهن مشابه يا حتي برتر از غلظت 1500 ميلي­گرم بر ليتر بود و در نتيجه مي‌توان غلظت نانوكود كم­تري را به­كار برد و مصرف كود را كاهش داد.

Nano-fertilizers due to the small amount of used fertilizer and the accuracy of plant acquisition are considered as a strategy to reduce inputs and achieve sustainability in agriculture production. In this experiment, the effects of nano iron and iron nitrate on the growth characteristics of wheat in different wheat and chickpea intercropping systems were investigated. The experiment was performed as splitsplit plot in randomized complete plot design with three replications in the research field of Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran, in 2019. The main plots included five planting patterns (wheat monoculture, pea monoculture and three intercroppings of wheat:pea with 50:50, 70:50 and 90:50 ratio), sub-plots included three fertilizer treatments (control, nano-iron and iron nitrate) and sub-sub-plots included two fertilizer concentrations (1500 and 750 mg/L). The results showed that the 50:70 intercropping and concentration of 750 nano-iron had the highest iron use efficiency of wheat and in total, the iron use efficiency of wheat in 50:70 intercropping was higher than the other planting patterns. In contrast, the highest iron use efficiency of pea was observed in 50:90 intercropping and 750 concentration of iron nitrate. In all intercropping treatments, the fertilizer use efficiency by wheat and pea in nano-iron was higher than iron-nitrate. The highest wheat biomass and grain yield was obtained in monoculture + nano-iron (16371 and 5042 kg/ha, respectively) and monoculture + iron-nitrate (16062 and 5554, respectively), and the lowest wheat biomass and grain yield was related to 90:50 intercropping and iron-nitrate, but the highest pea biomass and grain yield in most fertilizer treatments at the concentrations of 750 and 1500 mg/L was related to iron-nitrate and nanoiron, respectively. The results of this experiment showed that in most of the planting pattern treatments and in all studied traits, the concentration of 750 mg/L iron nano-fertilizer was similar or even higher than the concentration of 1500 mg/L and therefore, a lower concentration of nano-fertilizer can be used and the consumption of fertilizer can be reduced.