دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت چهارم)

۲-۱-۳- توصیه مصرف فسفر

برنج به صورت های مختلفی کشت می شود که هر کدام از این روش ها بر مقدار ذخیره فسفر تاثیر می گذارد، ۹۳ درصد از کشت در شرایط غرقابی و حدود ۷ درصد آن در اراضی فاریاب مثل دیگر غلات کشت می شود. پاسخ به کوددهی فسفر، در شرایط غرقاب به دلیل شرایط احیایی که موجب افزایش حلالیت فسفر می شود، نامشخص است. در خاکهای با مقدار کم آهن فعال و فسفر کل و مقدار کم فسفر قابل استفاده خاک پاسخ به این نوع کودها محتمل خواهد بود. پاسخ به کودهای فسفری در شرایط فاریاب دارای احتمال بیشتری می باشد. به هر حال توصیه کود فسفری می بایستی بر اساس آزمون خاک، نوع خاک و تاریخچه پاسخ به مصرف فسفر باشد. سطح بحرانی فسفر در خاک بستگی به نوع خاک و عملکرد مورد انتظار دارد. از روشهای عصاره گیری مختلفی براى عصاره گیری فسفر در خاکهای شالیزاری استفاده می شود. در اراضی شالیزاری با کربنات کلسیم کم و یا بدون آن، نتایج روش اولسن می تواند به صورت جدول (۱۲) طبقه بندی شود.

برای دسته بندی خاک به روش بری -۱ می توان از جدول (۱۳) استفاده نمود. روش اولسن به دلیل اینکه در دامنه pH وسیعی استفاده شده و نیز قابلیت اندازه گیری فسفر قابل استفاده در شرایط ریزوسفر ویژه گیاه برنج را دارد، مناسب می باشد. عصاره گیری اسیدی مانند بری -۱، برای اندازه گیری فسفر در خاکهای شالیزاری و خشکه کاری اسیدی مناسب می باشد.

برنج با عملکرد هشت تن در هکتار همراه با کاه و کلش ۲۲ کیلوگرم فسفر در هكتار (معادل ۱۱۰ کیلوگرم کود سوپرفسفات تریپل)، از خاک برداشت می کند. برای حفظ عملکرد ۷-۵ تن در هکتار و جایگزینی فسفر تخلیه شده، میزان مصرف کودهای فسفری در دامنه ۳۰-۱۵ کیلوگرم در هكتار می باشد. در جدول (۱۴) توصیه مصرف فسفر براساس آزمون خاک ارائه شده است.

غلظت فسفر به سن گیاه، میزان نیتروژن مصرفی و واریته برنج بستگی دارد. در شرایط افزایش مصرف نیتروژن و کمبود فسفر، به دلیل اثر رقت، مقدار فسفر در بافت گیاهی کاهش می یابد. غلظت فسفر در برگها در مرحله گل دهی زمانی که گیاه برنج دچار کمبود پتاسیم و منگنز است، بیشتر می باشد. مشابه با دیگر عناصر غذایی، جذب فسفر به درجه حرارت وابسته است. جذب فسفر وقتی درجه حرارت از c ۱۵ به c ۳۰ کاهش یابد، ۵۶ درصد کم می شود. وجود سولفید هیدروژن در شرایط غرقابی موجب ترشح فسفر از ریشه می شود. افزایش در حلالیت فسفر در اثر شرایط غرقاب، موجب افزایش غلظت فسفر در گیاه می گردد. غلظت فسفر گیاه در نتیجه غرقاب تقریبا از 0/06 به 0/1 درصد می رسد. به دلیل اینکه بخش زیادی از فسفر در گیاه برنج در مرحله رسیدگی در دانه وجود دارد و غلظت فسفر دانه به طور نسبی ثابت می باشد، جذب کل فسفر بوسیله گیاه متاثر از عواملی است که عملکرد دانه را تحت تاثیر قرار می دهند. ۷۰ درصد تغییرات در جذب فسفر با تغییرات عملکرد همراه است. جذب کل فسفر ارتباط نزدیکی با تولید ماده خشک دارد. سطح فسفر خاک و مصرف کود فسفری همراه با نیتروژن و دیگر عناصر غذایی ممکن است غلظت فسفر در بافت برگی را تحت تاثیر قرار دهد. کود فسفر، میزان فسفر گیاه را به صورت معنی دار افزایش می دهد. واریته های برنج اختلاف قابل توجهی در مرحله پنجه دهی در غلظت فسفر دارند. در مرحله گل دهی اختلاف واریته ها، خیلی زیاد نیست. کود فسفری ممکن است برای چندین سال اثرات باقی مانده داشته باشد. میزان مصرف کودهای فسفری می بایست با تاکید بر روی میزان برداشت فسفر توسط گیاه و حفظ سطح فسفر قابل استفاده خاک تا جایی که ذخیره فسفر خاک عامل محدود کننده رشد و راندمان استفاده از نیتروژن نباشد، مدیریت گردد. جذب این عنصر به ویژه در مرحله اولیه رشد مهم است. وقتی فسفر بومی خاک پایین و سیستم ریشه گیاه توسعه ضعیفی دارد، استفاده بیشتر از مقدار نیاز گیاه، توصیه میشود. فسفر در داخل گیاه اگر به مقدار کافی در طی مراحل اولیه رشد جذب شده باشد، در مراحل بعدی دوباره وارد سیستم گیاه میشود. روشهای معمول که موجب ممانعت از کمبود فسفر و بهبود راندمان آن میشود به شرح زیر است:

 – واریته:

 کشت ارقامی از برنج که توانایی استفاده مؤثر از فسفر را به ویژه در خاکهای اسیدی دارند در کاهش کمبود فسفر گیاه مؤثرند. ارقام فسفر کارا به دلیل مورفولوژی بهتر ریشه یا افزایش ترشح اسیدهای آلی و اکسیژن از ریشه ها و همچنین عملکرد بیشتر در شرایط جذب فسفر پایین راندمان بالاتری در استفاده از فسفر دارند.

 – مدیریت خاک:

در سیستم کشت برنج – برنج، انجام شخم خشک کم عمق (۱۰ سانتی متر) در طی دو هفته بعد از برداشت توصیه میشود. شخم اولیه موجب افزایش اکسیداسیون خاک و تجزیه باقیمانده های گیاهی در طی دوره بعد کشت شده و باعث افزایش قابلیت استفاده فسفر در کشت بعدی برنج می شود. این عمل برای سیستم کشت خشکه کاری، به دلیل اینکه شخم اولیه بعد از برداشت برنج موجب کاهش قابلیت استفاده فسفر برای محصول بعدی (به طور مثال گندم) می گردد، توصیه نمی شود.

 – مصرف فسفوباکتریا:

استفاده از این کود زیستی به صورت پوشش روی بذر یا غوطه ور کردن ریشه نشاء در محلول آن مؤثر می باشد.

– مدیریت گیاه:

استفاده از بذر سالم ارقام با عماکرد بالا، تراکم مناسب و مدیریت مناسب آبیاری و مبارزه آفات،

 – مدیریت کاه و کالش:

 مخلوط کردن کاه و کلش با خاک. اگر چه کل مقدار برگشتی فسفر از این طریق کم می باشد (یک کیلوگرم فسفر در هر تن کاه و کلش)، در طولانی مدت برای بالانس فسفر خاک مفید خواهد بود.

– مدیریت کردی:

مصرف مقادیر مناسبی از کودهای نیتروژن و پتاسیم و رفع کمبود عناصر کم مصرف در کنار جایگزینی فسفر برداشت شده از خاک به وسیله محصول با مصرف کودهای فسفری، کودهای دامی و مواد دیگر (مثل کمپوست) در رفع کمبود فسفر مؤثر است. اگر علایم کمبود فسفر وجود داشته باشد، ممکن است پاسخ به مصرف کود فسفری دیده نشود. نوع کود مصرفی، روش و زمان مصرف، ظرفیت ذخیره فسفر خاک، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، ذخیره دیگر عناصر غذایی (مانند نیتروژن و پتاسیم)؛ مدیریت آب، درجه حرارت، نوع واریته، سیستم کشت و تاریخچه کشت در پاسخ برنج به مصرف کودهای فسفری مؤثرند. توصیه های عمومی برای استفاده کودهای فسفری به شرح زیر است:

– اگر کاه و کلش در مزرعه باقی می ماند و مقدار فسفر وارد شده از طریق کود دامی پایین است، مصرف حداقل ۲ کیلوگرم فسفر در هکتار به ازای هر تن دانه برداشته شده (بطور مثال، ۱۰ کلوگرم فسفر برای عملکرد ۵ تن در هکتار) برای جاوگری از تخلیه فسفر خاک ضروری است.

– اگر بیشتر کاه و کلش از مزرعه خارج شده و فسفر ورودی از منابع دیگر (کود دامی، آبیاری و رسوبات) خیلی کم است، مصرف حداقل ۳ کیلوگرم فسفر در هکتار به ازای هر تن دانه (بطور مثال، ۱۵ کیلوگرم فسفر برای عملکرد ۵ تن در هکتار) برای جلوگیری از تخلیه فسفر ضروری است.

روش و زمان مصرف کودهای فسفری:

کاربرد این کودها می بایست در زمان کاشت و یکباره انجام شود. در شرایط اراضی غرقابی، کودهای فسفری قبل از کشت و در ضمن عملیات و آماده سازی زمین در سطح خاک پخش شده و با شخم یا دیسک زیر خاک می شوند. بین منابع کودهای فسفری اختلاف کمی وجود دارد. به جز خاک فسفات که در خاکهای به شدت اسیدی نسبت به سوپر فسفات ساده برتری دارد. منابع کودی فسفر برای برنج به شرح جدول (۱۵) می باشد.

منبع کود فسفری براساس قیمت هر کیلو گرم فسفر (P2O5)، مقدار عناصر غذایی دیگر، حلالیت و واکنش کود فسفری با خاک انتخاب می شود. کودهای فسفری مقداری از گوگرد مورد نیاز را نیز تأمین می نمایند. در تغییر منبع کود فسفره عاری از گوگرد مثل سوپرفسفات تریپل به منبع دارای گوگرد مثل سوپرفسفات ساده توجه شود که ذخیره کافی در خاک یا ورودی به آن وجود داشته باشد. محلول کودی حاصل از حل شدن سوپرفسفات pH در حدود ۱ تا ۳ خواهد داشت. زمانیکه منبع کودی فسفات آمونیم باشد محلول حاصل pH در حدود ۷/۵ تا ۸ خواهد داشت.

۳-۱-۳- توصیه مصرف پتاسیم

برای تولید شش تن شلتوک حدود ۱۰۰ کیلوگرم پتاسیم از زمین برداشت میشود که ۸۰ درصد آن مربوط به کاه و کلش می باشد. توصیه مصرف پتاسیم می بایست براساس آزمون خاک صورت گیرد. حد بحرانی پتاسیم در خاک با روش استات آمونیوم یک نرمال برای خاکهای شالیزاری بسیار متغیر می باشد. در جدول (۱۶) توصیه مصرف پتاسیم براساس آزمون خاک ارائه شده است. مناسب ترین روش برای تعیین پتاسیم مورد نیاز، تعیین پتاسیم قابل استفاده خاک براساس ظرفیت تبادل کاتیونی خاک است. اگر مقدار پتاسیم قابل استفاده خاک کمتر از ۲/۵ درصد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک باشد، عکس العمل برنج نسبت به مصرف کودهای پتاسیمی مثبت است. کاربرد کودهای پتاسیمی محلول در مراحل خوشه دهی و پر شدن دانه به تولید دانه های با وزن بالا کمک می نماید.

۴-۱-۳- کلسیم

جزو ساختمانی پکتاتها در ساختمان دیواره سلولی بوده و نیز به عنوان یک فعال کننده آنزیمی در پایداری غشاء زنده مؤثر می باشد. کلسیم در تنظیم اسمزی سلول و تنظیم نسبت کاتیون به آنیون نقش دارد. کلسیم نسبت به منیزیم و پتاسیم در گیاه برنج کمتر متحرک می باشد. به دلیل عدم انتقال مجدد کلسیم به نقاط رویشی جدید، کمبود آن ابتدا در برگهای جوان مشاهده می شود. کمبود کلسیم موجب خلل در وظایف ریشه شده و گیاه برنج را در معرض سمیت آهن قرار می دهد. ذخیره کافی از کلسیم مقاومت گیاه برنج به بیماریها مثل بلایت باکتریایی برگی را افزایش می دهد. در گیاه نسبت Ca:Mg در ساقه های برنج در مرحله جوانه زنی یا خوشه دهی اگر ۱: ۱/۵ -۱ باشد مناسب است. سفیدی نوک برگها در نسبت Ca,Mg کمتر از یک ممکن است مشاهده شود. در خاک، هنگامی که کلسیم تبادلی خاک کمتر از یک سانتی مول بار در هر کیلوگرم خاک و یا درصد اشباع کلسیم خاک کمتر از ۸ درصد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک باشد، کمبود کلسیم اتفاق می افتد. برای رشد مناسب، اشباع ظرفیت تبادل کاتیونی از کلسیم بایستی بیش از ۲۰ درصد باشد. برای رشد مناسب نسبت Ca:Mg می بایست بیش از ۱: ۴-۳ در قسمت تبادلی و ۱:۱ در محلول خاک باشد. کمبود کلسیم ممکن است با کمبود بور اشتباه شود. برای تشخیص مساله تجزیه بافتهای گیاه می تواند کمک کند. دلایل کمبود کلسیم به شرح زیر می باشد:

 – مقادیر خیلی کم کلسیم قابل استفاده خاک (خاکهای هوادیده، اسیدی، شنی و خاکهای با ظرفیت تبادل کاتیونی کم)

 – pH قلیایی با نسبت Na:Ca تبادلی بالا که موجب کاهش جذب کلسیم می شود.

– استفاده از آب آبیاری غنی از بی کربنات سدیم

 – نسبت بالای Fe:Ca یا Mg:Ca که منجر به کاهش جذب کلسیم می شود. کاشت طولانی مدت برنج منجر به افزایش این نسبت ها می شود.

 – کاربرد زیاد کودهای نیتروژنی و پتاسیمی که منجر به افزایشی نسبت  NH4:Ca   یا K:Ca و کاهش در جذب کلسیم می شود.

– کاربرد مقادیر بالای فسفر که به علت تشکیل فسفاتهای کلسیم منجر به کاهش کلسیم قابل استفاده می شود.

 – کمبود کلسیم در اراضی شالیزارهای پائین دست غیرمعمول می باشد چونکه مقادیر کافی کلسیم در خاک، کودهای مصرفی و آب آبیاری وجود دارد. کاربرد کود دامی و بازگرداندن بقایای گیاه برنج برای جبران کلسیم برداشت شده از خاک مفید است. از سوپرفسفات ساده (۲۰ – ۱۳ درصد کاسیم) و یا سوپرفسفات تریپل (۱۴-9 درصد کلسیم) به عنوان منبع کلسیم نیز می توان استفاده کرد.

۵-۱-۳- گوگرد

تشخیص علامت کمبود گوگرد مشکل است. علایم آن بعضی اوقات با کمبود نیتروژن اشتباه می شود. دلایل کمبود گوگرد شامل مقدار قابل استفاده کم گوگرد در خاک، تخلیه گوگرد خاک در نتیجه کشت متراکم و استفاده از منابع کودی عاری از گوگرد مثل اوره به جای سولفات آمونیم، سوپرفسفات تریپل به جای سوپرفسفات ساده و KCl به جای و  (K2SO4) می باشد. در بیشتر کشورهای در حال توسعه مقدار گوگرد موجود در ته نشستهای اتمسفری به دلیل سطح آلودگی کم صنعتی ناچیز می باشد. غلظت گوگرد در آب زیرزمینی دارای دامنه وسیعی است. آب آبیاری دارای مقدار خیلی زیادی از غلظت سولفات می باشد. خاکهایی که در معرض کمبود گوگرد هستند شامل خاکهای حاوی آلوفانها (مثل اندی سل ها)، خاکهای دارای مواد آلی کم، خاکهای با هوادیدگی زیاد و مقادیر بالای اکسیدهای آهن و خاکهای شنی می باشند. آزمون خاک برای گوگرد قابل اعتماد نیست مگر اینکه منابع معدنی گوگرد از معدنی شدن بعضی از ترکیبات آلی گوگرد موجود باشد. سطح بحرانی گوگرد برای وقوع کمبود گوگرد به شرح زیر میباشد:

 – عصاره گیری با HCl ۰/۰۵ مولار، کمتر از ۵ میلی گرم گوگرد در کیلوگرم در خاک

– عصاره گیری با KCl ۰/۲۵ مولار، کمتر از ۶ میلی گرم گوگرد در کیلوگرم در خاک

 – عصاره گیری با  Ca(H2Po4) ، ۰/۰۱ مولار، کمتر از ۹ میلی گرم گوگرد در کیلوگرم در خاک

اصول مدیریتی :

در بیشتر اراضی پایین دست تامین گوگرد از منابع طبیعی یا کودهای گوگردی به اندازه یا بیش از برداشت گوگرد توسط گیاه می باشد. غلظت گوگرد در آب باران دارای دامنه وسیع بوده و از طرف ساحل یا مناطق صنعتی با فاصله کم می شود. در آسیا، ته نشست سالانه گوگرد دار بارندگیها از 2 تا 50 کیلوگرم گوگرد در هكتار می باشد. آب آبیاری به طور معمول به مقدار ۳۰-۱۰ کیلوگرم گوگرد را به شکل سولفات تأمین میکند. کمبود گوگرد به راحتی به وسیله استفاده از کودهای گوگردی برطرف می شود. بعضی از مدیریتهای مختلف برای مقابله با کمبود گوگرد شامل تخمین مقدار ورودی گوگرد از اتمسفر برای نیاز به مدیریت گوگرد، کاربرد گوگرد در بستر بذر (خزانه برنج) بوسیله استفاده از کودهای حاوی گوگرد مثل سولفات آمونیم و سوپرفسفات ساده، مخلوط کردن بقایا با خاک به جای برداشت کامل یا سوزاندن آن (در حدود ۶۰-۴۰ درصد گوگرد در بقایای گیاهی در طی سوزاندن از بین میرود) و بهبود مدیریت خاک برای جذب بهتر گوگرد توسط گیاه می باشد. نفوذپذیری مناسب (۵ میلیمتر در روز) برای ممانعت از شرایط احیاء، انجام شخم بعد از برداشت برای افزایش میزان اکسیداسیون سولفیدها در طی دوره بعدی کشت از جمله اقدامات مهم در بهبود شرایط خاکی است. رفع کمبود گوگرد نیاز به بالانس بین منابع کودی گوگرد و ورودی گوگرد از منابع دیگر مثل اتمسفر، آبیاری و مقدار موجود در خاک دارد. اگر کمبود گوگرد در مرحله اول رشد باشد، پاسخ به کود گوگردی سریع بوده و بازگشت علایم در طی ۵ روز از کاربرد کود گوگردی می تواند رفع شود. در رفع کمبود گوگرد به وسیله کودهای گوگردی به نکات زیر توجه شود:

در مناطقی که وضعیت حاصلخیزی خاک از نظر گوگرد خوب است و آب دارای مقادیر بالای گوگرد می باشد کود گوگردی استفاده نشود. در جایی که کمبود گوگرد نسبتاً مشاهده می شود، کاربرد ۱۰ کیلوگرم گوگرد در هکتار و در خاکهای با کمبود شدید گوگرد کاربرد ۴۰-۲۰ کیلوگرم گوگرد در هکتار توصیه میشود. کاربرد ۲۰-۱۵ کیلوگرم گوگرد در هکتار دارای اثرات باقیمانده برای دوره بعدی کشت برنج می باشد.

سمیت ناشی از سولفید

 غلظت بالای سولفید هیدروژن (H2S) در محلول خاک به علت شرایط احیای شدید و رسوب کم سولفید آهن (FeS) و همچنین کاهش در قدرت اکسیداسیون ریشه به علت وضعیت نامناسب تغذیه گیاه از جمله کمبود پتاسیم، فسفر، کلسیم و منیزیم اتفاق می افتد. کاربرد اضافی سولفاتها در کودها و فاضلابهای صنعتی در اراضی با زهکشی ضعیف و خاکهای دارای شرایط احیای شدید به ایجاد شرایط سمیت ناشی از احیای گوگرد و تشکیل سولفید هیدروژن کمک می نماید. اگر مقادیر کافی از آهن آزاد (Fe) وجود داشته باشد، غلظت سولفید هیدروژن به علت تشکیل سولفید آهن غیرمحلول، کاهش می یابد. سمیت به طور معمول همراه با مقادیر کم آهن در خاک می باشد. به دلیل اینکه باکتریهای احیا کننده سولفات ( SO4 -2) در pH بیش از ۵ فعال می شوند، سمیت سولفید هیدروژن به طور معمول بعد از غرقاب طولانی مدت بوجود می آید. علایم سمیت سولفید به صورت کلروز بین رگبرگی در جوانه های برگی، سیستم ریشه ای با رنگ قهوهای تیره و افزایش وقوع بیماری مثل پوسیدگی قهوه ای به دلیل عدم بالانس عناصر غذایی بروز می نماید. سمیت سولفید بستگی به غلظت سولفید در محلول خاک دارد. سمیت سولفید هیدروژن (H2S) وقتی غلظت آن در محلول خاک بیش از ۰/۰۷ میلی گرم در لیتر باشد به وقوع می پیوندد. علایم برگی سمیت سولفید با علایم کمبود آهن مشابهت دارد. دیگر معیارهای تشخیص مشابهت با سمیت آهن دارد. در غلظت بالای سولفید هیدروژن در خاک، جذب عناصر غذایی به دلیل کاهش در ترشح ریشه کاهش می یابد. مقادیر بالای سولفید هیدروژن اثر معکوسی بر متابولیسم گیاه برنج دارد. ریشه های گیاه برنج اکسیژن را برای اکسیداسیون H2S در ریزوسفر آزاد می کنند. سمیت H2S بستگی به قدرت اکسیداسیون ریشه، غلظت H2S در محلول خاک و ذخیره عناصر غذایی در ریشه دارد. گیاه برنج جوان قبل از توسعه شرایط اکسیداسیون در ریزوسفر نسبت به سمیت سولفید حساس است.

 مدیریت کاهش اثرات سمیت سولفید:

واریته های برنج با ظرفیت بالا در آزادسازی اکسیژن از ریشه ها تحمل بالایی به سمیت سولفید دارند. در آب و هوای معتدل، پوشش بذرها با اکسیدانت (مثل پراکسیداز) برای افزایش ذخیره اکسیژن و بهبود جوانه زنی بذر مناسب می باشد. ممانعت از غرقاب طولانی مدت و استفاده از آبیاری متناوب در خاکهایی که دارای غلظت بالای گوگرد و مواد آلی می باشند به بهبود شرایط کمک می نماید. تغذیه متعادل برنج به منظور بهبود قدرت اکسیداسیون ریشه توصیه میشود. کاربرد مقادیر کافی از پتاسیم و ممانعت از مصرف مقادیر بالای مواد آلی از جمله مدیریتهای کودی در کاهش اثرات سمی سولفید می باشد. انجام شخم خشک بعد از برداشت برنج به منظور افزایش اکسیداسیون گوگرد و آهن نیز توصیه میشود.