بررسی برهمکنش اسید هیومیک و نانو ذرات روی بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چیتی
محمد علی بهرامی
1
(
دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم وتکنولوژی بذر، واحد آشتیان، دانشگاه آزاد اسلامی، آشتیان، ایران.
)
نورعلی ساجدی
2
(
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.
)
شهرام شعاعی
3
(
3- گروه علوم وتکنولوژی بذر ، واحد آشتیان، دانشگاه آزاد اسلامی، آشتیان، ایران.
)
الکلمات المفتاحية: اسید هیومیک, عملکرد دانه, لوبیا چیتی, نانو کود روی,
ملخص المقالة :
به منظور بررسی تاثیر کاربرد هیومیک اسید و نانو ذرات روی بر عملکرد لوبیا چیتی رقم تلاش، آزمایش مزرعه ای در منطقه شازند استان مرکزی انجام گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1392-1393 اجرا شد. عوامل آزمایش شامل محلولپاشی با کود آلی هیومیک اسید در چهار سطح (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی لیتر در لیتر) به عنوان عامل اصلی و عامل دوم شامل محلول پاشی با کود نانو ذرات روی در چهار سطح (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی لیتر در لیتر) بود. نتایج نشان داد کاربرد کود آلی و کود نانو روی اثر معنی داری بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چیتی داشت به نحوی که بیشترین عملکرد دانه (3370 کیلوگرم در هکتار) از محلول پاشی لوبیا چیتی با 5/1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید و 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی بدست آمد. با محلول پاشی 1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی شاخص برداشت نسبت به شاهد 9/7 % افزایش یافت. نتایج کلی نشان داد با محلول پاشی 1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی از طریق بهبود اجزای عملکرد می توان به عملکرد مطلوب در لوبیا چیتی رقم تلاش دست یافت.
بررسی برهمکنش اسید هیومیک و نانو ذرات روی بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چیتی
چکیده
به منظور بررسی تاثیر کاربرد هیومیک اسید و نانو ذرات روی بر عملکرد لوبیا چیتی رقم تلاش، آزمایش مزرعه ای در منطقه شازند استان مرکزی انجام گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال 1392-1393 اجرا شد. عوامل آزمایش شامل محلولپاشی با کود آلی هیومیک اسید در چهار سطح (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی لیتر در لیتر) به عنوان عامل اصلی و عامل دوم شامل محلول پاشی با کود نانو ذرات روی در چهار سطح (صفر، 5/0، 1 و 5/1 میلی لیتر در لیتر) بود. نتایج نشان داد کاربرد کود آلی و کود نانو روی اثر معنی داری بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چیتی داشت به نحوی که بیشترین عملکرد دانه (3370 کیلوگرم در هکتار) از محلول پاشی لوبیا چیتی با 5/1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید و 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی بدست آمد. با محلول پاشی 1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی شاخص برداشت نسبت به شاهد 9/7 % افزایش یافت. نتایج کلی نشان داد با محلول پاشی 1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی از طریق بهبود اجزای عملکرد می توان به عملکرد مطلوب در لوبیا چیتی رقم تلاش دست یافت.
واژه های کلیدی: اسید هیومیک، عملکرد دانه، لوبیا چیتی، نانو کود روی
مقدمه
حبوبات دارای ارزش غذایی زیاد، قابلیت نگهداری به مدت طولانی و سرشار از پروتئین میباشند( Pormousavi et al., 2007). این مواد از مهمترین منابع پروتئینی در رژیم غذایی انسانها به شمار میآید. میزان پروتئین حبوبات در حدود دو برابر غلات بوده که میتواند به عنوان مکمل پروتئین غلات در رژیم غذایی جای گیرد. در بین حبوبات، لوبیا از نظر سطح زیر کشت و تولید مقام اول را در جهان دارا است (Dorri, 2008). به منظور تولید بیشتر محصول، کاربرد مقادیرکافی و متعادل عناصر غذایی متناسب با عملکرد مورد انتظار شرط اساسی میباشد. توصیه کودی لوبیا بر اساس تجزیه خاک و بافت گیاهی و عملکرد مورد انتظار برای یک رقم خاص صورت میگیرد (مجنون، 1387).
نتایج یک ازمایش مزرعهای انجام شده در خاکهای دچار فقر روی مشخص کرد که بذرهای با مقدار کمتر روی (355 نانو گرم روی در بذر)، عملکرد دانه کمتری در مقایسه با بذرهای با مقدار بینابینی (800 نانو گرم ذوی در بذر) و بالای روی (1465 نانو گرم روی دربذر) تولید کردند. استامپولس و همکاران (2009 Stampoulis et al,) اثرات 5 نانو ذره (نانو تیوپ کربن چند جداره، نقره، مس، دی اکسید روی، سیلیسیوم) را بر جوانه زنی، طول ریشه و بیوماس کدو ارزیابی و مشاهده نمودند نانو ذرات مس سبب کاهش طول ریشه نسبت به شاهد شد و بیوماس گیاه تحت تاثیر نانو ذرات مس؛ نقره و نانو تیوپ کربن کاهش یافت.
لوپز و همکاران (Lopez-Moreno et al. 2010) در بررسی جذب و تجمع نانو ذرات اکسید روی توسط دانه های سویا مشاهده نمودند روی جذب شده توسط جوانه ها بطور معنی داری در غلظت 500 میلی لیتر بر لیتر بیشتر بود و در غلظتهای بالاتر، تجمع نانو ذرات باعث کاهش جذب و تجمع گردید همچنین با افزایش غلظت نانو ذرات روی ، ریشه ی سویا کاهش یافت.
بر اساس مشاهدات تهیر و همکاران (2009Tahir et al. ) اثر محلول پاشی روی بر میزان پروتئین دانه معنی دار بود و حداکثر محتوی پروتئین دانه (4/11%) در تیمار محلول پاشی Znso4- EDTA در مقایسه با تیمار شاهد (8/9%) به دست آمد. سالاردینی (1371،salardini) نیز بیان نموده که اغلب اراضی ایران در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده است و با مشکل کمبود مادهی آلی، pH بیش از هفت، کربنات کلسیم نسبتا زیاد و مصرف بیش از حد کودهای فسفردار مواجه بوده و تحت چنین شرایطی قابلیت استفاده بعضی از عناصر کم مصرف از جمله روی کم میباشد. مقدار ماده آلی خاکهای مناطق خشک که بیش از 60 % زمین های کشاورزی ایران را شامل میشوند، پایین و اغلب کمتر از یک درصد میباشد (شریفی و ساعدنیا، 1386). از طرفی خاکهای مناطق آهکی به دلیل pH بالا، مشکلات تغذیه ای عناصر کم مصرف از جمله آهن، مس، منگنز و روی وجود دارد. افزودن مواد آلی به خاک به علت اثرهای سازندهای که بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک دارد، به عنوان یکی از ارکان مهم باروری خاک مورد توجه میباشد (رحیمیان، 1377). والدز پرز و همکاران (2011Valdez-Perez,) در بررسی کشت لوبیا با ورمی کمپوست حاصل از لجن زباله تر و کود معدنی مشاهده نمودند گیاهان کشت شده در ورمی کمپوست با حداقل کود معدنی بهترین توسعه را یافتند. باروری خاک به شدت به محتوی مواد آلی وابسته است (Liu and Shi, 2010). اسید هیومیک و اسید فولویک با کلات کردن عناصر ضروری سبب افزایش جذب عناصر شده و باروری خاک و عملکرد درگیاهان را افزایش میدهند. خرم دل و همکاران (1387) در آزمایشی نشان دادند که کاربرد کود هیومیک اسید در سیاهدانه باعث افزایش معنی دار ارتفاع گیاه، شاخص سطح برگ، حداکثر تجمع ماده خشک و سرعت رشد محصول در مقایسه با شاهد شد. کاوندر و همکاران (Cavender et al. 2003) در بررسی اثرات تغذیه ای و بیولوژیکی ورمی کمپوست بر سوگوم مشاهده نمودند ورمی کمپوست سبب افزایش میزان پتاسیم، فسفر و نیتروژن گردید همچنین وزن خشک ریشه و ساقه افزایش یافت. بنابراین هدف از انجام این تحقیق بررسی برهمکنش اسید هیومیک و نانو ذرات روی بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چیتی بود.
مواد و روش ها
پژوهش حاضر با هدف مطالعه اثر اسید هیومیک و نانو کود روی بر عملکرد واجزای عملکرد لوبیا چیتی در مزرعه با مختصات جغرافیایی طول جغرافیایی محل کشت 49 درجه و 48 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی آن 34 درجه و 3 دقیقه غربی و ارتفاع 2010 متر از سطح دریا در شهر شهباز استان مرکزی انجام شد. متوسط بارندگی در این منطقه 250- 300 میلی متر است. پس از عملیات خاکورزی و تسطیح، قطعاتی از زمین به ابعاد 6 متر در 8/1 متر تهیه شد سپس هر قطعه به سه کرت با فاصله 60 سانتیمتر،2 متر طول و 1.8 متر عرض تقسیم شد. بر اساس نتیجه ازمون خاک (جدول 1) ، قبل از کشت کودهای سوپرفسفات و اوره در زمین استفاده شد. کشت در تاریخ 22خرداد بصورت نمه کاری انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. برای اعمال تیمارها، نانو ذرات روی و اسید هیومیک هر کدام به میزان صفر (شاهد)، 5/0، 1 و 5/1 میلی لیتردر لیتر در دو مرحله محلول پاشی شد مرحله اول محلول پاشی در زمان 4 تا 5 برگی و مرحله دوم یک ماه پس از محلول پاشی اولیه صورت گرفت. آنالیز مرفولوژی و ساختار ذرات نانو به وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص کرد که اندازه آنها کمتر از 99 نانومتر بود.
صفات ارتفاع بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه از میانگین 10بوته پس از حذف اثرات حاشیه ای از هر کرت اندازه گیری شد. برای محاسبه عملکرد دانه، پس از کوبیدن بوته های برداشت شده از مساحت 2 متر مربع مقدار دانه به دست آمده توزین و پس از تخمین در واحد سطح عملکرد دانه ثبت گردید.
برای محاسبه شاخص برداشت از ابتدا و انتهای هر کرت آزمایشی 5/0 متر به عنوان حاشیه حذف شد و در هر کرت 2 متر مربع برداشت شد و پس از برداشت و خشک کردن نمونه ها، کل بوته ها توزین گردید (عملکرد بیولوژیک) و سپس دانه ها پس از کوبیده شدن جدا و توسط ترازوی دقیق وزن شدند (عملکرد دانه) و با استفاده از فرمول زیر، شاخص برداشت محاسبه شد.
100 × عملکرد بیولوژیک / عملکرد اقتصادی = HI
تجزيه داده های صفات مورد اندازه گيري با استفاده از سیستم اماری SAS انجام گرفت. مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد. نمودارها و جداول توسط نرم افزار Excel ترسيم گردید.
جدول 1- برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آرمایش
هدایت الکتریکی (dS.m-1) | pH | کربن الی(%)
| نیتروژن (%) | فسفر (mg/kg) | پتاسیم (mg/kg) | کلسیم (meq/l) | منیزیم (meq/l) | عمق نمونه (cm) | بافت خاک |
8/1 | 8/7 | 52/0 | 039/0 | 13 | 159 | 4/5 | 8/3 | 30-0 | لومی شنی |
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
نتايج حاصل از تجزية واريانس نشان داد اثر ساده هیومیک اسید و همچنین اثر ساده نانو کود روی در سطح احتمال 1 % ارتفاع بوته لوبیا را تحت تاثیر قرار داد. همچنین برهمکنش دوگانه هیومیک اسید و نانو کود روی نیز ارتفاع بوته لوبیا را در سطح احتمال 1 % تحت تاثیر قرار دادند (جدول 2).
جدول 2- تجزیه واریانس اثر کود روی و هیومیک اسید بر برخی خصوصیات عملکردی در لوبیا | |||||||||
شاخص برداشت غلاف | شاخص برداشت کل | عملکرد دانه | وزن صد دانه | تعداد دانه در غلاف | تعداد غلاف در بوته | ارتفاع بوته | درجه آزادی | ضریب تغییرات | |
*88/8 | **98/1 | *62/3076 | **13/7 | *84/0 | 53/1 | **53/54 | 2 | تکرار | |
**81/57 | **33/6 | **68/51804 | **82/16 | *63/0 | **69/6 | **16/158 | 3 | هیومیک | |
**92/40 | **90/7 | **19/43567 | **69/13 | **72/4 | **25/29 | **87/310 | 3 | روی | |
**36/10 | *29/1 | **18/30742 | **85/8 | *72/0 | 63/0 | **17/43 | 9 | هیومیک × روی | |
11/3 | 91/0 | 75/1229 | 62/1 | 01/0 | 06/1 | 52/0 | 30 | خطا | |
84/8 | 33/11 | 57/10 | 98/11 | 02/9 | 09/9 | 94/7 |
| ضریب تغییرات | |
*،** به ترتيب معني دار در سطح احتمال 5 و 1 % و ns غير معني دار هستند. | |||||||||
با توجه به جدول 3 محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید (95/66 سانتی متر) ارتفاع بوته لوبیا را 11 % نسبت به عدم کاربرد هیومیک افزایش داد. احتمالا کمبود عناصر غذایی در شرایط عدم تغذیه برگی دلیل کاهش رشد رویشی باشد، حال، توام شدن این مسئله با کاهش طول دوره رویش گیاه نهایتاً سبب کاهش ارتفاع بوته را فراهم کرده باشد. نژادحسيني و همکاران (1390) نیز توسعه ارتفاع در تیمار لوبیا چشم بلبلی تیمار شده با هیومیک اسید را گزارش کرده و اظهار داشتند که افزایش فراهمی مجموعه شرایط لازم برای رشد (دسترسی به آب و مواد غذایی تحت تاثیر هیومیک اسید و همچنین شرایط آب و هوایی) دلیل ارتقای چشمگیر ارتفاع بوته است. کاربرد 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو کود روی نیز ارتفاع بوته را 15% در مقایسه با تیمار عدم کاربرد نانو روی افزایش داد. به نحوی که حداکثر ارتفاع بوته معادل (87/69 سانتیمتر) از تیمار مصرف 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی بدست آمد.
جدول 3-مقایسه میانگین اثر ساده کود روی و هیومیک اسید بر برخی خصوصیات عملکردی در لوبیا | ||||||||
شاخص برداشت غلاف (%) | شاخص برداشت کل (%) | عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار) | وزن صد دانه (گرم) | تعداد دانه در غلاف | تعداد غلاف در بوته | ارتفاع بوته (سانتی متر) | تیمارها | |
|
|
|
|
|
|
| هیومیک اسید | |
15/78c | 82/41c | 50/2362c | 32/40d | 75/4b | 92/8d | 65/59c | صفر | |
80/79bc | 81/41c | 50/2742b | 90/41c | 7/5ab | 43/9c | 38/63b | 5/0 | |
20/81ab | 92/42b | 25/3001a | 42/42b | 75/5ab | 61/9b | 47/67a | 1 | |
38/82a | 20/43a | 50/3182a | 87/42a | 82/5a | 70/10a | 95/66a | 5/1 | |
|
|
|
|
|
|
| نانو ذرات روی | |
85/76c | 75/41c | 25/2491c | 42/40d | 75/4c | 68/7d | 52/59c | صفر | |
14/79bc | 83/41c | 50/2747b | 72/41c | 42/5b | 38/9c | 96/61bc | 5/0 | |
12/81ab | 69/42b | 25/2891b | 35/42b | 65/5ab | 18/10b | 10/66ab | 1 | |
42/82a | 47/43a | 75/3158a | 02/43a | 97/5a | 41/11a | 87/69a | 5/1 | |
حروف مشابه در هر ستون نشان دهنده عدم اختلاف معنی‌دار بین میانگینها بر اساس آزمون دانکن می باشد. | ||||||||
به نظر می‌رسد در شرایطی که کود روی، عنصر روی را به عنوان عناصر حیاتی در فعالیت فتوسنتز و تولید اسمیلات در اختیار گیاه قرار می دهد، افزایش ارتفاع بوته غیر قابل اجتناب باشد. سماوات و ملکوتی (1384) با بررسی تاثیر هیومیک اسید مستخرج از ورمیکمپوست با منشاهای متفاوت را بر خصوصیات مختلف گیاهان زراعی بررسی و اظهار داشتند هیومیک اسید حاصل از ورمیکمپوست تهیه شده از کود خوک به جهت غنی‌تر بودن از نیتروژن و فسفر نسبت به ورمیکمپوست ضایعات غذایی تاثیر چشمگیر‌تری در ارتفاع گیاه دارد. اگرچه تاثیر هیومیک اسید حاصل از ورمیکمپوست ضایعات غذایی نیز بر ارتفاع بوته معنی‌دار بود.
نتایج اثر متقابل تیمارها نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته (2/71 سانتیمتر) از محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی و 1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید بدست آمد. همچنین کمترین ارتفاع بوته (6/48 سانتیمتر) از تیمار عدم کاربرد کودهای هیومیک اسید و نانو روی بدست آمد (جدول 4 و شکل 1).
جدول 4- مقایسه میانگین اثرات مرکب کود روی و هیومیک اسید بر برخی خصوصیات زراعی لوبیا | |||||||
شاخص برداشت غلاف (%) | شاخص برداشت کل (%) | عملکرد دانه (کیلوگرم در هکتار) | وزن صد دانه (گرم) | تعداد دانه در غلاف | تعداد غلاف در بوته | ارتفاع بوته (سانتی متر) | تیمارها |
|
|
|
|
|
|
| هیومیک اسید × نانو ذرات روی |
60/74k | 30/40e | 15/1975k | 40/37i | 00/4 | 95/6h | 6/48i | صفر× صفر |
30/76j | 12/41d | 23/2275j | 50/40h | 80/4i | 85/8ef | 5/55h | صفر×5/0 |
60/78hi | 25/42bc | 18/2405h | 30/41g | 00/5h | 60/9d | 6/63f | صفر×1 |
10/81ef | 61/43a | 37/2795f | 10/42e | 20/5g | 30/10c | 9/70a | صفر×5/1 |
34/78i | 77/40de | 19/2315i | 60/40h | 70/4i | 05/7h | 3/56h | 5/0× صفر |
78/97h | 20/41d | 58/2605g | 61/41f | 70/5e | 70/9d | 1/60g | 5/0× 5/0 |
55/80fg | 40/42b | 34/2910e | 50/42d | 90/5cd | 90/9d | 1/68cd | 5/0× 1 |
36/81de | 90/42b | 06/3140c | 90/42c | 60/6a | 10/11b | 1/69bc | 5/0× 5/1 |
23/79h | 28/43ab | 30/2675g | 30/41g | 10/5gh | 20/8g | 1/63f | 1× صفر |
56/80fg | 11/42c | 29/2990d | 90/41e | 70/5e | 15/9e | 0/66e | 1× 5/0 |
21/82c | 78/42b | 21/3010d | 80/42c | 90/5cd | 95/9d | 6/69b | 1× 1 |
81/82b | 51/43a | 81/3330a | 70/43a | 10/6b | 15/11b | 2/71a | 1× 5/1 |
23/80g | 66/42b | 28/3000d | 40/42d | 20/5g | 55/8f | 1/66e | 5/1× صفر |
76/81cd | 91/42b | 57/3120c | 90/42c | 50/5f | 85/9d | 3/66e | 5/1× 5/0 |
14/83b | 36/43a | 42/3240b | 80/42c | 80/5de | 30/11b | 1/67d | 5/1× 1 |
42/84a | 88/43a | 08/3370a | 40/43b | 00/6bc | 10/13a | 3/68cd | 5/1× 5/1 |
حروف مشابه در هر ستون نشان دهنده عدم اختلاف معنی‌دار بین میانگینها بر اساس آزمون دانکن می باشد. | |||||||
شکل 1- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر ارتفاع بوته لوبیا
بر اساس نتايج حاصل از تجزية واريانس صفات اندازه گیری شده مشخص شد که اثر ساده هیومیک اسید و اثر ساده نانو کود روی (در سطح احتمال 1 %) تعداد غلاف (نیام) در بوته لوبیا را تحت تاثیر قرار داد اما برهمکنش دوگانه هیومیک اسید و نانو کود روی تعداد نیام در بوته لوبیا را به شکل معنی داری تحت تاثیر قرار ندادند (جدول 2).
با توجه به جدول 2 محلول پاشی با هیومیک اسید توانست تا 17 % تعداد غلاف در بوته را افزایش دهد (البته در مقایسه تیمار عدم کاربرد هیومیک اسید با تیمار محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر)، احتمالاً عواملی همچون دسترسی محدود گیاه به عناصر غذایی که در اثر عواملی همچون عدم تغذیه مناسب و قلیایی بودن خاک زراعی (نتایج تجزیه خاک) در شرایط عدم محلول پاشی هیومیک وجود دارد سبب کاهش توان رشد رویشی و کوتاه شدن دوره رویشی گیاه شده است و از این رو گیاه با کاهش تعداد غلاف در بوته سعی در تولید حداقلی از دانه های زایا داشته است که در این خصوص برخی محققین نیز به نتایج مشابهی دست یافتند (13). همچنین محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو کود روی نیز تعداد غلاف در بوته را به ترتیب 33 ، 18 و 12 % نسبت عدم کاربرد نانو روی، 5/0 و 1 میلی لیتردر لیتر نانو افزایش داد. به طور کلی بیشترین تعداد غلاف در بوته (41/11) از کاربرد 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو کود روی بدست آمد. و کمترین تعداد غلاف در بوته (68/7) از تیمار عدم تغذیه کود روی بدست آمد.
احتمالاً کاهش عناصر غذایی به طور غیر مستقیم با محدود کردن تقسیم و بزرگ شدن سلولها باعث کندی رشد و تولید گیاهانی ضعیف میشود که این مسئله خود باعث می شود گیاه توان کافی جهت حمایت از اندام های زایشی خود نداشته باشد که در نتیجه منجر به تشکیل تعداد کمتر غلاف می شود.
بر اساس نتایج برهمکنش تیمارها جدول 4 بیشترین تعداد غلاف در بوته (1/13) از تیمار محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو کود روی و محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید بدست آمد و کمترین تعداد غلاف در بوته (95/6) نیز در تیمار عدم تغذیه کودی بدست آمد (جدول 4 و شکل 2). احتمالاً کاربرد خاکی منابع آلی کود زماني ميتواند سودمند باشد که مدیریت پایدار در مزرعه اعمال شود چرا که عواملی که به طور کلی باعث تخریب خاکدانه و ناپایداری جمعیت میکروبی در خاک می شوند منجر به کاهش کارایی مصرف این نوع کودها می شوند اما زمانی که کاربرد کود آلی به شکل هوموس و کاربرد به صورت محلول پاشی باشد این مشکل بر طرف می شود. فلاح و همکاران (fallah et al. 1391) به بهبود عملکرد و اجزای عملکرد گندم تحت تیمار با هیومیک اسید اشاره داشتند.
شکل 2- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر تعداد غلاف در بوته لوبیا
تعداد دانه در غلاف
بررسی نتايج حاصل از تجزية واريانس صفات اندازه گیری شده نشان داد که اثر ساده هیومیک اسید و اثر ساده نانو کود روی در سطح احتمال 1 % تعداد دانه در غلاف لوبیا را تحت تاثیر قرار داد. اثر برهمکنش هیومیک اسید و نانو کود روی بر تعداد دانه در غلاف در سطح احتمال 5 % معنی دار بود.
نتایج مقایسه میانگین این صفات نشان داد محلول پاشی برگی لوبیا چیتی رقم تلاش با 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید 19 % تعداد دانه در غلاف را نسبت به عدم محلول پاشی هیومیک اسید بهبود داد به نحوی که بیشترین تعداد دانه در غلاف معادل 82/5 از تیمار محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید بدست آمد. ووگان و لینه هان (,Vaughan and2004 Linehan) نیز به توسعه موثر اجزای عملکرد گندم تحت تیمار با هیومیک اسید اشاره داشتند. همچنین حاجی بلند و همکاران (1383) در پژوهشی اعلام داشتند هیومیک اسید، میتواند با افزایش جمعیت و فعالیت باکتری های خاک، تولید فیتوهورمون های رشد گیاه را افزایش داده و در نتیجه عملکرد و اجزای عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار دهد. اما کاربرد نانو کود روی نیز تعداد دانه در غلاف را بهبود داد به شکلی که کاربرد با 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی بیشترین تعداد دانه در غلاف (97/5) را نشان داد که 24 % نسبت به تیمار شاهد (عدم محلول پاشی نانو روی) افزایش یافته بود (جدول 2).
اثرات متقابل تیمارها نشان داد بیشترین تعداد دانه در نیام (6/6) از تیمار محلول پاشی لوبیا چیتی با با 5/0 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی بدست آمد. کمترین تعداد دانه در نیام (0/4) در عدم استفاده از کود هیومیک اسید و نانو روی مشاهده شد (جدول 4 و شکل3). به نظر می رسد فرآيند فتوسنتز با مقدار عناصر غذایی همچون روی برگ ارتباط زيادي دارد، زيرا فتوسنتز با رابيسكو و ساير پروتئين هاي موجود در مزوفيل مرتبط است همزمان با كاهش ميزان عناصر غذایی برگ، مقدار فتوسنتز کاهش می یابد. در نتیجه در این پژوهش نیز می توان اصلی ترین دلیل ارتقای اجزای عملکرد را افزایش دسترسی به این عناصر در حین افزایش رشد و توسعه فتوسنتز و حجم اندام فتوسنتز کننده دانست.
شکل 3- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر تعداد دانه در غلاف بوته لوبیا
وزن صد دانه
بررسی نتایج تجزية واريانس وزن صد دانه لوبیا چیتی رقم تلاش نشان داد که اثر ساده هیومیک اسید و اثر ساده نانو کود روی در سطح احتمال 1 % وزن صد دانه لوبیا را تحت تاثیر قرار داد. همچنین در نتایج جدول تجزیه واریانس همان گونه که مشاهده می شود برهمکنش دوگانه هیومیک اسید و نانو کود روی نیز وزن صد دانه لوبیا چیتی را در سطح احتمال 1 % تحت تاثیر قرار دادند (جدول 2).
محلول پاشی لوبیا چیتی رقم تلاش با 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید وزن صد دانه لوبیا را (6 %) نسبت به تیمار عدم محلول پاشی هیومیک اسید افزایش داد و به 87/42 گرم رساند. تاثیر مثبت محلول پاشی با هیومیک اسید بر وزن هزار دانه در آزمایشات دیگر (بولنت آسیک و همکاران، 2009) نیز به اثبات رسیده است. همچنین فلاح و همکاران fallah et al. 1391) ) اظهار داشتند که طی تغذیه گیاه با هیومیک اسید به دلایلی همچون افزایش در سرعت و میزان دسترسی گیاه به عناصر افزون بر توسعه اندام های زیر زمینی، وزن دانه در بوته را افزایش مییابد.
همچنین کاربرد نانو کود روی نیز وزن صد دانه را افزایش داد. به طور کلی بیشترین وزن صد دانه (02/43 گرم) از کاربرد 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی بدست آمد. شایان ذکر است که کاربرد نانو روی در سطح مذکور 7 % نسبت به عدم کاربرد نانو کود روی وزن صد دانه را ارتقا بخشید (جدول 2). به نظر ميرسد كاربرد كود هیومیک اسید و نیز نانو کود روی با توسعه ایي که در اندام فتوسنتز کننده ایجاد کرده اند (افزایش عملکرد بیولوژیک) منجر به افزایش تولید و ذخیره آسیمیلات را فراهم کرده اند. در نتیجه افزایش فتوسنتز جاری و حجم مواد در انتقال مجدد، مشخص است که موجبات حصول دانه هایی با اندوخته آندوسپرمی بالاتر را فراهم می آورد.
نتایج اثر متقابل تیمارها نشان داد بیشترین وزن صد دانه (7/43 گرم) از تیمار محلول پاشی لوبیا چیتی با 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی همراه با 1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید بدست آمد (جدول 4 و شکل 4). در این پژوهش کمترین وزن صد دانه (4/37 گرم) نیز در تیمار عدم کاربرد کود آلی (هیومیک اسید) و نانو روی بدست آمد (جدول 4 و شکل 4).
شکل 4- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر وزن صد دانه لوبیا
نتایج تجزية واريانس عملکرد دانه لوبیا چیتی نشان داد که اثر ساده هیومیک اسید، اثر ساده نانو کود روی و همچنین برهمکنش دوگانه هیومیک اسید و نانو کود روی در سطح احتمال 1 % عملکرد دانه لوبیا چیتی رقم تلاش را تحت تاثیر قرار داد (جدول 2).
مطابق جدول 3، محلول پاشی با 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید عملکرد دانه را (26 %) نسبت به عدم محلول پاشی هیومیک اسید افزایش داد. تاثیر مثبت محلول پاشی با هیومیک اسید بر عملکرد دانه در چند آزمایش به اثبات رسیده است (13 و 11). در پژوهش حاضر نیز بیشترین عملکرد دانه (5/3182 کیلوگرم در هکتار) از تیمار محلول پاشی لوبیا چیتی رقم تلاش با هیومیک اسید 5/1 میلی لیتردر لیتر بدست آمد و کمترین عملکرد دانه (5/2362 کیلوگرم در هکتار) نیز از تیمار عدم محلول پاشی لوبیا با هیومیک اسید بدست آمد.
همچنین کاربرد نانو روی نیز عملکرد دانه را افزایش داد. به طور کلی در ارتباط با نانو کود روی بیشترین عملکرد دانه (75/3158 کیلوگرم در هکتار) از کاربرد 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی بدست آمد (جدول 2). در تحقیقی مشاهده شد (گرول و همکاران، 1997) که کاربرد روی در مقایسه با عدم کاربرد آن، سبب افزایش قابل توجه عملکرد دانه لوبیا گردید. آنها دریافتند که استفاده از کود روی از طریق تحریک فتوسنتز و افزایش رشد و دسترسی به آب و عناصر معدنی موجب این افزایش عملکرد شده است. افزودن روی به گیاه ممکن است نه تنها در جذب سایر عناصر همچون نیتروژن به گیاه کمک کرده باشد بلکه شرایط فیزیکی و فرایندهاي حیاتی خاك را نیز بهبود داده و با ایجاد یک محیط مناسب براي رشد ریشه موجبات افزایش عملکرد دانه را از این طریق نیز فراهم کرده باشد. همچنان که تالوس و همکاران (2006. Thalooth et al) نیز اذعان داشتند محلول پاشی روی منجر به افزایش عملکرد می شود که در اینجا با توجه به نظر محققین چند دلیل عمده را می توان برای افزایش عملکرد دانه تحت تاثیر روی بیان کرد در ابتدا لازم به ذکر است که بیان شده روی منجر به افزایش رشد ریشه می شود. (Alloway. 2004) همچنین به نقش اساسی روی در نمو بساک ها و افزایش قابلیت حیات دانهی گرده و افزایش فتوسنتز، رشد سریع گیاه و بهتر شدن جذب نیتروژن (ملکوتی و طهرانی، 1379) اشاره کرد.
اثرات متقابل تیمارها نشان داد بیشترین عملکرد دانه (08/3370 کیلوگرم در هکتار) از تیمار محلول پاشی نانو روی و هیومیک اسید مشترکاً در دوز 5/1 میلی لیتردر لیتر بدست آمد. کمترین عملکرد دانه (15/1975 کیلوگرم در هکتار) نیز در تیمار عدم محلول پاشی نانو روی و هیومیک اسید روی لوبیا چیتی رقم تلاش بدست آمد (جدول4 و شکل5). حضور نانو روی در کنار هیومیک اسید که علاوه بر تغذیه سریع و در محل (محلول پاشی) گیاه زراعی، ضمن توسعه قابل توجهی که در بافت زیر زمینی گیاه به وجود آورده موجبات حصول حداکثر عملکرد دانه را در بین تیمارها فراهم آورده است.
شکل5- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر عملکرد دانه لوبیا
شاخص برداشت کل و شاخص برداشت غلاف
بررسی نتایج تجزية واريانس صفات اندازه گیری شده نشان داد شاخص برداشت کل و شاخص برداشت غلاف لوبیا چیتی تحت تاثیر هیومیک اسید و نانو کود روی در سطح احتمال 1 % تحت تاثیر قرار گرفته است همچنین برهمکنش هیومیک اسید و نانو کود روی شاخص برداشت کل لوبیا چیتی رقم تلاش را در سطح احتمال 5 % و شاخص برداشت غلاف را در سطح احتمال 1 % تحت تاثیر قرار داد (جدول 2).
بر اساس نتایج جدول مقایسه میانگین محلول پاشی با 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید منجر به افزایش 4 و 6 درصدی در شاخص برداشت کل لوبیا چیتی و شاخص برداشت غلاف لوبیا چیتی شد به نحوی که بیشترین شاخص برداشت کل (2/43 %) و بیشترین شاخص برداشت غلاف (38/82 %) از کاربرد 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید بدست آمد. و کمترین شاخص برداشت کل (82/41 %) و کمترین شاخص برداشت غلاف (15/78 %) نیز از تیمار عدم کاربرد هیومیک اسید بدست آمد(جدول 3). افزایش شاخص برداشت در گندم محلول پاشی شده با هیومیک اسید توسط سایر محققین نیز اثبات شده است (شریف، 1381). همچنین کاربرد نانو روی نیز شاخص برداشت کل و غلاف لوبیا چیتی را افزایش داد، به نحوی که در تیمار محلول پاشی 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو روی شاخص برداشت کل (47/43 %) و شاخص برداشت غلاف (42/82 %) به ترتیب نسبت به عدم محلول پاشی نانو روی 4 و 8 % افزایش را نشان دادند (جدول 2). حسین آبادی و همکاران (Hasan abadi et al, 1385) نیز افزایش شاخص برداشت در گندم پس از کاربرد عنصر روی را نشان دادند.
نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل تیمارها نشان داد بیشترین شاخص برداشت کل (88/43 %) و بیشترین شاخص برداشت غلاف (83/84 %) مشترکاً از تیمار محلول پاشی لوبیا چیتی با 5/1 میلی لیتردر لیتر هیومیک اسید و 5/1 میلی لیتردر لیتر نانو کود روی بدست آمد. همچنین کمترین شاخص برداشت کل و شاخص برداشت غلاف (30/40 و 60/74 %) در تیمار عدم کاربرد کود آلی هیومیک اسید و نانو کود روی دیده شد (جدول 4 و شکل 6). احتمالاً افزایش دسترسی عناصر غذایی (کاربرد هیومیک اسید) و فراهمی عنصر روی (کاربرد نانو روی) دو عامل اصلی در افزایش شاخص برداشت گیاه بودهاند. به نظر می‌رسد افزایش توان تولید آسیمیلات در گیاه به واسطه محلول پاشی هیومیک اسید و نانو روی منجر به ادامه بیشتر فتوسنتز در فاز زایشی و افزایش ظرفیت و سرعت انتقال مجدد مواد به مخازن را فراهم کرده اند که در نتیجه افزایش نسبت دانه به مجموع بیوماس حاصل گردیده است.
شکل6- اثر متقابل هیومیک اسید و کود روی بر شاخص برداشت کل لوبیا
نتیجه گیری
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد کاربرد محلول پاشی نانو ذرات روی و اسید هیومیک تاثیر معنی داری بر صفات مورد بررسی داشت. همچنین مصرف توأم کود هیومیک اسید و نانو کود روی مصرفی از کاربرد جداگانهشان موثرتر واقع شد. تغذیه لوبیا چیتی رقم تلاش با کودهای هیومیک اسید و نانو کود روی منجر به افزایش رشد و توسعه اندامهای فتوسنتز کننده شده و نیز با افزایش طول دوره رشدی که نشان دهنده تداوم فعالیت اندامهای فتوسنتزی است موجبات افزایش تولید بیوماس را فراهم میآورند. نهایتاً میتوان اظهار داشت کودهای هیومیک اسید و نانو کود روی با تامین نیاز کودی لوبیا در حد قابل قبول جهت دستیابی به عملکرد حداکثری مفید هستند. بنابراین نانو کود و هیومیک اسید قادرند با تاثیر بر افزایش رشد و توسعه اولیه اندام ها موجبات بهبود جذب آب و مواد معدني را فراهم کنند در نتیجه شرایط رشد گیاه را بهبود می بخشد و باعث افزایش عملکرد محصول میگردد. با توجه به نتایج با محلول پاشی 1 میلی لیتر در لیتر هیومیک اسید توام با 5/1 میلی لیتر در لیتر نانو کود روی می توان به عملکرد مطلوب دست یافت.
1- حاجی بلند، ر.، اصغرزاده، ن. و مهرفر، ز. 1383. مطالعه اکولوژیکی ازتوباکتر در دو منطقه آذربایجان و تاثیر تلقیح بر رشد و مواد معدنی گندم. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی. 8 (2): 75-89.
2-رحيميان، ح.، كوچكي ع. و زند ، ا. 1377. تكامل، سازگاري و عملكرد گياهان زراعي. (تألیف ايوانز، ال. تي.). انتشارات نشر آموزش كشاورزي. 487-495 صفحه.
3-سالاردینی، ع.ا. 1371 .حاصلخیزی خاک. انتشارات دانشگاه تهران. ص385-380.
4-شریفی، ع. و ر. ساعدنیا. 1386. اصلاح نخود. پژوهش و سازتدگی، فصلنامه علمی، تحقیقاتی و آموزشی جهاد سازندگی، 5 (16):36-39.
5-فلاح، ا.، مهدوی، ف.، اسماعیلی، م. ع.، و پیردشتی، ح. 1391. مطالعه ویژگی های مورفولوژیکی، شاخص های فیزیولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم. مجله علوم کشاورزی. 4:2. 280-297.
6-مجنون حسینی، ن. ١۳٨٧. زراعت و تولید حبوبات. انتشارات جهاد دانشگاهی واحد تهران. چاپ چهارم.
7-ملکوتی، م. ج. 1378. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود در ایران. نشر آموزش کشاورزی. 279/ ص.
8-ملکوتی، م. ج. و لطفاللهی، ج، ا. 1378. نقش روی در افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزی و بهبود سلامنی جامعه. نشر آموزش کشاورزی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
9-ملکوتی، م، ج. و طهرانی، م. 1379. نقش ریز مغذیها در افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی. عناصر خرد با تاثیر کلان. انتشارات دانشگاه تربیت مدرس.
11-Bulent Asik, B., Turan, A., Celik, H. and Vahap Katkat, A. 2009. effects of humic substances on plant growth and mineral nutrients uptake of wheat (Triticum durum cv. Salihli) Under Conditions of Salinity. Asian Journal of Crop Science. 1: 87-95.
12- Cavender, N. D., Atiye, R. M. and Knee, M. (2003). Ver-micompost stimulates mycorrhizal colonization of roots of Sorghum bicolor at the expense of plant growth. Pedobiolo-gia.47: 85-89. (www.urbanfischer.de/journals/pedo).
13-Cordeiro F.C., Catarina, C.S., Silveira, V. And De Souza, S. R. 2011. Humic acid effect on catalase activity and the generation of reactive oxygen species in corn (Zea mays). Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 75(1): 70-74.
- Dorri, H.R. (2008). Bean Agronomy. Publication Series of Research Center of Bean, Khomein. pp. 46. (In Persian).
14-Grewal, H. S., J. Stangoulis, T. Porter, and R. D. Graham. 1997. Zinc efficiency of oilseed rape (Brassica naous and junceae) genotypes. Plant Soil. 19: 123-132.
15-Liu, J. and D. C. Shi. 2010. Photosynthesis, chlorophyll fluorescence, inorganic ion and organic acid amgumulations of sunflower in responses to salt and salt-alkaline mixed stress. Photosynthetica. 48: 127-134.
16- Lopez-Moreno, M. L., De La Rosa, G., Hernandez-Viezcas, J. A., Castillo-Michel, H., Botez, C. E., Peralta-Videa, J. R. and Gardea-Torresdey, J. L. (2010). Evidence of the differ-ential biotransformation and genotoxicity of ZnO and CeO2 nanoparticles on soybean (Glycine max) plants. Environ. Sci. Technol. 44: 7315–7320.
Pormousavi, M., Galavi, M., Danshiyan, J., Ghanbari, A. and Basirani. N. (2007). Effects of drought stress and manure on leaf relative water content, cell membrane stability and leaf chlorophyll content in soybean (Glycine max). Journal of Agriculture and Natural Resources Sciences. 60: 125-134. (In Persian).
17-Rengel, Z. 1995. Carbonic anhydrase activity in leaves of wheat genotypes differing in Zn efficiency. J. Plant Physiol. 147: 251-256.
18- Stampoulis, D., Sinha, S.K. and White, J. C. (2009). Assay-Dependent Phytotoxicity of Nanoparticles to Plants. Environmental Science Technology. 43: 9473–9479.
19-Tahir, M.M., Khurshid, M., Khan, M.Z., Abbasi, M.K. and Kazmi, H.M. 2011. lignite-derived humic acid effect on growth of wheat plants in different soils. Pedosphere. 21: 124-131.
20-Thalooth, A.T. Tawfik M.M. and Magda Mohamed, H. 2006."A Comparative Study on the Effect of Foliar Application of Zinc, Potassium and Magnesium on Growth, Yield and Some Chemical Constituents of Mungbean Plants Grown under Water Stress Conditions", World Journal of Agricultural Sciences. 2 (1): 37-46.
21-Valdez-Perez, M.A., Fernandez-Luqueno, F., Hernandez, F., Flores Cotera, L. B. and dendooven, L. (2011). Cultiva-tion of beans (phaseolus vulgaris L.) in limed or unlimed wastewater sluge, vermicompost or inorganic amended soil. Scientia Horticulturae. 128: 380-387.
22- Vaughan, D. and Linehan, D. J. 2004. The growth of wheat plants in humic acid solutions under axenic conditions. Plant and Soil. 44: 445 - 449.
This experiment was conducted in order to investigate the effect of humic acid and zinc nanoparticles on improving the yield of pinto beans, Talash cultivar in a farm of Shazand city of Markazi province. Experiment was performed as factorial based on a randomized complete block design (CRBD) with three replications. The studied factors included humic acid in four levels (0, 0.5, 1 and 1.5 ml/lit) and zinc nanoparticles in four levels (0, 0.5, 1 and 1.5 ml/lit). The results showed that, Application of this compound did significantly effect on yield and yield components. The highest seed yield (3370 kg/ha) was obtained from applied of 1.5 mg per liter humic acid with 1.5 ml/lit nanoparticles. With foliar application of 1 ml/liter humic acid along with 1.5 ml/lit zinc nanoparticles increased the harvest index by 7.9% as compared with control. In general, the results showed that foliar application of 1 ml/liter humic acid along with 1.5 ml/lit zinc nanoparticles, by improving the yield components, the pinto beans optimum yield is achieved.
Keywords: Grain yield, humic acid, Pinto beans, Zinc Nano fertilizer
