تغذیه برنج و مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز آن
تغذیه برنج و مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز آن
مقدمه
برنج (Oryza Sativa L)، بعد از گندم مهمترین محصول زراعی و غذای بیش از نیمی از مردم جهان است. سطح زیر کشت برنج بعد از گندم بوده ولی از نظر کالری تولیدی از سایر غلات بیشتر می باشد. استان مازندران با ۲۳۷ هزار هکتار سطح زیر کشت برنج، مقام اول را در کشور به خود اختصاص داده است. این اراضی با ۴/۵ تن شلتوک در هکتار ۴۴ درصد از کل تولید کشور را دارا می باشند. ارقام محلی ۱۳۶ هزار هکتار و ارقام پرمحصول ۱۰۱ هزار هکتار از اراضی را به خود اختصاص داده که عمدتا طارم و ندا می باشد. نیاز ارقام مختلف برنج به عناصر غذایی متنوع بوده و با کم و بیش تفاوتهایی به بیش از ۱۶ عنصر غذایی نیازمند است. لذا با عنایت به توان پتانسیل حاصلخیزی خاکهای شالیزاری، کسری این عناصر به نسبتی که مورد نیاز برنج می باشد بایستی در اختیار گیاه برنج گذاشته شود. در ایران نیز مانند بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت که با افزایش جمعیت مواجه اند ضرورت دارد که به توسعه بخش کشاورزی بیش از پیش توجه شود زیرا بایستی برای تایین مواد غذایی و ارتقاء کیفیت آنها، ظرفیت تولید تا حد قابل توجهی افزایش یابد. این امر پس از بهبود و ارتقاء امر سرمایه گذاری در بخش کشاورزی با اصلاح روشهای به نژادی و به زراعی و استفاده از نهاده های کشاورزی امکان پذیر است.
دستیابی به افزایش بازدهی به روشهای مختلف امکان پذیر می گردد که ساده ترین راه آن استفاده بهینه از کودها در خاک می باشد. به عبارت دیگر مصرف بهینه کود به عنوان یکی از عوامل محدود کننده، نقشی کلیدی در افزایش عملکرد برنج ایفاء می کند. علی رغم ان که استفاده از کودهای شیمیایی در سه دهه گذشته موفقیتهای چشمگیری را در افزایش محصولات کشاورزی مخصوصاً برنج داشته ولی، به دلیل عدم رعایت مصرف بهینه کود و نیز عدم توجه به مسایل زیست محیطی، تداوم مصرف نامتعادل کودها اثرات تخریبی بر جای گذاشته است که از جمله این اثرات سوء، تجمع نیترات در آبهای زیرزمینی و تجمع کادمیم در خاکهای شالیزاری و دانه برنج می باشد. در بیانیه جهانی غذا حاصلخیزی خاک به عنوان کلید امنیت غذایی و کشاورزی پایدار عنوان گردیده و مطالعات فایو و محققین موسسه تحقیقات خاک و آب نشان داده است که در برنامه کودی تا ۶۰ درصد افزایش تولید در اثر مصرف بهینه کود بوده است. لیکن در کنار تجربه های حاصله برای تحقق پایداری حاصلخیزی خاک و مصرف بهینه کود، از هم اکنون بایستی تدابیری اندیشیده شود تا در اینده بتوان ضمن حفظ محیط زیست و پایداری تولیدات کشاورزی، نیاز غذایی جمعیت رو به افزایش را بطور کمی و کیفی تامین نمود. با رعایت اصول صحیح مصرف کود می توان به افزایش عملکرد در واحد سطح، بهبود کیفیت، غنی سازی، تولید بذرهای قوی از نظر جوانه زنی و رشد اولیه برنج ، افزایش استحکام و در نتیجه کاهش مصرف سموم شیمیایی، افزایش مقاومت برنج در برابر آفات و بیماریها ، زودرسی برنج ، کاهش آلودگی منابع آبی و خاکی و بهبود سطح سلامت جامعه دست یافت.
اثرات اقتصادی مصرف کود
کود یکی از مهمترین عوامل تولید محصول برنج است. استفاده از کود از سال ۱۹۰۰ میلادی به بعد، موجب افزایش محصول در جهان گردیده و کشور ژاپن از جمله کشورهایی است که از کود نهایت استفاده را می نماید. کود قادر است به میزان محصول بیفزاید ولی این افزایش محصول تابع عواملی از قبیل نحوه مصرف کود، مقدار مصرف شرایط اقلیمی و اکولوژیکی خواهد بود. همانطور که کود باعث بالا رفتن میزان محصول می شود ولی استفاده بیش از اندازه توصیه شده و نیز کاشت ارقامی که پاسخ مثبت به معرفی کود نمی دهند، هر کدام از این عوامل به ترتیب ۲۰ تا ۵۰ درصد و ۲۰ تا ۴۰ درصد می تواند در کاهش محصول موثر باشند. در برنجکاریهای مازندران در شرایط معین و متداول سایر عوامل (نوع رقم، مقدار آب، …) افزایش تولید ناشی از مصرف کود می تواند طیفی از صفر تا ۱۰۰ درصد را شامل گردد . دو نکته مهم در مصرف کود که باید مورد توجه قرار گیرد مصرف مقادیر مناسب کود بر اساس درجه حاصلخیزی خاک و مصرف متعادل کود می باشد. به عبارت دیگر مصرف بهینه کود در گرو مصرف کارآمد (دارای راندمان بالای استفاده از کود) و مصرف متعادل (تامین نیاز تمامی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه) آن می باشد. بنابراین با تنظیم مقدار مصرف کود بر اساس نیاز گیاه (نوع رقم)، آزمون خاک و افزایش راندمان مصرف کود (کاهش مصرف کودهای شیمیایی) بدون کاهش عملکرد در واحد سطح می توان در کل هزینه تولید صرفه جویی نمود .
عناصر غذایی مورد نیاز برنج
برنج برای رشد و نمو نیاز به کربن، اکسیژن، هیدروژن، ازت، فسفر، پتاس ، گوگرد، کلسیم، منیزیم، منگنز، روی، آهن، مس ، بر، کلر، سیلیس و … دارد. سه عنصر کربن، اکسیژن و هیدروژن از طریق آب و هوا تایین میگردد و عناصر معدنی دیگر از طریق خاک توسط گیاه جذب شده و به مصرف می رسد که غالباً مقادیر جذب شده از خاک برای رشد مناسب گیاه کافی نبوده و به همین منظور باید از کود استفاده شود. از بین عواملی که در تولید موثرند، افزایش عملکرد ناشی از مصرف کود بطور متوسط حدود ۲۵ درصد می باشد و این نشان دهنده اهمیت فراوان کود در افزایش تولید برنج است.
عناصر غذایی پر مصرف
ازت و نقش آن در برنج
ازت پرمصرف ترین عنصر مورد نیاز برنج است. بعلاوه این عنصر مهمترین نهاده تولید و محدود کننده ترین عنصر غذایی در تولید برنج در گستره جهانی محسوب می شود. به ازای تولید هر تن دانه (شلتوک) بایستی ۲۰ کیلوگرم ازت جذب گیاه شده باشد، از طرفی نیاز برنج به دیگر عناصر غذایی پرمصرف (ماکرو) عمدتاً به عرضه و فراهمی ازت بستگی دارد. هنگامی که ازت کافی در اختیار گیاه قرار گیرد، نیاز به دیگر عناصر غذایی اصلی مثل فسفر و پتاسیم افزایش می یابد. این عنصر به رشد سریع گیاه (افزایش ارتفاع و تعداد پنجه)، افزایش اندازه برگ، تعداد دانه در خوشه، درصد دانه های پر در هر خوشه، مقدار پروتیین دانه و وزن هزار دانه کمک می نماید. بنابراین ازت تمامی مشخصه های موثر بر عملکرد را تحت تاثیر قرار می دهد. در این میان کود میکرو زرد (NPK ۳۰-۶-۶) و نیز حاوی عناصر میکرو ۱۰۰۰ میلی گرم آهن، ۵۰ میلی گرم روی، ۵۰۰ میلی گرم منگنز، ۵۰۰ میلی گرم مسی بصورت کلات ۲۰۰ میلی گرم بر و ۵ میلی گرم مولیبدون با داشتن درصد بالای نیتروژن، می تواند بخشی از انرژی مورد نیاز گیاه برای تبدیل نیترات به آمونیم و سپس اسیدهای آمینه لازم را فراهم نموده بنابراین مصرف آن در مرحله خروج گیاه از مرحله روزت و قبل از گل دهی به میزان ۱۰-۷ کیلوگرم به روش کود آب (Fertigation) یا به روشی محلول پاشی به غلظت 2-5 در هزار ضروری است. ضمنا باید توجه داشت که مصرف نیتروژن اضافی سبب، رشد رویشی گیاه نسبت به ریشه می شود که گیاه را به ورس حساس می کند. همچنین زیادی ازت گیاه را به آفات و بیماریها حساس میکند.
فسفر و نقش آن در برنج
فسفر برای بسیاری از واکنش های بیوشیمیایی معطوف به متابولیسم کربوهیدراتها، پروتیین ها، چربی ها و انتقال انرژی در گیاه عنصری ضروری محسوب می شود. این عنصر در گیاه متحرک بوده و پنجه زنی، نمو ریشه و زودرسی را موجب می گردد. جذب فسفر به مقدار کافی در اوایل دوره رشد گیاه، اهمیتی بسیار دارد، این اهمیت در اندامهای زایشی بیشتر نمایان است. مقدار نیاز برنج به فسفر در مقایسه با نیتروژن و پتاسیم به مراتب پایین می باشد . از طرف دیگر با توجه به سابقه طولانی در مصرف فسفات آمونیوم، در مناطق شالیزاری، مقدار کودهای فسفاتی مصرفی را باید کاهش داده و حتماً بر مبنای آزمون خاک از کودهای فسفاتی استفاده شود.
مصرف بی رویه کود فسفره و عوارض آن
مصرف بی رویه کودهای فسفره نه تنها تاثیری در افزایش عملکرد ندارد بلکه به علت ایجاد اختلال در تغذیه گیاه موجبات کاهش عملکرد را نیز فراهم می نماید. مصرف بی رویه کود فسفره کمبود عنصر ریز مغذی روی (Zn) را شدت بخشیده و موجب کاهش عملکرد می شود. بعلاوه مصرف زیاد و مداوم فسفر باعث مسمومیت خاک می شود و به علت داشتن عنصر خطرناک کادمیم، مشکلاتی را برای سلامتی انسان به همراه دارد. موسسه تحقیقات خاک و آب اعلام نموده که زیادی فسفر در برخی شالیزارها سبب کوتولگی قد برنج گردیده (موسسه تحقیقات برنج، ) ۱۳۷۹ که به احتمال فراوان زیادی فسفر سبب مسمومیت و کوتاهی ارتفاع بوته های برنج شده است ، زیرا افزایش بیش از حد فسفر، جذب سایر عناصر ریزمغذی بویژه آهن، روی و بر را تحت الشعاع قرار می دهد. در مجموع می توان گفت با توجه به اثرات سوء تجمع کادمیم در خاکهای شالیزاری، اعمال نظارت بر تهیه و تولید کودهای فسفاته و مصرف انها بر مبنای آزمون خاک می بایست همگانی شود تا شاهد توسعه کشاورزی پایدار همراه با تامین سلامتی جامعه باشیم. میکرواستارتر (۱۰-۵۲-۱۰) با داشتن درصد بالای فسفر قابل حل، پس از تشکیل سیستم ریشه ای در اوایل فصل رشد به عنوان یک رشد دهنده سریع ( استارتر)، باعث گسترش سیستم ریشه ای قوی و سالم می گردد. میزان مصرف آن 5 -7 کیلوگرم در هکتار به روش کود آبیاری و یا روش محلول پاشی به غلظت ۲-۵ در هزار می باشد .
پتاسیم و نقش آن در برنج
بعد از ازت، پتاسیم بیشترین نقش را در افزایش کمی و کیفی برنج ایفا می نماید. عنصر پتاسیم به مقدار زیادی (مشابه ازت) توسط گیاه برنج جذب می شود (ارقام پرمحصول ۴ برابر ارقام محلی پتاسیم جذب می کنند. نقش این عنصر در برنج عبارتند از: افزایش سطح برگ، افزایش میزان کلروفیل، تاخیر در ریزش برگها، افزایش مقاومت به تنش های محیطی بویژه سرما، افزایش مقاومت گیاه در برابر بیماریها از جمله آکاگاره (علت این بیماری نارسایی در جذب مواد غذایی توسط گیاه برنج در بعضی از خاکهاست و کمبود طبیعی پتاسیم در خاک، تولید هیدروژن سولفوره H۲S زیاد در خاک، کمبود فسفر در خاک از جمله عوامل پیدایش این بیماری است ) افزایش استحکام ساقه و کاهش ورس. از طرفی پتاسیم با افزایش فعل و انفعالات گیاه موجب افزایش کارآیی کودها بخصوص نیتروژن می گردد. در گذشته هنگامیکه میزان محصول برنج تولیدی در واحد سطح پایین بود، بیشتر خاکها توان تامین پتاسیم مورد نیاز برنج را دارا بودند، لذا در بیشتر آزمایشها پاسخ به پتاسیم منفی و یا اندک بود طی دو دهه اخیر، کاهش قابل توجهی در پتاسیم قابل استفاده در خاکهایی که قبلا کمبودی نداشتند مشاهده شد که دلایل عمده آن را می توان بهره برداری متراکم و ممتد از اراضی شالیزاری رواج استفاده از ارقام پرمحصول، استفاده از ابهای زیرزمینی به جای آبهای سطحی که عرضه پتاسیم را در مزارع کاهش میدهد ، اقزایش مصرف کودهای ازته و فسفره، استفاده محدود از کودهای پتاسیمی و آبشویی فراوان پتاسیم ذکر نمود. با عنایت به مراتب فوق توصیه مصرفی کود پتاسیم در شالیزارهای شمالی کشور ضروری به نظر می رسد . نتایج تحقیقات نشان داده است که در بسیاری از خاکها به دلیل تخلیه شدید پتاسیم و رس بالا، با مصرف مقدار کم سولفات پتاسیم قبل از کاشت، عکس العملی در رشد برنج مشاهده نمی شود . تحت چنین شرایطی یا بایستی مقدار مصرف کود سولفات پتاسیم را (قبل از کاشت) به مقدار خیلی زیاد افزایش داد یا اینکه از کود کلرور پتاسیم بصورت سرک استفاده نمود. نتایج تحقیقات انجام گرفته در گیلان نیز نشان داد که تقسیط کود پتاسیم در سه مرحله (زمان نشاء کاری، حداکثر پنجه زنی و تشکیل خوشه اولیه) حداکثر جذب را در پی خواهد داشت. در زراعت برنج، کلرور پتاسیم به دلیل ارزانتر بودن و افزایش محصول به نسبت ۱۰-۱۵ درصد در مقایسه با سولفات پتاسیم برتری دارد ، البته این در حالی است که مزارع مشکل آب نداشته باشند و در مواردی که خاک دچار کمبود گوگرد می باشد، بهتر است از سولفات پتاسیم استفاده شود. کود میکرو Highpotash با دارا بودن ۳۶ درصد پتاسیم که در آب صد درصد محلول می باشد، این امکان را برای گیاه فراهم می سازد تا بطور کامل نیاز خود را نسبت به این عنصر حیاتی بر طرف سازد. پتاسیم موجود در میکرو Highpotash از طریق ریشه و برگ قابل جذب می باشد و می تواند در فعال سازی سیستمهای آنزیمی گیاه نقش موثری بازی کند.
عناصر کم مصرف ( ریز مغذی ها )
در بین عناصر ریزمغذی، برنج نسبت به کمبود روی حسایت بیشتری نشان می دهد . نتایج بررسی عناصر کم مصرف در شالیزارهای شمال کشور مؤید آن است که غلظت عناصر غذایی آهن و منگنز بیشتر از حد بحرانی و میزان روی در برخی مزارع کمتر از حد بحرانی بوده است. تحت چنین شرایطی مصرف سولفات روی در افزایش عملکرد و کیفیت برنج بسیار موثر خواهد بود. تحقیقات اخیر نشان داده است که مصرف عناصر پرمصرف همراه با سولفات روی بیشترین عملکرد را تولید نموده ولی موجب کاهش غلظت فسفر شد. این محققان کاهش غلظت فسفر را به اثر آنتاگونیستی (برهمکنش منفی) روی بر جذب فسفر نسبت دادند. همچنین مصرف در خاک بهتر از محلول پاشی این عناصر خواهد بود. نتایج تحقیقات در خاکهای شالیزاری استانهای مازندران و گیلان نشان داد که بین پتاسیم و روی برهمکنش مثبت (سینرژیسم) وجود داشته و مصرف توام این دو عنصر اثرات بسیار مثبتی در رشد ریشه ها و بوته های شالیزاری داشت در واقع پتاسیم موجب افزایش جذب روی می شود. نظر به برهمکنش مثبت پتاسیم و روی و برهمکنش منفی بین روی و پتاسیم با کادمیم (عنصر خطرناک موجود در کودهای فسفره) در خاکهایی که به دلایل متعدد از جمله مصرف بی رویه کودهای فسفره دارای کادمیم بالا می باشند، تحت چنین شرایطی مصرف پتاسیم و روی بیشتر، مانع از جذب این الاینده مضر برای سلامتی گیاه، حیوان و انسان می گردد . باید نکته مهمی را در توصیه کود حاوی عنصر روی برای برنج در نظر داشت و آن موضوع تفاوت حساسیت و مقاومت ارقام مختلف برنج به عنصر روی می باشد که باید به مقدار فسفر و روی اولیه خاک ، رقم برنج، عملکرد هکتاری و … توجه شود و چنانچه امکان تجزیه خاک وجود ندارد در مزارعی که علایم کمبود روی مشاهده می شود از این کود استفاده شود.
منیزیوم :
تقریبا نصف فسفر مورد نیاز گیاه برنج است ولی در خاکهای اسیدی می تواند جذب آن به مقدار فسفر باشد و چنانچه کمبود آن در خاک وجود داشته باشد مقدار عملکرد محصول را پایین می آورد. علایم کمبود منیزیم نوارهای سبز روشن تا زرد در برگهای جوان و در برگهای پیر علایم کلروز در سر برگها ایجاد شده و خوشه های ناقصی به وجود می آید.
اهن :
در آزمایشات زیادی که انجام گردیده ثابت شده که گیاه برنج مقدار زیادی آهن نیاز دارد ولی مقدار آهنی که گیاه برنج نیاز دارد ممکن است در خاک وجود داشته باشد ولیکن تمام گیاهان و به طور کلی برنج وقتی می توانند آهن را جذب نمایند که به صورت محلول و قابل جذب باشد و در خاکهای قلیایی معمولا آهن به صورت ترکیبات غیر قابل جذب وجود دارد و باید حتما این عنصر غدایی را به آن رساند.
بر :
برنج برای ریشه سالم و تکامل دانه نیاز به بر دارد و ثابت شده نشاء هایی که دارای کمبود بر هستند گیاهان سالمی به وجود نمی آورند در نتیجه در عملکرد محصول تاثیر زیاد خواهد داشت .
منگنز :
کمبود منگنز شیارهای طولی کلروز در برگهای برنج به وجود می آورد ولیکن چنانچه pH خاک پایین تر از ۶/۵ باشد کمبود منگنز به وجود نمی آید ولی در بالاتر از این pH احتمال کمبود منگنز بسیار زیاد می باشد.
امیدوارم تا اندازه ای اهمیت عناصر غذایی را برای گیاه برنج تشریح کرده باشم حال اگر چنانچه بخواهید محصول خوبی برداشت نمایید بستگی به نوع برنج مقدار ۸۵ تا ۱۵۰ کیلوگرم اوره و در حدود ۱۲۵ کیلوگرم فسفات آمونیوم برای مزارع برنج نیاز است تمام فسفات آمونیوم و نصف اوره را در اول فصل کاشت و نصف دیگر اوره را باید در موقع پنجه زنی به خاک داد.
همچنین مطالعه پستهای زیر نیز پیشنهاد میگردد
دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت اول )
دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت دوم )
دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت سوم )
دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت چهارم )
دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت پنجم )
