بررسی اثر چهار نوع خاک ورز اولیه بر برخی خصوصیات کیفی غده های سیب زمینی (1)

تاریخ دریافت : 86/3/9 تاریخ پذیرش : 87/6/3

چکیده

نظر به اهمیت تولید سیب زمینی و عوامل مؤثر برکیفیت آن، آزمایش هایی در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان اصفهان انجام شد. آزمایش های مذکور در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار (استفاده از خاک ورزهای برگردان دار، بشقابی، بشقابی بهبود یافته و قلمی) و در سه تکرار انجام شد و تیمارها مقایسه شدند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد اثر نوع خاک ورز بردرصد رطوبت، ماده خشک، چگالی، قندهای مختلف، pH و اسیدهای آلی غده در سطح پنج درصد معنی دار نبوده و کلیه موارد اندازه گیری شده در محدوده قابل قبول قرار گرفت. آزمون چند دامنه ای دانکن سطح پنج درصد نشان داد تفاوت معنی داری بین اثر استفاده از خاک ورز بشقابی بهبود یافته و برگردان دار در بیشتر صفات اندازه گیری شده وجود ندارد بلکه در برخی موارد اثر خاک ورز بشقابی بهبود یافته بهتر بود. بنابراین خاک ورز بشقابی بهبود یافته می تواند جایگزین خوبی برای خاک ورز برگردان دار مرسوم گردد.
کلمات کلیدی : خاک ورزی، سیب زمینی، خواص کیفی، خاک ورزی بشقابی بهبود یافته.

مقدمه

از بین تولیدات مواد غذایی در جهان، سیب زمینی پس از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول مشهور است. سالیانه حدود سی صد و هفت میلیون تن سیب زمینی در دنیا تولید می شود (34 ،19). افزایش جمعیت و محدودیت زمینهای کشاورزی باعث شده محققین روی افزایش تولید مکانیزه سیب زمینی تمرکز پیدا کنند (7، 42). مکانیزاسیون شامل تهیه زمین، کاشت، داشت، برداشت و همچنین موارد پس از برداشت است که همه بر انتخاب روش های تولید، نگهداری، فرآوری و جنبه های کیفی آن مؤثر هستند (17، 28، 30، 44، 47). در حقیقت هر پیشرفتی در مکانیزاسیون روی کمیت و کیفیت تولید سیب زمینی مؤثر است (7، 11).
یکی از مهمترین اهداف خاک ورزی، ابقا و نگهداری مقدار مناسبی از کلوخه در خاک است زیرا با وجود این کلوخه ها، ریشه ها می توانند بهتر در خاک نفوذ کرده و توسعه یابند، بیشترین میزان آب در خاک ذخیره شده و به مصرف گیاه برسد و ذرات تشکیل دهنده لایه سطح خاک در مقابل بارش بهتر مقاومت کنند و از سله بستن روی سطح خاک جلوگیری کرده و حداکثر میزان آب در خاک نفوذ کند. از دیگر فواید وجود بستر کاشت مطلوب آن است که فرسایش حاصل از جریان آب و شکسته شدن کلوخه های حامل مواد مفید خاک نیز که توسط آب جابجا می شود کاهش می یابد همچنین اجزاء خاک در مقابل تراکم حاصل از چرخ های کامیون ها و سایر ماشین های کشاورزی و عملیاتی بهتر مقاومت می کند (43). سیستم استانداردی برای تهیه بستر سیب زمینی وجود ندارد ولی به وضوح استفاده از حداقل عملیات خاک ورزی که باعث صرفه جویی در زمان و انرژی مصرفی شده و تراکم خاک را کاهش دهد مفید می باشد. در خاکهایی که سیب زمینی در آنها رشد می کند، باید نوع و مقادیر مناسب بقایای گیاهی با خاک در آمیخته و ترکیب شود تا دستگاه کاشت نیز بدون مشکل بتواند در زمین کار کند. میزان خاک ورزی مورد نیاز به نوع خاک و ماشین بستگی دارد. خاک باید با اندازه ی کافی سست شود که شیار بازکن دستگاه کاشت بتواند براحتی درعمق مورد نظر نفوذ کند و پشته ساز نیز پشته ای از خاک نرم را روی بذر ایجاد نماید. در رایج ترین شیوه ی خاک ورزی در بهار یا پاییز بقایای گیاهی را داخل خاک می نماید سپس در بهار هرس بشقابی بکار برده تا کلوخه های بزرگ در هم شکسته شوند. در صورت لزوم برای بار سوم هرس فنری بستر بذر را آماده می کند که باعث در هم آمیختن کود با خاک می گردد (45، 50). برای انجام عملیات زراعی در مزرعه از وسایل مختلفی از جمله خاک ورز برگردان دار، دستگاه های کاشت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک انواع کولیتواتورها و ماشین های برداشت برای بعضی از محصولات از جمله سیب زمینی طراحی و ساخته شدند (5). در کشورهایی نیز تحقیقاتی در این خصوص توسط محققین انجام گرفته و از جنبه های مختلف اثرات مکانیزاسیون از لحاظ کمی و کیفی بررسی گردیده (12، 20، 48، 51) و نتایجی در رابطه با افزایش محصول (21) و بهبود کیفیت محصول بدست آمده است (18،41، 49). در ایران نیز مدتهاست که بحث مکانیزاسیون مطرح می باشد و در رابطه با به اجزا در آمدن آن دستگاه های مختلفی از خارج وارد یا در داخل ساخته شده (22، 23) که در زراعت سیب زمینی در مناطق مختلف کشور از آنها استفاده گردیده که خالی از اشکال نبوده اند.
رنگ چیپس با ترکیبات مختلف سیب زمینی نظیر کل قند و میزان قند احیا و غیر احیا و میزان اسیدهای آلی (اسید سیتریک و اسید اسکوربیک) ارتباط دارد _3). وجود گلوکز حتی به میزان کم در ماده خشک سیب زمینی و میزان ساکارز زیاد و pH پایین تر باعث افزایش سرعت این واکنش ها می گردد و نیز غده هایی که میزان قند بالایی دارند محصولات با طعم نامطلوب و سوخته ایجاد می کنند(46). ضمناً هر چه چگالی و ماده خشک و میزان نشاسته بالاتر باشد میزان جذب روغن کمتر بوده و امکان سریع رانسید شدن محصول کمتر می شود(38). تحقیقات نشان داده که رنگ چیپس ارتباط زیادی با میزان قند احیا و ساکارز سیب زمینی دارد (15،16، 31، 34، 40). بافت چیپس با میزان ماده خشک در ارتباط است و هر چه ماده خشک با توجه به واریته بالاتر باشد، بافت چیپس استحکام مناسب می یابد (36) کیفیت چیپس به خصوصیات ژنتیکی و واریته سیب زمینی وابسته است(6، 27، 39). واریته هایی که قابلیت انباشته کردن قند احیا را در خود دارند برای تولید چیپس مناسب نیستند (32، 33). کشورهای تولید کننده چیپس واریته هایی از سیب زمینی را برای این منظور استفاده می کنند که سریعاً بعد از برداشت و همچنین بعد از یک دوره انبارداری، چیپس با کیفیت بالا تولید کنند(3).
در رابطه با مکانیزاسیون سیب زمینی و به منظور استفاده بهتر از ادوات و حفظ خاک و استفاده بهینه از زمین باید متناسب با شرایط اقلیمی، جغرافیایی و اقتصادی کشور در مناطق مختلف آزمایشات متنوعی انجام گیرد تا با توجه به نتایج آنها توصیه های لازم صورت پذیرد. بدین منظور ماشین های خاک ورزی اولیه اعم از برگردان، قلمی، بشقابی، و بشقابی بهبود یافته 1 در رابطه با کیفیت سیب زمینی های تولیدی مورد مطالعه، بررسی و مقایسه قرار گرفتند. پس از برداشت محصول، میزان آب، ماده خشک، چگالی، قندهای مختلف، PH، نشاسته و اسیدهای الی از جمله عوامل مهمی بودند که مورد آزمایش و اندازه گیری قرار گرفت. در تحقیق حاضر اهداف ذیل مد نظر بودند:
1. معرفی بهترین روش خاک ورزی اولیه در تهیه بستر کاشت سیب زمینی.
2. مطالعه برخی خواص مؤثر برکیفیت غده های برداشت شده و مقایسه با محدوده استاندارد آن ها.
3. مقایسه خاک ورز جدید با نوع رایج و پیشنهاد دستگاه خاک ورز مناسب.

مواد و روش ها

به منظور ارزیابی اثر ادوات خاک ورزی اولیه شامل خاک ورزهای برگردان (P1)، بشقابی بهبود یافته (P2)، قلمی (P3) و بشقابی معمولی (P4)، آزمایش هایی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام و اثر آن ها بر برخی خواص کیفی غده سیب زمینی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایش ها در محل مزرعه تحقیقات آموزشی خاتوون آباد دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان به عمل آمد. بافت خاک زمین زراعی مورد نظر تا عمق پنجاه سانتی متری بطور میانگین دارای چهل درصد شن، پنجاه درصد رس، ده درصد سیلت و PH برابر با 7/8 بود. متوسط بارندگی سالیانه این ناحیه حدود 146/6 میلیمتر و درجه حرارت میانگین منطقه حدود 16/5 درجه سلسیوس بوده و موقعیت جغرافیایی آن 51/41 درجه طول شرقی و 32/42 درجه عرض شمالی می باشد. سه قطعه زمین هر کدام دارای چهار پلاک به طول پنجاه متر و عرض چهار متر برای اجرای آزمایشات اختصاص یافت. توسط یک دستگاه کولیتواتور شاخه سخت بومی (پنجه) عملیات شخم ثانویه بطور یکسان انجام شد. سپس در هر بلوک توسط ماشین کاشت نیمه اتوماتیک، غده های سیب زمینی رقم مارفونا که در شهرستان فریدن تولید شده و متداول منطقه بود، کاشته شد. عمق شخم حدود بیست سانتیمتر، و عمق کاشت ده سانتیمتر و فاصله دو پشته 75 سانتیمتر در نظر گرفته شد. سیب زمینی روی پشته کاشته شد و بلافاصله آبیاری بصورت یکسان صورت پذیرفت. غده ها بصورت جداگانه برداشت و برای اندازه گیری میزان آب، ماده خشک، چگالی، قندهای مختلف، PH و اسیدهای آلی به آزمایشگاه منتقل گردید.
برای اندازه گیری چگالی سیب زمینی وزن غده در هوا و سپس در حین غوطه وری در آب مقطر اندازه گیری و با کمک قانون ارشمیدس مقدار عددی چگالی (d) از رابطه زیر محاسبه گردد (مخرج کسر از نظر عددی برابر حجم آب جابجا شده می باشد) (1).
به منظور محاسبه رطوبت وزنی سیب زمینی مقدار معینی از نمونه مواد غذایی تا حصول وزن ثابت در آون خشک گردید. میزان کاهش وزن برابر با رطوبت وزنی موجود در نمونه است (دمای آون 105 درجه سانتیگراد تنظیم شد). کپسول چینی تمیز و علامت گذاری شده را به مدت سی دقیقه در آون خشک نموده، سپس در دیسکاتور سرد و سپس توزین شد. کپسول را با یک میله ی شیشه ای کوچک به عنوان همزن وزن و مقدار 6-4 گرم از مواد در کپسول چینی قرار داده و با مقدار کمی آب به وسیله میله شیشه ای همگن شد. وزن کپسول به اضافه ی میله ی شیشه ای و مواد یادداشت گردید. در مورد نمونه های بسیار مرطوب، کپسول را روی حمام آب جوش قرار داده تا رطوبت اضافی آن تبخیر گردد. پس از قراردادن در آون معمولی در دمای 105-101 درجه سانتی گراد تا حصول وزن ثابت به مدت حداقل دو ساعت (ترجیحاً یک شب) کپسول از آون خارج و در دیسکاتور سرد شد. وزن کپسول به اضافه محتویات آن پس از خشک شدن یادداشت و مقدار رطوبت و ماده ی خشک با فرض این که کاهش وزن نمونه فقط مربوط به حذف رطوبت می باشد محاسبه شد. لازم به ذکر است به منظور انتقال حرارت بهتر مقدار معینی ماسه به محتویات کپسول اضافه گردید. درصد رطوبت طبق فرمول زیر محاسبه شد.
که در آن W1، وزن اولیه کپسول خالی + (میله شیشه ای+ ماسه) وw2= وزن کپسول + نمونه سیب زمینی + (میله شیشه ای + ماسه) پیش از خشک کردن و W3= وزن نهایی کپسول + نمونه سیب زمینی + (میله شیشه ای +ماسه) پس از خشک کردن می باشد. میزان ماده ی خشک عبارت است از :% رطوبت -100= %ماده ی خشک.
به دلیل ارزانی، در دسترس و دقیق بودن روش پلاریمتری از آن برای اندازه گیری نشاسته استفاده گردید(1) و سپس با روش رفراکتومتری نیز آزمایش تکرار گردید و اختلافی مشاهده نگردید.
برای اندازه گیری قندهای احیا کننده مقدار پنج گرم از نمونه های سیب زمینی حاوی قند در یک بشر وزن و به آن حدود صد میلی لیتر آب اضافه شد. آن را به هم زده تا تمام مواد محلول در آب موجود در آن حل شوند. سپس با استفاده ازپشم شیشه، درون یک بالن ژوژه ی دویست و پنجاه میلی لیتری صاف شد. بشر را درون بالن ژوژه شستشو داده تا به حجم رسانیده شد. این محلول برای تیترسنجی مورد استفاده قرار گرفت(1).

پی نوشت ها :

* نویسنده مسئول :Email : mahmoodieh@khuisf.ac.ir
1. تلفیقی از خاک ورزهای بشقابی و اسکنه ای با نام ایران شخم ابزار به شماره ثبت 33384 اداره کل ثبت شرکتها و مالکیت صنعتی ایران.

منبع: فصلنامه پژوهش در علوم کشاورزی شماره 5.