پديد آورندگان :
بيات وركشي، مريم دانشگاه ملاير - دانشكده كشاورزي - گروه علوم خاك، ملاير، ايران , زارع ابيانه، حميد دانشگاه بوعلي سينا - دانشكده كشاورزي - گروه مهندسي آب، همدان، ايران , مهدوي، شهريار دانشگاه ملاير - دانشكده كشاورزي - گروه علوم خاك، ملاير، ايران
كليدواژه :
نيتروژن برگ , نانوكلات , گوگرد , كارايي كاربرد , كارايي جذب
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: نيتروژن يكي از عنصرهاي غذايي اصلي و ضروري در عين حال پرنيازترين عنصر براي رشد گياهان زراعي بوده و كاربرد منطقي آن به طورمعمول باعث افزايش عملكرد غده در سيب‌زميني ميشود. به طور كلي، توليد سيب زميني در خاك هاي سبك، با كاربرد بالاي كود نيتروژن و انجام آبياري هاي مكرر همراه است. در ايران در سالهاي اخير به كارگيري فناوري نانو مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به ضرورت توصيه غذايي در اكثر كشت ها و تحقيقات محدود در رابطه با كارايي نانوكودها به ويژه نانوكودهاي نيتروژن دار بر عملكرد گياهان زراعي، اين پژوهش با هدف بررسي كارايي دو نوع نانوكود نيتروژن، كود اوره با پوشش گوگردي و كود رايج اوره در گياه سيب زميني طراحي و اجرا شد. مواد و روش ها: اين آزمايش دو ساله و در سالهاي92-1391 با كشت غده هاي بذري گواهي شده رقم آگريا در لايسيمترهاي زه كش‌دار مستقر در گلخانه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه بوعلي سينا اجرا شد. تيمارهاي كودي شامل چهار تيمار نانوكلات نيتروژن، نانوكلات نيتروژن گوگرددار، اوره با پوشش گوگردي و اوره معمولي، در سه سطح 46، 92 و 138 كيلوگرم نيتروژن خالص بر هكتار به صورت آزمايش فاكتوريل در قالب طرح كاملاً تصادفي با سه تكرار بود. در اين تحقيق شاخص هاي كارايي نيتروژن، نيتروژن برگ، نيترات غده و ميزان عملكرد غده اندازه گيري شد. شاخص هاي كارايي نيتروژن شامل كارايي زراعي كاربرد نيتروژن (A-NUE)، كارايي اقتصادي كاربرد نيتروژن (E-NUE)، درصد جذب نيتروژن (NUP)، كارايي زراعي-فيزيولوژيكي كاربرد نيتروژن (A-PNUE) و كارايي اقتصادي -فيزيولوژيكي كاربرد نيتروژن (E-PNUE) بودند.نتايج و بحث: بررسي ها نشان داد كه بيشترين عملكرد غده در هر دو سال كشت به تيمارهاي كودي نانوكيليت نيتروژن و نانوكلات نيتروژن گوگردي تعلق داشت. به همين ترتيب بيشترين ميزان شاخص هاي كارايي نيتروژن در هر دو سال كشت براي توليد محصول سيب‌زميني به كودهاي نانو در اولويت اول و در برخي موارد معدود به اوره پوشش دار مربوط بود. بيشترين عملكرد اقتصادي غده با كاربرد 138 كيلوگرم نيتروژن از تيمار نانوكلات نيتروژن به دست آمد شد. كمترين ميزان عملكرد غده به سطح 138 كيلو گرم نيتروژن تيمار كود اوره معمولي اختصاص يافت. كارايي كاربرد، كارايي زراعي و درصد جذب نيتروژن با افزايش ميزان نيتروژن در همه تيمارها كاهش يافت. تيمارهاي نانوكلات نيتروژن گوگرددار بالاترين مقادير كارايي كاربرد و كارايي زراعي نيتروژن را داشتند. مقايسه ميانگينها نشان داد بيشترين نيترات غده 227/65 ميلي گرم بر كيلوگرم وزن تر مربوط به سطح 138 كيلو گرم نيتروژن كود اوره معمولي بود. ميانگين آبشويي نيترات از تيمارهاي نانوكلات، نانوكلات گوگرددار، اوره با پوشش گوگردي و اوره معمولي به ترتيب 308، 280، 432 و 479 ميليگرم بر ليتر بود. اين ميزان ها مؤيد جذب بالاي نيتروژن در تيمارهاي نانوكلات و آبشويي بالا در تيمار اوره معمولي است. همچنين نتايج نشان داد دو صفت كارايي زراعي و كارايي فيزيولوژيكي زراعي داراي تأثير يكسان در افزايش عملكرد نميباشند. ضمن آنكه نقش كودهاي مختلف با وجود همساني نيتروژن، در افزايش عملكرد يكسان نبوده و كودهاي جديد موجب افزايش پاسخ گياه به كاربرد نيتروژن ميشود. نتيجه گيري: در اين تحقيق مشخص شد با كاربرد كودهاي نانويي و پوشش دار بدون آنكه كاربرد نيتروژن نسبت به نيتروژن كاربردي در تيمار اوه افزايش يابد، كارايي نيتروژن در سيب زميني افزايش محسوسي يافت. از اينرو به موازات فناوري هاي جديد، اثر هم افزايي بر پاسخ گياه به كاربرد نيتروژن دارد. ازآنجايي كه اين آژمايش در شرايط گلخانه بوده است، پيشنهاد مي شود اين پژوهش در شرايط صحرايي و براي ديگر گياهان اجرا و مورد ارزيابي قرار گيرد.
چكيده لاتين :
Introduction: Nitrogen is needed in plants to form chlorophyll as well as to increase crop protein and plant yield.
Application of too much nitrogen-containing fertilizers, however, is not economical. It has the additional
disadvantage that it ultimately ends up in groundwater resources. Potato production in light soils usually requires
a high consumption of nitrogen and frequent irrigation. At the beginning of the growing season, potatoes need a
lot of nitrogen. High consumption of it at the end of the growing season, however, will cause increased foliage
instead of larger tubers. Studies with high levels of nitrogen input aimed at comparing fertilizer regimes have also
shown differences in nitrogen use efficiency (NUE). In recent years, the use of nanotechnology has been
considered. With respect to the food recommended in most cultures, and limited research on the efficacy of
nanofertilizers on crops, the present study is meant to evaluate the effectiveness of two types of nitrogen
nanofertilizers, sulfur-coated urea and urea fertilizer, on potato crops.
Materials and methods: The effect of nitrogen fertilizers on nitrogen efficiency in potato cultivation were
investigated by performing a factorial experiment based on a completely randomized design with four fertilizer
treatments. These included applications of Nano-Nitrogen Chelate (NNC), Sulphur Coated Nano-Nitrogen Chelate
(SNNC), Sulphur Coated Urea (SCU) and Urea (U) in the greenhouse over two years. Each treatment, including
46 kg-N/ha, 92 kg-N/ha, and 138 kg-N/ha, with three replications were compared. The study parameters included
nitrogen efficiency indices, leaf nitrogen percentage, yield and tuber nitrate. Also calculated for each treatment
were the N-efficiency parameters of Agronomic-Nitrogen Use Efficiency (A-NUE), Economic-Nitrogen Use
Efficiency (E-NUE), Nitrogen Uptake Percentage (NUP), Agronomic-Physiologic Nitrogen Use Efficiency (APNUE)
and Economic-Physiologic Nitrogen Use Efficiency (E-PNUE).
Results and discussion: The results showed that the maximum nitrate concentration of 240 mg kg-1 in tubers was
obtained using 138 kg-N ha-1 supplied from urea. The lowest nitrate concentrations came from the nanofertilizer
and SCU treatments. In total fertilizer treatments with increased N application, the amount of A-NUE, E-NUE and
NUP decreased in both years. The SNNC in the first year and SCU in the second year had the highest E-NUE and
ANE of the fertilizer sources. Comparison of means indicated that the highest tuber nitrate in the first year (215.63
mg kg-1) and in the second year (239.7 mg kg-1) was the outcome of the 138 kg-N ha-1 U treatment. Also, the
results showed that in the first year, the highest E-NUE was the product of the first nitrogen level of SCU while
the lowest levels were produced by the third nitrogen level of urea. It may therefore be concluded that
nanofertilizers and SCU are more efficient in cultivations with nitrogen requirements. The changes in the E-PNUE
index are similar to those in the E-NUE index. In other words, the values of E-PNUE and E-NUE decrease with
increasing fertilizer applications while that of the E-PNUE increases with increasing nitrogen. The potato
experiments of Darwish et al. (2006) and Halitligil et al. (2002), showed that E-NUE and E-PNUE were reduced
with increasing nitrogen levels of urea treatment. The A-NUE and A-PNUE did not affect yield equally. Also, the
تاثير نانوكودهاي نيتروژندار و اوره بر عملكرد ... 95
role of fertilizers with equal nitrogen in yield increase did not have the same function; nanotechnologies have a
synergistic effect on plant response to nitrogen use.
Conclusion: Since a higher yield with the least adverse environmental effects is paramount in the third millennium,
it is essential to use suitable fertilizers. The application of nanotechnology to agriculture in recent years has
attracted much attention. In this study, reduced nitrate leaching and increased potato yield with an emphasis on
reduced soil and water pollution were investigated in experiments with treatments that consisted of three nitrogen
levels of NNC, SNNC, SCU, and U. The results showed that the 138kg-N/ha SNNC and 138kg-N/ha NNC
produced the highest tuber yield. The lowest yield was obtained from the application of 138kg-N/ha U fertilizer.
Comparing N-efficiency parameters showed that the highest E-NUE value was obtained with the first nitrogen
level of SCU and lowest was the outcome of the third nitrogen level of Urea. Moreover, comparison of different
levels of nitrogen indicated that low nitrogen levels in slow-release fertilizers performed better than the high levels
of U fertilizer, which indicates an economic advantage as well. Since this experiment was conducted under
greenhouse conditions, repeating this research in field conditions and with other crops is recommended.
