تاثیر مصرف سالیسیلیک اسید و کودهای زیستی بر عملکرد و اجزاء عملکرد نخود در …

درسیستمهایکشاورزیفشرده،موادآلیو در پیآنعناصرغذایی خاکبه سرعتتخلیهمیشوند.به همین دلیل جهتدستیابی بهعملکردمطلوبنیازبهجایگزینیعناصرغذایی میباشد.مطالعاتبلندمدتنشاندادهکهاستفاده مفرطازکودهایشیمیاییعملکردگیاهانزراعیرا کاهشمیدهد. اینکاهش عملکردنتیجهاسیدیشدنخاک، کاهشفعالیتهایبیولوژیک خاک،افتخصوصیاتفیزیکی خاکوعدموجودعناصرغذاییمیکرودرکودهاینیتروژِن،فسفروپتاسیممیباشد (آددیران و همکاران، ۲۰۰۴؛ صباحی، ۲۰۰۶). به نظر بسیاری از محققان از گزینه های مناسب که میتواند بدون تخریب محیط زیست، باروری خاک و نهایتاً افزایش عملکرد گیاهان را تضمین کند استفاده از کودهای بیولوژیک است. در دنیا مطالعات زیادی در زمینه جبران کمبود نیتروژن از راه هایی غیر از کاربرد کودهای شیمیایی؛ مانند آغشته کردن بذور با میکروارگانیسم هایی همچون ازتوباکتر صورت گرفته است (فصیحی و همکاران، ۱۳۸۵).
تنش،نتیجهروندغیرعادیفرایندهایفیزیولوژیکاستکهازتأثیریکیاترکیبیازعواملزیستی ومحیطیحاصلمی‌شود. تنشدارایتوانآسیبرسانیمی‌باشدکه بهصورتنتیجهیکمتابولیسمغیرعادیرویدادهوممکناستبهصورت کاهشرشد،مرگگیاهویا مرگبخشیازگیاهبروزکند. تولید محصول توسط تنشهای محیطی محدود میشود، براساس برآورد محققان مختلف، فقط ۱۰ درصد از اراضی قابل کشت دنیا عاری از هرگونه تنش است، بهطور کلی، عامل عمده در اختلاف موجود بین عملکرد واقعی و عملکرد بالقوه، تنشهای محیطی هستند (مومنی، ۱۳۹۰).
دولت آبادیان و همکاران (۲۰۰۸) بیان کردند که سالیسیلیکاسید میتواندنقشمهمیدرایجادمقاومتبهتنشهایمحیطیایفا کند. سالیسیلیکاسیدیکتنظیمکنندهیرشددرونی ازگروهترکیباتفنلیطبیعیمیباشدکهدرتنظیم فرآیندهایفیزیولوژیکیگیاهنقشدارد.القایگلدهی، رشدونمو،سنتزاتیلین، تأثیردربازوبستهشدنروزنهها وتنفسازنقشهایمهمسالیسیلیکاسیدبشمارمیرود.سالیسیلیکاسید سببافزایشمقاومتبهخشکیدرگیاهچههایگندم و همچنینسببایجاد تحمل به تنشخشکیدردولپهایها از جمله لوبیا نیز میگردد. سالیسیلیکاسیدباعثطویلشدنسلولهاوهمچنین تقسیمسلولیمیشودکهاینفرآیند با همکاریسایرتنظیم کنندهها ازجملهاکسینانجاممیشود.
۱-۳ اهمیت و ضرورت پژوهش
درتامیننیازهایروزافزونجمعیتدرحالرشد، بکارگیریروشهاینوینعلمی،امریضروریاست.بر ایناساسمدیریتنظامهایکشاورزیبایدموردبازنگری جدیقراربگیردونظامهاینوینیطراحیشوندکه اولویتآن هاپایداریدرازمدتو درعینحفظتولیددر کوتاهمدتباشد. از جمله این روش های نوین علمی، کشاورزی اکولوژیک می باشد، کهیکسیستمکشاورزیتلفیقی مبتنیبر اصولاکولوژیکیبوده ودرآن کیفیتمحصولاتمهمترازکمیتآن هاست.نظامهای کشاورزی اکولوژیکوکمنهادهمیتوانندبهعنوانجایگزینیبرای سیستمهایرایجدرنظرگرفتهشدهوباعثتوسعه کشاورزیپایداروحفظسلامتمحیطزیستگردند (خرم دل و همکاران، ۱۳۸۷).
از زمان جنگ جهانی دوم کاربرد کودهای شیمیایی انقلابی در تولید محصولات زراعی به وجود آورد. افزایش تولید کودهای تجاری با قیمت کم، مصرف هر چه بیشتر این کودها را به ویژه در کشورهای در حال توسعه گسترش داد. از آن زمان تاکنون از این کودها به عنوان وسیله ای برای دستیابی به حداکثر عملکرد در واحد سطح استفاده میشود و کشاورزان به صورت مداوم سعی میکنند با رفع کمبود عناصر غذایی و استفاده از مدیریت صحیح، تولید محصول را به حد بالقوه ژنتیکی نزدیک کنند ولی مشکلات اقتصادی ناشی از افزایش رو به رشد هزینه کودهای شیمیایی از یک سو و مسائل زیستی محیطی مرتبط با مصرف غیراصولی این کودها از سوی دیگر تفکر استفاده از شیوه های زیستی تثبیت نیتروژن برای تقویت رشد گیاهان را قوت بخشیده است (عموآقایی و همکاران، ۱۳۸۲).
گرچهاستفادهازکودهایبیولوژیکدرکشاورزی قدمتزیادیداردولیبهرهبرداریعلمیازاینگونهمنابع سابقهچندانیندارد.با وجود آن کهکاربرداینکودهادرچنددهه اخیرکاهشیافتهولی امروزهباتوجهبهمشکلاتیکه مصرفبیرویهکودهایشیمیاییبهوجودآورده اند، استفادهازآن هادرکشاورزیمجددامطرحشدهاست و سعیبرآناستتاازپتانسیلارگانیسمهایخاکومواد آلیبهمنظوربه حداکثر رساندنتولیددرضمنتوجهبهکیفیتخاک ورعایتبهداشتوایمنیمحیطزیستاستفادهگردد (فلاحی و همکاران، ۱۳۸۸). کاربردکودهایبیولوژیکبرایحفظتوازنبیولوژیکحاصلخیزیخاکبهمنظوربهحداکثررساندنروابط بیولوژیکمطلوبسیستمازاهمیتویژهایبرخورداراست.کودهایبیولوژیکبهموادجامد،مایعیانیمهجامدی اطلاق میشودکهداراییکیاچندریزجاندارمفیدیامتابولیتهایآن هابودهوبهمنظور تأمینعناصرموردنیاز گیاه،حفظ سلامتگیاهویابهبودویژگی هایفیزیکیوشیمیاییخاکمورداستفادهقرارمی گیرند (توحیدی مقدم و همکاران، ۱۳۸۶). در ایران در سال‌های اخیر و با تشکیل شورای عالی توسعه کاربرد مواد بیولوژیک و استفاده بهینه از کود و سم و تأسیس بخش تحقیقات بیولوژیک خاک در مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور با هدف استفاده از ریز جانداران مفید در جهت بهبود وضعیت تغذیه‌ای گیاهان زراعی و باغی در سال ۱۳۷۴، همچنین تأمین اعتبارات تحقیقات در این زمینه توسط آن شورا زمینه توسعه پژوهش، تولید و مصرف کودهای زیستی در کشور فراهم شده است (صالح راستین، ۱۳۸۴).
از نظر اهمیت، تنش خشکی دومین تنش غیر زیستی است که گیاه نخود را تحت تأثیر قرار می‌دهد. کمبود آب، رشد رویشی و عملکرد را از طریق کاهش سطح برگ و فتوسنتز کاهش می‌دهد و این امر منجر به کاهش فتوسنتز جامعه گیاهی می‌گردد، این کاهش به شدت تنش بستگی دارد (پور نجف، ۱۳۸۵). وقتی عملکرد دانه مد نظر است زمان بروز تنش از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. تنش آب در طول مرحله گلدهی، گرده افشانی و یا نمو دانه ممکن است تعداد دانه‌های تشکیل شده را به شدت کاهش دهد (سرمدنیا و کوچکی، ۱۳۷۳).
امروزه با افزایش جمعیت و نیاز به غذا و محدودیت منابع آب، ارزش این ماده حیاتی بیش از پیش روشن شده است. بهطوری که بیشتر از آنچه افزایش عملکرد در واحد سطح مد نظر باشد افزایش عملکرد در واحد حجم آب مصرفی اهمیت یافته است (فرج نیا، ۱۳۸۲). گزارش گردیده که سالیسیلیک اسید اثرات مهارکنندگی ناشی از تنش خشکی و شوری را در گندم کاهش میدهد (دات، ۱۹۹۸). اثر سالیسیلیک اسید بر تنش وابسته به نقش آن در مهار اتیلن است. تحقیقات نشان داده که احتمالاً اسید سالیسیلیک از طریق اثر بر بیوسنتز اتیلن باعث مقاومت گیاه به تنشهای محیطی میگردد (شاکیروا، ۲۰۰۳). گزارشات متعددی مبنی بر نقش اسید سالیسیلیک بر کاهش اثرات ناشی از تنشها وجود دارد. از جمله اسید سالیسیلیک با اثر بر روی آنزیم های آنتی اکسیدان مانند کاتالاز، سوپر اکسید دیسموتاز، پلی فنل اکسیداز، پراکسیدازها و متابولیتهایی مانند آسکوربیک اسید و گلوتاتیون، اثرات ناشی از تنش های خشکی، گرما و شوری را کاهش میدهد (الطیب، ۲۰۰۵). سنارانتا و همکاران (۲۰۰۲) نیز بیان کرد که اسید سالیسیلیک یک مولکول علامتی مهم برای میانجیگری پاسخ های گیاهان در برابر تنش های محیطی است.
بنابراین با توجه به مطالب ذکر شده اهمیت پژوهش در خصوص تاثیر مصرف سالیسیلیک اسید و کودهای زیستی بر عملکرد و اجزاء عملکرد نخود در شرایط آبیاری تکمیلی ضروری بهنظر میرسد.
۱-۴ اهداف پژوهش:
۱-بررسی تاثیر سالیسیلیک اسید بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود.
۲-بررسی تاثیر باکتری بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود.
۳-بررسی تاثیر آبیاری تکمیلی بر عملکرد و اجزای عملکردنخود.
۴-بررسی اثرات متقابل تیمارهای آزمایش بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود.
۱-۵ فرضیات پژوهش:
۱- سالیسیلیک اسید بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود موثر است؟
۲- باکتری بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود موثر است؟
۳- آبیاری تکمیلی بر عملکرد و اجزای عملکردنخود موثر است؟
۴- اثرات متقابل تیمارهای آزمایش بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود موثر است؟
فصل دوم
مروریبرادبیاتتحقیقوپیشینهتحقیق
۲-۱ تاریخچه
نخود در دنیا به اسامی مختلفی شناخته شده است در چندین ایالت هند به Chana خوانده می‌شود. در انگلستان به نام‌های Bengal gram و Chick pea و در آمریکا به Garbanzo یاGarbanzo bean معروف است. در ایران نام‌های نخود زراعی، نخود سفید، نخود ایرانی و یا نخود به آن اطلاق می‌شود (کوچکی و بنایان اول، ۱۳۷۳). به احتمال زیاد نخود از نواحی جنوب شرقی ترکیه و مناطق مجاور آن در سوریه منشأ گرفته است. در این منطقه سه گونه وحشی یکساله از جنس Cicer یافت شده است که ارتباط زیادی با نخود زراعی دارند. یکی از این گونه Cicer reticulatum است که می توان آن را به عنوان جد نخود یا گونه‌ای که با نخود دارای جد مشترکی‌بوده است در نظر گرفت (باقری و همکاران، ۱۳۷۶).
۲ـ۲ اهمیت اقتصادی نخود
طبق آمار سازمان خواربار و کشاورزی (F.A.O) نخود در مقایسه با گندم از عملکرد کمتری برخوردار است ولی با وجود این ۲/۱ درصد سطح زیر کشت جهانی و ۳ درصد از تولید جهانی را بخود اختصاص داده است و ۱۵ درصد از سطح زیر کشت جهانی و ۱۳ درصد از تولیدات جهانی کل حبوبات را بخود اختصاص داده است. در کشور نیز حبوبات با ۱۰۱۵۰۰۰ هکتار سطح زیر کشت، ۸۹/۹ درصد از اراضی زیر کشت را دارا بوده و در این میان نخود ۵۷/۶۳ درصد سطح زیر کشت حبوبات را به خود اختصاص داده است. از کل تولید حبوبات در کشور نخود با ۱۶/۴۳ درصد تولید در این گروه محصولات در رتبه اول قرار گرفته است (اصغرزاده، ۱۳۷۵). از لحاظ تغذیه‌ای نیز نخود یک منبع پروتئینی ارزشمند در بسیاری از نقاط شناخته شده است. گروه مشاوره پروتیئنی آمریکا در سال ۱۹۷۳ طرح‌های اصلاح حبوبات را در زمره تحقیقات حیاتی و مهم معرفی کرده است. برطرف کردن نقص پروتیئنی غلات از طریق افزودن پروتئین حبوبات، یکی از بهترین راه حل‌های رفع کمبود پروتئین و کالری در کشورهای در حال توسعه است. مقدار پروتئین نخود حدود ۷/۲۰% است و کیفیت تغذیه‌ای نخود به مقدار پروتئین و اسیدهای آمینه سازنده و قابلیت هضم آن بستگی دارد. علاوه بر موارد تغذیه‌ای نخود، حاصلخیزی ناشی از تشکیل گره و تثبیت نیتروژن مولکولی و ذخیره سازی آن در خاک برای محصول سال بعد بسیار حایز اهمیت می‌باشد (باقری و همکاران، ۱۳۷۶). حدود ۹۲% از سطح زیر کشت و ۸۹% از تولید جهانی متعلق به کشورهای مناطق گرمسیری نیمه خشک می‌باشد. قاره آسیا با ۱۳ کشور تولید کننده نخود از نظر سطح زیر کشت ۹۲% و از نظر تولید ۸۹% از سطح زیر کشت و تولید نخود در جهان را به خود اختصاص می‌دهد. آفریقا تقریباً به ترتیب ۴ و ۵ درصد از سطح زیر کشت و تولید نخود در جهان را به خود اختصاص می‌دهد.
۲-۳ مشخصات گیاهشناسی نخود
نخود از خانواده لگومینوزه (بقولات) و از جنس سیسر می‌باشد که در رده بندی جزء گیاهان جنین‌دار و زیر شاخه پیدازادان قرار می‌گیرند. در تقسیم بندی دقیق‌تر آن ها در رده نهاندانگان طبقه دولپه‌ایها، زیر طبقه جدا گلبرگ‌ها، راسته لگومینالز یا روزالز، تیره بقولات و زیر تیره پروانه آسایان قرار دارند (واندرمیزن، ۱۹۸۷).
نخود ممکن است از پائین، یا وسط ساقه اصلی شاخه بدهد. البته ارقامی که از پایه شاخه ‌می‌دهند، پر محصولترند. ریشه نخود بسیار قوی است و بخوبی در خاک گسترش می‌یابد. برگهای نخود مرکب فرد و داری ۱۱ـ ۹ جفت یا بیشتر برگچه بیضی شکل نوکدار با حاشیه مضرس است که معمولاً برگچه‌ها دو به دو مقابل یکدیگر قرار دارند. گل ها منفرد و در انتهای شاخه‌های نازک بر روی دمگل نسبتاً بلندی قرار گرفته‌اند. رنگ گلها سفید، آبی و یا بنفش کم رنگ است. نخود گیاهی خود گشن است. ولی دگر گشنی نیز بوسیله زنبور مشاهده شده است. عمل خودگشنی ۱ تا ۲ روز قبل از باز شدن گل ها انجام می‌گیرد. میوه نخود بشکل نیام (غلاف) می‌باشد، در وسط پهن و در طرفین باریک بوده و از کرکهای بسیار ریزی پوشیده شده است. که محتوی یک یا دو دانه بذر نخود می‌باشند. هر بوته نخود ممکن است بطور متوسط بین ۵۰ تا ۱۵۰ عدد نیام تولید کند. دانه در ارقام مختلف نخود به رنگهای سفید، کرم، سیاه، قهوه‌ای، قهوه‌ای مایل به قرمز، سفید مایل به زرد دیده می‌شود. سطح دانه در بعضی از ارقام صاف و در بعضی دیگر چروکیده است. وزن یک صد دانه آن بین ۴۰ ـ ۹ گرم متغیر بوده و هر قدر رنگ بذر روشنتر باشد، وزن آن بیشتر خواهد بود (باقری و همکاران، ۱۳۷۶).
از نظر اندازه، دانه نخود در ایران به ترتیب زیر طبقه‌بندی می‌شود:
نخود دانه درشت دارای وزن یکصد دانه ۳۴ گرم، نخود دانه متوسط دارای وزن یکصد دانه ۲۷ گرم، نخود دانه کوچک دارای وزن صد دانه ۲۰ گرم، نخود خیلی دانه کوچک دارای وزن صد دانه ۹ گرمی است.
نخود براساس اندازه بذر به دو گروه تقسیم می‌شود. یکی ماکروکارپا و دیگری میکروکارپا. ماکروکارپا بنام کابلی و میکرو کارپا بنام دسی نیز خوانده می‌شود. در نخود کابلی وزن صد دانه بیشتر از ۲۵ گرم است. گلها سفید رنگ می‌باشد. و نخود کابلی را معمولاً در بهار می‌کارند.
نخود دسی، بذر کوچک با شکل نامنظم و رنگ های مختلف دارد. معمولاً در هر غلاف آن ۲ تا ۳ بذر وجود دارد. و ارتفاع گیاه کوتاه و حاوی آنتوسیانین است. گل ها به رنگ ارغوانی بوده و نخود دسی را معمولاً در پاییز می‌کارند (باقری و همکاران، ۱۳۷۶). بطور کلی مراحل مختلف رشد و نمو گیاه، شامل جوانه زدن، رشد گیاهچه، تشکیل گل و غلاف و رسیدن دانه می‌باشد. مدت زمان هر یک از این مراحل نسبت به رقم، طول مدت روز، درجه حرارت و رطوبت قابل دسترس فرق می‌کند. در نخود توسعه رشد رویشی در زمان گلدهی و تشکیل غلاف، ادامه می‌یابد. بنابراین یک رقابت بین قسمت های رویشی و مراکز زایشی گیاه وجود دارد. در ایران نخود سفید، بیشتر متعلق به گروه کابلی و نخود سیاه، متعلق به گروه دسی است.
ارقام اصلاح شده نخود در ایران که تاکنون معرفی شده‌اند، عبارتند از نخود جم، کوروش، البرز (در گروه کابلی) و ارقام دانه سیاه کاکا و دانه قهوه‌ای پیروز (در گروه دسی) می‌باشند (مجنون حسینی، ۱۳۷۲).
۲-۴ مورفولوژی نخود
از لحاظ شناخت ظاهری، گیاه نخود دارای اندامهای رویشی و زایشی با خصوصیات زیر می‌باشد.
۲-۴-۱ریشه
ریشه‌های قوی و عمیق این گیاه به عنوان اندامهای ذخیره‌ای برای گیاه محسوب می‌شود. اگر چه نخود گیاهی یک ساله است، اما از این اندام ذخیره‌ای برای رشد خود در فصل خشک استفاده می‌کند. یک ریشه بالغ، بافت محیطی خود را از ایپدرم تا آندودرم از دست می‌دهد. لایه چوب پنبه‌ای و پوست ثانویه جایگزین آن می‌شود. فعالیت کامبیوم تغییرات اساسی را بوجود می‌آورد. شعاع‌های آوندی اولیه از شعاع‌های آوندهای چوبی منشاء می‌گیرند و اشعه‌های ثانویه آوندی کوتاهتر و باریکتر از شعاع‌های اولیه و از چوب ثانویه منشاء می‌گیرند. اهمیت استوانه مرکزی در این مرحله، از مرحله گیاهچه‌ای بیشتراست. این عضو فاکتور اصلی و موثر در ضخامت ریشه و محتویات استروئیدی احاطه شده است. ولی مقدار زیادی اسکلرانشیم، عامل تولید ریشه‌های قوی می‌باشد. در مقایسه با مرحله گیاهچه‌ای، بخش مرکزی استوانه مرکزی ریشه تقریباً بدون تغییر است. وجود چهار شعاع آوند چوبی و حفره مرکزی تنها تفاوت موجود در جذب، بوسیله آوندهای آبکشی است. ریشه‌ها، گره‌های ریزوبیومی را بوجود می‌آورند (باقری و همکاران، ۱۳۷۶). بر طبق اظهارات Corby در سال ۱۹۸۱ دارای انشعاباتی از نوع Crotalorioid و انشعابات پهن جانبی و گاهی مواقع به شکل یک بادبزن مانند است. ریشه بخوبی منشعب می‌شود و تا عمق ۱ الی ۲ متری خاک نفوذ می‌کند (پورنجف، ۱۳۸۵).
ریشه نخود عمودی، قوی و پرپشت بوده و دارای ریشه‌های فرعی متعدد می‌باشد (مجنون حسینی، ۱۳۷۲). عمق نفوذ ریشه اصلی از ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متر متغیر بوده و دارای ۴ ردیف ریشه جانبی می‌باشد (پورنجف، ۱۳۸۵). موقعی که ناحیه سطحی خاک خشک است توسعه ریشه در آن ناحیه کم است. با وجود این ریشه توسعه خود را تا لایه‌های عمیق‌تر خاک تا ۱۲۰ سانتی‌متر ادامه می‌دهد (سکسنا، ۱۹۷۹). سیستم ریشه‌ای نخود در کشت دیم در مقایسه با کشت آبی گسترده‌تر است و به عمق بیشتری از خاک نفوذ می‌کند. همچنین سیستم ریشه‌ای تیپ کابلی وسیع‌تر از تیپ دسی است (باهل، ۱۹۸۸).
بر روی ریشه نخود همانند سایر لگوم‌ها گره‌های تثبیت کننده نیتروژن وجود دارد و گیاه نخود با باکتری Rhizobium Legominosarum همزیستی داشته و این نژاد بر روی ریشه‌های نخود تولید گره میکند. گره‌ها بر روی ریشه‌های اصلی تشکیل می‌شوند از طرفی گره‌هایی که بعداً تشکیل می‌شوند روی ریشه‌های جانبی قرار می‌گیرند (کوچکی و بنایان اول، ۱۳۷۳).
۲-۴-۲ ساقه