دانلود پایان نامه ارشد: تأثیر شوری خاک و كود فسفر بر جذب فسفر و ویژگی های رشد گیاه ذرت

دانشگاه محقق اردبیلی

دانشكده كشاورزی

گروه علوم خاك

عنوان:

تأثیر شوری خاک و كود فسفر بر جذب فسفر و ویژگی­های رشد گیاه ذرت

استاد راهنما:

 دكتر كاظم هاشمی­مجد

اساتید مشاور:

دكترنصرت اله نجفی

مهندس شهرام سیدین

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول :مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته…………………..1

1-1- مقدمه…………………. 1

1-2- مروری بر تحقیقات گذشته…………………. 5

1-2-1- شوری………………….. 5

1-2-1-1- تنش شوری………………….. 5

1-2-1-2- انواع تنش شوری………………….. 5

1-2-1-3- اهمیت توجه به تنش شوری………………….. 6

1-2-2- خاك شور………………… 7

1-2-2-1- وسعت شوری در جهان و ایران………………….. 8

1-2-3- علل شوری………………….. 9

1-2-3-1- علل پیدایش خاك­های شور در ایران………………….. 10

1-2-4- اثرهای مخرب شوری………………….. 10

1-2-5- تعریف تحمل شوری………………….. 12

1-2-6- اهمیت استفاده از گیاهان متحمل شوری………………….. 13

1-2-6-1- انواع گیاهان از نظر تحمل شوری………………….. 13

1-2-6-2- مكانیسم­های تحمل تنش شوری………………….. 13

1-2-6-3- خلاصه راهكارهای تحمل شوری در مراحل مختلف رشدی هالوفیت­ها…….16

1-2-7- اثر شوری بر  جنبه­ های فیزیولوژیكی………………….. 16

1-2-8- فسفر…………………. 17

1-2-9- مقدار و اشكال فسفر خاك…………………… 18

1-2-9-1- مقدار فسفر در خاك…………………… 18

1-2-9-2- اشكال فسفر در خاك…………………… 18

1-2-10- تغییرات میزان فسفر خاك…………………… 19

1-2-10-1- برداشت به وسیله­ گیاه………………… 20

1-2-10-2- تحرك فسفر خاك…………………… 20

1-2-11- فسفر در گیاه………………… 21

1-2-11-1- نقش فسفر در گیاه………………… 22

1-2-11-2- نشانه­ های كمبود و بیش­بود فسفر در گیاه………………… 22

1-2-12- اهمیت اقتصادی ذرت…………………… 24

1-2-13- مبدأ، تكامل و پراكنش ذرت…………………… 24

1-2-14- گیاهشناسی ذرت…………………… 25

1-2-15- مورفولوژی و فیزیولوژی ذرت…………………… 28

1-2-15-1- سیستم ریشه ­ای………………….. 28

1-2-15-2- ساقه…………………. 28

1-2-15-3- برگ…………………… 29

1-2-15-4- گل­آذین………………….. 30

1-2-15-5- دانه…………………. 30

1-2-16- اكولوژی ذرت…………………… 31

1-2-16-1- پراكندگی جغرافیایی………………….. 31

1-2-16-2- خاك…………………… 31

1-2-16-3- دما …………………32

1-2-16-4- رطوبت…………………… 32

1-2-16-5- نور …………………33

1-2-17- شاخص­ های رشد…………………. 33

1-2-17-1- تعریف رشد…………………. 33

1-2-17-2- شاخص سطح برگ (LAI)………………… 34

1-2-17-3- ماده­ی خشك (DM)…………………35

1-2-17-4- میزان كلروفیل………………….. 35

1-2-18- تأثیر شوری بر رشد و عملكرد ذرت…………………… 36

1-2-19- تأثیر فسفر بر رشد و عملكرد ذرت…………………… 38

1-2-20- اثر متقابل شوری و فسفر بر رشد و عملكرد ذرت………. 39

فصل دوم: مواد و روش­ها………………… 40

2-1- موقعیت جغرافیایی منطقه­ مورد مطالعه…………………. 40

2-2- زمان و محل اجرای طرح………………….. 41

2-3- طرح آزمایشی………………….. 41

2-4- فاكتورهای آزمایشی………………….. 41

2-5- مطالعات تحقیق………………….. 41

2-5-1- مطالعات پایه…………………. 41

2-5-1-1- تهیه­ نمونه خاك و اندازه­ گیری برخی خصوصیات آن……… 41

2-5-1-1-1- نتایج تجزیه خصوصیات شیمیایی و فیزیكی نمونه خاك­های مورد آزمایش……43

2-5-1-1-2- آماده سازی خاک و پر کردن گلدان­ها …………………44

2-5-1-2- عملیات زراعی………………….. 44

2-5-1-2-1- نحوه­ی اندازه ­گیری صفات مورد بررسی……….. 45

2-5-2- مطالعات آزمایشگاهی…………………. 46

2-5-2-1- آزمایش­های خاك…………………… 46

2-5-2-2- آزمایش­های گیاه………………… 49

2-5-2-2-1- آماده سازی نمونه ­های گیاهی………………….. 50

2-5-2-2-2- اندازه ­گیری وزن خشک بخش هوایی و ریشه……..50

2-5-2-2-3- تعیین فسفر بخش هوایی و ریشه…………………. 50

2-6- تجزیه های آماری………………….. 51

فصل سوم: نتایج و بحث…………………… 52

3-1- شاخص­های رشد گیاه ذرت…………………… 52

3-1-1- ارتفاع گیاه………………… 53

3-1-2- قطر ساقه…………………. 55

3-1-3- تعداد و سطح برگ…………………… 57

3-1-4- شاخص كلروفیل برگ…………………… 60

3-2- وزن تر و خشك بخش هوایی و ریشه­ گیاه ………………….. 65

3-2-1- وزن تر بخش هوایی و ریشه…………………. 65

3-2-2- وزن خشك بخش هوایی و ریشه…………………. 67

3-2-3- اثر متقابل شوری و فسفر وزن تر و خشك بخش هوایی و ریشه………. 70

3-3-EC ، pH و فسفر خاك پس از برداشت و غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه­ گیاه ذرت…… 77

3-3-1-EC  خاك پس از برداشت…………………… 77

3-3-2- pH خاك پس از برداشت…………………… 78

3-3-3- فسفر خاك پس از برداشت…………………… 80

3-3-4- غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه­ گیاه ذرت…….. 83

3-4- نتیجه ­گیری كلی………………….. 87

3-5- پیشنهادات………………….. 88

منابع………………….. 94

چکیده:

از جمله مشكلات اساسی كه همواره مانع بزرگ پیشرفت كشاورزی در جهان بوده، شوری آب و خاك است. تحقیقات محدودی در زمینه­ تأثیر متقابل کوددهی و شوری بر عملکرد گیاهان در کشور انجام شده است. برای بررسی تأثیر سطوح مختلف فسفر بر عملكرد گیاه ذرت در خاك­های شور منطقه­ی اردبیل، آزمایشی با 10 سطح شوری (75/0=₁S، 20/1=₂S، 29/2=₃S، 30/3=₄S، 25/4=₅S، 11/5=₆S، 19/6=₇S، 80/8=₈S، 88/10=₉S، 00/14=₁₀S دسی­زیمنس بر متر) و فسفر در 5 سطح (0= ₁P، 50= ₂P، 100= ₃P، 200= ₄P، 400= ₅P كیلوگرم در هكتار) به صورت فاكتوریل و در قالب طرح بلوك­های كامل تصادفی در 3 تكرار در شرایط گلخانه‌ای اجرا گردید. نمونه­ های خاک از 45 نقطه­ مختلف دشت زرناس اردبیل تهیه شد. پس از تعیین خصوصیات خاک، تعداد 10 نمونه خاک با ویژگی­ها و شوری مختلف برای انجام آزمایش انتخاب گردید. فاكتور فسفر از منبع فسفات دی آمونیوم تأمین گردید. نتایج نشان داد كه با افزایش سطح فسفر، شاخص­های رشد (ارتفاع گیاه، قطر ساقه، تعداد و سطح برگ و شاخص كلروفیل برگ­ها)، وزن تر و خشك بخش هوایی و ریشه­ گیاه به طور معنی­داری افزایش یافتند در حالی كه با افزایش سطح شوری به طور معنی­داری كاهش یافتند. اثر متقابل شوری و فسفر بر شاخص كلروفیل برگ و وزن تر و خشك بخش هوایی و ریشه­ گیاه ذرت در سطح احتمال 1درصد معنی­دار بود در حالی كه بر سایر شاخص­های رشد معنی­ دار نبود. تأثیر شوری بر EC و pH خاك پس از برداشت در سطح احتمال 1 درصد معنی­دار بود در حالی كه تأثیر فسفر و اثر متقابل شوری و فسفر بر EC و pH خاك معنی­دار نبود. شوری و فسفر بر فسفر قابل جذب خاك پس از برداشت و غلظت فسفر بخش هوایی و ریشه تأثیر معنی­داری داشت.

فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته

1-1- مقدمه

شرایط اقلیمی خشك و نیمه­خشك كه اكثر مناطق كشور را در بر می­گیرد، سبب محدودیت منابع آبی و امكانات تولید محصولات زراعی گردیده است. افزایش سریع جمعیت و نیاز روزافزون به مواد غذایی موجب شده است كه كشاورزان نسبت به زیر كشت بردن اراضی دارای شرایط اقلیمی نامساعد مبادرت ورزند. شوری یكی از مهمترین تنش­های محیطی است كه در بسیاری از نقاط جهان به­ویژه در دیمزارها و مناطق خشك و نیمه­خشك به صورت معضلی جدی پدیدار می­شود و در سایر اراضی غیرشور با سیستم­های غلط آبیاری و مدیریت زراعی ناكارآمد می ­تواند مشكل­ساز شود (كوردالی و همكاران، 1997؛ تامسون و سیدگو، 1997؛ تامسون و همكاران، 1997). در سال 1930 میلادی جمعیت جهان در حدود 2 میلیارد نفر بود، در سال 1990 به 3/5 میلیارد نفر رسید و در سال 2000 از 6 میلیارد تجاوز كرد و پیش ­بینی می­شود كه در سال 2025 میلادی به 5/8 میلیارد نفر برسد (فائو، 2001). طبق اعلام رسمی سازمان ملل متحد در حال حاضر 5/1 میلیارد از جمعیت جهان زیر خط فقر به سر می­برند و با كمبود مواد غذایی مواجه هستند. كمبود مواد غذایی علاوه بر كمیت، از لحاظ كیفیت و محتوای پروتئین نیز به چشم می­خورد. در این راستا مشكل تغذیه، مهمترین دغدغه­ بشر به­ویژه در كشورهای فقیر و در حال توسعه به شمار می­رود. افزایش سطح زیركشت، تنها بخشی از این مشكل را می ­تواند حل كند، بنابراین لازم است استفاده از گیاهان پربازده، به كارگیری عملیات زراعی پیشرفته و استفاده­ی بهینه از نهاده­های كشاورزی، بیش از پیش مد نظر قرار گیرد. گیاهان گروه غلات به طور مستقیم  و غیر مستقیم عمده­ترین بخش مواد غذایی را تشكیل می­دهند، لذا، با توجه به اهمیت این محصولات، برنامه ­ریزی در جهت افزایش تولید آنها بسیار ضروری به نظر می­رسد (طهماسبی­سروستانی و همكاران، 1380). ذرت بعد از گندم و برنج، سومین گیاه غله­ای مهم در دنیا محسوب می­شود. ذرت نه تنها یك منبع غذایی و علوفه­ای برای دام محسوب می­شود، بلكه فرآورده­هایی از قبیل گلوكز، نشاسته و روغن از آن به عمل می­آید. ذرت در طیف دمایی وسیعی در مناطق گرمسیری و نیمه­گرمسیری دنیا رشد می­كند (چئودهری، 1983).

در خاك­های شور، اثرات متقابل شوری و حاصلخیزی خاك از نقطه نظر تولید حداكثر، اهمیت فراوان دارد. پژوهش­ها نشان داده است كه در سطح مشخصی از حاصلخیزی خاك، با افزایش شوری، عملكرد كاهش می­یابد، لیكن در یك شوری معین مصرف كود منجر به افزایش محصول می­گردد. حالت اول مربوط به بالا رفتن فشار اسمزی و كاهش قابلیت جذب آب توسط گیاه است. اما در حالت دوم هرچند كه مكانیسم واكنش چندان شناخته شده نیست، ولی گمان بر این است كه افزودن كودهای شیمیایی (پرمصرف و كم مصرف) در خاك­های شور موجب بروز نوعی دگرگونی شیمیایی در محلول خاك و به دنبال آن ترکیب شیمیایی گیاه می­شود كه سرانجام به افزایش عملكرد منتهی می­گردد. با این حال نباید از نظر دور داشت كه اثرات یاد شده به نوع گیاه، نوع كود مصرفی و شرایط زراعی بستگی دارد. معمولاً واكنش مثبت گیاه به مصرف كود در خاك­های شور منحصر به شوری­های كم تا متوسط (معمولاً تا حدود dS/m10) است. در شوری­های بالاتر به جهت بالا رفتن تجمعی فشار اسمزی، واكنش گیاه منفی بوده و عملكرد كاهش می­یابد. ناگفته نماند كه موارد ذکر شده كلی بوده و حاصل از آزمایش­هایی است كه در آنها غالباً از  NaClبرای شور شدن خاك استفاده شده است. در حالی كه تجربیات موجود بیانگر آن است كه در سطوح بالاتری از شوری، مصرف بهینه كود می ­تواند به افزایش عملكرد منتهی گردد (همایی، 1381). فسفر عنصر ضروری برای رشد و توسعه ذرت محسوب می­شود كه مقادیر كافی آن استحكام ساقه و رشد ریشه را افزایش می­دهد (یزدانی و همكاران، 2009). همچنین با توجه به اهمیت فسفر در گیاه و نقش آن در تولید بسیاری از ترکیبات مهم سلول­های گیاهی از جمله اسیدهای نوکلئیک، فسفولیپیدهای غشا و نوکلئوتیدهایی که در متابولیسم انرژی گیاه شرکت دارند و نیز نقش فسفر در محدوده وسیعی از فرآیندهای گیاهی نظیر تقسیم سلولی و توسعه­ی ریشه، در رابطه با کاربرد فسفر و تأثیر آن بر تحمل تعدادی از گیاهان زراعی به شوری مطالعاتی انجام شده است (معینی و فرح­بخش، 1382؛ گراتن و مس، 1984؛ سیلسپور، 2008). در سال­های اخیر تعدادی از محققان تأثیر کوددهی فسفر را در افزایش عملکرد برخی از گیاهان زراعی در خاک­های شور نشان دادند (قولرعطا و همكاران، 1387؛ معینی و فرح­بخش، 1382).

دسترسی گیاه به فسفر بنابه دلایل: الف) رسوب فسفر در محلول ب) نگهداری محكم فسفر توسط ذرات خاك ج) رقابت یونی د) كاهش رشد ریشه، تحت تأثیر شوری خاك قرار می­گیرد (همایی، 1381). از آنچه گفته شد نتیجه می­شود كه مصرف فسفر در خاك­های شور باعث افزایش محصول می­گردد. عموماً مشاهده گردیده كه در آن دسته از خاك­های شور كه از فقر فسفر رنج می­برند، برگ­ها دچار نكروز گردیده و برگ­های پایینی گیاهان رنگ قرمز (ارغوانی) به خود می­گیرند. مصرف فسفر معمولاً باعث از بین رفتن این نشانه­ها می­گردد. همانند نیتروژن، واكنش گیاه به كودهای فسفری به شوری­های كم و متوسط محدود می­گردد (همایی، 1381). در اكثر مناطق ایران با توجه به غالبیت كشاورزی فاریاب، منابع آب و خاك در معرض شور شدن هستند. تخمین زده می­شود كه در مناطق شور ایران، میانگین كاهش عملكرد بر اثر شوری ممكن است به بیشتر از 50 درصد برسد. در همه­ی خاك­های زراعی به خصوص در خاك­های شور، جذب عناصر غذایی از محلول خاك به­شدت تحت تأثیر فعالیت یونی و تركیب یونی محلول خاك قرار می­گیرد كه این امر اهمیت زیادی در كنترل رشد كمی و كیفی گیاهان زراعی دارد. لذا بررسی كاربرد عناصر غذایی مختلف در شرایط شور در شناخت هر چه بیشتر مسائل و مشكلات تغذیه­ای گیاهان زراعی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است (قولرعطا و همكاران، 1387). هدف از این پژوهش بررسی تأثیر كود فسفر بر عملكرد گیاه ذرت در خاک­های شور بود.

2-1- مروری بر تحقیقات گذشته

1-2-1- شوری

شوری به غلظت نمك­های معدنی حل شده در خاك (محلول در خاك) و آب گفته می­شود. نمك­های معدنی حل شده شامل مخلوطی از كاتیون­ها و آنیون­ها هستند. از كاتیون­های مهم در خاك­های شور می­توان به سدیم، كلسیم، منیزیم و پتاسیم و از آنیون­های مهم كلرید، سولفات، نیترات و كربنات اشاره كرد (تانجی، 2002). شوری اغلب با اصطلاح هدایت الكتریكی عصاره­ی اشباع خاك بیان می­شود. واحد شوری دسی­زیمنس بر متر است (حال، 2001).

1-1-2-1- تنش شوری

تنش شوری عبارت از حضور بیش از اندازه­ نمك­های قابل حل و عناصر معدنی در محیط ریشه است كه منجر به كاهش توانایی گیاه در جذب آب كافی از  محلول خاك  می­شود و رشد  و  نمو  طبیعی گیاه را دچار اختلال می­كند (فرهودی، 1388).

2-1-2-1- انواع تنش شوری

تنش اسمزی

تنش اسمزی به سرعت رشد را تحت تأثیر قرار می­دهد و توسط نمك موجود در اطراف ریشه ایجاد می­شود (مونز و تستر، 2008). اثر عمومی شوری خاك بر گیاه، اثر اسمزی نامیده می­شود. این بدان معنا است كه نمك­ها، انرژی نگه­داری آب در خاك را افزایش می­دهند. به عبارت دیگر، خاك باید مرطوب­تر شود تا مقدار آب قابل دسترس گیاه را مشابه شرایط غیرشور فراهم كند. در این شرایط گیاهان نیز باید انرژی بیشتری را برای جذب آب از خاك مصرف كنند (بلی­لاك، 1994). نمك­های موجود در محلول خاك، فراهمی آب برای گیاه را كاهش می­دهند، از این رو مسئول واكنشی هستند كه “خشك‍ی ف‍یزیولوژیك” نامیده می­شود و این پدیده به دلیل كاهش پتانسیل آب روی می­دهد (خان، 2007)

تنش یونی

تنش یونی به علت تجمع تركیبی یون­ها در اندام­های هوایی و عدم تحمل یون­های تجمع یافته، روی می­دهد (مونز و تستر، 2008). تنش یونی، سمیت ویژه­ی یون­ها و به دنبال آن عدم تعادل عناصر مغذی است. از جمله­ی این یون­ها، سدیم و كلرید هستند كه اثر سمیت ویژه­ای بر گیاه دارند. به دلیل آن­كه مقدار زیادی از عناصر مغذی به فرم نمك هستند، شوری زیاد و سمیت یونی می ­تواند تعادل عناصر غذایی در گیاه را بر هم بزند یا در جذب آن­ها اختلال ایجاد كند (بلی­لاك، 1994).

تنش اسمزی با سرعت بالا، كاهش رشد اندام هوایی را به دنبال دارد در حالی كه تنش یونی كند بوده و اولین اثر قابل مشاهده آن افزایش پیری در برگ­های مسن است (مونز و تستر، 2008).

3-1-2-1- اهمیت توجه به تنش شوری

شوری، به دلیل تجمع بیش ازحد نمك­های مختلف، از مهمترین نگرانی­ها و عوامل خسارت زا در مناطق خشك و نیمه­خشك است. خاك­های شور در سطح زمین، گسترده هستند. بیش از 800 میلیون هكتار از اراضی جهان تحت تأثیر شوری قرار دارند (شامل خاك­های شور و سدیك) كه این مقدار معادل بیش از 6 درصد از اراضی دنیاست (فائو، 2008). پیدایش خاك­های شور می ­تواند به صورت طبیعی اتفاق افتاده باشد و یا به واسطه­ی توسعه­ی كشت آبی همراه با تبخیر زیاد و فعالیت­های بشری ایجاد شده باشد. با وجود ضرورت یون كلرید به عنوان ریزمغذی برای همه­ی گیاهان عالی و سدیم به عنوان عنصر ضروری برای گیاهان هالوفیت و برخی از گونه­های ₄C، تجمع نمك می­ تواند زمین­های قابل كشت را به محیطی نامطلوب برای كشاورزی تبدیل کرده، تنوع محلی گیاهان را كاهش داده، رشد و تكثیر گیاهان را محدود كند و منجر به سمیت در گیاهان غیر متحمل به شوری شود. بیشتر گیاهان زراعی نسبت به شوری حساس هستند (توران و همكاران، 2009). انتظار می­رود كه افزایش اراضی شور، اثرهای مخرب جهانی را در پی داشته باشد و منجر به كاهش 25 درصد از اراضی قابل كشت در 25 سال آینده شود كه این مقدار تا اواسط قرن 21 میلادی به 50 درصد خواهد رسید (مهاجان و توتجا، 2005).

تعداد صفحه : 103

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       asa.goharii@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.