پاسخ عمل کرد و اجزای عمل کرد ذرت ). Zea mays L ( به کاربرد سه ساله کمپوست های ساده و غنی شده زباله شهری

مقدمه

ذرت (Zea mays L.) یکی از مهم ترین گیاهان زراعی بوده و از لحاظ میزان تولید بعد از گندم رتبه دوم و از لحاظ سطح زیر کشت بعد از گندم و برنج، مکان سوم را دارد (کاظمی اربط، 1387). در سال های اخیر نیز کشت ذرت در ایران از اهمیت بیش تری برخوردار گردیده است. اهمیت محصول و بالا بودن سطح زیر کشت این نبات به علت قدرت تطابق آن با شرایط گوناگون اقلیمی می باشد. بدین جهت جزء عمده ترین محصولات مناطق معتدله، معتدله گرم، نیمه گرمسیر و مرطوب به شمار می رود (نورمحمدی و همکاران، 1384). در بسیاری از نقاط جهان، ذرت از مهم ترین منابع غذایی و یکی از کاراترین محصولاتی است که مقدار ماده خشک تولیدی آن در واحد سطح، بالا است(Oktem et al, 2004) از طرفی تحقیقات نشان داده است که عمل کرد های بالا در زراعت ذرت بدون مصرف کودهای شیمیایی و دامی حتی در اراضی حاصل خیز امکان پذیر نمی باشد (مظاهری و مجنون حسینی، 1389). از طرف دیگر برخی از محققان معتقدند که کودهای شیمیایی علاوه بر تخریب کربن آلی و هوموسی باعث تخریب ساختمان خاک شده و مسمومیت گیاهی ایجاد می نمایند (روبرتز، 2009).

امروزه استفاده از کود کمپوست در اراضی کشاورزی به طور عمومی مورد توجه است که از آن به عنوان بهترین تدبیر
زیست محیطی عملی یاد شده است (کبیری نژاد و همکاران، 1388). کمپوست ها بهترین جایگزین برای کودهای شیمیایی بوده و می توانند اثرات معنی داری در بهبود ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک داشته باشند و فعالیت های آن ها را افزایش دهند، موجب بهبود خاک های فرسایش یافته و یا کم بازده شوند (Eghbal and Barbaric, 2006). کمپوست با افزایش کارایی گیاه در استفاده از آب و هم چنین با رهاسازی عناصر غذایی موجب افزایش رشد و عمل کرد گندم می شود (کاظمینی و عدالت، 1387). کمپوست زباله شهری در مدت زمان کوتاهی عناصر قابل دسترس را فراهم کرده فعالیت میکربی را تحریک نموده و در درازمدت موجب حفظ مخازن عناصر غذایی و مواد آلی خاک می گردد (Robin et al., 2001). کمپوست زباله شهری غنی شده با کودهای شیمیایی در مزرعه، قابلیت دسترسی محصولات را عناصر پرمصرف افزایش داده و حاصل خیزی و قابلیت تولید خاک را ارتقا می دهد (Ramadass and Palaniyandi, 2007). از طرف دیگر

گسترش شهرنشینی و صنعتی شدن (به ویژه در کشورهای در حال توسعه)، انباشت حجم عظیمی از زباله های شهری را در پی داشته است. تولید زباله های شهری قاره آسیا (با نرخ رشد 3-2 و 4-2/3 درصد به ترتیب در کشور های در حال توسعه و توسعه یافته) در سال 1998، 76/0 میلیون تن در هر روز بوده است (Madrid et al., 2007). در ایران نیز در صورت
جمع آوری تمامی زباله های شهری و تبدیل آن ها سالیانه 5/2 میلیون تن کمپوست تولید خواهد شد، که کمک چشم گیری به افزایش مواد آلی خاک های زراعی می نماید (کلباسی، 1375). کاربرد کمپوست زباله شهری بر عوامل اقتصادی و محیطی هم چون کاهش هزینه انتقال و دفن زباله، حمایت از قوانین محیط زیست، کاهش استفاده از کودهای معدنی و بهبود خصوصیات خاک های زراعی مؤثر است (Hargreaves et al., 2008; ). نکته قابل توجه در مورد مصرف کمپوست زباله شهری، احتمال وجود فلزات سنگین در آن و در نتیجه انتقال این فلزات به خاک و محصولات کشاورزی است. با افزایش طول مدت فرآوری کمپوست (که نتیجه آن کاهش نسبت کربن به ازت می باشد) اثرات سمیت ایجاد شده احتمالاً به دلیل کاهش اسیدهای آلی کمپوست به کمینه خود رسیده و یا متوقف می شود (Wong and Chu, 1985). چرا که وجود اسیدهای آلی می تواند باعث افزایش حلالیت کانی های معدنی دارای عناصر سنگین و در نتیجه افزایش جذب این عناصر توسط گیاه گردد (Kalinowski et al., 2000). با این وجود به هنگام استفاده از این ماده باید توجه داشت که از هر گونه آلودگی میکروبی، شیمیایی و فیزیکی مضر برای محصولات کشاورزی و خاک عاری باشد. لذا بایستی حدودی استانداردی برای کمپوست های تولید شده تهیه گردد تا بتوان با تجزیه و مقایسه محصولات همواره آن ها را در حد مرغوب نگه داری نمود (مرجوی، 1382).

متقیان و همکاران (1386) در بررسی اثر مقادیر مختلف کودهای آلی غنی شده در گیاه سویا، افزایش عملکرد دانه در اثر کاربرد این کودهای آلی ازجمله کمپوست زباله شهری به همراه کود شیمیایی را گزارش کردند. پیردشتی و همکاران (2010) نیز در مطالعه ای نشان دادند کاربرد 40 تن در هکتار لجن فاضلاب به همراه کود شیمیایی، عملکرد دانه را در سویا افزایش داد و هم چنین کاربرد 40 تن در هکتار ورمی کمپوست غنی شده با 50 درصد کود شیمایی باعث افزایش تعداد گره در ساقه ی اصلی گیاه سویا شد. رضوان طلب و همکاران (1387 و 1388) بیان کردند که در گیاه ذرت بالاترین عملکرد دانه هنگامی به دست آمد که از لجن فاضلاب 20 تن در هکتار به همراه 50 درصد کود شیمیایی به مدت دو سال استفاده شد.

با توجه به مطالب بیان شده به ویژه اثر بهتر مصرف ماده آلی به صورت دو سال پیاپی (رضوان طلب و همکاران، 1387 و 1388)، هدف از این تحقیق ادامه بررسی تأثیر سطوح مختلف کود آلی کمپوست زباله شهری به تنهایی و به صورت تلفیق با کودهای شیمیایی و تفاوت کاربرد یکساله، دو ساله و سه ساله این کود بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت به منظور کاهش استفاده از کودهای شیمیایی در نظر گرفته شده است.

مواد و روش ها

این آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال زراعی 1387 اجرا شد. این منطقه در عرض جغرافیایی 34 درجه و 33 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 52 درجه و 6 دقیقه شرقی قرارگرفته و ارتفاع آن از سطح دریا 16 متر است. میانگین دما و بارندگی در طول فصل رشد در این منطقه به ترتیب 8/26 درجه سانتی گراد و 9/135 میلی متراست. نتایج به دست آمده از خصوصیات خاک نشان داد که خاک مزرعه دارای بافت رسی سیلتی، بدون محدودیت شوری، واکنش قلیایی ضعیف و در مجموع خاکی مناسب و بدون محدودیت است (جدول 1). خصوصیات کود آلی کمپوست زباله شهری در جدول 2 آورده شده است. برای بدست آوردن میزان قابل جذب بودن عناصر از حاصل ضرب عملکرد ماده ی خشک در غلظت آن عنصر استفاده شد (کاشانی و همکاران، 1392). این آزمایش بهصورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با دو عامل در سه تکرار به اجرا درآمد. عامل اصلی 6 تیمار کودی شاهد (بدون مصرف کود شیمیایی و کمپوست زباله شهری)، کود شیمیایی (سولفات پتاسیم، سوپر فسفات تریپل هر کدام به میزان 100 و اوره به مقدار 350 کیلوگرم در هکتار)، کمپوست زباله شهری 20 و40 تن در هکتار، کمپوست زباله شهری 20 و40 تن در هکتار همراه با نصف کود های شیمیایی فوق الذکر را در بر می گرفت، و عامل فرعی نیز تفاوت کاربرد یک ساله (1385)، دو ساله (1386- 1385) و سه ساله (1387- 1385) تیمارهای کودی را شامل می شد. ابعاد اولیه کرت ها 2×12 متر در نظر گرفته شد. اولین کوددهی در بهار 1385 انجام و در بهار سال 1386 هر یک از کرت ها به دو قسمت نامساوی به ابعاد 2×4 و 2×8 متر تقسیم و تنها قسمت بزرگ تر(2×8 متر) به مقداری معادل با سال اول، کود دهی شد. در بهار سال سوم (1387) کرت 2×8 متر نیز به دو قسمت مساوی 2×4 متر تقسیم و تنها یک قسمت آن به مقدار مشابه با سال های قبل کوددهی گردید. مقادیر کودی بر اساس وزن خشک کودها محاسبه و با خاک مزرعه مخلوط شدند. ذرت (رقم سینگل کراس 704) مطابق با دستورالعمل های به زراعی، مجموعاً در 54 کرت کشت گردید. فاصله بین ردیف ها در هر کرت 70 سانتی متر در نظر گرفته شد. کشت به صورت هیرم کاری انجام شد و بذور سبزشده در مرحله دو برگی با فاصله استاندارد 18 سانتی متر از یک دیگر تنک گردیدند. آبیاری مزرعه به روش بارانی دو هفته بعد از کاشت بسته به نیاز ذرت و با توجه به شرایط جوی تقریباً به فاصله هر هفته یک بار انجام شد. مبارزه با علف های هرز و آفات و بیماری ها نیز مطابق با عملیات زراعی و متناسب با رشد ذرت صورت گرفت. در پایان فصل رشد از سه ردیف میانی هر کرت، سطحی به مساحت 2 متر مربع برداشت و جمع آوری داده ها از صفت های
عمل کرد دانه، ماده خشک کل، شاخص برداشت، وزن صد دانه، تعداد دانه در بلال، تعداد ردیف دانه و تعداد دانه در ردیف انجام شد. تجزیه واریانس داده ها توسط نرم افزار SAS و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح پنج درصد انجام شد.

جدول 1-2------------

نتایج و بحث

عمل کرد دانه

نوع کود مصرفی و کاربرد سالیانه آن بر عمل کرد دانه تأثیر بسیار معنی داری (p≤0.01) داشت (جدول 3). با تغییر در نوع کود و مدت مصرف آن مقدار عمل کرد دانه نیز به طور معنی داری تغییر نمود؛ به طوری که بیشینه عمل کرد دانه از مصرف 20 تن کمپوست در هکتار  به مدت سه سال متوالی، حاصل شد که از لحاظ آماری با مصرف سه ساله کود شیمیایی، 40 تن کمپوست در هکتار، 20 و 40 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی اختلاف معنی داری نداشت (جدول 4). کاربرد کودهای آلی موجب افزایش عمل کرد گوجه فرنگی و آفتاب گردان ( Sirpanomtanakorn, )، جو (Marcote et al., 2001)، چغندرقند (Speir et al., 2004)، غده سیب زمینی (Volterrani et al., 1996)، کاهو (Sonmez and Bozkurt, 2006) و سویا (Pirdashti et al., 2010) گردید. مصرف دو سال متوالی 20 تن کمپوست زباله شهری در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی، عمل کرد دانه را 28 درصد نسبت به شاهد، 26 درصد نسبت به مصرف یک ساله و 6 درصد نسبت به مصرف دو ساله کود شیمیایی افزایش داد (رضوان طلب و همکاران، 1388). بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک در اثر استفاده از کمپوست موجب افزایش عمل کرد دانه و رشد گیاه شد؛ و در درازمدت بر
عمل کرد گیاهان تأثیر معنی داری داشت
( (Allievi et al., 1993; Sihag and Singh., 1997; Senesi et al., 2005تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه، علت این افزایش عمل کرد بود .(Rees et al., 2001) افزایش عمل کرد را می توان به افزایش تعداد ردیف، تعداد دانه در ردیف، تعداد دانه در بلال، وزن صد دانه و ماده خشک کل نسبت داد (جدول 6).

ماده خشک کل

نوع کود مصرفی و کاربرد یک ساله، دوساله و سه ساله آن و اثر متقابل نوع کود در کاربرد سالانه آن بر ماده خشک کل بسیار معنی دار گردید (جدول 3). بیشینه مقدار ماده خشک کل از تیمار کود شیمیایی به  مدت سه سال متوالی به دست آمد. کمینه این مقدار نیز مربوط به تیمار شاهد بود. مصرف سه ساله تمامی تیمارهای کود کمپوست باعث افزایش معنی  دار ماده خشک کل نسبت به مصرف یک ساله

و دو ساله آن شد (جدول 4). افزایش ماده خشک کل را می  توان یکی از عوامل افزایش عمل کرد دانه به  شمار آورد (جدول 6). بررسی اثر کمپوست در گندم نشان داده که این ماده موجب افزایش جوانه زنی و ماده خشک تولیدی شده است (Mc Callum et al., 1998). عمل کرد دانه از بالاترین هم بستگی مثبت و معنی دار (^**99/0r =)، با زیست توده ذرت برخوردار بود (جدول 6). در پژوهش پیشین که به بررسی اثر کاربرد دو ساله کمپوست بر ذرت پرداخته بود نشان داده شد که عمل کرد دانه از بالاترین هم بستگی مثبت و معنی دار با ماده خشک کل برخورداربود (رضوان طلب و همکاران، 1388).

شاخص برداشت

تأثیر نوع کود مصرفی و کاربرد سالیانه آن بر شاخص برداشت بسیار معنی دار گردید؛ ولی اثر متقابل آن ها بر این شاخص معنی دار (p≤0.05) بود (جدول 3). دامنه تغییرات شاخص برداشت از 41 تا 67/57 درصد متغیر بود، و آن از 40 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی حاصل شد (جدول 4). در همین راستا رضوان طلب و همکاران (1388) دریافتند که استفاده از کودهای آلی به  مدت یک سال و دو سال متوالی تأثیر معنی داری بر شاخص برداشت ذرت داشت.

وزن صد دانه

اثر نوع کود و کاربرد یک ساله، دوساله و سه ساله آن و هم چنین اثر برهم کنشآن ها بر وزن صد دانه ذرت بسیار معنی دار گردید (جدول 3). بیشینه وزن صد دانه از 40 تن کمپوست زباله در هکتار به مدت دو سال متوالیحاصل شد، که از لحاظ آماری با مصرف دوساله و سه ساله 20 تن کمپوست در هکتار، مصرف دو ساله 20 تن کمپوست غنی شده در هکتار، مصرف سه ساله 40 تن کمپوست در هکتار و40 تن کمپوست غنی شده در هکتارتفاوت معنی داری نداشت (جدول 4). وزن صد دانه با صفت های عمل کرد دانه، ماده خشک کل، شاخص برداشت، تعداد دانه در ردیف و تعداد دانه در بلال همبستگی مثبت و معنی داری داشت (جدول 6). وزن هزار دانه گندم با کاربرد شیرابه و کمپوست زباله شهری نسبت به شاهد افزایش یافت (الماسیان و همکاران، 1385)، اما کاربرد کمپوست زباله شهری در گیاه دارویی اسفرزه (Plantago ovata) موجب افزایش معنی دار وزن هزار دانه نگردید، که علت آن کیفیت نامناسب و نسبت بالای کربن به ازت کمپوست بود (آستارائی، 1385).

تعداد ردیف

تأثیر نوع کود و کاربرد سالیانه آن بر تعداد ردیف بسیار معنی دار بود؛ اما اثر متقابل نگردید (جدول 3). تمامی تیمارهای کودی به جز 40 تن کمپوست ساده از تعداد ردیف بالاتری نسبت به شاهد برخوردار بودند. هم چنین مصرف دو ساله و سه ساله کودها نسبت به مصرف یک ساله آن ها تفاوت معنی داری در تعداد ردیف از خود نشان ندادند (جدول 5). تعداد ردیف هم بستگی مثبت و معنی  داری با عمل کرد دانه (^**66/0r =)، ماده خشک کل (^**62/0r =)، تعداد دانه در ردیف (^**39/0r =) و تعداد دانه در بلال (^**75/0r = ) داشت (جدول 6). در همین راستا، با مصرف کودهای آلی در ذرت، هم بستگی مثبت و معنی  داری بین تعداد ردیف با عمل کرد دانه، ماده خشک کل، تعداد دانه در بلال، شاخص برداشت و وزن صد دانه مشاهده گردید (رضوان طلب و همکاران، 1388).

تعداد دانه در ردیف

تأثیر نوع کود مصرفی، کاربرد سالیانه آن و هم چنین اثر متقابل آن ها بر صفت تعداد دانه در ردیف بسیار معنی دار گردید (جدول 3). بیشینه تعداد دانه در ردیف از 40 تن کمپوست در هکتار به مدت سه سال متوالی به دست آمد؛ که از لحاظ آماری با کاربرد سه ساله کود شیمیایی اختلاف معنی داری نداشت (جدول 4). رضوان طلب و همکاران (1388) نیز نشان دادند که کاربرد کودهای آلی در گیاه ذرت تأثیر معنی داری بر تعداد ردیف و تعداد دانه در ردیف داشت.

تعداد دانه در بلال

تأثیر نوع کود و کاربرد سالیانه آن بر تعداد دانه در بلال و اثر متقابل آن ها بر این صفت به ترتیب بسیار معنی دار و معنی دار گردید. هم چنین با تغییر در نوع کود و مدت مصرف آن، تعداد دانه در بلال نیز به طور معنی داری تغییر یافت (جدول 3). بیشینه تعداد دانه در بلال از کود شیمیایی به مدت سه سال متوالی حاصل گردید؛ که از لحاظ آماری با کاربرد سه ساله 20 تن کمپوست در هکتار، 20 و 40 تن کمپوست در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی اختلاف معنی داری نداشت (جدول 4). رضوان طلب و همکاران (1388) دریافتند که خاک های حاوی کمپوست زباله شهری همراه با کودهای شیمیایی و یا به صورت جداگانه (با در نظر گرفتن مدت مصرف آن ها) به طور معنی داری تعداد دانه در بلال را افزایش دادند؛ به طوری که بیشینه تعداد دانه در بلال از مصرف یک ساله 40 تن کمپوست زباله شهری در هکتار همراه با 50 درصد کود شیمیایی و کمینه آن تیمار شاهد به دست آْمد. الماسیان و همکاران (1385) نیز در یک آزمایش گل خانه ای نشان دادند که استفاده از کمپوست تأثیر افزاینده ای بر تعداد دانه در سنبله، طول سنبله و عمل کرد کاه و کلش گندم داشت. آن ها بیان داشتند که این افزایش احتمالاً به دلیل افزایش ماده آلی و فراهمی مقادیر مناسب عناصر غذایی در خاک و هم چنین افزایش ظرفیت نگه داری رطوبت از طریق بهبود در خصوصیات فیزیکی خاک حاصل شده است.

نتیجه گیری نهایی:

نتایج نشان داد که مصرف کمپوست ساده و غنی شده زباله شهری به همراه 50 درصد کودهای شیمیایی می توانند اثرات بهتری را در افزایش عملکرد و اجزای عملکرد ذرت نشان دهند. استفاده از کود های آلی به مدت سه سال متوالی بهتر از مصرف یکساله آن بود، اما کاربرد متوالی آن در سال های طولانی باید با بررسی های تکمیلی جهت ارزیابی اثرات زیست محیطی و غلظت عناصر سنگین در خاک و گیاه صورت گیرد. لازم به ذکر است که استفاده از کمپوست های مذکور نسبت به کود های شیمیایی هزینه ی بیشتری را در پی دارد اما اثرات درازمدت آن بر خصوصیات خاک، تأمین عناصر غذایی کم مصرف و پر مصرف و حفظ بیولوژی خاک می تواند کاهش سود حاصله را جبران نموده و استفاده متوالی و بهینه از زمین های کشاورزی را ممکن سازد. در نهایت می توان بیان داشت که علاوه بر افزایش عملکرد محصول، استفاده از کود های آلی به دلیل کاهش آلودگی های زیست محیطی می تواند نقش بسزایی را در جهت نیل به کشاورزی پایدار ایفا کند.

جدوال 3-6------------------------