تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,116,628 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,221,339 |
تغییر برخی شاخصهای رشد و عملکرد اسفناج (.Spinacia oleracea L) تحت تاثیر کود نیتروژن و تراکم کشت | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
علوم گیاهان زراعی ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 14، دوره 51، شماره 2، تیر 1399، صفحه 183-198 اصل مقاله (812.99 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijfcs.2019.279354.654601 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
فرناز گودرزی1؛ مجتبی دلشاد* 2؛ فروزنده سلطانی3؛ حامد منصوری4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشجوی دکتری گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2دانشیار گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج ، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3استادیار ، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4استادیار بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات،آموزش وترویج کشاورزی، همدان، ایران. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناخت فاکتورهای موثر بر عملکرد و کیفیت خوراکی اسفناج (.Spinacia oleracea L) و تعامل آنها باشرایط محیطی مزرعه، از مهمترین مباحث مدیریت تولید میباشد. در این پژوهش، اثر سه سطح تراکم (33، 45 و 71 بوته در متر مربع) و شش سطح کود نیتروژنی اوره (100، 200، 250، 300، 350، 400 کیلوگرم درهکتار) و شاهد بر عملکرد، پارامترهای رشد و کیفیت اسفناج در شرایط مزرعه مورد مطالعه قرارگرفت. پژوهش در سالهای زراعی 95-1394 و 96-1395 بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد کهاثرمتقابل کود نیتروژن و تراکم و سال، تنها بر محتوای نیترات برگ معنیدار شد (p <0.001). کود نیتروژنی منجر به افزایش صفات عملکرد، زیستتوده، پارامترهای رشد مانند شاخص سطح برگ، سرعت رشد نسبی و شاخصهای کیفیت مانند درصد پتاسیم، میزان نیترات، مقدار کلروفیل a، b و کل شد، اما بر سرعت فتوسنتز خالص و سرعت رشد نسبی، تاثیر معنیداری نداشت. اثرمتقابل تراکم بوته و سال بر تمامی صفات اندازهگیری شده اسفناج بهجز درصد پتاسیم معنیدار شد(p <0.001). تراکم71 بوته بر متر مربع، منجر به افزایش زیستتوده، شاخص سطح برگ و نیترات شد اما مقدار کلروفیل بهطورمعنیداری کاهش یافت. بر اساس نتایج میتوان بیان داشت که در منطقه کرج در کشت پاییزه(مزرعه)، تراکم 71 بوته در متر مربع و کود نیتروژنی250 کیلوگرم در هکتار در شرایط محیطی با نور و دمای بالا، نسبت به سایر تیمارها بهتر توانست اهداف سودآوری ازلحاظ بالاترین عملکرد محصول، همراه با حفظ سطح سالم نیترات در بافت گیاهی را برآورده نماید. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تراکم گیاه؛ سرعت رشد نسبی؛ شاخص سطح برگ؛ کود نیتروژن؛ نیترات | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
عنوان مقاله [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Changes in some growth and yield indices of Spinach (Spinacia oleracea L.) under nitrogen fertilization and plant density | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Farnaz Goodarzi1؛ Mojtaba Delshad2؛ Forouzandeh Soltani3؛ Hamed Mansouri4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1Department of Horticulture University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2Department of Horticulture University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3Department of Horticulture University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4Sugar Beet Research Department, Hamedan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Hamedan, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
The Identification of the factors affecting the yield and edible quality of spinach (Spinach oleracea L.) and their interaction with the environmental conditions are the most important issues in crop production management. In this experiment, the effect of three levels of plant density (71, 45 and 33 plant m-2), six levels of nitrogen fertilizer (100, 200, 250, 300, 350 and 400 kg urea ha-1) and control on yield, growth indices and quality of spinach was evaluated in the field condition. These experiments were carried in 2014-15 and 2015-16, in a randomized complete block design with three replicates. The results showed that interaction effects of nitrogen fertilizer and plant density and year only had Significant effcet on nitrate content (p < 0.001). Nitrogen fertilizer increased biomass, yield, growth parameters like leaf area index, crop growth rate, and qualitative parameters like nitrate content, potassium percentage, chlorophyll a,b and total traits while had not significant effect on net assimilation rate and relative growth rate. Interaction effects of plant density and year had a significant effect on all traits except potassium percentage (p < 0.001). The increase in plant density led to increase in the biomass, leaf area index and nitrate content but chlorophyll content was significantly decreased. It is suggested that in autumn cropping in Karaj region, and under high light and temperature conditions, 71 plants m-2 and 250kg urea ha-1 could be better to estimate the aims of economic profitability for highest yield and maintaining a healthy level of nitrate in the plant tissue. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها [English] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Leaf area index, nitrate, nitrogen fertilization, plant density, relative growth rate | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقدمه در کشاورزی مدرن، استفاده از نهادههای کشاورزی برای کسب بیشترین عملکرد، به همراه حفظ کیفیت و سلامت خوراکی محصول و پایداری سیستم تولید، مدنظر میباشد. سبزیهای برگی، گروهی از مهمترین محصولات کشاورزی میباشند که کمیت و کیفیت غذایی آنها، تحت تاثیر عواملی مانند مدیریت زراعی، رقم و عوامل محیطی همانند آبیاری، نور، عرضه عناصر غذایی، دما، طول دوره رشد، زمان برداشت و نحوه برداشت قرار میگیرند (Tshivhandekano et al., 2013). معمولاً در این گروه از گیاهان، تولید حداکثر زیست توده مورد توجه است (قابل مقایسه با گیاهان زراعی علوفهای)، بنابراین تراکم گیاهی که سبب استفاده بهینه از منابع طبیعی و انرژی خورشیدی میشود، بهطور موثرتری بر بهرهوری تولید، سرعت رشد محصول و ترکیبات فیتوشیمیایی پیکره آنها تاثیر میگذارد؛ از این رو، نخستین اولویت در مدیریت تولید تجاری آنها میباشد (Timlin et al., 2014 ). همچنین در گیاهانی که زیستتوده (زیستتوده) تولیدی آنها تقریبا به عنوان محصول قابل فروش تلقی میشود، میزان تولید تجاری، بهصورت بارزتری تحت تاثیر مصرف نیتروژن است. مصرف نیتروژن بر روی ظاهر و گسترش برگ و رشد مطلوب و کیفیت محصول نهایی این گیاهان تاثیر میگذارد (Stagnari et al., 2007). از سوی دیگر، مصرف بیش از حد نیتروژن در مزارع تولید این دسته از محصولات، عوارض مهمی همانند تجمع نیترات در بافتهای رویشی و بروز مشکلات بهداشتی برای مصرف کنندگان را در پی دارد. اسفناج (Spinacia oleracea L.) یکی از سبزیجات برگی مهم در رژیم غذایی اکثر مردم جهان است که حاوی چندین عامل آنتیاکسیدانی فعال از جمله فلاونوئیدها[1]، مشتقات اسید پیکوماریک[2] و اوردین[3] است. برگها محتوی مقادیر بالایی از کاروتنوئیدهایی همانند لوتئین[4] و بتاکاروتن[5]، ویتامین های A، C،E و عناصری مانندآهن و کلسیم میباشند و بهعلت اثرات مثبتی که بر سلامت انسان دارد، مصرف آن در سراسر جهان بهسرعت گسترش یافتهاست (Correia et al., 2010). مطالعه شاخصهای رشد گیاهان در شرایط مختلف، سبب بهبود درک اثرات متقابل محیط و گیاه بر روی رشد و نمو محصول میشود و در واقع، بهعنوان مقیاسی از پاسخ و تعامل گیاه به عوامل محیطی پیرامون خود میباشد (Poorter & De Jong, 1999). اسفناج یکی از پرمصرفترین سبزیهای برگی است و تنوع زیادی بین ارقام آن از لحاظ اندازه برگ و میزان تولید محصول وجود دارد. از آنجا که مطالعه نحوه اثر عوامل مهم تاثیرگذار از جمله تغذیه نیتروژنی و تراکم کاشت بر گیاهان برای رسیدن به بهترین عملکرد و کیفیت محصول، از ضروریات مدیریت پایدار مزرعه میباشد، در این تحقیق تلاش شدهاست تا اثر دو عامل مهم تراکم بوته و سطوح مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و شاخصهای رشد و کیفیت اسفناج در شرایط مزرعه مورد مطالعه قرارگیرد.
مواد و روشها این پژوهش در مزرعه علوم باغبانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، با طول 50 درجه و 58 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه و 56 دقیقه شمالی، در طی دو سال زراعی متوالی 95-1394 و 96-1395، بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. در این تحقیق، از رقم Hareer اسفناج تهیه شده از نمایندگی شرکت رکزوان هلند ( (Rijkzwan استفاده شد. فاکتورهای آزمایش شامل سه سطح تراکم بوته (33 D3=و 45 D2=،71D1= بوته در متر مربع) و سطوح مختلف کود نیتروژن از منبع اوره در شش سطح (100، 200، 250، 300، 350، 400 کیلوگرم در هکتار) و شاهد بودند. قبل از تهیه بستر کشت و جهت ارزیابی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک مزرعه، نمونه خاکی از عمق صفر تا 30 سانتیمتری خاک بهصورت تصادفی انتخاب و آنالیز شد (جدول 1).
جدول 1- برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک منطقه از عمق صفر تا 30 سانتی متر Table 1. Some soil physiochemical properties of experiment site from 0 to 30 cm depth.
طول هر واحد آزمایشی 250 سانتی متر، عرض آن، 80 سانتی متر و دارای چهار خط کشت بود. فاصله بین خطوط کشت 20 سانتی متر و فاصله بین بوتهها روی خطوط کشت، با توجه به تراکم مورد نظر، هفت، 11 و 15 سانتی متر بود. فاصله بین بلوکهای آزمایشی نیز 50 سانتی متر در نظر گرفته شد. قبل از کاشت بذرهاها، درصد جوانه زنی بذرهاآنها در ژرمیناتور اندازه گیری شد و بالاترین درصد جوانه زنی (55/99 درصد) در دماهای شش تا 12 درجه سانتی گراد مشاهده شد. کاشت بذرها در سال زراعی اول و دوم، بهترتیب در 28 و 11 شهریور ماه در عمق دو سانتیمتری انجام شد. دادههای هواشناسی برای هر دو سال زراعی پس از جوانه زنی 80 درصد بذرها در جدول 2 آمده است. اولین آبیاری، بلافاصله بعد از کشت بذرها در زمین انجام شد و تا مرحله استقرار گیاهچه، به فاصله هر دو روز یکبار آبیاری تکرار شد. پس از استقرار گیاهچهها، دور آبیاری به هر چهار روز یکبار افزایش یافت. قبل از اعمال تیمار کوددهی، عملیات تنک بوتهها بهمنظور حفظ تراکم بوته بر روی ردیف کشت انجام شد و در هر سوراخ، یک بوته نگهداری شد. اولین کوددهی با نیتروژن، پس از ظهور اولین برگ حقیقی، بهصورت سرک انجام گرفت و مابقی کود هر تیمار در دو مرحله به گیاهان داده شد. بهمنظور ایجاد شرایط محاسبه شاخصهای رشد، گیاهان آزمایشی در دو مرحله برداشت شدند.
جدول 2- میانگین دمای روزانه هوا و خاک، رطوبت نسبی، میزان تابش فعال فتوسنتزی PAR و مجموع میزان بارندگی در بالای سطح گیاه، از زمان 80 درصد جوانه زنی بذرها تا زمان برداشت در منطقه مورد مطالعه در سالهای 1395 و 1396. Table 2. Mean daily air and soil temperature, relative humidity, photosynthetic active radiation (PAR) above the canopy and total rainfall at the study site from 80% seed germination until harvest in 2015 and 2016 years.
درسال زراعی اول و دوم، مرحله اول برداشت، بهترتیب 30 و 26 روز پس از جوانهزنی و مرحله نهایی برداشت، بهترتیب 61 و 45 روز پس از جوانهزنی بود. نمونه برداری از سطح 08/0 متر مربع (2/0 ×4/0 متر) با اعمال اثر حاشیهای انجام شد و سپس برای سطح یک متر مربع برآورد شد. برداشت و نمونه برداری، بهصورت خروج کامل بوته به همراه ریشه انجام شد. سطح برگ در تمامی اندازهگیریها با استفاده از دستگاه برگسنج مدل DELAT-TDEVICESlat-England برآورد شد. اجزای گیاهی پس از هر بار برداشت در داخل پاکت قرار گرفتند و در آون با درجه حرارت 70 درجه سانتیگراد و به مدت 72 ساعت خشک شدند و وزن خشک آنها اندازهگیری شد. شاخصهای رشد همانند شاخص سطح برگ[6] (LAI)، سرعت فتوسنتز خالص[7] (NAR)، سرعت نسبی رشد[8] (RGR) و سرعت رشد محصول[9] (CGR) با روشهای مرسوم (Heuvelink, 2005) محاسبه شدند. استخراج و سنجش میزان کلروفیل برگ، بر اساس روش Arnon (1949)انجام شد. تعیین غلظت نیترات و پتاسیم نمونههای برگ، بهترتیب بهروش اسید سولفوسالیسیلیک- سود (دستگاه اسپکتروفوتومتر) و استات آمونیوم (دستگاه فلیم فتومتر) انجامشد. ابتدا تست یکنواختی واریانس بر اساس آزمون بارتلت انجام گرفت و پس از اطمینان از یکنواختی خطاهای آزمایش، تجزیه مرکب دادهای دو سال آزمایش بهوسیله نرم افزار SAS انجام شد و میانگینها با استفاده از آزمون دانکن و در سطح احتمال یک درصد مقایسه شدند. نمودارها و جداول با استفاده از نرم افزار Excel رسم شدند.
نتایج و بحث عملکرد و زیستتوده اسفناج تجزیه مرکب دادهای حاصل از دو سال آزمایش نشانداد که تاثیر ساده سال، تراکم و کود بر صفات عملکرد و زیستتوده در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود اما اثرات متقابلی بین فاکتورهای آزمایشی بر صفات گفته شده بهجز اثر متقابل سال و تراکم دیده نشد (جدول 3). اثر افزایش سطح تغذیه نیتروژنی بر عملکرد و زیستتوده اسفناج مثبت بود اما در تیمارهای کودی بالاتر از 300 کیلوگرم در هکتار، تقریبا میزان این دو صفت ثابت باقیماند (شکل 1). تیمار کودی 300 کیلوگرم در هکتار، منجر به افزایش عملکرد و زیستتوده به میزان 40 درصد نسبت به شاهد شد. بر اساس گزارشهای موجود، زیستتوده و عملکرد اسفناج، علاوه برعوامل ژنتیکی، محیطی و زراعی، بهوسیله عرضه نیتروژن نیز تعیین میشود
جدول 3- آنالیز واریانس صفات مورد بررسی در سال های 1395 و 1396. Table 2- Variance analysis of the studied traits in 2015 and 2016.
ns، *و **: بهترتیب غیرمعنی دار و معنی دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد، بر اساس آزمون دانکن. ns, * and **: Not significant and significant at the 5% and 1% of probability levels, respectively, based on Duncan test.
شکل 1- اثر کوددهی بر عملکرد و زیستتوده اسفناج. Figure 1. Effect of fertilization on yield and biomas of spinach.
شکل 2- اثر تراکم بر عملکرد و زیستتوده اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 2. Effect of plant density on yield and biomas of spinach in two years of the experiment.
شاخص سطح برگ (LAI) اثر ساده کوددهی و برهمکنش متقابل سال آن با تراکم بر شاخص سطح برگ (مجموع سطح برگهای موجود در یک متر مربع از مزرعه) در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود اما سایر اثرات متقابل بر این صفت معنیدار نشد (جدول 3). کوددهی اثر مثبتی بر افزایش شاخص سطح برگ داشت و در تیمارهای کودی بالاتر از 300 کیلوگرم در هکتار، میزان این شاخص تقریبا ثابت باقیماند (شکل 3). کمترین شاخص سطح برگ در تیمار کودی شاهد (بدون کوددهی) مشاهده شد و تیمار کودی 100 و 300 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار شاهد، بهترتیب در حدود 13/17 و 34/34 درصد افزایش در شاخص سطح برگ را نشان دادند. اطلاعات موجود نشان میدهد که کمبود نیتروژن میتواند بر نمو کانوپی، مساحت برگ و جذب نور تاثیر گذارد
شکل 3- اثر کوددهی بر شاخص سطح برگ (LAI) اسفناج. Figure 3- Effect of fertilization on leaf area index (LAI) of spinach.
شاخص سطح برگ اسفناج با افزایش تراکم بوته در واحد سطح افزایش یافت و بیشترین و کمترین شاخص سطح برگ در هر دو سال زراعی، بهترتیب در تراکم 71 و 33 بوته در مترمربع مشاهده شد (شکل 4). تراکم کشت بر ویژگیهای ساختار کانوپی گیاهی تاثیر میگذارد و بهطور قابل توجهی توانایی فتوسنتز کانوپی را تحت تاثیر قرار میدهد (Dong et al., 2006).
شکل 4- اثر تراکم بر شاخص سطح برگ (LAI) اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 4. Effect of plant density on leaf area index(LAI) of spinach in two years of the experiment.
بنا بر نتایج حاصل از این آزمایش، تراکم 71 بوته در متر مربع، علاوه بر بالاترین شاخص سطح برگ، بیشترین عملکرد و زیستتوده در واحد سطح زمین در مقایسه با دو تراکم دیگر را دارا بود. این موضوع، تاکید دوبارهای بر این نکته است که از لحاظ تعداد بوته در واحد سطح، تراکم 71 بوته در متر مربع توانسته است با تولید سطح برگ کافی در جهت استفاده مناسب از تابش فعال فتوسنتزی در تولید زیستتوده، موفق عملکند. شاخص سطح برگ در تمامی تراکمها در سال دوم بیشتر از سال اول بود؛ به عنوان مثال، در سال اول و دوم در تراکم 71 بوته در متر مربع، شاخص سطح برگ بهترتیب 71/3 و 51/4 متر مربع در متر مربع بود که نماینگر رشد شاخص سطح برگ به میزان 22 درصد در سال دوم میباشد که نشاندهنده بهتر بودن شرایط محیطی برای توسعه سطح برگ در سال دوم زراعی است.
سرعت رشد محصول (CGR) تجزیه مرکب دادهای آزمایش نشانداد که اثر ساده کود نیتروژن بر سرعت رشد محصول در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد و از بین اثرات متقابل، فقط اثر متقابل سال و تراکم معنیدار شد (جدول 3). این شاخص با افزایش سطح کوددهی، روند صعودی نشان داد و کمترین سرعت رشد محصول در تیمار کودی شاهد، در حدود 73/8 گرم در متر مربع در روز بود. در تیمارهای کودی بالاتر از 250 کیلوگرم در هکتار، روند صعودی سرعت رشد محصول، کم شد و تفاوت آماری محسوسی در تیمارهای کودی بالاتر دیده نشد (شکل 5).
شکل 5- اثر کوددهی بر سرعت رشد محصول (CGR) اسفناج. Figure 5. Effect of fertilization on crop growth rate (CGR) of spinach.
با توجه به نتایج مقایسه میانگین، شاخص ، از تراکم زیاد به کم کاهش یافت و در هر دو سال زراعی، تراکم 71 بوته در متر مربع، بالاترین میزان سرعت رشد محصول را داشت (شکل 6). تفاوت قابل توجهی از نظر شاخص سرعت رشد محصول در سال دوم نسبت به سال اول مشاهده شد، بهطوریکه در تراکم 71 بوته در متر مربع، این افزایش در سال دوم نسبت به سال اول حدود 85/45 درصد بود. Ball et al (2000) نیز در گیاه سویا مشاهده نمودند که با افزایش تراکم کشت، میزان سرعت رشد محصول افزایش یافت که با یافتههای تحقیق حاضر مطابقت دارد. سرعت رشد محصول، نشان دهنده مقدار تولید ماده خشک در واحد سطح زمین در یک بازه زمانی (روز) میباشد. در مورد گیاهانی که بهصورت یک جمعیت پر تعداد در واحد سطع زمین کشت میشوند (همانند گیاهان علوفهای یا سبزیهای کوچک پیکر برگی)، علاوه بر عوامل محیطی و زراعی (همانند شدت تابش، تغذیه، دسترسی به آب، رقم و ...)، تراکم (تعداد بوته در واحد سطح)، عامل تعیین کنندهای قلمداد میشود. بالا بودن مقدار این شاخص در تراکم 71 بوته در متر مربع، نشاندهنده وضعیت مناسب مزرعه در جذب و استفاده از عوامل محیطی در مقایسه با سایر تراکمها میباشد. در تیمارهای تغذیهای نیز چنین تفسیری مصداق دارد. شرایط رشد و تولید در تیمارهای کودی حدود 300 کیلوگرم کود اوره در هکتار در مقایسه با سایر سطوح کودی، بهتر بوده است و تفاوت شاخص مذکور در دو سال زراعی نیز حاکی از وجود شرایط مناسبتر تولید (دما و تابش) در سال دوم میباشد.
شکل 6- اثر تراکم بر سرعت رشد محصول (CGR) اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 6. Effect of plant density on crop growth rate (CGR) of spinach in two years of the experiment.
سرعت رشد نسبی (RGR) اثر متقابل سال و تراکم بر سرعت رشد نسبی در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد، اما سطوح کودی بر این شاخص تاثیر معنیداری نداشتند (جدول 3). در سال اول آزمایش، تفاوت آماری معنیداری بین تراکمهای مختلف از نظر سرعت رشد نسبی وجود نداشت، اما در سال دوم، تراکم 71 بوته در متر مربع با 082/0 گرم بر گرم در روز، کمترین و تراکم 45 بوته در متر مربع با 094/0 گرم بر گرم در روز بیشترین مقدار سرعت رشد نسبی را دارا بودند (شکل 7). کاهش این شاخص در تراکمهای بالا (با وجود دارا بودن بالاترین شاخص سطح برگ، عملکرد و زیستتوده ) نشان میدهد که در تراکمهای بالا، اگرچه مقدار کل تولید (زیستتوده و عملکرد) افزایش یافته است، اما این موضوع با کاهش سرعت رشد نسبی گیاهان (تولید ماده خشک در تک گیاه) همراه بوده است. بهعبارت دیگر، در تراکم 71 بوته در متر مربع، میزان تولید در تک بوتهها، اندکی کاهش داشت اما افزایش تعداد گیاه و بهبود شاخص سطح برگ کل، سبب جبران کاهش رشد تک بوتهها و حتی بهبود تولید در واحد سطح زمین شده است؛ نتیجهای که بهخوبی توسط شاخص سرعت رشد محصول به نمایش درآمده است.
شکل 7- اثر تراکم بر سرعت نسبی رشد گیاه (RGR) اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 7. Effect of plant density on relative growth rate (RGR) of spinach in two years of experiment.
سرعت رشد نسبی و فتوسنتز، تحت تاثیرعواملی همانند نور (شدت، تابش)، عرضه مواد مغذی، سطح دیاکسیدکربن و رطوبت خاک تغییر میکنند (Poorter, 1989). تحقیقات نشان میدهد که سرعت رشد نسبی به شدت به دمای محیط وابسته است و حتی در شریط مطلوب رشد از لحاظ مواد غذایی و نور، دما میتواند یک عامل محدود کننده قوی برای این صفت باشد (Dobben et al., 1981; Hunt & Halligan 1981). کاهش مقدار عددی سرعت رشد نسبی در سال اول نسبت به دوم را میتوان به تفاوت فاحش در دمای خاک و هوا نسبت داد (جدول 2).
سرعت فتوسنتز خالص (NAR) اثر متقابل سال و سطوح مختلف تراکم بر شاخص سرعت فتوسنتز خالص در سطح احتمال یک درصد معنیدار بود (جدول 3) اما تیمارهای کوددهی، اثر معنیداری بر سرعت فتوسنتز خالص نشان ندادند. همانطور که درشکل 8 نشان میدهد، در سال اول آزمایش، تراکم 45 و 71 بوته در متر مربع، بهترتیب بیشترین (2/6 گرم بر متر مربع در روز) و کمترین (3/5 گرم بر متر مربع در روز) مقادیر سرعت فتوسنتز خالص را داشتند. در سال دوم نیز بیشترین مقدار سرعت فتوسنتز خالص، در تراکم 45 و 33 بوته در متر مربع (میانگین 9/7 گرم بر متر مربع در روز) و کمترین آن در تراکم 71 بوته در متر مربع (7/6 گرم بر متر مربع در روز) مشاهده شد.
شکل 8- اثر تراکم بر سرعت فتوسنتز خالص (NAR) اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 8. Effect of plant density on net assimilation rate (NAR) of spinach in two years of experiment.
کاهش سرعت فتوسنتز خالص (مقدار ماده خشک تولید شده در واحد سطح برگ گیاه در یک بازه زمانی (روز)) در تراکم بالا در هر دو سال زراعی، به علت بالا بودن شاخص سطح برگ در بالاترین سطح تراکم (71 بوته در مترمربع) نسبت به دو تراکم دیگر، سایه اندازی متقابل در این تراکم بیشتر بود و با نرسیدن نور کافی به سطح برگ، از توان تولیدی واحد سطح برگ کاسته شد. کاهش تولید واحد سطح برگ (تک گیاه)، بهوسیله افزایش تعداد گیاه در واحد زمین؛ جبران و حتی بهبود یافته است. با توجه به دادهای هواشناسی (جدول 2)، پایین بودن سرعت فتوسنتز خالص در سال اول را میتوان به شرایط محیطی از جمله کمتر بودن میانگین دما نسبت داد؛ موضوعی که در گیاه تربچه محتوای پتاسیم برگ اثرات اصلی سال و کود بر محتوای پتاسیم برگ اسفناج در سطح یک درصد معنیدار بود اما اثر تراکم و هیچ یک از اثرات متقابل بر این صفت معنیدار نشد (جدول 3). غلظت پتاسیم در برگ اسفناج در سال اول نسبت به سال دوم، حدود 56/13درصد کمتر بود (دادها نمایش داده نشد). میانگین دمای خاک در سال دوم نسبت به سال اول، در حدود نه درجه سانتیگراد بالاتر بود که میتواند عامل تحریک ریشهها در جذب عناصر از خاک باشد. دمای خاک، یکی از مهمترین فاکتورهای موثر بر رشد گیاه و جذب آب و مواد غذایی توسط گیاه می باشد. در واقع، دمای خاک بر فرآیندهای فیزیکی-شیمیایی و بیولوژیکی که بر دسترسی و جذب مواد مغذی موجود در خاک توسط گیاه تأثیر میگذارد، اثرگذار است و حتی یک افزایش کوچک در دمای خاک میتواند به تغییرات زیادی بر رشد گیاه و جذب مواد مغذی منجر شود (Mozafar et al., 1993). در بسیاری از گونههای گیاهی، بر تاثیر مثبت دمای خاک بر جذب عناصر غذایی از جمله پتاسیم اشاره شده است (Engels, 1993; Yan et al., 2012) که میتواند خود توجیهی بر کاهش میزان جذب پتاسیم در سال اول نسبت به سال دوم باشد. همچنین میزان عملکرد و شاخص سطح برگ در سال دوم، بسیار بیشتر از سال اول می باشد (با توجه به دادهای هواشناسی در جدول 2)؛ از این رو، توان گیاه در سال دوم نسبت به سال اول برای جذب آب و تمامی عناصر خاک، بسیار بیشتر است که دلیلی بر جذب بیشتر پتاسیم در سال دوم در مقایسه با سال اول نیز میباشد. افزایش کوددهی تا 250 کیلوگرم بر هکتار، اثر مثبتی بر محتوای پتاسیم برگ داشت ولی تیمارهای کودی بالاتر، تاثیر معنیداری بر محتوای پتاسیم نگذاشت (شکل 9). کود نیتروژن بر جذب عنصر پتاسیم اثر میگذارد و غلظت این عنصر را در بافت برگ گیاه افزایش میدهد (Tian et al., 2016). Abdelraouf (2016) نیز تاثیر افزایش تغذیه نیتروژنی اسفناج بر افزایش محتوای پتاسیم برگ را گزارش نموده است.
شکل 9- اثر کوددهی بر غلظت پتاسیم در گیاه اسفناج. Figure 9. Effect of fertilization on K content in spinach.
محتوای نیترات برگ ها نتایج تجزیه واریانس (جدول 3) نشانداد که اثر متقابل تراکم و کود و سال و نیز همچنین اثرمتقابل کود و سال در سطح یک درصد بر این محتوی نیترات برگها معنیدار شد. با توجه به اثر متقابل تراکم و کود (شکل 10)، بالاترین تجمع نیترات در برگهای اسفناج، در هر سه سطح تراکم در تیمارهای کودی250 تا 400 کیلوگرم در هکتار رخ داد و کمترین غلظت نیترات، در همه سطوح تراکم در تیمارکودی شاهد مشاهده شد. همانگونه که در شکل 11 مشاهده میشود، افزایش تراکم در هر دو سال زراعی، بر تجمع نیترات در گیاه تاثیر مثبت گذاشت اما در سال اول، بین تراکم 71 و 45 بوته در متر مربع تفاوت آماری معنیداری مشاهده نشد، درحالیکه در سال دوم، بالاترین تجمع در تراکم 71 بوته در متر مربع رخ داد. با افزایش کوددهی در هر دو سال زراعی، تجمع نیترات در برگهای اسفناج افزایش یافت و در تیمارهای کودی بالاتر از 350 کیلوگرم در هکتار، روند تقریبا ثابت باقیماند. از لحاظ مقدار، میزان نیترات در تراکم 350 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سال اول نسبت به سال دوم، بهترتیب در حدود 64/3 و سه میلی گرم نیتروژن در گرم ماده خشک بود (شکل 12). نیتروژن در گیاهان به اسیدهای آمینه احیا و آسیمیله میشود و مازاد آن، به شکل نیترات در بافت برگ و دمبرگ تجمع مییابد. عوامل تغذیهای مانند سطح و فرم نیتروژن، عوامل آب و هوایی همانند شدت نور کم و کاهش فتوپریود، دما و نوع رقم، میزان تجمع نیترات در اسفناج و اکثر گیاهان را تحت تأثیر قرار میدهد (Stagnari et al., 2007).
شکل 10- اثر متقابل تراکم و کوددهی بر غلظت -NO3 در اسفناج. Figure 10- Interaction effects of plant density and fertilizer on spinach NO3- content.
شکل 11- اثر تراکم بر غلظت -NO3 در اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 11. Effect of plant density on spinach NO3- content in two years of experiment.
شکل 12- اثر کودنیتروژنی بر غلظت -NO3 در اسفناج در دوسال آزمایش. Figure 12. Effect of nitrogen fertilizer on spinach NO3- content in two years of experiment.
همانند نتایج این آزمایش، محققین زیادی افزایش تجمع نیترات در اسفناج با افزایش غلظت نیتروژن خارجی در طی آزمایشهای خود گزارش نمودهاند (Lefsrud et al., 2007; Yamori et al., 2011; Gutriérrez-Rodríguez et al., 2013). پژوهشها نشان میدهد که در تراکم بالای بوته در واحد سطح، با افزایش سایهاندازی برگها روی هم و کاهش نور دریافتی در واحد سطح برگ، افزایش غلظت نیترات به علت کاهش فعالیت آنزیم نیترات ردوکتاز در گیاه رخ میدهد (Machado et al., 2018)؛ این نتیجه در آزمایش حاضر نیز مشاهده شد. در گیاه اسفناج نیز شدت نور، تجمع نیترات در گیاه را تحت تأثیر قرار میدهد، بهصورتیکه در شدت نور کم (104×08/1 لوکس) نسبت به شدت نور بالا، مقدار تجمع بیشتر است (Cantliffe, 1973). کلروفیل تنها اثر متقابل سال و تراکم بر میزان کلروفیل a و b و کل معنیدار بود و سایر اثرات متقابل بر این صفت معنیدار نشد (جدول 3). با افزایش کوددهی، میزان کلروفیل a و b و کل افزایش یافت و بیشترین میزان آنها ، در تیمار کودی 350 و 400 کیلوگرم در هکتار و کمترین آن در تیمار شاهد مشاده شد (شکل 13). Evans & Terashima (1987) دریافتند که غلظت کلروفیل در اسفناج، به میزان کود نیتروژن بستگی دارد و تحت شرایط ازت کم، کاهش قابل توجهی در محتوای کلروفیل کل مشاهده میشود. در گیاهان دیگر همانند غلات و چغندر (Sinclair & Vadez, 2002; Sumeet et al., 2009 ) نیز نتایج مشابهای ذکر مشاهده شده است. رنگدانههای کلروفیل، تابش فعال فتوسنتزی (PAR) را جذب میکنند؛ از این رو، نیتروژن یک عنصر حیاتی در میزان فتوسنتز میباشد. با بررسی دیگر شاخصهای این آزمایش دیده میشود که با افزایش غلظت نیتروژن سطح برگ، عملکرد و زیستتوده نیز افزایش یافتهاند که بخشی از آن میتواند ناشی از بهبود سطح کلروفیل در برگها باشد.
شکل 13- اثر کوددهی بر غلظت کلروفیل a، b و کل در اسفناج Figure 13. Effect of fertilization on chlorophyll a, b and total chlorophyll in spinach.
در هر دو سال آزمایش، با افزایش تراکم کاشت، محتوای کلروفیل a، b و کل کاهش یافت (شکل 14). محتوای کلروفیل برگ، بهطور قابل توجهی به شرایط محیطی بستگی دارد (Evans & Terashima, 1987). دمای پایین Krol et al., 1999)) و سطوح پایین شدت نور (Law- Ogbomo & Egharevba, 2009) در اثر عواملی مثل تراکم بالا (Dimri & Gulshal, 1997)، از جمله عوامل کاهنده غلظت کلروفیل برگها میباشد.
نتیجهگیری کلی در مطالعه حاضر مشاهده شد که میزان زیستتوده و کیفیت اسفناج، علاوه بر تاثیرپذیری از تراکم و تیمار کودی نیتروژن، تحت تاثیر شرایط محیطی فصل کشت نیز قرار میگیرد. در هر دو سال زراعی، تراکم 71 بوته در متر مربع، بالاترین شاخص سطح برگ، زیستتوده و عملکرد در متر مربع را داشت که نشانگر بهترین تراکم از نظر استفاده بهینه از شرایط محیطی میباشد. از نقطه نظر تولید زیستتوده و عملکرد، سطح بهینه نیتروژن،
شکل 14- اثر تراکم بر غلظت کلروفیل a، b و کل در اسفناج در دو سال آزمایش. Figure 14. Effect of plant density on chlorophyll a,b and total chlorophyll in spinach in two years of experiment.
مقدار نیتروژنی است که منجر به بالاترین سرعت رشد و عملکرد میشود، اما معمولا شاخصهای کیفی و سلامت محصول همانند میزان نیترات موجود در محصول، سطح نیتروژن مطلوب را تعیین میکند. بر اساس گزارش اتحادیه اروپا، حداکثر محدوده نیترات مجاز برای اسفناج تازه، 3000 میلیگرم در کیلوگرم ماده خشک عنوان شده است (Santamaria, 2006). از این رو، استفاده منطقی از کود نیتروژن در سیستمهای تولید سبزیهای برگی برای حفظ عملکرد پایدار و به حداقل رساندن خطرات بهداشتی ناشی از انباشت بیش از حد نیترات، اهمیت حیاتی دارد. بر اساس نتایج این آزمایش و با توجه به افزایش عملکرد در تیمار 300 نسبت به 250 کیلوگرم در هکتار که تقریبا در حدود دو درصد و بسیار کم میباشد و از دگر سوی در تیمار کودی 250 کیلوگرم در هکتار، 63/2 میلی گرم بر گرم تجمع نیترات در بافت برگ اسفناج مشاهده شد که پایینتر از میزان گزارش شده در اتحادیه اروپا میباشد، میتوان مناسبترین میزان کود نیتروژنی مزرعه اسفناج در منطقه کرج در کشت پاییزه، با شرایط دمای هوا و خاک و میزان نور بالای کانوپی (بهترتیب 7/19، 2/23 درجه سانتی گراد و 6/13 مگاژول بر متر مربع در روز)، در حدود 250 کیلوگرم در هکتار پیشنهاد میشود تا بهترین عملکرد کیفی و کمی بهدست آید. در شرایط آب و هوایی ملایمتر (همانند شرایط سال اول این آزمایش)، بهتر است از کود نیتروژنی کمتری استفاده شود.
REFERENCES
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
REFERENCES
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,112 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 466 |