اثر منابع مختلف کود نيتروژن بر عملکرد و کيفيت گندم
نويسنده:فريدون نورقلي پور * يوسف رضا باقري ** و محمد لطف الهي
چکيده
مختلف ، وجود نداشت. بيشترين راندمان جذب نيتروژن ، مربوط به نيترات آمونيوم بود هر کيلوگرم نيتروژن در تيمار دوم 18/7 کيلوگرم دانه و در تيمار سوم 29/82 کيلوگرم دانه توليد نمود که اين مي تواند به دليل عملکرد بيشتر، جذب بيشتر نيتروژن و مقدار بازيافت بيشتر نيتروژن در تيمار سوم باشد. بين جذب نيتروژن و عملکرد دانه رابطه مثبتي وجود داشت . با افزايش جذب نيتروژن جذب عناصر فسفر ، پتاسيم ، آهن ، روي ، مس و منگنز افزايش يافت . در شرايطي مشابه اين آزمايش کود SCU استفاده شده ، نمي تواند تمام نياز نيتروژنه گندم زمستاني را تامين کند و جايگزين اوره يا نيترات آمونيم گردد.
کلمات کليدي: منابع نيتروژن ، گندم ، راندمان جذب نيتروژن و راندمان جذب کود .
مقدمه:
کارايي جهاني جذب نيتروژن براي توليد غلات حدود 33 درصد در نظر گرفته شده و 67 درصد بقيه که رقمي بالغ بر 15/9 ميليارد دلار مي باشد و به صورت هدر رفت نيتروژن به شکل هاي تصعيد ، فرسايش ، سطحي ، آبشويي و ... است (17).
دلايل پائين بودن راندمان جذب نيتروژن 1( NUPE) عبارتند از : آزاد سازي نيتروژن از بافتهاي گياهي ، دنيتريفيکاسيون ، آبشويي و تصعيد آمونيوم (16)
کارايي در شرايط ايران نيز به دلايل متعددي بسيار پائين مي باشد. به علت هزينه هاي رو به افزايش کودهاي شيميايي، لازم است که جذب و مصرف نيتروژن از راندمان بالايي برخوردار باشد تا بدين وسيله از هزينه نهاده ها کاسته و سود بالاتري عايد زارعين گردد. براي رسيدن به هدف فوق لازم است راندمان جذب عناصر غذايي و عوامل مؤثر بر آن را شناخته و راههاي افزايش آن را در روش هاي نوين توليد گياهان زراعي تشخيص داد( بدون آن که عملکرد کاهش يابد ) (3).
در زمينه تأثير کاربرد منابع مختلف کود نيتروژن در غلات تحقيقات متعددي نيز انجام شده است ( 8،11،12) . در يک بررسي اثر چهار منبع کود نيتروژني نيترات کلسيم ، نيترات آمونيوم ، اوره و ترکيبي از اوره و نيترات آمونيوم در چهار سطح بر روي ذرت آزمايش گرديد . بر اساس نتايج ما بين چهار نوع کود اختلافي از لحاظ عملاکرد دانه ، وجود نداشت. (9).
در آزمايشي ديگر اثر دو منبع اوره - نيترات آمونيوم ( UAN) و آمويناک بدون آب در سطوح مختلف نيتروژن بر گياه ذرت بررسي شد. از لحاظ تاثير بر عملکرد علوفه مابين دو منبع اختلاف آماري مشاهده نشد (8).
در بررسي انجام گرفته در قزوين ، اثر 4 منبع کود نيتروژني اوره ، اوره با پوشش گوگردي ( SCU) ، اوره آغشته به گوگرد ، نيترات آمونيوم و سه سطح کود نيتروژني شامل 150و 200، 250 کيلوگرم در هکتار بر گياه ذرت SC704 بررسي شد. بر اساس نتايج در تمامي تيمارها غلظت نيتروژن در برگ نسبت به شاهد ، افزايش يافت . غلظت ساير عناصر غذايي تحت تاثير تيمارها ي آزمايش قرار نگرفت. از لحاظ عملکرد دانه ، کود اوره در سطح 200 کيلوگرم در هکتار نيتروژن خالص ( 6240 کيلوگرم در هکتار ) به عنوان بهترين منبع و کود نيترات آمونيوم در سطح 250 کيلوگرم در هکتار با عملکرد 6100 کيلوگرم در هکتار در درجه دوم قرار گرفت.(5).
در بررسي انجام گرفته در کرج ، با کاربرد کود SCU اگر چه عملکرد گندم نسبت به تيمار بدون نيتروژن به صورت معني داري افزايش يافت ولي عملکرد آن به صورت معني داري کمتر از کاربرد سه تقسيطه اوره بود (2).
در بررسي ديگرد کاربرد کود SCU اگر چه در مراحل اوليه باعث رشد رويشي مناسبي در نيشکر شد اما نتوانست نيتروژن را در حد مورد لزوم براي تمام فصل رشد مهيا کند و عملکرد ، کمتر از تيمار کاربرد کود سولفات آمونيم در 4 تقسيط شد . بهتر بود که SCU استفاده شده نيتروژن را آهسته تر آزا د مي کرد يا در زمان ديرتري استفاده مي شد. در بررسي ديگر کاهش ضخامت S ، دماي بيشتر و رطوبت بيشتر باعث آزاد سازي بيشتر نيتروژن شد(12).
بنابه گزارشي ، کودهاي نيتروژنه خصوصا اوره با پوشش گوگردي باعث افزايش کارايي استفاده از کود از طريق کاهش شستشو و تصعيد به صورت بخار مي گردند و تفاوت بين منابع مختلف کودهاي نيتروژنه کندرها به ميزان آزاد سازي نيتروژنه و شکل نيتروژن موجود در اين کودها، بستگي دارد.(19).
در يک مورد در تحقيقات گلخانه اي و آزمايشگاهي ، فاکتورهاي کنترل کننده آزاد سازي نيتروژن از SCU مورد بررسي قرار گرفت . نتايج بر روي مرغ ( Cynodon dactylon) نشان داد که ميزان حلاليت scu با افزايش دماي کشت افزايش مي يابد . در اين بررسي انواعي از کود scu ( با مقدار پوشش متفاوت s) استفاده شد. بر اساس نتايج ، بيشترين مقدار عملکرد علوفه خشک از تيمار کاربرد سطحي تقسيط کود نيترات آمونيوم ( 1000mg.pot-1) به ميزان mg.pot-1
33 بدست آمد در کاربرد تقسيطي اوره عملکرد g.pot-1 28/6 و تفاوت با قبلي ، معني دار بود در تيمار شاهد ، عملکرد g.pot-1 1/5بود . ما بين منابع مختلف کود scu، عملکرد متفاوت بود و بيشترين آن از scu13 بدست آمد ( g.pot-1 26/9) که حاوي 39/5% نيتروژن کل، 12/8% کل پوشش ودرصد گوگرد 9/1 بود. بيشترين ميزان جذب نيتروژن و درصد باز يافت نيتروژن نيز مربوط به آمونيوم نيترات پخش سطحي شده بود و پس از آن اوره قرار داشت (7)
با توجه به مطالب ارائه شده بدليل پايين بودن راندمان جذب نيتروژن در ايران براي گياه گندم ، لازم است که با اتخاذ راهکارهايي راندمان جذب اين عنصر را افزايش داد. منابع مختلف کود نيتروژن در يک مقدار مشخص ازت ممکن است داراي کارايي متفاوتي باشند، لذا با توجه به اينکه گندم در مراحل مختلف رشد به مقادير متفاوتي از نيتروژن نياز دارد، در اين بررسي اثر کود اوره با پوشش گوگردي ( به عنوان کود کندرها ) با دو نوع کود نيتروژني ديگر ( که نيتروژن را به آساني آزاد مي نمايند ) جهت تامين نيتروژن مورد نياز گندم ، مورد مقايسه قرار گرفت.
مواد و روش ها
اين آزمايش در ايستگاه تحقيقات خاک و آب کرج ، درسال زارعي 1383 به صورت طرح بلوک هاي کامل تصادفي با چهار تيمار و سه تکرار اجرا گرديد . چهار تيمار کودي عبارت بودند از :T1 = شاهد ( بدون مصرف کود نيتروژن )، T2 = کود اوره با پوشش گوگردي ( SCu ) 2 ؛T3 = کود نيترات آمونيوم و T4 = کود اوره . قبل از اجراي آزمايش از قطعه مورد نظر يک نمونه مرکب خاک از عمق 30-0 سانتي متر تهيه وبرخي از خواص فيزيکي و شيميايي آن از قبيل ميزان نيتروژن کل ، فسفر قابل استخراج بوسيله بي کربنات سديم ، پتاسيم قابل استخراج با استات آمونيوم ، PH ، شوري، درصد مواد خنثي شونده ، غلظت آهن ، منگنز ، روي و مس قابل جذب و بافت خاک بر اساس روش هاي آزمايشگاه موسسه تحقيقات خاک و آب ؛ اندازه گيري گرديد(4) عمليات شخم ؛ ديسک و ماله کشي در شهريور ماه انجام گرفت . در تيمار شاهد (T1) کود نيتروژني استفاده نشد و در تيمار دوم ، نيتروژن از منبع اوره با پوشش گوگردي (SCU) ودر تيمار سوم و چهارم ، نيتروژن به ترتيب از منبع نيترات آمونيوم و اوره ، تامين گرديد . مقدار نيتروژن استفاده شده در سه تيمار دوم ؛ سوم و چهارم يکسان (180 کيلوگرم در هکتار ) بود . بر اين اساس اوره به مقدار 400 کيلوگرم در هکتا ر، نيترات آمونيوم به مقدار 540 کيلوگرم در هکتار ، مصرف شد. کود اوره با پوشش گوگردي (SCU) به مقدار 480 کيلوگرم بر هکتار پيش از کشت مصرف شد. کود اوره و نيترا ت آمونيوم در سه قسط مصرف شدند . اوره و نيترات آمونيم به صورت 33 درصد پيش از کشت ، 33 درصد زمان پنجه زني و 33 درصد زمان طويل شدن ساقه به صورت پخش سطحي استفاده شد. آبياري به روش سيفوني و در هر تکرار به صورت مجزا ، انجام شد. در طول دوره رشد دوبار وجين علف هاي هرز به وسيله دست انجام گرفت . گندم از رقم پيشتاز (m75-10) کشت شد. سوپر فسفات تريپل مقدار 100 کيلوگرم در هکتار و سولفات پتاسيم به مقدار 150 کيلوگرم در هکتار در کليه تيمارها پيش ازکشت استفاده شد. پس از مشخص نمودن ابعاد کرت هاي آزمايشي ( 6×2/5متر مربع ) و پياده کردن نقشه طرح و اعمال تيمارهاي مختلف ؛ با استفاده از بذر کار همداني ، گندم بر روي پيته هايي به فاصله 50 سانتي متر از هم ، کشت گرديد . برداشت محصول از سطح 4×1/5 متر مربع به وسيله دست انجام گرفت و عملکر د کل، دانه و کاه تعيين گرديد . در نمونه هاي دانه مقدار عناصر نيتروژن ، فسفر ، پتاسيم ، آهن ، منگنز ، روي و مس تعيين گرديد(1) نمونه هاي خاک نيز پس از برداشت از عمق 30-0 سانتي متر از هر کرت تهيه و عناصر نيتروژن کل ، فسفر ، پتاسيم ، آهن ، روي ، مس و منگنز در آنها اندازه گيري گرديد(4).
کارايي مصرف کود نسبت به کارايي نيتروژن3 با استفاده از فرمول زير محاسبه شد:
NfUE=(N uptake in fertilized plot - N uptake in control plot )×100/N applied
مقدار نسبت کارايي نيتروژن 4نيز از طريق فرمول زير بدست آمد .
NER -grain yield/ nitrogen uptake by grain
مقدار کارايي مصرف نيتروژن5 از طريق فرمول زير محاسبه شد:
NUE = grain yield / N applied
مقدار راندمان جذب نيتروژن6 از طريق فرمول بدست آمد (13).
NUpE -N uptake by grain/ N applid
تجزيه آماي اطلاعات به وسيله نزم افزار (9،1) SAS با آزمون توکي ودر سطح 5 درصد انجام گرفت. در جدول 1، 2و 3 به ترتيب نتايج تجزيه خاک پيش از کشت براي گندم و نتجه تجزيه آب آبياري، ارائه شده است.
نتايج
با کاربرد کودهاي نيتروژنه عملکرد دانه نسبت به شاهد ، افزايش يافت . کاربرد کود SCU اگر چه عملکرد دانه را به صورت معني داري نسبت به شاهد افزايش داد ولي عملکرد آن به صورت معني داري کمتر از دو تيمار نيترات آمونيوم و اوره بود. تفاوت بين دو تيمار نيترات آمونيوم و اوره معني دار نبود . کاربرد کودهاي نيتروژنه باعث افزايش معني دار عملکرد کاه نسبت به شاهد شد ولي بين سه منبع مختلف کود ، اختلاف آماري مشاهده نگرديد.
کارايي مصرف کود، در نيترات آمونيوم بيشتر از دو نوع ديگر کود بود ( جدول 4) . بيشترين مقدار نسبت کارايي نيتروژن (NER) مربوط به شاهد و کمترين آن مربوط به نيترات آمونيوم بود . به نظر مي رسد که با افزايش جذب نيتروژن ، از کارايي هر واحد نيتروژن براي توليد دانه کاسته شده باشد . (13). کارايي مصرف NUE) و راندمان جذب نيتروژن ( NUpE) در تيمار سوم بيشتر از دو تيمار کودي ديگر بود. هر کيلوگرم نيتروژن در SCU 18/7 کيلوگرم دانه و در نيترات آمونيوم 29/82 کيلوگرم دانه توليد نمود که اين مي تواند به دليل عملکرد بيشتر ، جذب بيشتر نيتروژن و مقدار بازيافت بيشتر نيتروژن در تيمار سوم باشد.
تأثير منابع نيتروژن بر غلظت و جذب عناصر در دانه گندم
با کاربرد کودهاي نيتروژنه ، جذب نيتروژن به صورت معني داري نسبت به شاهد افزايش يافت ( جدول 6) و اختلاف با تيمار شاهد معني دار بود . دو نوع کود نيتروژنه نيترات آمونيوم و اوره ، اختلاف معني داري نداشتند ولي اختلاف اين دو کود با تيمار SCU معني دار بود. با کاربرد کود SCU مقدار جذب نيتروژن 124 درصد نسبت به شاهد افزايش يافت و اين افزايش براي دو کود نيترات آمونيم و اوره به ترتيب 314 درصد و 243 درصد بود. تاثير تيمارهاي مختلف نيتروژن بر جذب عناصر فسفر ، پتاسيم ، آهن ، روي ، منگنز و مس دانه معني دار بود و با افزايش جذب نيتروژن ، جذب اين عناصر نيز نسبت به تيمار بدون کود نيتروژن افزايش يافت و بيشترين مقدار جذب فسفر مربوط به نيترات آمونيم بود که اختلاف آن با اوره معني دار نگرديد ولي با SCU تفاوت معني داري از لحاظ جذب فسفر داشت. اين روند در مورد جذب پتاسيم ، آهن ، منگنز و مس نيز وجود داشت ولي از لحاظ جذب روي تفاوت جذب در نيترات آمونيم با کود اوره نيز معني دار بود .
تأثير تيمارهاي مختلف بر مقدار عناصر خاک پس از برداشت گندم
با توجه به جدول 7 از لحاظ مقدرا عناصر نيتروژن ، فسفر ، پتاسيم ، آهن و منگنز خاک ، پس از برداشت محصول ، تفاوت آماري بين تيمارهاي مختلف مشاهده نشد. ولي از لحاظ روي و مس تفاوت بين تيمارها ، معني دار بود . بيشترين مقدار روي و مس مربوط به تيمارچهارم بود .
بحث
کاربرد اوره پوشش در شرايط مزرعه علاوه بر کارايي نيتروژن در شرايط مزرعه بستگي به قدرت مهيا کردن نيتروژن کود و امکان پاسخ گويي آن به عملکرد مورد انتظار دارد . نتايج بالا نشان داد که اوره با پوشش گوگردي استفاده شده اگر چه عملکرد دانه را 120% نسبت به شاهد افزايش داده ولي درصد بازيافت نيتروژن ( NUE)، 26/5 درصد نسبت به نيترات آمونيوم و 16/22 درصد نسبت به اوره معمولي کمتر مي باشد. کاهش مشخص شده که با افزايش کاربرد و کود نيتروژن ، نسبت تاثير نيتروژن (NER) کاهش مي يابد (11) که در اين بررسي نيز در تيمارهايي که کود نيتروژن استفاده شده مقدار نسبت تاثير نيتروژن کمتر از شاهد مي باشد و اين کاهش در تيمار نيترات آمونيوم بيشتر مشخص است ( کيلوگرم بر کيلوگرم 51/76 نسبت به کيلوگرم بر کيلوگرم 61/25 تيمار شاهد ).
در کود SCU اگر چه نسبت تاثير نيتروژن از شاهد کمتر است ولي تقريبا معادل با اوره معمولي مي باشد. نتايج بررسي نشان داد ( شکل 1) که بين جذب نيتروژن و عملکرد دانه ضريب تعيين بالايي وجود دارد . (95/.=R2) و به نظر مي رسد که مقادير بيشتر نيتروژن در صورت استفاده مي توانست باعث افزايش بيشتر عملکرد گردد و اين مسئله ممکن بود به صورت معني داري بر مقدرا کارايي مصرف کود نيتروژن ( NFUE) که از طريق مقدار عملکرد دانه يا وزن کل اندام هوايي محاسبه گردد و موثر باشد با توجه به نتايج راندمان جذب نيتروژن در کود SCU استفاده شده کمتر از نيترات آمونيوم و اوره معمولي مي باشد ( به ترتيب 84 و 54 درصد ). در شرايطي مشابه شرايط اين آزمايش به نظر مي رسد که کود SCU نتواند نياز گندم زمستانه را تامين نمايد. شايد بهتر باشد که در آزمايش کود SCU پيش ا زکشت مصرف شود و در تقسيط هاي ديگر مقدرا نيتروژن مورد نياز گياه از منبع نيترات آمونيم يا اوره تامين گردد. اگر چه در حال حاضر به دليل برخي ملاحظات ، کاربرد کود نيترات آمونيم در کشور، رايج نمي باشد و توصيه نهايي در اين زمينه بستگي به ارزش اقتصادي هر واحد نيتروژن در سه نوع کود و مقدار افزايش عملکرد در هر نوع کود دارد . ارزش هر واحد نيتروژن در کود اوره 1/81 دلار و در کود نيترات آمونيم 1/74 دلار مي باشد( 15) با اين تفاوت که کود اوره داراي درصد خلوص بالاتر نيتروژن بوده ودر نتيجه آن براي حجم مشخص نيتروژن ، هزينه کمتري براي جابجايي آن پرداخت خواهد شد.
منابع
2. بابا اکبري ساري م . 1384 . بهبود کارايي نيتروژن در دو خاک آهکي با بافت متفاوت در اراضي گندم منطقه کرج . پايان نامه کارشناسي ارشد ، دانشکده کشاورزي دانشگاه تربيت مدرس ، تهران .
3. خادمي ز . ، م . ج . ملکوتي و م . ا. لطف الهي . 1378 . مديريت بهينه ازت در مزرعه گندم به منظور افزايش عملکرد و بهبود کيفيت محصول . مجله خاک و آب، ويژه نامه گندم ، جلد 12 ، شماره 6 ، موسسه تحقيقا ت خاک و آب ، تهران .
4. علي احيايي . م . و. ع. ا. بهبهاني زاده . 1372 . شرح روش هاي تجزيه خاک ( جلد اول ). موسسه تحقيقات خاک و آب ، نشريه شماره 893 ، تهران .
5. گلچين ا. وف. جليلي . 1382 . بررسي تاثير مقادير و منابع کودهاي ازته بر عملکرد و ميزان ازت پياز . مجموعه مقالات هشتمين کنگره علوم خاک ايران ، رشت .
6. ملکوتي م . ج . و م . همايي . 1383 . حاصلخيزي خاک هاي مناطق خشک و نيمه خشک . چاپ دوم ، انتشارات دانشگاه تربيت مدرس ، تهران .
پي نوشت:
1-Nitrogen Uptake Efficiency
2-Sulfur coated urea
3-Nitrogen fertilizer use efeei
4-Nitrogen efeeiciency ratio(NER
5-Nitrogen use efficiency(NUE
6-Nitrogen uptake efficiency
/ن