The impact of sulfur on some of the chemical traits of soil and silage sorghum yield
Subject Areas : crop production
1 - دانش آموخته كارشناسي ارشد گروه زراعت كشاورزي واحد خوي، دانشگاه آزاد اسلامي ، خوي – ايران
2 - گروه کشاورزی-دانشکده کشاورزی- دانشگاه ازاد اسلامی خوی-ایران
Keywords: biosulfur – silage sorghum – biofertilizer – sulfur,
Abstract :
To study the impact of the different amounts of sulfur on the PH of soil, the component yield of silage sorghum in the alkaloid soil, an experiment was carried out in the farming year of 1392 in the agricultural site of Negine Sabz company in Maku. It was based on complete random block design with three replications. Fertilizing treatments in this research were in seven levels without sulfur consumption ( control ) 150 kg/h, 300 kg sulfur per hectare, 450 kg sulfur per hectare, 600 kg sulfur per hectare, 300 kg sulfur plus bio-sulfur biofertilizer 600 kg plus bio-sulfur biofertilizer on the forage sorghum speedfeed. The results of the analysis variant traits showed that the amount of sulfur consumption had meaningful effects on the height and diameter of stalk, the leaf area, number of leaves, yield of wet weight, biologic yield, percentage of protein and soil acidity; but didn't have significant impact on the index of chlorophyll and electrical conduction of soil. The highest yield of wet forage was about the 7th fertilizing treatment of sulfur ( control ) had the lowest amount. The highest biological yield was 13550 kg/h. In general, the consumption of 600 kg sulfur together with biosulfur had the highest impact and the highest percentage of 12.36 kg of protein in average was attained.
ofinoculumbacteriaThiobacilluswithsulfurto increasethe digestibility ofphosphorus. Journalof Soil andWaterScience, 13(1):23-39.(In Persian).
Bodaghi,S.,M.Roshdi.,K.KHarazmi.,and J.KHalili Mahalleh.1999. Effectof planting patternandfoliarmicronutrientelementsiron, zincandboron onyield and yield componentsof maizesingle cross 704. Master ThesisAgriculture, Islamic Azad Universitytemper, 116pages.(In Persian).
Chapman,P.and M.E.Westgate.1993.Water deficit affects receptivity of maize silk. Crop Science Journal .33:279-282.
Deluca ,T.H.,F.O.Skogley ,and R.E.Engle.1989.Band-applied elemental sulfur to enhance the Phytoavailablilty of phosphorus in alkaline calcareous soil.And Fertilizers of Soils. 7 :340-350
Ejirlou,F.1996.Modifiedsorghumin65-75yearswith results oftherace, a research institute seed.
Graham,R.D.2008.Micronutrient deficiencies in crops and their global significance. micronutrient deficiencies in global crop production.Spring Press.Pp:216 .
Hergert.G.W,P.T.Nordquist,and B.A.Skates.1996.Fertilizer and crop management practices for Improving maize yield on high pH soils.Journal of plant Nutrition.19:(8-9),1223-1233.
Ghadiri,H.,and M.Majidian.1999.Effect ofnitrogenandirrigationcutinmilkanddoughstagesonyieldandwater use efficiencyofcorn. Journal of ScienceandTechnology of AgricultureandNatural Resources, 1(2):26-13.(In Persian).
Hergert.G.W,P.T.Nordquist, and B.A.Skates.1996.Fertilizer and crop management practices for Improving maize yield on high PH soils.Journal of plant Nutrition.19: (8-9),1223-1233.
Janzen ,H.H.andR.Betany .1987.The Effect of temperature and water potential on sulfur Oxidation in soil .Soil Science.144(2):81-89
Kalbasi ,M.,F.Filsoof andY.Rzainajad.1988.Effect of sulfur treatment on yield and uptake
Of Fe,Zn and Mn by corn , sorghum and soybean.Journal of Plant Nutrition.11(6-11):1353-1360.
Kaplan,M.,and S.Orman.1998.Effect of elemental sulfur and sulfur containing waste in Calcareous soil in Turkey.Journal of plant Nutrition.21(8):1655-1665
Kocheki,A.,and GH.H.Sarmadnia.2003.Plant phyisiology.Pub.Mashhad university (In Persion).pp.400(In Persian)..
KhaliliMahalleh,J.2001.Effect ofplantingdensityon growthand quantitativesorghumhybridsas a second cropin themood. Master ThesisAgriculture, Islamic Azad University,Branch, 157pages.(In Persian).
Lawrence ,J.R.,and J.J.Germida.1991.Microbial and chemical characteristics of elemental sulfur beads in agricultural soils.SoilBiology.Biochemical Journal.23(3):617-622.
Lindsay ,W.L.1972.Micronutrients in agriculture .Madison,Wise:soil science.societed.AM.
Malakoti,M.J.,and S.A.Hamadani.1991.Fertilizers andsoil fertility(translated) .antsharatPublishing Center, Tehran University, 220pages..(In Persian).
Malakoti.M.J.,and M.M.Tahrani.1999.Increasethe role ofmicronutrientsinMlkrdvimprove the qualityof agricultural products (crushed bythe impact ofmacro-elements) .antsharatTarbiatModarres University, 299pages.(In Persian).
Morthvedth,J.2003.Efficient fertilizer use micronutrient.Florida university publishing.16pp.
Navayi,F.,M.J.Malakoti.2002.Effect ofdietarynutrient balancesthequantity and quality ofmaize. Journalof Soil andWaterScience, 16(2):161-168..(In Persian)
Normohammadi,G.,A.Siadat.,and A.Kashani.1998.Cultivationof cereals(Volume I). ChamranUniversity .(In Persion).
Pahlavan,M.R.,G.A.Keykha.,G.R.Eatesa.,S.A.Kookhan,and M.R.Naroueiral.2006.The study of Effect Zn,Fe and Mn quality and quality of grain wheat.presented in 18th Word Congress of Soil Science.Julay 9-15.pp:23..(In Persion).
Pasian,C.C.2001.Micronutrient disorders.Ohaio state university fact sheet HYG.1252-9.
Parham,T.2006.Effect offertilizersmacro, microandtailmilletharveston yield andqualityRvbahy.payanaMasterof Agriculture, University of Zabol, 105pages..(In Persion).
Rosa .M.C.,J.J.Muchovej .,and V.H.Alvarez .1989.Temporal relation of phosphorus fraction in an oxisoil amended with rock phosphate and ThiobacillusThiooxcidans.American Journal of soil Science Society.53:1096-1100.
Rupela,O.P.,and P.Taura.1973.Isolation and characterization of thiobacillus from alkali soil.Soil Biology and Biochemistery.5:891-897.
SoltanBeigi,A.,M.Roshdi.,and K.Kharazmi.2009.Effects ofpretreatmentwithKlrmkvatseedsandcut irrigationonthe growthstages ofcorn varietiesAy.payanaMaster ofAgriculture, Islamic Azad Universitytemper, 137pages...(In Persion).
Tabatabai,M.A.1986.Sulfur in agriculture .American agronomy society,Madison,wise.USA...(In Persion).
Tate,R.L.1995.The sulfur and related biogeo chemical cycles.In soil microbiology.Johnwilley and sons Inc.,New York.P.359-372.
Vazquezmontiel,O.1996.Management of domestic waste water for reuse in irrigation.WaterScience Technology.33:355-362.
Wainwright,M.,W.Nevell ,and S.J.Grayston.1986.Effect of Organic matter on Sulfur oxidation in soil influence of sulfur oxidation in soil nitrification.Plant and soil .96.369-376.
Wainwright,M.1984.Sulfur oxidation in soil .Advanced in Agronomy.37:349-396.
Watkinson,J.H.,A.Lee,andD.R.Lauren .1987.Measurment of elemental sulfur in soil and sediments :Field sampling sample storage ,pretreatment,Extraction and analysis by high performance liquid chromatography Australian Journal Soil Research.25:167-178.
مجله پژوهش در علوم زراعی – سال ششم ، شماره 24، تابستان 1393 23
|
تاثیر گوگرد بر برخی خواص شیمیایی خاک و عملکرد سورگوم علوفهای
فاطمه خضرلو 1 ، فرزاد جلیلی2 و محمدرضا شکوهی3
چکیده
به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف مصرف گوگرد بر pH خاک، عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم علوفه ای در یک خاک قلیایی،آزمایشی در سال 1392 در سایت کشاورزی شرکت نگین سبز ماکو انجام گرفت.این آزمایش بر اساس طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام گردید.در این تحقیق تیمارهای کودی در هفت سطح شامل بدون مصرف گوگرد(شاهد)،150 کیلوگرم گوگرد در هکتار، 300 کیلوگرم گوگرد در هکتار، 450 کیلوگرم گوگرد در هکتار، 600 کیلوگرم گوگرد در هکتار، 300 کیلوگرم گوگرد به اضافه کود زیستی بیوسولفور، 600 کیلوگرم گوگرد به اضافه کود زیستی بیوسولفور بر روی سورگوم علوفهای اسپیدفید بود.نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد که مقادیر مصرف گوگرد بر صفات ارتفاع ساقه، قطر ساقه،سطح برگ، تعداد برگ، عملکرد وزن تر، عملکرد بیولوژیک،درصد پروتئین واسیدیته خاک اثر معنیداری داشت اما بر دیگر صفات مانند شاخص سبزینگی و هدایت الکتریکی خاک تاثیر معنیداری نداشت. بیشترین عملکرد علوفه تر مربوط به تیمار کودی هفتم(600 کیلوگرم گوگرد+کود زیستی بیوسولفور) شامل 54200 کیلوگرم در هکتار بود و تیمار عدم مصرف گوگرد (شاهد) دارای کمترین مقدار بود. بیشترین عملکرد بیولوژیکی به 13550 کیلوگرم در هکتار رسید.به طور کلی مصرف 600 کیلوگرم گوگرد همراه با کود زیستی بیوسولفور بیشترین اثر مثبت را بر صفات داشت به طوری که بیشترین درصد پروتئین با میانگین 36/12 بدسـت آمد.
کلمات کلیدی: بیوسولفور، سورگوم علوفه ای ، کود زیستی، گوگرد
ü [1] تاريخ دريافت : 30/02/93 تاريخ پذيرش: 25/10/93
- دانش آموخته كارشناسي ارشد گروه زراعت كشاورزي واحد خوي، دانشگاه آزاد اسلامي ، خوي – ايران . (نويسنده مسئول) khezerlouf@gmail.com
[2] - گروه زراعت كشاورزي واحد خوي، دانشگاه آزاد اسلامي ، خوي – ايران .
[3] - گروه زراعت كشاورزي واحد خوي، دانشگاه آزاد اسلامي ، خوي – ايران .
مقدمه
توليد محصول در سطح باز دهي مطلوب در خاكهاي آهكي باpH بالا همواره با مشكلاتي مواجه بوده است. بخش مهمي از اين مشكلات از آن جا ناشي ميشود كه از اين خاكها به علت وجود pH بالا و غلظت زياد یون كلسيم عناصر غذايي مانند آهن، روي و فسفر كه قابليت جذب آنها وابسته به pH است به صورت تركيب هاي نامحلول و غير قابل استفاده براي گياه در ميآيند (Kaplan and Orman,1998)، در ايران هم به علت آهكي بودن خاكها و عدم مصرف عناصر كم مصرف، عدم به كارگيري كودهاي دامي و سبز و عدم رعايت تناوب زراعي مناسب، كمبود عناصر كم مصرف در خاكهابه صورت حاد بروز كرده است.
گوگرد يكي از عناصر ضروري تمام شكلهاي حيات است و از لحاظ كيفي به اندازه نيتروژن در تشكيل پروتئينهاي سلولي اهميت دارد. اين عنصر بيشتر به لحاظ اثرات جانبي مفيدي كه در اسيدي كردن موضعي خاك و افزايش انحلال ساير عناصر غذايي دارد، اهميت پيدا مي كند. در بسياري از خاك ها به دليل بالا بودن اسيديته به رغم فراواني برخي عناصر غذايي، مقدار محلولو قابل جذب آنها كمتر از مقدار مورد نياز گياه است كه روش متداول براي مقابله با اين كمبودها، استفاده از كودشيميائي گوگرد دار است كه هم بهاي زياد و هم باز دهي كم دارد (MalakotiandHamadani,1991).
به طور كلي گوگرد در تشكيل كلروفيلدر گياهان، فعال كردن برخي از آنزيم مانند ATP سولفوريلاز، تشكيل آنزيم نيتروژناز و نيز در ساختمان شيميائي برخي ويتامينها مانند بيوتين ويتامين، مواد نافل الكترون مثل فرودوكسين و تشكيل گلوتاتيون و كوآنزيم A دخالت دارد. اين عنصر باعث افزايش مقاومت گياهان به امراض، خشكي وسرما ميشود واز تجمع نيتراتدرگياهان جلوگيري ميكند (Tabatabai,1986;Tate,1995).
گوگرد از جمله عناصري است كه به دليل ظرفيت اكسيده شدن و توليد اسيد سولفوريك، پتانسيل لازم را براي كاهش اسيدیته خاك در مقياس كوچك اطراف ذرات خود را دارا بوده و مي تواند در منطقه ریزوسفر در انحلال و و آزاد شدن عناصر ضروري موثر واقع شود.
(BesharatiandRastin,1999)
كاپلان وارمان (Kaplan and Orman,1998) در آزمايشي پي بردند مصرف گوگرد در يك خاك آهكي، عملكرد محصول و نيز مقدار آهن، روي، منگز و فسفر جذب شده توسط سورگوم را افزايش داده است.
طبق نتایج تحقيقات افزودن كود دامي و كود سبز به همراه گوگرد در خاكهاي آهكي و قليائي، باعث افزايش فعاليت ميكروبي خاك و كاهش شديد اسيدتيه خاك مي شود (Lawrence and Germida,1991؛ Wainwright et al,1986).
افزون گوگرد به خاك به منظور تامين نياز گياه به اين عنصر يا اصلاح اراضي و بهبود وضعيت تغذيه گياه وقتي موثر خواهد بود كه گوگرد به ميزان قابل توجهي در خاك اكسيد گردد (Janzenand Betany,1987). مصرف گوگرد در خاکهای آهکی با خنثی کردن آهک موجب افزایش قابلیت استفاده آهن و سایر عناصر غذایی کم مصرف گردیده است (Malakoti and Tahrani,1999). اثر گوگرد آسیاب شده بر عملکرد محصول و مقدار جذب آهن، منگنز و روی در سه گیاه ذرت، سورگوم و سویا توسط (کلباسی و همکاران Kalbasi andRzainajad ,1988 ) مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج بدست آمده نشان داد ضمن افزایش معنی دار عملکرد محصول ، اسیدیته خاک کاهش یافته و مقدار آهن، منگنز و روی قابل جذب افزایش یافته است و این همان کمک به تغذیه بهینه گیاه میباشد.
نوایی و ملکوتی (Navayi andMalakoti,2002) در تحقیقاتشان نشان دادند که با جذب بیشتر عناصری مانند آهن، روی و منگنز در خاک میزان پروتئین گیاه افزایش می یابد. طباطبایی و همکاران (Tabatabai,1986) به اثبات رساندند که مخلوط کردن یکنواخت گوگرد با خاک باعث افزایش سطح تماس آن با ذرات خاک میشود که این موضوع در خنثی نمودن اثرات سوء حاصل از اکسایش گوگرد موثر است. اكسيد اسيون تركيبات گوگردی در خاك منبع كسب انرژي براي گروهي از ميكروارگانيسم هاي موجود در خاك مانند انواع اكسيد كننده هاي گوگرد به خصوص باكتري هاي جنس تيوباسيلوس مي باشد كه اثرات مفيد آنها در اصلاح اراضي و بهبود تغذيه گياه نمي توان ناديده گرفت. مهمترين عامل كنترل كننده اكسايش گوگرد در خاك،ميزان و فعاليت بيوماس ميكروبي مي باشد. همه شكل هاي گوگرد، حتيگوگرد عنصري كه حلاليت آن بسيار كم است توسط ميكروارگانيسم ها اكسيده ميشود (Watkinson et al,1987).
اين تحقيق به منظور بررسي تاثير مقادير گوگرد در اسيديته خاك و عملكردسورگوم علوفهاييك خاك قليائي صورت گرفته است.
مواد و روشها
اين تحقيق در سال 1392 به صورت طرح بلوكهاي كامل تصادفي در سه تكرار در سايت كشاورزي شركت دامپروري و كشاورزي نگين سبز ماكو واقع درعرض جغرافيائي 39 درجه و 20 دقيقه عرض شمالي و طول جغرافيائي 45 درجه و 4 دقيقه طول شرقی پياده شد. ارتفاع منطقه از سطح دريا 870 متر، متوسط بارندگي ساليانه 260 ميلي متر بود. طبق تقسيم بندي اقليمي اين ناحيه داراي اقليم خشك با تابستانهاي خشك مي باشد و 190 – 160 روز از سال خشك است. تيمارهاي کودي مقادير مصرف گوگرد شامل؛ (تيمار شاهد بدون مصرف گوگرد)، (150 كيلوگرم در هكتار مصرف گوگرد خالص 99 درصد)، (300 كيلوگرم در هكتار مصرف گوگرد خالص 99 درصد) (450 كيلوگرم در هكتار مصرف گوگرد خالص 99 درصد)، (600 كيلوگرم در هكتار مصرف گوگرد خالص 99 درصد) (300 كيلوگرم در هكتار گوگرد خالص 99 درصد + كود زيستي بيوسولفور)، (600 كيلوگرم در هكتار گوگرد خالص 99 درصد + كودريستي بيوسولفور). عمليات تهيه زمين شامل شخم عميق پائيزهو شخم تكميلي در بهار، ديسك، تسطيع زمين و فاروزني در تمام مزرعه اعمال گرديد. توزيع كود طبق نتايج آزمون خاك به مقدار 350 كيلوگرم اوره در هكتار كه يك سوم آن هنگام كشت و دو سوم باقيمانده به صورت سرك به هنگام ساقه روي و دانه بندي انجام شد. تعداد كرت هاي آزمايشي 21 كرت براي هر گياه، فواصل خطوط كاشت 75 سانتي متر و فاصله بوته در رديف 5 سانتي متر، طول خطوط كاشت 6 متر و در هر كرت 5 رديف كاشت در نظر گرفته شد. صفات مورد بررسي شامل: شاخص سبزينگي، تعداد برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه، سطح برگ پرچم، عملكرد علوفه تر، پروتئين، عملكرد بيولوژيكي سورگوم، اسيدیته و هدايت الكتريكي خاک بود. ميزان سبزينگي پرچم برگ با استفاده از دستگاه كلروفيل سنج، تعداد برگ از طريق شمارش، ارتفاعبوته توسط متر، قطر ساقه با كوليس از سه نقطه بر حسب ميلي متر، سطح برگ پرچم برگ از طريق فرمول (بزرگترين طول × بزرگترين عرض برگ پرچم × 79/0) برحسب سانتي متر (KhaliliMahalleh ,2001)، عملكرد علوفه تر با توزين نمونه ها در زمان برداشت محاسبه شد.
میزان نیتروژن با دستگاه کجلدال تعیین شد و در صد پروتئين از رابطه درصد نيتروژن × 25/6 بدست آمد (KhaliliMahalleh ,2001). ميانگين وزن خشك بوته ها در هركرت به عنوان عملكرد بيولوژيك ثبت شد. براي مشخص شدن اسيدیته خاك از سه نقطه خاك هركرت از عمق 30 سانتي متري نمونه برداري انجام گرديد و بعد از مخلوط كردن نمونه ها اسيدیته آن معرف pH همان كرتثبت شد.
هدايت الكتريكي پس از استخراج عصاره گل اشباع با دستگاه عصارهگیر اندازه گيري شد. تجزيه آماري داده ها با استفاده از نرم افزار MSTATC و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار EXCEL انجام گرفت.
نتايج و بحث
نتايج تجزيه واريانس (جدول 2) نشان داد كه اختلاف معنيداري بين سطوح مصرف كود در صفاتي مانند تعداد برگ، ارتفاع بوته، قطر ساقه، سطح برگ، عملكرد علوفه تر، پروتئين، عملكرد بيولوژيكي، اسيدیته (pH) وجود دارد، اما بر شاخص سبزينگي و هدايت الكتريكي معنیدار نبود.
شاخص سبزينگي
نتايج نشان داد كه اختلاف معنيداري بين سطوح مصرف كود در مورد اين صفت در سورگوم وجود ندارد(جدول 2). چنين به نظر ميرسد مقادير مختلف مصرف گوگرد بر ميزان كلروفيل برگ در اين آزمايش تاثيري نداشته است اگر چهدر مواردي گزارش شده كه افزون كودهاي حاوي عناصر كم مصرف بر ميزان كلروفيل برگ موثر مي باشد (Graham, 2008). در تحقيق حاضر از آنجا كه نيتروژندر حد كافي در تمامي كرت هاي آزمايش به طور يكسان مصرف شده است بنابراين به نظر مي رسد نیتروژن به اندازه كافي در دسترس بوته ها قرار گرفته و با توجه به عدم بروز نشانه هاي كمبود نيتروژن، ميزان سبزينگي در تمامي كرت هاي آزمايش شرايط مشابهی داشته است (جدول3).
تعداد برگ
نتايج تجزيه واريانس دادههاي مربوط به تعداد برگ نشان ميدهد كه مقادير مصرف گوگرد تاثير معني داري بر تعداد برگ در سورگوم داشت (جدول 2) مقايسه ميانگين سطوح مختلف مصرف كودي نيز نشان داد كه افزايش برگ متاثر از افزايش مصرف كود گوگرد بوده است به طوري كه كمترين تعداد برگ سورگوم مربوط به تيمار كودي شاهد با ميانگين 64/10 و بيشترين تعداد برگ سورگوم مربوط به تيمار كودي هفتم با ميانگين 83/13 بوده است (جدول 3).
به نظر مي رسد افزون گوگرد به خاك قليايي مورد آزمايش باعث كاهش pH آن شده و شرايط جذب بهينه ساير عناصر غذايي را فراهم كرده است. در نتيجه با افزايش گوگرد مصرفي تعداد برگ نيز در اين ازمايش افزايش يافته است.
اين نتيجه با آزمايش سلطان بيگي و همكاران (SoltanBeigi et al,2009) در خصوص تاثير عناصر كم مصرف در تعداد برگ مطابقت دارد. از طرفي مطالعات نشان مي دهد كه تعداد برگ بيشتر تحت تاثير ژنوتيپ گياه و عوامل محيطي مانند درجه حرارت و طول روز قرار دارد (KhaliliMahalleh , 2001).
ارتفاع بوته
نتايج نشان داد كه بين تيمارها اختلاف معنيداري در سطح احتمال يكدرصد برای ارتفاع بوته وجود دارد (جدول 2) و مقايسه ميانگين سطوح مختلف مصرف كود گوگرد نيز حاكي از افزايش ارتفاع بوته سورگوم با افزايش مصرف كود گوگرد مي باشد. بيشترين ارتفاع بوته گياه سورگوم مربوط به تيمار كودي هفتم به ميزان 9/279 سانتي متر و كمترين ارتفاع بوته سورگوم مربوط به تيمار كودي شاهد با ميانگين 7/232 سانتي متر مي باشد (جدول 3).
رشد سلولي در گياه فعاليتي است كه نسبت به كمبود آب و وجود عناصر كم مصرف حساس ميباشد. كاهش پتانسيل آب بافت مريستمي، غالباً موجب نقصان پتانسيل فشاري به حدي كمتر از ميزان لازم براي بزرگ شدن سلول مي شود. اين امر موجب كاهش سنتز پروتئين و تنزل رشد و بزرگ شدن سلول ميشود. طول ميان گــره نيز به علت افزايش تعداد و عمدتاً اندازه سلولها، افزايش مييابد (Kocheki and Sarmadnia,2003). به نظر مي رسد جذب عناصر كم مصرف در مراحل رشد گياه در اثر مصرف كود گوگرد باعث سنتز هورمون رشد و در نتيجه افزايش ارتفاع بوته در اثر افزايش تعداد سلول و اندازه آنها مي گردد.
قطر ساقه
قطر ساقه سورگوم در سطح احتمال يك درصد تحت تاثير مصرف كود گوگرد قرار گرفت (جدول2). مقايسه ميانگين مقادير مصرف كود گوگرد نشان داد كه بيشترين قطر ساقه سورگوم در تيمار كودي هفتم با ميانگين 97/14 ميلي متر و كمترين آن با ميانگين 10/9 ميلي متر مربوط به تيمار شاهد بوده است (جدول3).
مطالعات مختلف نشان ميدهد كه قطر ساقه طي دوره رشد و نمو تحت تاثير عوامل محيطي مختلف قرار مي گيرد.تنظيم كننده هاي رشد مانند اكسين و جيبرلين، عوامل مانند نور، حرارت، رطوبت از عوامل تاثير گذار بر رشد ساقه و قطر آن مي باشند. هر چند با جذب عناصر كم مصرف قطر ساقه نيز افزايش پيدا ميكند ولي با بيوسنتز اكسين نيزرشد طولي ساقه افزايشيافته واين عمل باعث قطر ميگردد (KhaliliMahalleh ,2001).
نتايج آزمايش بداقي و همكاران (Bodaghi et al, 1999) در مورد اثر بهينه سازي شرايط جذب عناصر كم مصرف بر قطر ساقه با نتايج اين آزمايش مطابقت و همخواني داشت.
سطح برگ
نتايج تجزيه واريانس دادهها حاكي از وجود اختلاف معنيداري بين تيمارها در سطح احتمال يك درصد مي باشد (جدول 2). مقايسه ميانگين سطوح مختلف كودي نيز در سطح احتمال يك درصد نشان داد كه بيشترين مقدار سطح برگ سورگوم در تيمار كودي هفتم با ميانگين 9/144 سانتي متر مربع و كمترين مقدار سطح برگ مربوط به تيمار كودي شاهد با ميانگين 61/60 سانتي متر مربع مي باشد (جدول 3).
به نظر مي رسد تغيير شاخص سطح برگ به جز عوامل تراكم بوته و ژنوتيپ از عناصر كم مصرف و جذب بهتر آن ها تاثير پذير باشد (Ejirlou ,1996). جذب عناصر كم مصرف خود باعث جذب بهتر عناصر پر مصرف و افزايش رشد رويشي گياه مي شود كه در اين بين، كاربرد گوگرد براي ايجاد محيط مساعد براي جذب بهتر عناصر كم مصرف و پر مصرف اشكار مي شود (Malakoti and Tahrani,1999).
عناصر كم مصرفي مانند روي كه ميتواند با فعال كردن سيستم هاي آنزيمي فعاليت متابوليكي باعث افزايش توليد انرژي، سنتز پروتئين و كربوهيدراتها و درنتيجه توسعـه سطح برگي ميشود بسيار حائز اهميت است (Pahlavan et al ,2006). به نظر ميرسد افزايش سطح برگ بيشتر حاصل افزايش تعداد برگ نيز باشد (Chapmanand Westgate,1993).
عملكرد علوفه تر
وجود اختلاف معني داري بين تيمارهاي كودي با توجه به نتايج تجزيه واريانس اين صفت مشاهده شد (جدول 2). مصرف 600 كيلوگرم گوگرد در هكتار به اضافه كود زيستي بيوسولفور (تيمار هفتم) با ميانگين 54200 كيلوگرم در هكتار بيشترين عملكرد علوفه تر را دارا بود. و تيمار شاهد نيز داراي كمترين عملكرد تر با ميانگين 30990 كيلوگرم در هكتار بود كه با تيمار 150 كيلو گرم گوگرد در هكتار اختلاف معني داري نداشتهودر يك گروه آماريقرار گرفت (جدول 4).
مطالعات نشان ميدهد كه بين افزايش جذب عناصر غذايي و افزايش عملكرد محصول همبستگي مثبتي وجود دارد و مصرف توام گوگر با كود حيواني سبب افزايش قابليت جذب عناصر غذايي خاك، افزايش جذب توسط گياه و افزايش عملكرد محصول شده است كه اين نتايج با بررسيهاي دلوكاوهمكاران(Deluca et al ,1989) همخوانی دارد.با توجه به مساعد شدن شرايط اسيديته خاك و بهبود شرايط جذب عناصر كم مصرف در اثر مصرف گوگرد در خاكهاي قليايي، همچنين توسعه مناسب اندام هاي هوايي در مراحل اوليه رشد و استفاده مفيد از نور خورشيد در جهت توسعه سطح برگ و افزايش مواد فتوسنتزي از جمله عواملي هستند كه عملكرد محصول را افزايش مي دهند (Ghadiriand Majidian,1999).
پروتئين
نتايج تجزيه واريانس داده ها نشان مي دهد كه پروتئين دانه سورگوم نيز در سطح احتمال يك درصد تحت تاثير تيمارهاي كودي واقع شده است (جدول2). بيشترين ميزان پروتئين دانه سورگوم مربوط به تيمار كوديهفتم با میانگين 4/12 درصد و كمترين ميزان پروتئين مربوط به تيمار شاهد با ميانگين 3/8 درصد مي باشد (جدول 4). معمولاً تركيب شيميايي دانه ها تحت كنترل ژنتيكي است اما محيط نيز بر آن اثر مي گذارد. در حالت كلي اكثر تنش ها مانند شوري و خشكي باعث كاهش فتوسنتز و در نتيجه كاهش ذخيره سازي موادي مانند كربوهيدرات ها و پروتئينها مي شوند و در نتيجه از درصد پروتئيندانه كاسته ميشود. وجود عناصر كم مصرف با كمك به جذب بيشتر آنها باعث افزايش فعاليت برخي آنزيم ها و در نتيجه فتوسنتز مي گردد، كه اين عمل باعث افزايش سنتزو ذخيره مواد معدني و آلي در دانه و افزايش درصد پروتئين دانه مي گردد.
از آنجا كه يكي از اثرات مصرف گوگرد در خاكهاي قليايي، بهينه سازي جذب عناصر كم مصرف مي باشد به نظر مي رسد مصرف گوگرد در افزايش درصد پروتئين نيز دخيل است، از طرفي افزايش پروتئين خام را تحت شرايط مهيا كردن عناصر كم مصرفي مانند روي و منگنز از يك سو مي توان به تاثير غير مستقيم اين عناصر در افزايش جذب نيتروژن نسبت داد، از طرفي خود اين عناصر درساختمان بعضي پروتئينها و متابوليسم نيتروژن شركت ميكنند(Parham, 2006).
عملكرد بيولوژيكي
تيمارهاي كودي در سطح احتمال يك درصد بر عملكرد بيولوژيكي سورگوم تاثير معني داري داشت (جدول 2). تیمار600 كيلوگرم كود گوگرد در هكتار + بيوسولفور (تيمار هفتم) باميانگين 13550 كيلوگرم در هكتار و تيمار شاهد با ميانگين 7784 كيلوگرم در هكتار به ترتيب بيشترين و كمترين مقدار عملكرد بيولوژيكي سورگوم بودند (جدول 4).
نتايج تحقيقات ديگر بيانگر تاثير استفاده از مواد ريز مغذي يا بهبود شرايط جذب اين مواد توسط گياه، براي افزايش ماده خشك مي باشد كه اين مسئله را ناشي از افزايش قابليت جذب عناصر پر مصرفي چون نيتروژن و فسفر مي توان دانست، جذب نيتروژن بيشترين سهم را در افزايش تجمع ماده خشك در گياه دارد (MalakotiandTahrani,1999؛Hergertetal,1996).
همچنين به نظر ميرسد كاهش سطح برگ در شرايط تنشهاي خشكي و شوري نيز عامل اصلي كاهش توانايي گياهان زراعي در جذب و تحليل دي اكسيد كربن است، كه با كم شدن شاخص سطح برگ و مقدار فتوسنتز، ميزان آسيميلاسيون خالص و توليد و ذخيره مواد غذايي كاهش مي يابد و در نتيجه از وزن ماده خشك گياه كاسته مي شود.
افزايش بيوسنتزاكسين در حضور جذب عناصر ريز مغذي (Pasian, 2001) و افزايش فتوسنتز در اثر افزايش سطح برگ، كاهش تجمع عنصر سديم در بافت گياهي، افزوده شدن بر ميزان آهن و نقش مثبت آن در فتوسيستمهاي 1 و 2، افزوده شدن بر ساير فعاليت هاي متابوليسمي گياه (Morthvedth, 2003) و عوامل ديگر، توجيه كننده افزايش عملكرد ماده خشك به ميزان قابل توجه در حضور عناصر ريز مغذي دانست.
اسيديته خاك
نتايج تجزيه واريانس داده هاي مربوط به اين صفت بعد از برداشت سورگوم نشان مي دهد كه اسيديته خاك نيز در سطح احتمال يك درصد تحت تاثير تيمارهاي كودي واقع شده است (جدول 2). مقايسه ميانگين سطوح مقادير كودي بر اين صفت نشان ميدهد كه تيمار شاهد با بيشترين ميانگين 11/8 و تيمار هفتم كودي كمترين ميانگين 79/7 را دارا ميباشد (جدول 4).
بررسيها نشان ميدهد كه از گوگرد به عنوان يك ماده اسيدزا در خاكهاي قليايي استفادهميشود (Besharatiand Rastin, 1999). رزا و همكاران (Rosa et al ,1989) نيز گزارش كردند كه تلقيح خاكبا فسفات و گوگرد به همراه باكتري تيوباسيلوس موجب كاهش سريعاسيديته خاك مي شود و جذب عناصر كم مصرف كه در خاك هاي قليايي و آهكي تثبيت مي شوند، را آسان مي سازد. روپلا و تااورا (Rupelaand Taura,1973) مشاهده كردند در خاكي كه اسيديته اوليه آن 6/8 بود، با افزودن يك درصد گوگرد عنصري و گذشت 50 روز اسيديته آن به 6/5 كاهش يافته است. وين رايت (Wainwrigh , 1984) نيز طي يك بررسي اعلام كرد افزودن 2 گرم گوگرد به يك خاك لومي شني با اسيديته 2/6 در طي 50 هفته باعثكاهش اسيديته به اندازه 5/2 واحد شد. البته اكسايش گوگرد در خاك ممكن است به علت ظرفيت بافري بالاي خاك هايآهكي به آهستگي صورت گيرد اين امر حتي با افزودن 5/2 درصد گوگرد به خاك نيز مشهود بوده است.
هدايت الكتريكي
نتايج نشان داد که اين صفت در خاك تحت كشت سورگوم اختلاف معنيداري بينسطوح مصرف كودنشان نداد (جدول2).
چنينبه نظر ميرسد مقادير مختلف مصرف كود گوگرد بر ميزان هدايت الكتريكي خاك در اين آزمايش تاثيري نداشته است. هدايت الكتريكي عصاره اشباع از جمله خصوصيات شيميايي خاك است كهبه حضور املاح در فاز محلول خاك مربوط ميشود. تحقيقات وسكيوس مونتيل (Vazquezmontiel ,1996) نشان مي دهد افزايش هدايت الكتريكي خاك در اثر كاربرد كود دامي و يا كمپوست مربوط به بالا بودن مقدار كل نمك هاي محلول است كه باعث تجمع املاح محلول در خاك مي شود، از طرفي نبود كود دامي و كمپوست يا ساير منابع تامين انرژي ميكروارگانيسم هاي خاك، خود باعث اكسيداسيون كم گوگردمصرفي شده و اسيديته خاك را به مقدار نامحسوسي كاهشمي دهد.
نتيجه گيري كلي
نتايج كلي اين آزمايش نشان دادكه سورگوم تحت تاثير كاربرد گوگرد و كود زيستي در خاك قليايي قرار گرفت به طوریکه تيمار كودي گوگرد و كود زيستي بيوسولفور بيشترين اثر را در توليد علوفه تر سورگوم علوفهاي به ميزان 54200 كيلوگرم داشته است. اضافه كردن گوگرد و كود زيستي در يك خاك قليايي باعث ايجادتعادل در تغذيه گياه و تحريك گياه براي جذب ساير عناصر غذايي از خاك مي شود و فرآيندهاي رشد و نمو گياه را با تأثير بر اسيديته خاك كنترل كرده و بهبود مي بخشد. همچنان كه در اين آزمايش نيز مشاهده گرديد، صفت عملكرد علوفه تر با افزايش اجزاي عملكردي همچون ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد برگ، و سطح برگ افزايش يافته است. اين امر بيانگر مهم بودن قابل جذب شدن عناصر غذايي در خاك قليايي مي باشد. با عنایت بر جدول نتایج مقایسه میانگین (جدول 3) میتوان استنباط کرد که کاهش در مقدار pH خاک حدود 3/0 واحد بوده است و لذا چنین تغییر موضعی و معنیدار باعث ارتقاء شاخصهای رشد گیاه شده است. از طرف دیگر نتایج ارائه شده مربوط به یک آزمایش بوده و بدیهی است برای حصول اطمینان از نتایج بدست آمده بایستی آزمایش تکرار گردد..
جدول 1- مشخصات فيزيكي و شيميايي خاك
Table 1- Chemical and physical characteristic of soil
عمق cm | درصد اشباع SP | هدايت الكتريكي | اسيديته pH | درصد مواد خنثي شونده كل T.N.V | كرين آلي O.C% | کلاس بافت خاك | ازت كل T.N% | فسفر قابل جذب ppm | پتاسيم قابل جذب ppm |
30-0 | 57 | 5/4 | 22/8 | 14 | 2/0 | لومي رسي | 02/0 | 17 | 3/499 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
جدول 2.- تجزيه واريانس صفات مورد مطالعه سورگوم علوفهای و خاک تحت تاثیر گوگرد
Table 2: Variance analysis of forage sorghum traits and soil affected by sulfur
ميانگين مربعات | |||||||||||
هدايت الكتريكي | اسيديته | عملكرد بيولوژيكي | پروتئين | عملكرد وتر | سطح برگ | قطر ساقه | ارتفاع بوته | تعداد برگ | شاخص سبزينگي | درجه آزادي | منابع تغيير |
249/0 | 001/0 | 19/4848 | 468/2 | 90/218461 | 50/18 | 71/1 | 18/263 | 797/0 | 963/4 | 2 | تكرار |
427/0 | ** 031/0 | ** 82/12683858 | **415/5 | **52/201585809 | **07/3176 | **79/12 | **78/840 | **509/3 | 248/3 | 6 | كود |
222/0
| 00033/0 | 63/38545 | 286/0 | 90/788711 | 56/6 | 527/0 | 52/77 | 105/0 | 850/7 | 12 | خطا |
81/11 | 23/0 | 96/1 | 10/5 | 23/2 | 41/2 | 06/6 | 48/3 | 83/2 | 84/5 |
| Cv(%) |
** و * به ترتيب در سطح احتمال يك و پنج درصد معني دار ميباشند.
**, * Significantly of1% and 5% probability levels respectively
جدول 3- مقايسه ميانگين اثرات سطوح كود گوگرد بر صفات مورد مطالعه سورگوم
Table 3 – Mean comparision of sulfur manure levels effect on sorghum traits.
هدايت الكتريكي خاك (دسي زيمنس برمتر) | اسيديته خاك | عملكرد بيولوژيكي (كيلوگرم در هكتار) | پروتئين (درصد ) | عملكرد تر (كيلوگرم در هكتار) | سطح برگ (سانتي متر مربع)
| قطر ساقه (ميلي متر)
| ارتفاع بوته (سانتي متر)
| تعداد برگ | شاخص سبزينگي
| تيمارهاي آزمايش |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| مقدار مصرف گوگرد |
30/4 | a11/8 | e7784 | c38/8 | e30990 | g61/60 | e10/9 | d7/232 | c64/10 | 63/46 | شاهد (عدم مصرف گرگود |
76/3 | b89/7 | e8001 | b38/10 | e32260 | f97/70 | de93/9 | cd9/242 | bc73/10 | 00/47 | 150 كيلوگرم گوگرد در هكتار |
60/4 | bc87/7 | d8694 | b44/10 | d34900 | e78/96 | cd37/11 | cd3/244 | bc07/11 | 90/48 | 300 كيلوگرم گوگرد در هكتار |
90/3 | bc86/7 | c10210 | b81/10 | c40980 | d6/105 | bc80/11 | cd2/244 | bc30/11 | 10/49 | 450 كيلوگرم گوگرد در هكتار |
73/3 | bc86/7 | c10280 | b75/10 | c41060 | c9/126 | ab23/13 | bc8/254 | bc37/11 | 87/48 | 600 كيلوگرم گوگرد در هكتار |
49/3 | c84/7 | b11430 | a37/12 | b45700 | b0/138 | ab47/13 | ab9/269 | b47/11 | 07/48 | 300 كيلوگرم گوگرد + بيوسولفور |
11/4 | d79/7 | a13550 | a87/12 | a54200 | a9/144 | a97/14 | a9/279 | a83/13 | 07/47 | 600 كيلوگرم گوگرد + بيوسولفور |
سطوح تيماري كه حداقل داراي يك حرف مشترك در هرستون هستند اختلاف آماري معني داري در سطح احتمال 1% با آزمون دانكن ندارند.
Levels treatment by the same letter, in each column, are not significantly different at 1 0/0 probability level-Using Duncan Range Test
جدول 4- ضرايب همبستگي ساده بين صفات مورد مطالعه در سورگوم تحت تاثیر کاربرد گوگرد
Table4 – Correlation coefficient between traits of forage sorghum and soil sulfur
صفات آزمايشي | تعداد برگ | ارتفاع ساقه | قطر ساقه | سطح برگ | عملكرد تر | پروتئين | عملكرد بيولوژيكي | اشيديته |
تعداد برگ | 1 |
|
|
|
|
|
|
|
ارتفاع | **708/0 | 1 |
|
|
|
|
|
|
قطر ساقه | **485/0 | **680/0 | 1 |
|
|
|
|
|
سطح برگ | 425/0 | **691/0 | **927/0 | 1 |
|
|
|
|
عملكرد تر | **644/0 | **756/0 | **902/0 | **921/0 | 1 |
|
|
|
پروتئين | *371/0 | **640/0 | **787/0 | **790/0 | **814/0 | 1 |
|
|
عملكرد بيولوژيكي | **650/0 | **766/0 | **904/0 | **922/0 | **00/1 | **806/0 | 1 |
|
اسيديته خاك | 221/0- | *420/0- | **742/0- | **774/0- | **709/0- | **829/0- | **699/0- | 1 |
* و ** به ترتيب بيانگر معني دار بودن در سطح احتمال يك و پنج درصد مي باشد.
*, ** Significantly of 1% and 5% probability levelsrespectively.
منابع مورد استفاده References
ü Besharati,H.,and N,Saleh Rastin.1999. Effect ofinoculumbacteriaThiobacilluswithsulfurto increasethe digestibility ofphosphorus. Journalof Soil andWaterScience, 13(1):23-39.(In Persian).
ü Bodaghi,S.,M.Roshdi.,K.KHarazmi.,and J.KHalili Mahalleh.1999. Effectof planting patternandfoliarmicronutrientelementsiron, zincandboron onyield and yield componentsof maizesingle cross 704. Master ThesisAgriculture, Islamic Azad Universitytemper, 116pages.(In Persian).
ü Chapman,P.and M.E.Westgate.1993.Water deficit affects receptivity of maize silk. Crop Science Journal .33:279-282.
ü Deluca ,T.H.,F.O.Skogley ,and R.E.Engle.1989.Band-applied elemental sulfur to enhance the Phytoavailablilty of phosphorus in alkaline calcareous soil.And Fertilizers of Soils. 7 :340-350
ü Ejirlou,F.1996.Modifiedsorghumin65-75yearswith results oftherace, a research institute seed.
ü Graham,R.D.2008.Micronutrient deficiencies in crops and their global significance. micronutrient deficiencies in global crop production.Spring Press.Pp:216 .
ü Hergert.G.W,P.T.Nordquist,and B.A.Skates.1996.Fertilizer and crop management practices for Improving maize yield on high pH soils.Journal of plant Nutrition.19:(8-9),1223-1233.
ü Ghadiri,H.,and M.Majidian.1999.Effect ofnitrogenandirrigationcutinmilkanddoughstagesonyieldandwater use efficiencyofcorn. Journal of ScienceandTechnology of AgricultureandNatural Resources, 1(2):26-13.(In Persian).
ü Hergert.G.W,P.T.Nordquist, and B.A.Skates.1996.Fertilizer and crop management practices for Improving maize yield on high PH soils.Journal of plant Nutrition.19: (8-9),1223-1233.
ü Janzen ,H.H.andR.Betany .1987.The Effect of temperature and water potential on sulfur Oxidation in soil .Soil Science.144(2):81-89
ü Kalbasi ,M.,F.Filsoof andY.Rzainajad.1988.Effect of sulfur treatment on yield and uptake
ü Of Fe,Zn and Mn by corn , sorghum and soybean.Journal of Plant Nutrition.11(6-11):1353-1360.
ü Kaplan,M.,and S.Orman.1998.Effect of elemental sulfur and sulfur containing waste in Calcareous soil in Turkey.Journal of plant Nutrition.21(8):1655-1665
ü Kocheki,A.,and GH.H.Sarmadnia.2003.Plant phyisiology.Pub.Mashhad university (In Persion).pp.400(In Persian)..
ü KhaliliMahalleh,J.2001.Effect ofplantingdensityon growthand quantitativesorghumhybridsas a second cropin themood. Master ThesisAgriculture, Islamic Azad University,Branch, 157pages.(In Persian).
ü Lawrence ,J.R.,and J.J.Germida.1991.Microbial and chemical characteristics of elemental sulfur beads in agricultural soils.SoilBiology.Biochemical Journal.23(3):617-622.
ü Lindsay ,W.L.1972.Micronutrients in agriculture .Madison,Wise:soil science.societed.AM.
ü Malakoti,M.J.,and S.A.Hamadani.1991.Fertilizers andsoil fertility(translated) .antsharatPublishing Center, Tehran University, 220pages..(In Persian).
ü Malakoti.M.J.,and M.M.Tahrani.1999.Increasethe role ofmicronutrientsinMlkrdvimprove the qualityof agricultural products (crushed bythe impact ofmacro-elements) .antsharatTarbiatModarres University, 299pages.(In Persian).
ü Morthvedth,J.2003.Efficient fertilizer use micronutrient.Florida university publishing.16pp.
ü Navayi,F.,M.J.Malakoti.2002.Effect ofdietarynutrient balancesthequantity and quality ofmaize. Journalof Soil andWaterScience, 16(2):161-168..(In Persian)
ü Normohammadi,G.,A.Siadat.,and A.Kashani.1998.Cultivationof cereals(Volume I). ChamranUniversity .(In Persion).
ü Pahlavan,M.R.,G.A.Keykha.,G.R.Eatesa.,S.A.Kookhan,and M.R.Naroueiral.2006.The study of Effect Zn,Fe and Mn quality and quality of grain wheat.presented in 18th Word Congress of Soil Science.Julay 9-15.pp:23..(In Persion).
ü Pasian,C.C.2001.Micronutrient disorders.Ohaio state university fact sheet HYG.1252-9.
ü Parham,T.2006.Effect offertilizersmacro, microandtailmilletharveston yield andqualityRvbahy.payanaMasterof Agriculture, University of Zabol, 105pages..(In Persion).
ü Rosa .M.C.,J.J.Muchovej .,and V.H.Alvarez .1989.Temporal relation of phosphorus fraction in an oxisoil amended with rock phosphate and ThiobacillusThiooxcidans.American Journal of soil Science Society.53:1096-1100.
ü Rupela,O.P.,and P.Taura.1973.Isolation and characterization of thiobacillus from alkali soil.Soil Biology and Biochemistery.5:891-897.
ü SoltanBeigi,A.,M.Roshdi.,and K.Kharazmi.2009.Effects ofpretreatmentwithKlrmkvatseedsandcut irrigationonthe growthstages ofcorn varietiesAy.payanaMaster ofAgriculture, Islamic Azad Universitytemper, 137pages...(In Persion).
ü Tabatabai,M.A.1986.Sulfur in agriculture .American agronomy society,Madison,wise.USA...(In Persion).
ü Tate,R.L.1995.The sulfur and related biogeo chemical cycles.In soil microbiology.Johnwilley and sons Inc.,New York.P.359-372.
ü Vazquezmontiel,O.1996.Management of domestic waste water for reuse in irrigation.WaterScience Technology.33:355-362.
ü Wainwright,M.,W.Nevell ,and S.J.Grayston.1986.Effect of Organic matter on Sulfur oxidation in soil influence of sulfur oxidation in soil nitrification.Plant and soil .96.369-376.
ü Wainwright,M.1984.Sulfur oxidation in soil .Advanced in Agronomy.37:349-396.
ü Watkinson,J.H.,A.Lee,andD.R.Lauren .1987.Measurment of elemental sulfur in soil and sediments :Field sampling sample storage ,pretreatment,Extraction and analysis by high performance liquid chromatography Australian Journal Soil Research.25:167-178.