جایگزینی کود ازته با مایه تلقیح مزوریزوبیوم در نخود

جایگزینی کودهاي شیمیایی ازته با مایه تلقیح مزوریزوبیوم در زراعت نخود دیم
 

پیش گفتار:
خاك یکی از اجزاء مهم منابع پایه و بستر اصلی کشت گیاه محسوب می گردد. در طی سال هاي اخیر، علی رغم دستیابی انسان به فناوري هاي جدید، متاسفانه آثار سوء پیشرفت ، با بروز اختلالاتی در شرایط تعادلی منابع پایه، بویژه خاك و آب همراه بوده که باعث ایجاد انواع ناهنجاري ها و بحران هاي زیست محیطی شده است. لذا، اکنون بیش از هر زمان دیگري، نیاز به ارائه سیاست ها و راه حل هاي مناسب براي عرضه مواد غذایی در پاسخ به تقاضاي روزافزون جمعیت و در مسیري هماهنگ با ملاحظات زیست محیطی احساس می شود. بهره برداري علمی و اصولی از منابع خاك و آب، مستلزم افزایش شناخت و آگاهی همه سطوح دخیل در نحوه استفاده از آنها به منظور تغذیه صحیح گیاهی و مالاً افزایش عملکرد کمی و بهبود کیفی محصولات کشاورزي می باشد. یکی از وسایل ارتباطی مناسب براي بیان و اشاعه مبانی نظري و ارائه راهکارهاي علمی و فنی در جهت افزایش آگاهی و دانش مخاطبان، تهیه و تدوین نشریات فنی، آموزشی و ترویجی است. لذا، به منظور ترویج و نشر یافته ها و انتقال دستاوردهاي علمی و فنی پژوهشگران در بین کشاورزان پیشرو، کارشناسان و مروجان کشاورزي کشور، لازم است از نتایج پروژه هاي تحقیقاتی، اطلاعات فنی و کاربردي با رویکرد و محتوي آموزشی و ترویجی تهیه و در قالب نشریات چاپ و در اختیار مخاطبان و بهره برداران قرار گیرد. بر همین اساس، موضوع نقش مایه تلقیح در تثبیت ازت و تاثیر آن در افزایش عملکرد نخود که برگرفته از محتوي کاربردي پروژه تحقیقاتی: ”  کاهش مصرف کودهاي ازته از طریق افزایش پتانسیل تثبیت بیولوژیک ازت در مناطق زیر کشت نخود در کردستان ” می باشد، در قالب مطلب زیر تدوین گردیده است. باشد که با این گام، مخاطبان را به تلاش بی وقفه براي پاسداري از خاك و آب به عنوان بستر هستی فرا خوانیم.

مقدمه:

ازت یکی از عناصر پرنیاز و کلیدي براي رشد گیاه محسوب می گردد. تثبیت ازت مولکولی در گیاهان خانواده حبوبات، یک واکنش بیولوژیک براي تبدیل ازت آتمسفري به فرم ازت ترکیبی است که می تواند نیاز گیاه را به این عنصر مرتفع نموده و جایگزین کودهاي شیمیایی ازته شود. چنین جایگزینی هم از لحاظ اقتصادي و از نظر زیست محیطی در برنامه هاي کشاورزي پایدار مورد استقبال قرار گرفته است. امروزه استفاده از مایه تلقیح محرك رشد به منظور بهبود رشد کمی و کیفی گیاه و کاهش آلودگی هاي ناشی از مصرف کودهاي شیمیایی در بسیاري از نقاط دنیا مرسوم است. تحقیقات نشان داده است که با مصرف سطوح بالاتر کود ازته در گیاهان خانواده حبوبات، میزان تثبیت ازت توسط باکتریها کاهش می یابد.

ضرورت و اهمیت کشت نخود در منطقه :

کشت گیاهان خانواده حبوبات به منظور تولید مواد پروتئینی و تأمین علوفه در منطقه کردستان، داراي اهمیت ویژه اي است. گیاه نخود به دلیل جذب ازت هوا که توسط باکتریها در غده ریشه انجام میگیرد، خاك را از این عنصر غنی میسازد. در صورت مناسب بودن شرایط محیطی، نخود قادر است در هر هکتار حدود 100 کیلوگرم ازت به خاك اضافه نماید. نخود همچنین قادر است از فسفات هائی که قابلیت جذب کمتري در خاك دارند ، بهترین استفاده را به عمل آورد. گیاهان خانواده حبوبات مقدار زیادي ریشه و بقایاي گیاهی در زمین باقی میگذارند که پس از فرایند معدنی شدن از یکسو مقدار ازت استفاده شده توسط گیاهان را جبران میکند و از سوي دیگر، ذخیره مناسبی براي زراعت هاي آینده تناوب خواهد بود.

پتانسیل تولید نخود در منطقه:

سالانه بیش از 100000 هکتار از اراضی دیم در استان کردستان به کشت ارقام سفید و رنگی (دسی) نخود اختصاص می یابد ، مع الوصف عملکرد این گیاه در منطقه ، کم و حدود 340 کیلوگرم در هکتار است. اغلب اراضی مرتفع استان براي کشت نخود مناسب است . بطوریکه، رطوبت ذخیره شده در پروفیل خاك در مناطق خشک و نیمه خشک استان ، قادر است، چرخه زیستی نخود بهاره را تکمیل کند. همچنین ، در اغلب اراضی دیم استان، میزان فسفر و پتاسیم در حد کفایت بوده و نیازي به مصرف آنها نیست. لذا در این مناطق، اگر بتوان با آغشته کردن قبل از کاشت بذر نخود با باکتري مزوریزوبیوم، ازت مورد نیاز این گیاه را تامین نمود ، بقیه نیازها با توجه به استعداد هاي موجود ، فراهم خواهد شد. بنابراین، با توجه به اهمیت کشت نخود و پتانسیل هاي موجود در منطقه، ضروري است، تحقیقات همه جانبه اي در راستاي افزایش عملکرد نخود صورت پذیرد. به همین منظور در یک بررسی سه ساله در ایستگاه تحقیقات کشاورزي دیم سارال (خرکه)، سویه هاي مختلف باکتري ، بر روي نخود دیم محلی رقم پیروز به آزمایش گذاشته شد ، تا سویه برتر از لحاظ میزان تثبیت ازت و میزان عملکرد دانه انتخاب گردد.

اهداف تلقیح بذر :

در این بررسی، اهداف ذیل مورد نظر بوده است :
•    بررسی و مقایسه سویه هاي مختلف باکتري تثبیت کننده ازت در ریشه نخود و انتخاب سویه برتر
•    بررسی و مقایسه تاثیر تلقیح بذر و مصرف کود شیمیایی ازته بر عملکرد نخود دیم
•     بررسی امکان جایگزین کردن تلقیح بذر بجاي مصرف کودهاي شیمیایی در جهت دستیابی به اهداف کشاورزي پایدار در منطقه

مروري بر تحقیقات انجام شده :

با توجه به اینکه هر ساله، سطح قابل توجهی از اراضی دیم استان در تناوب با زراعت گندم، به کشت نخود اختصاص یافته و از طرف دیگر، پتانسیل هاي قابل توجهی در ارتباط با تامین رطوبت و عناصر اصلی فسفر و پتاسیم و همچنین توانایی نخود در تثبیت بیولوژیک ازت در منطقه فراهم است، لذا به منظور بهره برداري از استعدادهاي موجود، در یک مطالعه سه ساله در اراضی دیم ایستگاه سارال، ضمن مقایسه سویه هاي مختلف باکتری مزوریزوبیوم ، تاثیرات آنها بر خصوصیات شیمیایی خاك و عملکرد نخود دیم مورد بررسی قرار گرفت .

تیمارهاي آزمایش در تحقیق فوق به شرح ذیل بوده اند:
آزمایش با 14 تیمار، شامل 10 تیمار تلقیحی از سویه هاي برتر کشور و موسسات تحقیقات بین المللی ایکریسات و ایکاردا، توأم با کود ریزمغذي مورد نیاز بر اساس آزمون خاك یعنی9  کیلوگرم اسیدبوریک در هکتار شامل :
•    SW1 (لرستان)
•    SW2  (ایکریسات)
•    SW 3 (ایکاردا)
•    SW 6 (آذربایجان غربی)
•    SW 7 (کردستان )
•    SW9  (خراسان)
•     SW 12(کردستان)
•    W 13 (لرستان)
•    SW 14 (روانسر)
•    SW15  (ایکریسات)

و همچنین، چهار تیمار بدون تلقیح شامل:

•     MN30 مصرف 30 کیلوگرم ازت خالص در هکتار توأم با کود ریزمغذي
•    MN60   مصرف 60 کیلوگرم ازت خالص در هکتار توأم با کود ریزمغذي
•    C1  (شاهد اول) بدون ازت و بدون ریزمغذي
•    MC2  (شاهد دوم) بدون ازت ولی با مصرف کود ریزمغذي

نتایج سه ساله اثر تیمارهاي مختلف بر عملکرد دانه و میزان ازت گیاه و خاك نشان داد که :

1.    تلقیح بذر در افزایش عملکرد و بهبود تغذیه خاك بهتر از کودهاي شیمیایی ازته عمل کرده است.
2.    از بین سویه هاي مختلف اعمال شده، سویه بومی کردستان( SW7 ) ، در افزایش عملکرد و غنی سازي خاك ارجح تر بوده است.
3.    بالاترین عملکرد دانه به میزان 1231 کیلوگرم در هکتار که از سویه کردستان به دست آمده است، نسبت به تیمارهاي C1 (شاهد بدون مصرف ریزمغذي)،   MC2 ( شاهد با مصرف ریزمغذي) و ) MN30 ( مصرف30 کیلوگرم ازت خالص در هکتار) و MN60 (مصرف60 کیلوگرم ازت خالص در هکتار) ، به ترتیب 160 ، 102 ، 162 و 98 کیلوگرم در هکتار افزایش عملکرد نشان داده است.
4.    میزان گره هاي تشکیل شده بر روي ریشه نخود، در تیمارهاي تلقیح شده قابل توجه بوده است، بطوریکه در تیمارهاي تلقیحی، تعداد و اندازه گره ها، وزن ریشه و نسبت ریشه به اندام هوایی در مقایسه با تیمارهاي بدون تلقیح بیشتر بوده است.
5.    در تیمارهاي تلقیحی درصد ازت اندام هوایی و درصد ازت کل خاك در مقایسه با تیمارهاي بدون تلقیح بیشتر بوده است.
6.    در تیمارهاي تلقیحی، شاخص برداشت (نسبت دانه به کاه) در مقایسه با تیمارهاي بدون تلقیح بیشتر بوده است.
7.    تفاوت عملکرد تیمارهاي   MC2 ( شاهد با مصرف ریزمغذي) و  C1 ( شاهد بدون مصرف ریزمغذي ) نشان داد که مصرف کود ریزمغذي نیز موجب افزایش عملکرد می گردد. لازم به ذکر است که کود ریزمغذي مورد نیاز بر اساس آزمون خاك، اسید بوریک تشخیص داده شد. بنابراین، مصرف اسید بوریک موجب افزایش عملکرد دانه به میزان 118.5  کیلوگرم در هکتار شد. لذا، مصرف کود اسید بوریک علاوه بر استفاده از باکتري مزوریزوبیوم ، در اراضی مشابه محل اجراي طرح قابل توصیه میباشد.
8.     مصرف کود ازته، فعالیت باکتري ها را در انجام عمل تثبیت ازت در مقایسه با تیمارهاي تلقیح شده کاهش داده است.

بررسی هاي سایر محققین نیز نشان داده است که :

از جمله عناصر غذائی که علاوه بر کودهاي اصلی، مورد نیاز نخود بوده و کمبود آن در اغلب اراضی استان نیز مشهود است، عناصر روي و بور میباشد (توشیح، 1381) . تحقیقات نشان داده است که نخود متحمل به سرماست و بهتر است در اولین فرصت در بهار کشت گردد، زیرا کاشت دیر هنگام نخود، باعث کوتاهی گیاه، تعداد شاخ و برگ و غلاف کمتر و در نهایت عملکرد کمتر میشود (ملکوتی و لطف اللهی 1378 ) .همچنین بیان شده است که براي تولید محصول زیاد در زراعت حبوبات بایستی بذرها با مایه تلقیح باکتریائی آغشته گردد (فرزانه،  1368 ) .بررسی ها در پروژه “تلقیح و تغذیه بهینه نخود و عدس” نشان داد که استفاده از ریزوبیوم مناسب باعث افزایش معنی دار عملکرد در نخود و عدس میشود (ساسکاچوان،  2003 ) . همچنین گزارش شده است که استفاده از سطوح پائین کود ازته استارتر در زمان کاشت نتیجه خوبی بر عملکرد خواهد داشت، اما نتایج این آزمایشات در مورد ارقام مختلف متفاوت می باشد، بطوریکه نشان داده شده است که استفاده از کود ازته استارتر براي نخود تیپ دسی ضرورتی ندارد، اما در مورد نخود تیپ کابلی مؤثر می باشد (ساسکاچوان،2003 ).
همچنین بررسی ها در ایکاردا (1995) نشان داده است که کمبود عناصري مانند روي، آهن، بور و مولیبدن در مناطق جنوب و غرب آسیا و شمال آفریقا (WANA) مشاهده شده است. اوپلینگر و همکاران ( 1990 ) .نیز اظهار داشته اند که چنانچه در روي ریشه ها گره بندي خوبی تشکیل شده باشد، نیازي به مصرف کود ازته نخواهد بود.

نتیجه نهایی

استفاده از تلقیح بذر به جاي مصرف کود شیمیایی موجب:
•    دستیابی به عملکرد بیشتر
•    تثبیت ازت بیشتر در ریشه و تقویت خاك
•    کاهش هزینه تولید و کاهش آلودگی خاك به دلیل عدم مصرف کودهاي شیمیایی ازته

دستورالعمل فنی (چه باید کرد؟) :

•    آغشته کردن بذر قبل از کاشت با محلول%10 شکر، سریش و یا صمغ عربی براي ایجاد چسپندگی
•    اضافه کردن باکتري به میزان %2 به بذور آغشته به محلول چسپناك (تلقیح بذر)
•    قرار دادن بذور تلقیح شده به مدت چند دقیقه در سایه، براي خشک شدن سطح بذر
•    اقدام به کشت بذر (در اولین فرصت ممکن، یعنی در اواخر اسفند و یا اوایل فروردین، کار کشت انجام شود تا بذور فرصت کافی براي رشد و استفاده از بارندگی بهاره را داشته باشند).
•    انجام مراقبتهاي زراعی لازم در طول دوره رشد، بخصوص در ارتباط با آفات آگروتیس و هلیوتیس که در منطقه شایع بوده و باید به محض مشاهده، سریعاً نسبت به طعمه پاشی و سمپاشی اقدام گردد.

منابع:
•    اصغر زاده، ا، ن، صالح راستین و م، محمدي.1380 .بررسی پتانسیل ازت در همزیستی سویه هاي بومی مزوریزوبیوم سیسري (Mesorhizobium Ciceri) با دو رقم نخود (Cicer arienum) مورد کشت در ایران ، مجموعه مقالات ضرورت تولید صنعتی کودهاي بیولوژیک در کشور، نشر آموزش کشاورزي.
•    اسدي رحمانی،ه .ه، خسروي، ز، علیپور و م.ج، ملکوتی 1383. .نقش باکتریهاي محرك رشد ( PGPR ) در سلامت گیاه، مجموعه مقالات روشهاي نوین تغذیه گندم، انتشارات سنا، تهران، ایران
•    بنایی، تقی..1373 نخود از کاشت تا برداشت، انتشارات موسسه تحقیقات اصلاح وتهیه نهال وبذر.
•    توشیح،وفا.1381 گزارش پژوهشی”کاهش مصرف کود ازته از طریق افزایش تثبیت بیولوژیک ازت در مناطق زیر کشت نخود در استان کردستان”. مرکز تحقیقات کشاورزي کردستان
•    توشیح،وفا . 1381 گزارش پژوهشی”تعیین حد بحرانی عناصر کم مصرف درخاك وگیاه گندم”، مرکز تحقیقات کشاورزي کردستان.
•    خسروي، ه .، ك .خاوازي.، و ك.میرزاشاهی.1380 .استفاده از مایه تلقیح باقلا بجاي کود شیمیایی در منطقه صفی آباد دزفول، مجله خاك و آب، جلد12، شماره14، ویژه نامه مصرف بهینه کود، موسسه تحقیقات خاك و آب، تهران، ایران.
•    قاسم زاده گنجه اي، م.ا.اصغرزاده و م .افشاري.1382 بررسی تاثیر مایه تلقیح ریزوبیومی بر عملکرد محصول نخود در استان خراسان. خلاصه مقالات سومین همایش توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از کود و سم در کشاورزي، نشر آموزش کشاورزي، کرج، ایران.
•    ملکوتی،محمدجعفر و محمدآقا لطف اللهی ( 1378 ) نقش روي در افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزي و بهبود سلامتی جامعه، نشرآموزش کشاورزي.
•    مردوخی،محمود..1377 مقدمه اي بر نشریات تحقیقی-ترویجی استان کردستان،نشرآموزش کشاورزي.معاونت آموزش و تجهیز نیروي انسانی سازمان تات،کرج، ایران.

گرد آورندگان : وفا توشیح و محمد حسین سدری