تأثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم، خاکورزی و مصرف کود نیتروژن بر رشد، عملکرد و اجزاء عملکرد دانه در گیاه سویا در کشت تابستانه

دوفصلنامه ی علوم به زراعی گیاهی

مقاله 6، دوره 7، شماره 1، شهریور 1396، صفحه 51-65   

چکیده

این آزمایش به منظور بررسی تأثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم، خاکورزی و مصرف کود اوره بر رشد و عملکرد دانه سویا در مازندران در سال 1388 به اجراء در آمد. تیمارهای آزمایش شامل: مدیریت بقایای گیاهی گندم به عنوان فاکتور اصلی (جمع آوری بقایا، باقی گذاشتن بقایا)، خاکورزی (بدون خاکورزی و خاکورزی رایج) به عنوان فاکتور فرعی و مصرف کود اوره (50 کیلوگرم اوره در هکتار و 150 کیلوگرم اوره در هکتار) به عنوان فاکتور فرعی فرعی با آرایش استریپ پلات بر پایه طرح بلوک‏های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. تیمار کود نیتروژن بر صفات درصد روغن دانه، عملکرد دانه و شاخص برداشت تاثیر معنی‏داری داشت. بیشترین درصد روغن دانه، بیشترین عملکرد دانه و بیشترین شاخص برداشت با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار به دست آمد. همچنین برهمکنش مدیریت بقایا و خاکورزی بر صفت عملکرد دانه اختلاف معنی‏داری را در سطح احتمال پنج درصد نشان داد. بیشترین عملکرد دانه در تیمارهای وجود بقایا با خاکورزی، وجود بقایا بدون خاکورزی و حذف بقایا با خاکورزی به دست آمد. بیشترین درصد روغن دانه نیز در تیمارهای بدون خاکورزی با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار، انجام خاکورزی با مصرف 150 کیلوگرم اوره در هکتار، انجام خاکورزی با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار به دست آمد. نتایج آزمایش نشان داد که در کشت سویا واکنش عملکرد دانه به افزایش مصرف کود نیتروژن مثبت نبود و وجود بقایا تأثیر معنی­داری مثبتی بر عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت.

کلیدواژه‌ها

: شاخص سطح برگ؛ شاخص برداشت؛ گره ریشه؛ کود اوره؛ عملکرد روغن

اصل مقاله

تأثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم، خاکورزی و مصرف کود نیتروژن بر رشد،
عملکرد و اجزاء عملکرد دانه در گیاه سویا در کشت تابستانه

علیرضا صفاهانی¹، مریم السادات علویان پطرودی²، علی چراتی³ و آذین ایرانی⁴

1- استادیار دانشگاه پیام نور تهران، ایران.

2و 4- دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم شهر، قائم‏شهر، ایران.

3- استادیار گروه خاکشناسی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، ساری، ایران.

* مسئول مکاتبات؛ پست الکترونیک: [e-mail]

(تاریخ دریافت: 26/06/92؛ تاریخ پذیرش: 27/11/92)

چکیده

این آزمایش به منظور بررسی تأثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم، خاکورزی و مصرف کود اوره بر رشد و عملکرد دانه سویا در مازندران در سال 1388 به اجراء در آمد. تیمارهای آزمایش شامل: مدیریت بقایای گیاهی گندم به عنوان فاکتور اصلی (جمع آوری بقایا، باقی گذاشتن بقایا)، خاکورزی (بدون خاکورزی و خاکورزی رایج) به عنوان فاکتور فرعی و مصرف کود اوره (50 کیلوگرم اوره در هکتار و 150 کیلوگرم اوره در هکتار) به عنوان فاکتور فرعی فرعی با آرایش استریپ پلات بر پایه طرح بلوک‏های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. تیمار کود نیتروژن بر صفات درصد روغن دانه، عملکرد دانه و شاخص برداشت تاثیر معنی‏داری داشت. بیشترین درصد روغن دانه، بیشترین عملکرد دانه و بیشترین شاخص برداشت با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار به دست آمد. همچنین برهمکنش مدیریت بقایا و خاکورزی بر صفت عملکرد دانه اختلاف معنی‏داری را در سطح احتمال پنج درصد نشان داد. بیشترین عملکرد دانه در تیمارهای وجود بقایا با خاکورزی، وجود بقایا بدون خاکورزی و حذف بقایا با خاکورزی به دست آمد. بیشترین درصد روغن دانه نیز در تیمارهای بدون خاکورزی با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار، انجام خاکورزی با مصرف 150 کیلوگرم اوره در هکتار، انجام خاکورزی با مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار به دست آمد. نتایج آزمایش نشان داد که در کشت سویا واکنش عملکرد دانه به افزایش مصرف کود نیتروژن مثبت نبود و وجود بقایا تأثیر معنی­داری مثبتی بر عملکرد دانه و شاخص برداشت داشت.

واژگان کلیدی: شاخص سطح برگ، شاخص برداشت، گره ریشه، کود اوره، عملکرد روغن

 

مقدمه

مدیریت بقایای گیاهان زراعی یکی از ارکان اصلی تولید در کشاورزی می‏باشد. کشاورزان در برخورد با بقایای گیاهی همواره این نگرانی را داشته‏اند که چگونه با بقایا برخورد کنند تا کمترین تأثیر سوء را بر عملکرد و کشت و کار گیاه بعدی داشته باشد. به همین دلیل از دیر باز روش‏هایی چون سوزاندن بقایای گیاهی، باقی گذاردن بقایا بر سطح خاک، جمع آوری بقایا از سطح مزرعه و شخم بقایا در خاک برای مدیریت بقایای گیاهی مطرح بوده است (2، 5). مدیریت بقایای گیاهی تأثیر به سزایی بر عملکرد گیاهان زراعی در یک تناوب دارد. عدم انتخاب یک روش مناسب مدیریت بقایای گیاهی به ویژه در سیستم کشت فشرده می‏تواند منجر به بروز مشکلات عدیده‏ای چون بهم خوردن توازن بیولوژیک خاک، تغییر اسیدیته خاک و کاهش محصول گیاهان زراعی گردد. پایداری کشاورزی منوط به مدیریت موفق و نتیجه بخش منابع پایه تولید برای رفع نیازهای در حال تغییر انسان و حفظ این منابع به عنوان امانت برای ادامه حیات نسل‏های آینده است (14).

خاک یکی از منابع بسیار مهم برای زندگی انسان و بنیان کشاورزی می‏باشد. یک خاک خوب زراعی دارای 5 تا 10% ماده آلی است که این میزان در خاک‏های ایران بسیار کم و در حدود 1% می‏باشد، که علل عمده آن را می‏توان به فرسایش، عدم استفاده از کودهای آلی، شخم زیاد، کشت و کار غلط، جمع آوری بقایای گیاهی و سوزاندن آنها و چرای مفرط دام اشاره نمود (1). با توجه به شرایط اقلیمی ایران، روش منطقی و موثر، حفظ حاصلخیزی و افزایش مواد آلی خاک‏ها در مدیریت بقایای گیاهی و به ویژه جلوگیری از سوزاندن آنها می‏باشد (6، 2). فرهودی (2) بیان نمود که مدیریت‏های متفاوت بقایای گیاهی از قبیل مخلوط کردن بقایا با خاک، خارج کردن بقایا از مزرعه و یا سوزاندن آنها رابطه مستقیمی با سیستم‏های خاکورزی دارد. امروزه سیستم‏های خاکورزی جدید که خاکورزی حفاظتی نامیده می­شوند عموماً به وسیله حفظ بقایای محصول روی سطح خاک مزرعه توصیف می­گردد. همچنین حفظ محیط زیست جزء لاینفک توسعه پایدار و اساس توسعه اقتصادی است.

آنگاس و همکاران (5) بیان نمودند که مدیریت‏های متفاوت بقایای گیاهی از قبیل مخلوط کردن بقایا با خاک و خارج نمودن بقایا از مزرعه رابطه مستقیمی با میزان ماده آلی خاک دارد. مایر و همکاران (11) مشاهده نمودند مخلوط کردن بقایای گیاهی گندم منجر به افزایش مواد آلی خاک، عناصر غذائی خاک (فسفر و پتاسیم و روی)، بهبود فضای توسعه ریشه گیاهان بعدی و حاصلخیزی خاک شد.

عامل مهم در مدیریت بقایای گیاهی بررسی نسبت کربن به نیتروژن موجود درماده آلی است که سرعت تجزیه مواد آلی را تحت تأثیر قرار می‏دهد. با دانستن نسبت کربن به نیتروژن در ماده آلی و در صورت نیاز مصرف نیتروژن می‏توان مشکل مربوط به دیر تجزیه شدن بقایای آلی را مرتفع نمود. هنان و همکاران (10) طی تحقیقی بیان نمودند که برگرداندن بقایای گیاهی ذرت در مقایسه با خارج کردن بقایا از خاک سبب افزایش عملکرد گندم آبی در تناوب با ذرت شد، هر چند که این افزایش عملکرد در کوتاه مدت از لحاظ آماری معنی‎دار نبود. دومار و کارفوت (7) از عوامل مهم و تأثیر گذار بر روند تجزیه بقایای گیاهی را ویژگی‏های شیمیایی آن‏ها دانستند. هر اندازه بقایا از نظر کربن غنی‏تر و از نظر نیتروژن فقیرتر باشند، به همان اندازه نیز زمان و میزان تجزیه بقایا کندتر می­گردد. با توجه به اهمیت مدیریت بقایایی گیاهی در راستای افزایش ماده آلی خاک و مدیریت مصرف کودهای شیمیایی تحقیق حاضر به بررسی تاثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم و روش خاکورزی بر عملکرد دانه سویا در شرایط آب و هوایی شهرستان قائم‏شهر پرداخته است.

 

مواد و روش­ها

این آزمایش در سال 1388 در مرکز تحقیقات کشاورزی بایع کلا واقع در شهرستان نکاء دراستان مازندران به اجراء در آمد. معدل بارندگی سالیانه ایستگاه 514 میلیمتر و معدل حرارت سالیانه آن نیز 5/16درجه سانتی‏گراد می‏باشد. آزمایش به صورت استریپ پلات بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. فاکتورهای مورد آزمایش شامل مدیریت بقایای گندم به عنوان فاکتور اصلی در دو سطح شامل: جمع آوری بقایا (تمامی بقایای گندم موجود جمع آوری و از سطح مزرعه خارج گردید) و باقی گذاشتن بقایا (تمامی بقایا به میزان تقریبی 7 تن در هکتار در سطح خاک باقی گذاشته شد)، خاکورزی به عنوان فاکتور فرعی در دو سطح بدون خاکورزی (برای این منظور مستقیماً با ایجاد شیار بر سطح خاک و استقرار بذر داخل شیارها اقدام به کاشت شد) و با خاکورزی (عملیات خاکورزی به صورت دو دیسک عمود بر هم انجام شد و سپس با ایجاد شیار بر سطح خاک و استقرار بذر داخل این شیارها اقدام به کاشت شد) و مصرف کود نیتروژن به عنوان فاکتور فرعی فرعی در دو سطح شامل مصرف 50 کیلوگرم اوره در هکتار و 150 کیلوگرم در هکتار بود. فاکتور نیتروژن در حقیقت مقدار نیتروژن لازم برای تجزیه بقایای گندم می‏باشد تا از بروز کمبود نیتروژن برای محصول بعدی جلوگیری نماید لذا برای این منظور برای تجزیه بقایای گندم به میزان تفریبی 7 تن در هکتار با نسبت کربن به نیتروژن حدود 40 معادل 150کیلو گرم اوره در هکتار مصرف گردید. کشت قبلی مزرعه گندم بود و جهت کاشت محصول جدید از بذرسویا رقم JK استفاده شد. بدین منظور بذر مورد نیاز (7 کیلو گرم در هکتار) پس از تلقیح با باکتری رایزوبیوم در کرت‏هایی به ابعاد 9 متر مربع در 6 ردیف که فاصله ردیف‏ها 50 سانتی متر و فاصله بوته‏ها روی خطوط 7 سانتی متر بود، در تاریخ 20 تیر ماه 1388 کشت گردید. عملیات خاکورزی به صورت دو دیسک عمود بر هم در کرت‏های با خاکورزی انجام شد. در حالی که در کرت‏های بدون خاکورزی هیچگونه عملیات خاکورزی صورت نگرفت. سپس شیارهای لازم برای کاشت بذر و کوددهی (در 5 سانتی متری ردیف‏های کاشت) به صورت دستی ایجاد گردید. سپس کودهای مورد نیاز بر اساس آزمون خاک (داده‎ها نشان داده نشده است) به صورت یکنواخت و ردیفی در شیارهای مورد نظر، مورد استفاده قرار گرفتند. در این تحقیق از 70 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار استفاده شد. کود نیتروژن نیز با توجه به محاسبات انجام گرفته در دو سطح مورد نظر در کرت‏های آزمایش با توجه به نقشه طرح پخش شد. سپس مزرعه مورد آزمایش به مدت چند ساعت با روش آبیاری بارانی سنتز پیوت آبیاری شد. در طول دوره رشد علف‏های هرز و آفات با سموم مرسوم منطقه کنترل شدند. برای محاسبه عملکرد، در زمان برداشت از مساحتی حدود 3 متر مربع از دو خط وسط با حذف حاشیه‏ها از بالا و پائین خطوط، بوته‏های هر کرت به صورت دستی برداشت شده و به طور جداگانه در پاکت ریخته و توزین شدند، رطوبت دانه‏ها توسط دستگاه رطوبت سنج اندازه‏گیری شد (رطوبت دانه‏ها تقریباً 13 الی 14% تعیین شد) سپس عملکرد اقتصادی، عملکرد کاه و شاخص برداشت محاسبه گردید. برای اندازه‏گیری اجزاء عملکرد، تعداد 10 بوته از هر کرت به طور تصادفی از ردیف‏های کناری پس از حذف حاشیه­ها انتخاب گردید. اندازه‏گیری روغن توسط دستگاه سوسکسله (8) و برای اندازه‏گیری پروتئین دانه نیز نیتروژن کل به روش کجلدال اندازه‏گیری و سپس به منظور محاسبه پروتئین در ضریب تبدیل 71/5 ضرب شد (12).

به منظور بررسی عوامل موثر بر رشد و عملکرد سویا، حدود 27 روز پس از کاشت محصول، به فواصل زمانی 12 روز نمونه برداری جهت اندازه‏گیری شاخص‏های رشدی انجام شد. در هر نوبت 5 گیاه از هر کرت آزمایشی پس از در نظر گرفتن حاشیه‏‏ها، از ردیف‏های 2 و 5 برداشت شد، سپس هر بوته پس از جدا کردن برگ از ساقه توزین و در پاکت مقوایی گذاشته شد. شاخص سطح برگ توسط دستگاه سنجش سطح برگ اندازه‏گیری، سپس برای یک متر مربع سطح زمین محاسبه گردید. نمونه‏های لازم برای بررسی شاخص‏های رشد به مدت 48 ساعت در آون 70 در جه سانتی گراد خشک گردید. سپس با توجه به وزن خشک به دست آمده در هر نوبت اندازه‏گیری، میزان ماده خشک تولیدی و سرعت رشد نسبی محاسبه گردید. جهت تعیین میزان غده‏بندی ریشه سویا، تعداد 5 بوته به طور تصادفی با حذف حاشیه‏ها، با دقت لازم به وسیله بیل از عمق 30-0 سانتیمتری هاک خارج گردیدند. پس از جدا کردن گره‏های تثبیت کننده نیتروژن از ریشه، نمونه‏ها به مدت 24 ساعت برای بررسی وزن گره‏ها و 48 ساعت برای بررسی وزن ریشه در آون با حرارت 80 درجه سانتی گراد خشک گردید. این عمل در طول 6 مرحله نمونه‏گیری در طول فصل رشد انجام گرفت.

تجزیه و تحلیل داده‏ها به وسیله نرم‎افزار آماری MSTAT-C و مقایسه میانگین با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال خطای آماری پنج درصد انجام شد.

نتایج و بحث

عملکرد دانه سویا

نتایج تجزیه واریانس عملکرد دانه نشان داد که در بین تیمارهای مدیریت بقایا و خاکورزی از نظر عملکرد دانه اختلاف معنی‏داری وجود ندارد در حالی که مصرف کود نیتروژن و برهمکنش آن با خاکورزی اختلاف معنی‏داری (01/0>P) و نیز در برهمکنش مدیریت بقایا و خاکورزی اختلاف معنی‏داری (05/0>P) بر عملکرد دانه مشاهده شد (جدول 1). تیمار مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین عملکرد دانه سویا بود (3/4065 کیلوگرم در هکتار) و از آنجایی که افزایش کود نیتروژن موجب افزایش تعداد غلاف پوک و تا حدودی کاهش تعداد دانه در غلاف می­گردد، بر عملکرد نیز تأثیر منفی گذاشت (شکل 1). تیمار بدون خاکورزی با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین عملکرد دانه (3250 کیلوگرم در هکتار) و تیمارهای بدون خاکورزی با 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره، خاکورزی به همراه 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره و خاکورزی به همراه 150کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین مقدار عملکرد دانه و در یک سطح آماری بودند (شکل 2).

 

شکل 1- تاثیر کود اوره بر عملکرد دانه سویا

 

 

شکل 2- تاثیر خاکورزی و کود اوره بر عملکرد دانه سویا

 

شکل 3- تاثیر مدیریت بقایای گندم و خاکورزی بر عملکرد دانه سویا

تیمار حذف بقایا و عدم خاکورزی کمترین عملکرد دانه (5/3316 کیلوگرم در هکتار) و تیمارهای حذف بقایا با خاکورزی، وجود بقایا بدون خاکورزی و وجود بقایا با خاکورزی، در یک کلاس آماری قرار گرفته و دارای بیشترین عملکرد دانه بودند. المور (8) طی گزارشی با بررسی تاثیر مدیریت بقایایی گیاهی گندم بر عملکرد دانه سویا بیان نمود که سیستم بدون خاکورزی و کلش‎دار نسبت به سیستم خاکورزی مرسوم کلش سوخته، تأثیر مثبتی بر عملکرد دانه سویا داشت. فرهودی (2) نیز گزارش نمود عملکرد دانه سویا در تیمار برگردان بقایای گیاهی گندم به خاک بیش از زمانی بود که بقایای گیاهی گندم از زمین مزرعه خارج شدند.

تعداد غلاف در بوته

نتایج تجزیه واریانس نشان داد تعداد دانه در غلاف سویا تحت تاثیر برهمکنش مدیریت بقایا و کود نیتروژن و برهمکنش خاکورزی و کود نیتروژن قرار گرفت (جدول 1). تیمار وجود بقایا به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین تعداد غلاف (7/82) و تیمار بدون بقایا با مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین تعداد غلاف در بوته (3/69) بودند (شکل 4). وجود بقایا احتمالاً به دلیل تاثیر مثبت بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک موجب افزایش تعداد غلاف در بوته سویا می­شود (2، 10). تیمار خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین تعداد غلاف (2/83) و تیمار بدون خاکورزی به همراه 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین تعداد غلاف (8/68) بود (شکل 5). انجام خاکورزی موجب می‏شود که نیتروژن مورد نیاز برای رشد رویشی آسان تر در اختیار گیاه قرار گرفته و تعداد غلاف در بوته ماشک را افزایش می‏دهد (13).

وزن هزار دانه و تعداد دانه در غلاف

نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد صفت تعداد دانه در غلاف و وزن هزار دانه تحت تاثیر هیچ یک از تیمارهای آزمایش قرار نگرفتند (جدول 1). شاه و همکاران (13) گزارش نموند که تعداد دانه در غلاف لگوم‏ها تحت کنترل ساختار ژنتیکی بوده و عوامل به زراعی و محیطی بر روی این صفت اثر کمی دارند. در واقع این جزء از عملکرد بیشتر از تفاوت‏های ژنتیکی ناشی می‏شود و مستقل از عوامل محیطی می‏باشد، و فقط تنش‏های محیطی در دوره تشکیل دانه بر آن تأثیر می‏گذارند. ضمن اینکه این قبیل تنش‏ها نیز بیش از آن که باعث کاهش تعداد دانه در غلاف شوند موجب ریزش گل‏ها و غلاف‏ها و در نتیجه کاهش تعداد غلاف در بوته می‏شوند و اگر در دوره پر شدن دانه رخ دهند کاهش وزن دانه را در پی دارند.

 

 

 

جدول 1: نتایج تجزیه واریانس میانگین مربعات اثرات بقایای گیاهی، خاکورزی و کود نیتروزن بر عملکرد و اجزاء عملکرد دانه سویا

منابع تغییر	درجه آزادی	عملکرد دانه	تعداد غلاف در بوته	تعداد دانه در غلاف	وزن هزار دانه	شاخص برداشت	شاخص برداشت نیتروژن	روغن دانه	پروتئین دانه
تکرار	2	ns 375/25067	ns 110/55	ns078/0	ns 428/165	ns157/49	ns843/1	ns 295/0	ns 710/1
بقایای گیاهی	1	ns  5/458713	ns930/119	ns006/0	ns334/1749	*909/90	ns646/17	ns042/0	ns677/3
خطای a	2	375/151875	380/9	003/0	966/556	088/2	ns756/4	780/0	609/0
خاکورزی	1	ns 167/525104	ns290/177	ns010/0	ns300/241	ns 024/196	ns545/1	ns227/3	ns931/1
خطای t	2	792/110250	658/11	006/0	333/539	437/32	775/3	265/0	746/2
بقایا × خاکورزی	1	*167/1394908	ns801/244	ns002/0	ns420/25	ns 073/361	ns917/1	ns042/0	ns637/0
خطای c	2	292/29164	839/54	002/0	833/47	882/44	753/7	430/0	783/0
کود نیتروژن	1	**167/1178380	ns  741/7	ns008/0	ns100/2	**699/237	ns312/19	*282/2	ns176/0
بقایا × کود نیتروژن	1	ns 167/104280	**394/483	ns088/0	ns684/160	ns763/15	ns069/0	ns370/1	ns833/0
خاکورزی×کود نیتروژن	1	**5/1206913	**421/481	ns005/0	ns600/30	ns788/84	ns561/5	*042/2	ns016/0
بقایا×خاکورزی×کود	1	ns5/158437	ns378/1	ns051/0	ns760/137	ns828/36	ns285/12	ns540/0	ns052/0
خطایd	8	45/80419	938/22	021/0	430/53	857/19	227/6	410/0	518/0
ضریب تغییرات		38/7	35/6	92/5	57/3	46/12	06/3	31/2	2

ns، * و **: به ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطوح احتمال خطای آماری پنج و یک درصد

 

 

ژانگ و همکاران (14) بیان نمودند که وزن هزار دانه صفتی است که کمتر تحت تاثیر عوامل محیطی قرار می‏گیرد و برای هر رقم از هر گونه گیاهی یک محدوده خاص و معینی وجود دارد.

 

شکل 4- تاثیر مدیریت بقایا و کود نیتروژن بر تعداد غلاف در بوته سویا

 

 

شکل 5- تاثیر خاکورزی و کود نیتروژن بر تعداد غلاف در بوته سویا

 

شاخص برداشت

نتایج نشان داد که شاخص برداشت تحت تاثیر مدیریت بقایا و کود نیتروژن قرار گرفت (جدول 1). تیمار وجود بقایا دارای بیشترین درصد شاخص برداشت (7/37 درصد) و تیمار 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین درصد شاخص برداشت (9/38 درصد) بود (شکل‏های 6 و 7). مصرف کود پایه موجب افزایش عملکرد دانه و کاهش عملکرد بیولوؤیک و در نتیجه افزایش شاخص برداشت می‏گردد. در حالی که آنگاس و همکاران (5) نتایجی متفاوت حاکی از اثر مثبت بر همکنش بقایا و نیتروژن روی شاخص برداشت گزارش نموده‏اند.         

 

درصد روغن دانه

نتایج تجزیه واریانس درصد روغن دانه نشان می‏دهد که بین تیمار مصرف کود نیتروژن و برهمکنش آن با خاک‏ورزی اختلاف معنی‏داری از نظر درصد روغن دانه وجود دارد (جدول 1). مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین درصد روغن (675/27 درصد) می‏باشد (شکل 8) و در واقع درصد روغن با مصرف کود نیتروژن رابطه عکس دارد یعنی افزایش کود نیتروژن موجب کاهش درصد روغن می­گردد.

 

شکل 6- تاثیر مدیریت بقایا بر شاخص برداشت دانه سویا

 

 

شکل 7- تاثیر کود نیتروژن بر شاخص برداشت دانه سویا

 

 

شکل8- تاثیر کود نیتروژن بر درصد روغن دانه سویا

در بررسی راسک و همکاران (12) مشاهده شد در بالاترین میران مصرف کود نیتروژن، پائین­ترین میزان درصد روغن دانه کلزا دیده شد. در بررسی برهمکنش خاکورزی و کود نیتروژن، عدم خاکورزی به همراه مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین مقدار درصد روغن دانه (4/26 درصد) و تیمارهای بدون خاکورزی با مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره، خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره و خاکورزی به همراه مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره در یک سطح آماری و دارای بیشترین مقدار درصد روغن دانه می‏باشند (شکل 9).

 

شکل9- تاثیر خاکورزی و کود نیتروژن بر درصد روغن دانه سویا

 

شاخص برداشت نیتروژن و پروتئین دانه

 نتایج حاصل از تجزیه واریانس شاخص برداشت نیتروژن و پروتئین دانه نشان داد که هیچ یک از تیمارهای آزمایشی تاثیر معنی‏داری بر این دو صفت نداشتند (جدول 1).

شکل شاخص سطح برگ (شکل 10) نشان می‏دهد شاخص سطح برگ در تمامی تیمارها تقریباً تا 80 روز پس از کاشت روند صعودی و پس از آن در مراحل انتهایی رشد روند نزولی را طی می‏نمایند. همچنین در مراحل انتهائی رشد تیمار وجود بقایا بدون خاکورزی همراه با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین شاخص سطح برگ (96/1) تیمار وجود بقایا بدون خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین سطح برگ 82/0بودند. مودب و مجتهدی (4) بیان نمودند که تشکیل زود هنگام گره در سویا که فقط به نیتروژن حاصل از تثبیت همزیستی وابسته است، ممکن است در مقایسه با گیاهانی که علاوه بر این نیتروژن از نیتروژن معدنی در اوایل رشد استفاده می‏کنند، باعث تاخیر در رشد گیاهچه شده و شدت رشد آن را کاهش دهد. کوچکی و سرمدنیا (3) نیز بیان نمودند که استعمال کود نیتروژن عمدتاً از طریق افزایش عرض و پهنای برگ، اثر بسیار زیادی در توسعه برگ دارد.

تجمع ماده خشک در گیاه سویا تا رسیدگی کامل اندازه‏گیری گردید. بررسی شکل تجمع ماده خشک (شکل 11) نشان می‏دهد که تجمع ماده خشک درتمامی تیمارها تقریبا تا 110 روز پس از کاشت روند صعودی و پس از آن در مراحل انتهایی رشد روند نزولی را طی نمود. همچنین در مراحل انتهائی رشد تیمار بدون بقایا با خاکورزی به همراه مصرف 150کیلوگرم در هکتار کود اوره با 5/3449 گرم در متر مربعدارای بیشترین تجمع ماده خشک و تیمار وجود بقایا بدون خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره با 18/870 گرم در متر مربع دارای کمترین مقدار تجمع ماده خشک بودند. همانطور که از نتایج به دست آمده مشاهده گردید، افزایش کود نیتروژن نقش موثری در افزایش تجمع ماده خشک دارد. احتمالاً دلیل این مسأله را می‏توان به نقش کود نیتروژن در افزایش رشد رویشی نسبت داد. فرهودی (2) بیان نمود تجمع ماده خشک در بوته سویا از منحنی سیگموئیدی تبعیت کرده و شامل مراحل رشد کند، رشد تصاعدی و مرحله رشد ثابت می‏باشد. در ابتدای فصل به دلیل کم بودن مریستم رویشی و ارسال بخش اعظم مواد غدائی به ریشه‏ها، رشد بوته‏ها کند می‏باشد. در مرحله بعد به دلیل سازگاری بیشتر بوته‏ها با محیط، توسعه اندام‏های هوائی و زیرزمینی و بالطبع بهره برداری بیشتر بوته‏ها از محیط رشد، رشد بوته‏ها به طور تصاعدی افزایش یافته و در انتهای رشد به دلیل مسن تر شدن بافت گباهی و ریزش برگ‏ها، راندمان فتوسنتز کاهش یافته و همچنین در نتیجه افزایش رقابت بین بوته‏ها و اندام‏ها جهت دریافت مواد فتوسنتزی، سرعت رشد گیاه کاهش یافته و به عبارت دیگر افزایشی در وزن خشک ملاحظه نمی گردد (9، 13، 14).

نتایج نشان می‏دهد که سرعت رشد نسبی سویا در تمامی تیمارها با گدشت زمان روند نزولی دارد (نمودار 12). همچنین در مراحل انتهایی رشد تیمار وجود بقایا و خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین سرعت رشد نسبی (98/0 گرم بر گرم بر روز) و تیمار وجود بقایا و بدون خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای کمترین سرعت رشد نسبی (93/0 گرم بر گرم بر روز) بودند. باقی گذاشتن بقایای گندم در خاک نقش موثری را در افزایش سرعت رشد نسبی سویا و آفتابگردان دارا می‏باشد (2). کوچکی و سرمدنیا (3) بیان نمودند که بیشترین مقدار رشد نسبی در اوایل رشد حاصل می‏شود، زیرا در اوایل رشد گیاه، بیشتر بافت‏های گیاهی، بافت‏های فعال (بافت‏های متابولیکی) هستند و با گذشت زمان مقدار بافت‏های غیرساختمانی (غیرمتابولیکی) افزایش می‏یابد که سهمی در رشد ندارند و به همین دلیل سرعت رشد نسبی در طول دوره رشد گیاه دارای روند نزولی است.

 

شکل10- سطح برگ سویا تحت تأثیر تیمارهای آزمایشی

 

 

شکل 11- تجمع ماده خشک سویا تحت تأثیر تیمارهای آزمایش

 

شکل 12- سرعت رشد نسبی سویا تحت تأثیر تیمارهای آزمایش

طی مراحل نمونه‎گیری میانگین ارتفاع بوته روند افزایشی را نشان داد. تا اواسط مراحل رشدی (60 روز پس ازکاشت) این روند از سرعت بالایی برخوردار بوده و در انتهای مراحل رشد، سرعت افزایش ارتفاع بوته کاهش یافته ودر مراحل آخر تقریباَ ثابت ماند. تیمار وجود بقایا و خاکورزی به همراه مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره (4/74 سانتیمتر) و تیمار بدون بقایا با خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره (2/69 سانتیمتر) دارای کمترین ارتفاع بوته بودند (شکل13). برزعلی و همکاران (1) طی تحقیقی بیان نمودند باقی گذاردن بقایای گیاهی گندم نسبت به حذف بقایای گیاهی، باعث افزایش ارتفاع ساقه، در ارقام مختلف سویا شد.

طی مراحل نمونه‏گیری تعداد گره در ساقه اصلی تا اواسط مرحله رشدی (60 روز پس از کاشت) روند افزایشی داشت و سپس به تدریج تا اواخر مراحل رشد تعداد گره تقریباَ ثابت ماند. تیمار بدون بقایا و بدون خاکورزی به همراه مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره دارای بیشترین تعداد گره در ریشه (7/8) بود (شکل 14).

تعداد گره تثبیت کننده نیتروژن ریشه در تمامی تیمارها تا اواسط مرحله رشدی (60 روز پس از کاشت) به سرعت افزایش، سپس در انتهای مراحل رشدی روند کاهشی را طی نمود. تیمار بدون بقایا دارای خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره بیشترین تعداد گره (4/40) را دارا بود (شکل 15). همچنین وزن خشک گره‏های تثبیت کننده نیتروژن موجود بر روی ریشه تا مرحله چهارم نمونه‏گیری (60 روز پس از کاشت) به کندی افزایش یافت و سپس در مرحله پنجم نمونه‏گیری (74 روز پس از کاشت) به سرعت به اوج خود رسید. در مراحل انتهایی که فعالیت باکتری‏ها روند کاهشی دارد، وزن گره‏های تشکیل شده نیز روند نزولی را طی نمود.

 

شکل 13- تأثیر مدیریت بقایا، خاکورزی و کود نیتروژن بر روند تغییرات ارتفاع ساقه سویا در مراحل رشد

 

شکل14- تأثیر مدیریت بقایا، خاکورزی و کود نیتروژن بر روند تغییرات تعداد گره در ساقه اصلی سویا در مراحل رشد

 

 

شکل15- تأثیر مدیریت بقایا، خاکورزی و کود نیتروژن بر روند تغییرات تعداد گره ریشه سویا در مراحل رشد

تیمار حفظ بقایا و دارای خاکورزی به همراه مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره بیشترین وزن خشک گره‏های تثبیت کننده نیتروژن ریشه (49/0 گرم در بوته) را دارا بود (شکل16). گوس (9) طی تحقیقی بیان نمود که برگرداندن کاه و کلش به خاک، نسبت به عدم استفاده از آن به دلیل بهبود شرایط ساختمانی و افزایش مواد آلی خاک، باعث افزایش در روند گره زایی و وزن خشک گره سویا گردیده است.

شکل16- تأثیر مدیریت بقایا، خاکورزی و کود نیتروژن بر روند تغییرات وزن خشک گره ریشه سویا در مراحل رشد

نتیجه‏گیری

نتایج نشان داد بیشترین عملکرد دانه سویا از تیمار مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود اوره به همراه عدم خاک‏ورزی به دست آمد هر چند که محصول این تیمار با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره و خاک‎ورزی تفاوتی نداشت. همچنین عدم خاک‎ورزی و نگهداری بقایای گندم در خاک سبب افزایش عملکرد دانه سویا در مقایسه با تیمار حذف بقایای گیاهی گندم شد. بیشترین وزن و تعداد گره‎های تثبیت کننده نیتروژن در بوته سویا تحت تأثیر تیمار حفظ بقایای گندم و خاک‎ورزی با مصرف 50 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن حاصل شد. پیشنهاد می‎شود این تحقیق به صورت یک دوره چند ساله با تکیه بر تأثیر عدم خاک‎ورزی و باقی ماندن بقایای گندم بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و عملکرد دانه سویا انجام شود. 

مراجع

1. برزعلی، م.، جوانشیر، ع.، شکیبا، م.، مقدم م. و نوری نیا، ع. 1382. اثر روش‏های مختلف خاکورزی بر عملکرد و اجزاء عملکرد سویا در منطقه گرگان. مجله نهال و بذر، 19 (2): 188-173.
2. فرهودی، ر.1383. بررسی تاثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم بر عملکرد سورگوم دانه‏ای، آفتابگردان و سویا و خصوصیات خاک در سیستم کشت دوگانه، پایان‎نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه تهران، دانشکده کشاورزی، 130 صفحه.
3. کوچکی، ع. و سرمدنیا، غ. 1379. فیزیولوژی گیاهان زراعی، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، مشهد. 400 صفحه.
4. مودب شبستری، م. و مجتهدی، م. 1369. فیزیولوژی گیاهان زراعی (ترجمه). انتشارات مرکز نشر دانشگاهی، تهران. 432 صفحه.
   1. Anga´s, P., Lampurlane´s, J. and Cantero-Martı´nez, C. 2006. Tillage and N fertilization effects on N dynamics and barley yield under semiarid Mediterranean conditions. Soil Tillage Research, 87:59–71.
   2. Benjamin, J.G., and Merle, M.F.R. 2008. Organic carbon effects on soil physical and hydraulic properties in a semiarid climate. Soil Science Society of America Journal, 72: 1357-1362.
   3. Dormaar, G.F. and Carefoot, J.M. 1996. Implications of crop residue management and conservation tillage on soil organic matter. Candian Journal of Plant Science, 76:
      627 – 634.
   4. Elmore, R.W.1990.Soybean cultivar response to planting rate and planting date. Agronomy Journal, 83:69-73
   5. Goos, R.J., Johnson, B.E. and Carr, P.M. 2001. Establishment of Bradyrhizobium japonicum for soybean by inoculation of preseding wheat crop. Plant and Soil, 235:
      127-133.
   6. Heenan, D.P., Chan, K.Y. and Knight, P.G. 2004. Long-term impact of rotation, tillage and stubble management on the loss of soil organic carbon and nitrogen from a Chromic Luvisol. Soil Tillage Research, 76:59–68.
   7. Mayer, J., Buegger, F., Jensen, E.S., Schloter, M.and He, J. 2003. Residual nitrogen contribution from grain legumes to succeeding wheat and rape and related microbial process. Plant Soil, 255:541– 554.
   8. Rathke, G.W.O. and Diepenbrok, W. 2005. Effect of nitrogen source and rate on productivity and quality of winter oilseed rape (Brassica napus. L)grown in different Crop rotation.Filed Crops Research, 94(2-3): 103-113.
   9. Shah, Z., Shah, S. H., Peoples, M.B., Schwenke, G.D. and Herridge, D.F. 2003. Crop residue and fertiliser N effects on nitrogen fixation and yields of legume–cereal rotations and soil organic fertility. Field Crops Research, 83:1–11.
   10. Zhang, J.Q., Wang, W.S., Cai, D.X., Zhang, M.R. and Wang, W.M. 1984. Measurement of their ratios of grain, shoot, stubble and root biomass for wheat and other cereal crops. Annual Research Report of Soil Fertilizer Institute, 2: 113–115.