موضوع: گزارش طرح بررسی اثر کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات بر خصوصیات رشد و عملکرد نیشکر راتون
فسفر به انگلیسی (phosphorus) یک عنصر شیمیایی با نماد p و عدد اتمی 15 است. عنصر فسفر به سـه شکل عمده وجود دارد: فسفر سفید و فسفر قرمز و فسفر سیاه. اما از آنجا که بسیار واکنش پذیر است، فسفر هرگز بـه عنوان یک عنصر آزاد در زمین یافت نمیشود. غلظت آن در پوسته زمین حـدود یک گرم در هر کیلوگرم است. در مواد معدنی، فسفر به طور کلی به صورت فسفات ظاهر میشود.
Etesami (2019) فسفر بیشترین مصرف میشود محاسبه کننده بعد از نیتروژن است و پایه تولید فسفر در اسیدهای فسفریک غلیظ برای کودهای کشاورزی است که حاوی ۷۰ تا ۷۵٪ فسفر پنتوکسید P2O5 است. این امر منجر به افزایش زیادی در تولید فسفات (P) در نیمه دوم قرن بیستم شد. استفاده از کود فسفات در کشاورزی ضروری است زیرا فسفر برای همه موجودات زنده ضروری است. این ماده در انتقال انرژی، مقاومت ریشه و ساقهها، فتوسنتز، گسترش ریشه گیاهان، تولید دانهها و گلها و سایر عوامل مهم مؤثر بر سلامت کلی گیاه و ژنتیک نقش دارد.
فسفر (P) یک عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاه است، که میتواند به طور مستقیم بر عملکرد محصول (کشاورزی تأثیر بگذارد (Zhao et al., 2014; George et al., 2016). این عنصر برای تقسیم سلولی که مسئول رشد طولی ریشه و ساقه یا کلان رشد گیاه نیشکر میباشد، مورد نیاز است (Arruda et al., 2016). مقدار کافی فسفر باعث افزایش عملکرد و رشد و نمو مناسب گیاه میشود و کمبود آن منجر به کاهش توسعه ریشه و در نتیجه، کاهش جذب آب و مواد غذایی نیز میگردد. به طور کلی، سیستم تولید نیشکر به دل دسته مزارع کشت جدید۱ و بازرویی۲ تقسیم میشود. مزارعی که در سال اول کشت میشوند، مزارع کشت۳ و سنین بعدی مزارع بازرویی نامیده میشوند. به طور معمول، کودهای فسفره در طول دوره کشت جدید و سنین بازرویی تنها در یک مرحله و پیش از کشت مصرف میگردد.
(Mahohi et al., 2018) وضعیت فسفر خاک و گیاه در سنین مختلف نیشکر را بررسی کرده و گزارش کردند که بخش قابل توجهی از فسفر مصرفی در سال اول کشت در خاک تثبیت میشود و با افزایش سن گیاه، فراهمی فسفر در خاک و غلظت آن در گیاه و به دنبال آن، عملکرد نیشکر کاهش مییابد. سیستم ریشهای گیاه در غلظتهای کم فسفر قابل دسترس خاک، رشد ضعیفی خواهد داشت و به دلیل کم بودن سطح تماس ریشه با خاک و محلول آن، رشد ریشههای فرعی ثانویه محدود میشود. رشد ضعیف ریشه به معنی عدم دسترسی کافی هوا (برای تنفس)، آب و مواد غذایی برای رشد کامل گیاه میباشد. کمبود فسفر سبب کم بودن پنجهزنی و طول و قطر میانگره نیشکر را کاهش میدهد (Arruda et al., 2016).
مطالعات نشان داده است که در خاکهای آهکی، تقاضا برای فسفر افزایش مییابد که از طریق استفاده از کودهای فسفات تأمین میشود (Mohammad et al., 2008).
آهک میتواند با افزایش یا کاهش دسترسی به فسفر در خاک، بر میزان دسترس بودن فسفر در خاک تأثیر بگذارد. تأثیر خاص به عوامل مختلفی مانند pH خاک، نوع فسفر موجود و توانایی گیاه در جذب فسفر بستگی دارد. به طور کلی، سطوح بالای آهک میتواند دسترسی به فسفر را در خاکهای اسیدی افزایش دهد، در حالی که در خاکهای قلیایی میتواند دسترسی فسفر را کاهش دهد.
بنابراین با توجه به این که اغلب خاکهای مزارع تحت کشت نیشکر در استان خوزستان آهکی هستند و مصرف کارایی کم دارند. فراهمی عناصر غذایی از جمله فسفر و همچنین کارایی مصرف کود فسفر در این خاکها کم میباشد. در خاکهای آهکی، بخش قابل توجهی از کودهای فسفره بعد از ورود به خاک به حالت نامحلول تبدیل شده و از دسترس گیاهان خارج میشوند. مقدار آهک خاک مزارع کشت و صنعت امام خمینی (ره) نیز بالای ۴۵ درصد میباشد. ضرورت کاربرد کودهای فسفره خصوصاً کودهای مایع در مزارع نیشکر بازرویی جهت افزایش عملکرد کمی و کیفی اهمیت پیدا میکند.
این تحقیق در منطقه هفتتپه، کشت و صنعت نیشکر امام خمینی یکی از کشت و صنعتهای پیشرو با بیشترین راندمان تولید در زمینه نیشکر در ایران میباشد، انجام شد. این کشت و صنعت در استان خوزستان و در اراضی هفتتپه، بین رودخانههای طغیان (شاوه)ای از کارون و دز، در ۳۰ کیلومتری جنوب شهر شوشتر واقع شده است (شکل۱). مساحت تقریبی این کشت و صنعت ۱۵/۸ هزار هکتار میباشد و مساحت خالص اراضی زیرکشت آن ۱۲/۸ هزار هکتار است. روش کشت نیشکر بصورت جوی۴ و پشته میباشد. مساحت کل مزرعه مورد ۲۴/۱۰ هکتار است که شامل ۵۲۸ جوی میباشد. طول هر جوی ۲۵۰ متر و هر ۲۲ جوی معادل یک هکتار است. این تحقیق با هدف بررسی تأثیرات کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات بر عملکرد کمی و کیفی نیشکر در سال زراعی ۱۴۰۲-۱۴۰۳ اجرا گردید. سطح مورد اجرا ۲/۷ هکتار از مزرعه بازرویی سال هفتم۵ با واریته CP69-1062 به شماره ۴۸ یکی از مزارع کانال۱ اداره سروم از مدیریت تولید دلم کشاورزی میباشد. موقعیت طرح در بخشی از ۱۰۰ جوی دلم مزرعه بوده و سطح هر تیمار برابر ۷ جوی (۰/۳ هکتار) شامل سه تیمار ۰، ۲۰ و ۳۰ لیتر و سه تکرار بصورت بلوک کامل تصادفی اجرا گردید (شکل۲).
شکل۱ – موقعیت منطقه مورد مطالعه
شکل۲ – نقشه اجرای طرح
نمونهبرداری خاک پس از انجام آبیاری اول وخط زیر رتون۶ و قبل از ورود کوددهی در تاریخ ۱۴۰۲/۰۱/۲۰ از عمق ۰-۳۰ سانتیمتری انجام شد (جدول۱).
جدول۱: مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه محل تحقیق
| عمق خاک | بافت خاک | درصد شن | درصد سیلت | درصد رس | P (ppm) | EC (ms/cm) | pH | SAR | OM (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۰-۳۰ | رسی سیلتی | ۱۰ | ۴۳ | ۴۷ | ۲/۶۲ | ۱/۸۸ | ۷/۶۵ | ۳/۴۳ | ۰/۳۳ |
در این طرح کوددهی به روش کودآبیاری، همزمان با آبیاری در تاریخ ۱۴۰۲/۰۱/۲۰ با مقادیر ۰، ۲۰ و ۳۰ لیتر در سطح تیمارها ورود گردید. تیمارها عبارتند از:
همچنین علاوه بر آن، کوددهی مرسوم شرکت ۳۵۰ کیلوگرم کود اوره سرک تقسیطی در چهار مرحله در تمام تیمارها استفاده گردید.
این کود محصول شرکت سیوان (شکل۳) بوده و بصورت رایگان جهت اجرای طرح پایلوت ارسال گردید.
شکل۳ – مشخصات کود مایع دی آمونیوم فسفات
به منظور بررسی صفات کمی و کیفی عملکرد نیشکر شامل ارتفاع ساقه، عملکرد نی (تن در هکتار) و درصد استحصال شکر به شیوه زیر عمل شد (شکل۴):
شکل۴ – بررسی صفات کمی و کیفی محصول نیشکر
پس از اندازهگیری ارتفاع نی ۲۰ عدد نی هر تیمار جهت ثبت کیفیت شکرت نی (R.S) به آزمایشگاه انتقال گردید. در نهایت زمان برداشت محصول در تاریخ ۱۴۰۲/۱۲/۱۳ با برداشت سطح کامل تیمار، میزان عملکرد (تن در هکتار ساقه) ثبت آمد.
تجزیه و تحلیل دادهها: بعد از بررسی عملکرد نیشکر در هر تیمار، دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS تجزیه و تحلیل و نمودارها با استفاده از نرمافزار Excel رسم گردید. در این مرحله با استفاده از آمار توصیفی میانگین و انحراف معیار عملکرد نیشکر در هر دل بخش، شاهد و تیمار محاسبه و با هم مقایسه شدند. همچنین با استفاده از آزمون LSD، تفاوت معنیداری بین مقادیر اندازهگیری شده عملکرد نیشکر بررسی شد.
تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS و رسم نمودارها با Excel انجام شد. بررسی جدول تجزیه واریانس دادهها جدول۲ نشان داد که تفاوت معنیداری بین دادهها وجود دارد. بنابراین مقایسه میانگین دادهها جدول۳ معنیدار بوده و تفاوتهایی بین اثر کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات وجود دارد.
جدول۲ – تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات مورد بررسی
| میانگین مربعات | درجه آزادی | R.S | عملکرد | منابع تغییر |
|---|---|---|---|---|
| ۰/۲۰ | ۲ | ۲۴/۲ | ۳ | تکرار |
| *۰/۰۵ | *۱۱۰/۷ | ۲ | ۳ | تیمار |
| ۰/۱۳ | ۱/۹۳ | ۴ | خطا | |
| – | – | ۸ | کل |
NS, *, ** به ترتیب غیرمعنیدار و معنیدار در سطوح احتمال خطای آماری پنج و یک درصد
جدول۳ – مقایسه میانگین اثر مقدار کمپوست بر صفات نیشکر
| تیمار | عملکرد (تن در هکتار) | R.S % |
|---|---|---|
| شاهد (T1 = 0 LIT) | ۹۱/۶ b | ۱۲/۴۶ b |
| ۲۰ لیتر کود مایع دی آمونیوم فسفات در هکتار (T1 = 20 LIT) | ۹۷/۵ a | ۱۲/۶۱ a |
| ۳۰ لیتر کود مایع دی آمونیوم فسفات در هکتار (T1 = 30 LIT) | ۹۹/۲ a | ۱۲/۷۷ a |
در هر ستون و هر گروه میانگینهایی که حروف مشترک دارند، تفاوت معنیداری در سطح احتمال خطای پنج درصد بر اساس آزمون LSD ندارند.
بررسیهای نمودارهای رسم شده (شکل۵) نشان داد که بین تیمارهای کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات تفاوت وجود دارد و این تفاوت نشاندهنده اثرگذاری فسفر در توسعه ریشه گیاه نیشکر که افزایش جذب بهتر عناصر غذایی را بهدنبال دارد و این افزایش تاثیر مستقیمی بر میزان عملکرد داشته است. بطوریکه منجر به افزایش عملکرد به میزان ۷/۶ تن در هکتار یعنی ۸ درصد نسبت به شاهد شده است. بنابراین بیشترین میزان عملکرد مربوط به تیمار ۳۰ لیتر، معادل ۹۹/۲ تن در هکتار و کمترین میزان عملکرد مربوط به تیمار شاهد (۰ لیتر)، معادل ۹۱/۶ تن در هکتار است. تفاوت معنیداری بین دل تیمار ۲۰ و ۳۰ لیتر از حیث آماری وجود ندارد.
شکل۵ – نمودار های صفات کمی و کیفی محصول نیشکر
بررسی نتایج تحقیق نشان داد که کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات با نام تجاری فسفوتک شرکت سیوان موجب افزایش کمی و کیفی محصول نیشکر به میزان ۸ درصد در هکتار گردید. از نقطه نظر تحلیل اقتصادی نشان داد که افزایش ۷/۶ تن نی در یک هکتار با در نظر گرفتن میانگین درصد استحصال شکر ۱۱% موجب افزایش ۸۳۶ کیلوگرم شکر در هکتار شده است. بنابراین با در نظر گرفتن قیمت فروش یک لیتر این کود ۱۲۰ هزار تومان و با مصرف ۳۰ لیتر در هکتار (سه میلیون و ششصد هزار تومان)، شکر به ارزش هر کیلوگرم ۲۵ هزار تومان افزایش تولید به ارزش (بیست میلیون و نهصد هزار تومان) ثبت خواهد آمد و سود خالص ناشی از کاربرد این کود در یک هکتار معادل (هفده میلیون و سیصد هزار تومان) شده است (جدول۴).
جدول۴ – تحلیل اقتصادی کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات
| تیمار | وزن نی (تن در هکتار) | وزن شکر (تن در هکتار) | قیمت شکر تولیدی (هر کیلوگرم ۲۵۰ هزار ریال) | اختلاف وزن شکر تیمارها با شاهد (تن در هکتار) | قیمت خرید کود مایع دی آمونیوم فسفات (هر لیتر ۱۲۰ هزار تومان ریال) | اختلاف قیمت شکر تولیدی تیمارها با شاهد (ریال) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شاهد (T1 = 0 lit) | ۹۱/۶ | ۱۰/۰۷۶ | ۲،۵۱۹،۰۰۰،۰۰۰ | – | – | – |
| ۲۰ لیتر کود مایع دی آمونیوم فسفات در هکتار (T1 = 20 lit) | ۹۷/۵ | ۱۰/۷۲۵ | ۲،۶۸۱،۲۵۰،۰۰۰ | ۰/۶۴۹ | ۲۴،۰۰۰،۰۰۰ | ۱۶۲،۲۵۰،۰۰۰ |
| ۳۰ لیتر کود مایع دی آمونیوم فسفات در هکتار (T1 = 30 lit) | ۹۹/۲ | ۱۰/۹۱۲ | ۲،۷۲۸،۰۰۰،۰۰۰ | ۰/۸۳۶ | ۳۶،۰۰۰،۰۰۰ | ۲۰۹،۰۰۰،۰۰۰ |
کاربرد کود مایع دی آمونیوم فسفات در مزارع بازرویی موجب افزایش سود خالص در هکتار به میزان ۷/۷ درصد خواهد شد.
پیشنهاد میشود که با توجه به عدم تفاوت معنیداری میان تیمارهای ۲۰ لیتر و ۳۰ لیتر و انجام آزمایش بر روی مزرعه با سن بازرویی سال هفتم (R7)، توصیه به مصرف در مزارع بازرویی سال چهارم (R4) واریته CP69-1062 به میزان ۲۵ لیتر در هکتار در سال زراعی جاری ۱۴۰۳-۱۴۰۴ برای هر اداره یک مزرعه بطور کامل تامین و مورد استفاده قرار گیرد.
Etesami, H. (2019). Nutrient Dynamics for Sustainable Crop Production. p. 217.
George T.S., Hinsinger P., and Turner B.L. 2016. Phosphorus in soils and plants – facing phosphorus scarcity. Plant and Soil 401:1-6.
Zhao D., Glaz B., and Comstock J.C. 2014. Physiological and growth responses of sugarcane genotypes to nitrogen N rate on a sand soil. Journal of Agronomy and Crop Science 200: 290-301.
Arruda B., Rodrigues M., Soltangheisi A., Richardson A.E., Andreote F.D. and Pavinato P.S. 2016. Biological and morphological traits of sugarcane roots in relation to phosphorus uptake. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 16 (4): 901-915.
Mahohi A., Nouri M., Emam A. Kahiesh M. 2018. Study of phosphorus status in soil and plant at different ages of Sugarcane cultivation. 16th Iranian Soil Science Congress. (In Persian)
Mohammad M., Shibli R., Ajlouni M., and Nimri L. 2008. Tomato root and shoot responses to salt stress under different levels of phosphorus nutrition. Journal of Plant Nutrition 21: 1667-1680.
