عنوان صفحه

شکل ۱: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر ارتفاع گیاه ذرت …………………………………………………………………………………………………………..۴۶
شکل ۲: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر قطر ساقهی گیاه ذرت …………………………………………………………………………………………………۴۷
شکل ۳: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر تعداد برگ گیاه ذرت …………………………………………………………………………………………………..۴۹
شکل ۴: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر سطح برگ گیاه ذرت …………………………………………………………………………………………………..۵۰
شکل ۵: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر شاخص کلروفیل برگ گیاه ذرت …………………………………………………………………………………۵۲
شکل ۶: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر وزن تر بخش هوایی و ریشهی گیاه ذرت ……………………………………………………………………۵۶
شکل ۷: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر وزن خشک بخش هوایی و ریشهی گیاه ذرت …………………………………………………………….۵۸
شکل ۸: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر EC خاک پس از برداشت ………………………………………………………………………………………….۶۵
شکل ۹: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر pH خاک پس از برداشت …………………………………………………………………………………………..۶۶
شکل ۱۰: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر فسفر خاک پس از برداشت ………………………………………………………………………………………۶۹
شکل ۱۱: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر غلظت فسفر بخش هوایی گیاه ذرت ………………………………………………………………………..۷۱
شکل ۱۲: تأثیر شوری (a) و فسفر (b) بر غلظت فسفر ریشهی گیاه ذرت ………………………………………………………………………………..۷۲
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (۲-۱): موقعیت جغرافیایی نمونه خاکهای مورد آزمایش ……………………………………………………………………………………………….۳۵
جدول (۲-۲): خصوصیات شیمیایی و فیزیکی نمونه خاکهای مورد آزمایش ……………………………………………………………………………۳۵
جدول (۳-۱): نتایج تجزیه واریانس تأثیر شوری و فسفر بر شاخصهای رشد گیاه ذرت …………………………………………………………..۴۴
جدول (۳- ۲): مقایسهی میانگینهای اثر متقابل شوری و فسفر برای شاخص کلروفیل برگ ………………………………………………….۵۳

جدول (۳-۳): نتایج تجزیه واریانس تأثیر شوری و فسفر بر وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشهی گیاه ذرت ………………………۵۴
جدول (۳- ۴): مقایسهی میانگینهای اثر متقابل شوری و فسفر برای وزن تر بخش هوایی ……………………………………………………..۶۰
جدول (۳- ۵): مقایسهی میانگینهای اثر متقابل شوری و فسفر برای وزن تر ریشه …………………………………………………………………۶۱
جدول (۳- ۶): مقایسهی میانگینهای اثر متقابل شوری و فسفر برای وزن خشک بخش هوایی ………………………………………………۶۲
جدول (۳- ۷): مقایسهی میانگینهای اثر متقابل شوری و فسفر برای وزن خشک ریشه …………………………………………………………۶۳
جدول (۳-۸): نتایج تجزیه واریانس تأثیر شوری و فسفر بر EC، pH، فسفر خاک، فسفر بخش هوایی و ریشهی گیاه ذرت …۶۴

فصل اول
مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
۱-۱- مقدمه
شرایط اقلیمی خشک و نیمهخشک که اکثر مناطق کشور را در بر میگیرد، سبب محدودیت منابع آبی و امکانات تولید محصولات زراعی گردیده است. افزایش سریع جمعیت و نیاز روزافزون به مواد غذایی موجب شده است که کشاورزان نسبت به زیر کشت بردن اراضی دارای شرایط اقلیمی نامساعد مبادرت ورزند. شوری یکی از مهمترین تنشهای محیطی است که در بسیاری از نقاط جهان به ویژه در دیمزارها و مناطق خشک و نیمهخشک به صورت معضلی جدی پدیدار میشود و در سایر اراضی غیرشور با سیستمهای غلط آبیاری و مدیریت زراعی ناکارآمد میتواند مشکلساز شود (کوردالی و همکاران، ۱۹۹۷؛ تامسون و سیدگو، ۱۹۹۷؛ تامسون و همکاران، ۱۹۹۷). در سال ۱۹۳۰ میلادی جمعیت جهان در حدود ۲ میلیارد نفر بود، در سال ۱۹۹۰ به ۳/۵ میلیارد نفر رسید و در سال ۲۰۰۰ از ۶ میلیارد تجاوز کرد و پیشبینی میشود که در سال ۲۰۲۵ میلادی به ۵/۸ میلیارد نفر برسد (فائو، ۲۰۰۱). طبق اعلام رسمی سازمان ملل متحد در حال حاضر ۵/۱ میلیارد از جمعیت جهان زیر خط فقر به سر میبرند و با کمبود مواد غذایی مواجه هستند. کمبود مواد غذایی علاوه بر کمیت، از لحاظ کیفیت و محتوای پروتئین نیز به چشم میخورد. در این راستا مشکل تغذیه، مهمترین دغدغه بشر به ویژه در کشورهای فقیر و در حال توسعه به شمار میرود. افزایش سطح زیرکشت، تنها بخشی از این مشکل را میتواند حل کند، بنابراین لازم است استفاده از گیاهان پربازده، به کارگیری عملیات زراعی پیشرفته و استفادهی بهینه از نهادههای کشاورزی، بیش از پیش مد نظر قرار گیرد. گیاهان گروه غلات به طور مستقیم و غیر مستقیم عمدهترین بخش مواد غذایی را تشکیل میدهند، لذا، با توجه به اهمیت این محصولات، برنامه ریزی در جهت افزایش تولید آنها بسیار ضروری به نظر میرسد (طهماسبیسروستانی و همکاران، ۱۳۸۰). ذرت بعد از گندم و برنج، سومین گیاه غلهای مهم در دنیا محسوب میشود. ذرت نه تنها یک منبع غذایی و علوفهای برای دام محسوب میشود، بلکه فرآوردههایی از قبیل گلوکز، نشاسته و روغن از آن به عمل میآید. ذرت در طیف دمایی وسیعی در مناطق گرمسیری و نیمهگرمسیری دنیا رشد میکند (چئودهری، ۱۹۸۳).
در خاکهای شور، اثرات متقابل شوری و حاصلخیزی خاک از نقطه نظر تولید حداکثر، اهمیت فراوان دارد. پژوهشها نشان داده است که در سطح مشخصی از حاصلخیزی خاک، با افزایش شوری، عملکرد کاهش مییابد، لیکن در یک شوری معین مصرف کود منجر به افزایش محصول میگردد. حالت اول مربوط به بالا رفتن فشار اسمزی و کاهش قابلیت جذب آب توسط گیاه است. اما در حالت دوم هرچند که مکانیسم واکنش چندان شناخته شده نیست، ولی گمان بر این است که افزودن کودهای شیمیایی (پرمصرف و کم مصرف) در خاکهای شور موجب بروز نوعی دگرگونی شیمیایی در محلول خاک و به دنبال آن ترکیب شیمیایی گیاه میشود که سرانجام به افزایش عملکرد منتهی میگردد. با این حال نباید از نظر دور داشت که اثرات یاد شده به نوع گیاه، نوع کود مصرفی و شرایط زراعی بستگی دارد. معمولاً واکنش مثبت گیاه به مصرف کود در خاکهای شور منحصر به شوریهای کم تا متوسط (معمولاً تا حدود dS/m10) است. در شوریهای بالاتر به جهت بالا رفتن تجمعی فشار اسمزی، واکنش گیاه منفی بوده و عملکرد کاهش مییابد. ناگفته نماند که موارد ذکر شده کلی بوده و حاصل از آزمایشهایی است که در آنها غالباً از NaClبرای شور شدن خاک استفاده شده است. در حالی که تجربیات موجود بیانگر آن است که در سطوح بالاتری از شوری، مصرف بهینه کود میتواند به افزایش عملکرد منتهی گردد (همایی، ۱۳۸۱). فسفر عنصر ضروری برای رشد و توسعه ذرت محسوب میشود که مقادیر کافی آن استحکام ساقه و رشد ریشه را افزایش میدهد (یزدانی و همکاران، ۲۰۰۹). 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، ۱۳۸۲؛ گراتن و مس، ۱۹۸۴؛ سیلسپور، ۲۰۰۸). در سالهای اخیر تعدادی از محققان تأثیر کوددهی فسفر را در افزایش عملکرد برخی از گیاهان زراعی در خاکهای شور نشان دادند (قولرعطا و همکاران، ۱۳۸۷؛ معینی و فرحبخش، ۱۳۸۲).
دسترسی گیاه به فسفر بنابه دلایل: الف) رسوب فسفر در محلول ب) نگهداری محکم فسفر توسط ذرات خاک ج) رقابت یونی د) کاهش رشد ریشه، تحت تأثیر شوری خاک قرار میگیرد (همایی، ۱۳۸۱). از آنچه گفته شد نتیجه میشود که مصرف فسفر در خاکهای شور باعث افزایش محصول میگردد. عموماً مشاهده گردیده که در آن دسته از خاکهای شور که از فقر فسفر رنج میبرند، برگها دچار نکروز گردیده و برگهای پایینی گیاهان رنگ قرمز (ارغوانی) به خود میگیرند. مصرف فسفر معمولاً باعث از بین رفتن این نشانه ها میگردد. همانند نیتروژن، واکنش گیاه به کودهای فسفری به شوریهای کم و متوسط محدود میگردد (همایی، ۱۳۸۱). در اکثر مناطق ایران با توجه به غالبیت کشاورزی فاریاب، منابع آب و خاک در معرض شور شدن هستند. تخمین زده میشود که در مناطق شور ایران، میانگین کاهش عملکرد بر اثر شوری ممکن است به بیشتر از ۵۰ درصد برسد. در همهی خاکهای زراعی به خصوص در خاکهای شور، جذب عناصر غذایی از محلول خاک بهشدت تحت تأثیر فعالیت یونی و ترکیب یونی محلول خاک قرار میگیرد که این امر اهمیت زیادی در کنترل رشد کمی و کیفی گیاهان زراعی دارد. لذا بررسی کاربرد عناصر غذایی مختلف در شرایط شور در شناخت هر چه بیشتر مسائل و مشکلات تغذیه ای گیاهان زراعی از اهمیت ویژهای برخوردار است (قولرعطا و همکاران، ۱۳۸۷). هدف از این پژوهش بررسی تأثیر کود فسفر بر عملکرد گیاه ذرت در خاکهای شور بود.
۱-۲- مروری بر تحقیقات گذشته
۱-۲-۱- شوری
شوری به غلظت نمکهای معدنی حل شده در خاک (محلول در خاک) و آب گفته میشود. نمکهای معدنی حل شده شامل مخلوطی از کاتیونها و آنیونها هستند. از کاتیونهای مهم در خاکهای شور میتوان به سدیم، کلسیم، منیزیم و پتاسیم و از آنیونهای مهم کلرید، سولفات، نیترات و کربنات اشاره کرد (تانجی، ۲۰۰۲). شوری اغلب با اصطلاح هدایت الکتریکی عصارهی اشباع خاک بیان میشود. واحد شوری دسیزیمنس بر متر است (حال، ۲۰۰۱).
۱-۲-۱-۱) تنش شوری
تنش شوری عبارت از حضور بیش از اندازهی نمکهای قابل حل و عناصر معدنی در محیط ریشه است که منجر به کاهش توانایی گیاه در جذب آب کافی از محلول خاک میشود و رشد و نمو طبیعی
گیاه را دچار اختلال میکند (فرهودی، ۱۳۸۸).
۱-۲-۱-۲) انواع تنش شوری
تنش اسمزی
تنش اسمزی به سرعت رشد را تحت تأثیر قرار میدهد و توسط نمک موجود در اطراف ریشه ایجاد میشود (مونز و تستر، ۲۰۰۸). اثر عمومی شوری خاک بر گیاه، اثر اسمزی نامیده میشود. این بدان معنا است که نمکها، انرژی نگهداری آب در خاک را افزایش میدهند. به عبارت دیگر، خاک باید مرطوبتر شود تا مقدار آب قابل دسترس گیاه را مشابه شرایط غیرشور فراهم کند. در این شرایط گیاهان نیز باید انرژی بیشتری را برای جذب آب از خاک مصرف کنند (بلیلاک، ۱۹۹۴). نمکهای موجود در محلول خاک، فراهمی آب برای گیاه را کاهش میدهند، از این رو مسئول واکنشی هستند که “خشک‍ی ف‍یزیولوژیک” نامیده میشود و این پدیده به دلیل کاهش پتانسیل آب روی میدهد (خان، ۲۰۰۷)
تنش یونی
تنش یونی به علت تجمع ترکیبی یونها در اندامهای هوایی و عدم تحمل یونهای تجمع یافته، روی میدهد (مونز و تستر، ۲۰۰۸). تنش یونی، سمیت ویژهی یونها و به دنبال آن عدم تعادل عناصر مغذی است. از جملهی این یونها، سدیم و کلرید هستند که اثر سمیت ویژهای بر گیاه دارند. به دلیل آنکه مقدار زیادی از عناصر مغذی به فرم نمک هستند، شوری زیاد و سمیت یونی میتواند تعادل عناصر غذایی در گیاه را بر هم بزند یا در جذب آنها اختلال ایجاد کند (بلیلاک، ۱۹۹۴).
تنش اسمزی با سرعت بالا، کاهش رشد اندام هوایی را به دنبال دارد در حالی که تنش یونی کند بوده و اولین اثر قابل مشاهده آن افزایش پیری در برگهای مسن است (مونز و تستر، ۲۰۰۸).
۱-۲-۱-۳) اهمیت توجه به تنش شوری