اثر سطوح مختلف سوپرجاذب (A-200) بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم

سوپرجاذب (A-200) بر عملکرد گندم

اثر سطوح مختلف سوپرجاذب (A-200) بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم رقم شهریار در سطوح مختلف آبیاری در دو نوع خاک با بافت­های متفاوت.

فهرست مطالب

چكيده 1

1- فصل اول: کلیات

مقدمه. 2

1-2- فرضيه هاي پژوهش… 5

1-3-اهداف تحقيق. 6

2- فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

2-1- مورفولوژي و فيزيولوژي گندم. 7

2-1-1- گياه‌شناسي گندم. 7

2-1-2- تاريخچه گندم در جهان و ايران. 8

2-1-3- سازگاري.. 9

2-2- مراحل مختلف زندگي گندم. 10

2-2-1- جوانه زني. 10

2-2-2- سبز شدن. 11

2-2-3- پنجه‌زني. 12

2-2-4- رشد طولي ساقه. 13

2-2-5- گل‌انگيزي.. 13

2-2-6- غلاف رفتن. 14

2-2-7- ظهور سنبله. 14

2-2-8- گلدهي (گرده‌افشاني) 15

2-2-9- شيري شدن دانه. 15

2-2-10- خميري شدن دانه. 15

2-2-11- رسيدن دانه. 16

2-3- مديريت تنش خشكي. 16

2-3-1- پيش‌آگاهي. 17

2-3-2- عمليات خاك ورزي مناسب.. 17

2-3-3- انتخاب ارقام مقاوم به خشكي. 18

2-3-4- تاريخ كشت.. 19

2-3-5- عمق مناسب كاشت.. 19

2-3-6- رعايت تراكم مناسب كاشت.. 19

2-3-7- استفاده از مالچ. 20

2-3-8- انجام صحيح آبياري.. 20

2-3-9- كنترل علفهاي هرز، آفات و بيماريها 21

2-3-10- تناوب.. 22

2-3-11- استفاده از مواد شيميايي و آلي كاهش دهنده شدت تنش خشكي. 22

2-3-12- تأمين حاصلخيزي خاك.. 23

2-3-13- استفاده از اصلاح‌كننده‌هاي خواص فيزيكي خاك.. 24

2-4- اثرات تنش كمبود آب بر گياه 31

نتایج، بحث

4-1- اجزاي عملكرد و عملكرد. 46

4-1-1- عملكرد دانه. 46

4-1-1-1- اثر سطوح مختلف پليمر سوپر‌جاذب بر عملكرد دانه. 46

4-1-1-2- اثر نوع خاك بر عملكرد دانه. 47

4-1-1-3- اثر سطوح مختلف رطوبت (آبياري)  بر عملكرد دانه. 48

4-1-2- عملكرد بيولوژيك.. 50

4-1-2-1- اثر سطوح مختلف پليمر سوپر‌جاذب بر عملكرد بيولوژيك.. 50

4-1-2-2-  اثر نوع خاك بر عملكرد بيولوژيك.. 51

4-1-2-3- اثر سطوح مختلف رطوبت بر عملكرد بيولوژيك.. 52

4-1-3- شاخص برداشت.. 53

4-1-3-1- اثر سطوح مختلف  پليمر سوپر‌جاذب بر شاخص برداشت.. 53

4-1-3-2- اثر نوع خاك بر شاخص برداشت.. 55

4-1-3-3- اثر سطوح مختلف آبیاری بر شاخص برداشت.. 55

4-1-4- تعداد سنبله در گلدان. 57

4-1-4-1- اثر سطوح مختلف پليمر سوپر‌جاذب بر تعداد سنبله در گلدان. 57

4-1-4-2- اثر نوع خاك بر تعداد سنبله در گلدان : 58

4-1-4-3- اثر سطوح مختلف آبياري بر تعداد سنبله در گلدان. 59

4-1-5- تعداد دانه در سنبله. 61

4-1-5-1- اثر سطوح مختلف پليمر سوپر‌جاذب بر تعداد دانه در سنبله. 61

4-1-5-2- اثر نوع خاك بر تعداد دانه در سنبله. 62

4-1-5-3- اثر سطوح مختلف آبياري بر تعداد دانه در سنبله. 62

4-1-6- وزن هزار دانه. 64

4-1-6-1- اثر سطوح مختلف سوپر‌جاذب بر وزن هزار دانه. 64

4-1-6-2- اثر نوع خاك بر وزن هزار دانه. 65

4-1-6-3- اثر سطوح مختلف آبياري بر وزن هزار دانه. 66

4-1-6-4- اثرات متقابل خاک و آبیاری بر عملکرد دانه. 68

5- فصل پنجم: نتیجه گیری کلی و پیشنهادات

5-1- نتيجه گيري.. 72

5-2- پيشنهادات.. 74

فهرست منابع. 75

 استفاده از اصلاح‌كننده‌هاي خواص فيزيكي خاك

برخي مواد نظير: بقاياي گياهي، كود دامي، كود كمپوست و هيدروژل هاي پليمري سوپرجاذب مي‌توانند مقادير متفاوتي آب در خود ذخيره نموده و قابليت نگهداري و ذخيره‌سازي آب را در خاك افزايش دهند. آب ذخيره شده در اين مواد در مواقع كم آبي در خاك آزاد شده و مورد استفاده ريشه گياه قرار مي‌گيرد (چاتزوپلوس و همكاران، 2000). در كشاورزي از پليمرهاي سوپرجاذب به عنوان يك ماده افزودني به خاك، به عنوان مخزن عناصر غذايي و نيز به عنوان ابرجاذب در خاك استفاده مي‌شود. خواص اين  مواد وابسته به عوامل زيادي از جمله خصوصيات تركيبي و شيميايي آن ها، بافت خاك، گونه گياهي و نيز فاكتورهاي محيطي  مي‌باشد‌.

پليمرهاي سوپرجاذب از نوع پلي اكريل آميد جزو اين دسته مواد بوده كه به عنوان جاذب آب در افزايش ظرفيت نگهداري و جذب آب در خاك مورد استفاده قرار مي‌گيرند و اين خصوصيت براي مقابله با شرايط كم آبي و كاهش اثرات سوء تنش خشكي در گياهان زراعي اهميت به سزايي دارد (چاتزوپلوس و همكاران، 2000؛ يزداني و همكاران، 1386). پليمر هاي سوپرجاذب  از نظر بار الكتريكي داري  انواع آنيوني، كاتيوني و خنثي هستند. كه نوع آنيوني آن در كشاورزي حائز اهميت است (خادم، 1387؛ اله دادي، 1381). سوپر‌جاذب هاي آنيوني با دارا بودن ظرفيت زياد تبادل كاتيوني قادر هستند علاوه بر جذب مقدار زياد آب، كاتيون هاي مؤثر و مفيد در رشد گياه را در خود جذب كرده و در موقع نياز در اختيار گياه قرار دهند (بانج شفيعي، 1379؛ بانج شفيعي، 1382؛ سيورتسن و دانلوپ، 2004).

پليمرهاي سوپر‌جاذب ضمن بالا بردن ظرفيت نگهداري آب در خاكهاي سبك مي‌توانند مشكل نفوذپذيري خاكهاي سنگين را مرتفع كنند. سوپر‌جاذب ها از آنجا كه با جذب سريع آب به ميزان ده‌ها برابر وزن خود به ژلي متورم با استحكام خوب تبديل مي‌گردند، در كشاورزي و باغباني، جنگل‌كاري، فضاي سبز و نيز در كنترل فرسايش خاك از جايگاه ويژه‌اي برخوردارند (خليل پور، 1381؛حقيقت طلب و بهبهاني، 1385؛ غيور و همكاران، 1385). سوپر‌جاذب ها مواد پليمري و به شدت آبدوست‌اند كه به اندازه ده ها تا صدها برابر وزن خود، آب يا محلولهاي آبي را جذب مي‌كنند و در خود، حتي تحت فشار، نگه مي‌دارد. شكل ظاهري و متداول سوپر‌جاذب ها به صورت پودر يا دانه‌هاي جاذب‌الرطوبه سفيد و شكر مانند است (اميديان، 1377).

ذرات پليمرهاي سوپر‌جاذب بدون حل شدن تا رسيدن به حجم تعادلي خود متورم مي‌شوند. پليمر متورم شده به دليل وجود برخي اشكال گره‌هاي شبكه‌اي، مانند اتصالات عرضي، حل نمي‌شوند (لنزي و همكاران، 2003؛ روتسچيد و برچارد، 2005؛ زيانگ و همكاران، 2006 سانتياگو و همكاران، 2007). اين پليمرها تنش‌هاي رطوبتي را از بين برده و به سازگاري گياهان كشت شده در محيط‌هاي خشك كمك مي‌نمايند (گنجي خرم دل و كيخايي، 1383؛ خليلي محله، 1384؛ گنجي خرم دل، 1378؛ خادم، 1387).

با توجه به pH خنثاي سوپرجاذب‌ ها كه بين 6 تا 7 است، اثر سوء بر خاك نداشته و هيچگونه سميتي نيز ندارند. همچنين پس از 3 تا 5 سال بسته به نوع آن ها، در خاك توسط ميكروارگانيسمها تجزيه مي‌شوند (پترسون، 2002؛ خادم، 1387).  سرعت تجزيه بيولوژيكي پليمرهاي سوپرجاذب در خاك به ابعاد خاكدانه و ميزان مواد آلي بستگي دارد. علاوه بر نگهداري آب، سوپرجاذب‌ها به علت تغيير حجم مداوم (انبساط به هنگام تورم و انقباض به هنگام از دست دادن آب) ميزان هوا را نيز در خاك افزايش مي‌دهند (كوچك زاده و همكاران، 1379؛ بانج شفيعي و رهبر، 1382؛ خادم، 1387).

در مقايسه سوپرجاذب‌ ها با مواد نمگير و جاذب‌هاي معمولي، سوپرجاذب‌ها از گروه جاذب‌هاي فيزيكي، اما موادي آلي، با ظرفيت جذب خارق‌العاده‌اند. جذب آب در آنها با واكنش شيميايي همراه نيست و سازكار تورم آنها در آب، بسيار شبيه به انحلال پلي‌الكتروليتهاست (پليمرهاي يوني انحلال‌پذير در آب). در ارتباط با جذب رطوبت (نه آب به صورت مايع)، يك ماده سوپرجاذب با ماده نمگير معروفي مانند سيليكاژل تفاوت دارد. در رطوبت‌هاي زير 50 درصد، سيليكاژل نسبت به سوپرجاذب جذب بيشتري دارد (حساستر است)، اما در رطوبت‌هاي بيشتر، در حاليكه سيليكاژل به زودي اشباع مي‌شود، توان جذب رطوبت به وسيله سوپرجاذب با شيب بسيار تندي، بطور نهايي افزايش مي‌يابد (بوش هولز و همكاران، 1994). بنابر اين به علت تفاوت فاحش در ظرفيت و حساسيت جذبي آن ها، هر كدام از اين جاذب‌‌ها كاركرد خاص خود را دارند و به طور اصولي نمي‌توان از آن ها به جاي هم استفاده كرد.

در مقايسه ديگر، ظرفيت و جذب و نگهداري آب به وسيله سوپرجاذب ( g/g 500-100) را مي‌توان با ظرفيت جذب آب به وسيله دستمال كاغذي (g/g4)، اسفنج نرم پلي‌يورتان موسوم به ابرg/g) 10) و خاك اره (g/g12) مقايسه كرد (بوش هولز و همكاران، 1998). افزون بر آن جاذب‌هاي معمولي مقداري از آب جذب كرده خود را بر اثر فشار از دست مي‌دهند در حاليكه سوپرجاذب‌ها آب خود را حتي تحت فشار نيز حفظ مي‌كنند (ظهوريان مهر، 1385).

با اينكه سوپرجاذب‌ها تحت فشار هم قادر به نگهداري آب جذب كرده خود هستند ولي به محض نياز ريشه، آب را به سهولت در اختيار آن قرار مي‌دهند. جذب سريع آب و حفظ آن، بازده جذب آب ناشي از بارندگي‌هاي پراكنده را بالا برده و در صورت آبياري خاك، فواصل آبياري را نيز افزايش مي‌دهد. مقدار اين افزايش بسته به شرايط فيزيكي خاك، آب و هوا و ميزان مصرف سوپرجاذب در خاك متفاوت است (اله دادي، 1381؛ كبيري و همكاران، 2003؛ هوليمان و همكاران، 2005؛ خادم، 1387).

در مورد اثرات سوپرجاذب‌ها در محيط زيست پژوهش‌هاي زيادي در دهه‌هاي اخير صورت گرفته است. سوپرجاذب‌ها هرگز به منومرهاي اوليه خود برنمي‌گردند و غير ممكن است به مواد اوليه‌ي خود تبديل شوند(وب سايت شركت S.N.F ؛ ظهوريان مهر، 1385). در واقع بر اثر واكنش پليمر شدن منومرهاي سمي اوليه، محصول واكنش، مانند بسياري از محصولات واكنش‌هاي پليمر شدن، به طور كامل غير سمي است (برانون پپاز و همكاران، 1990؛ بوش هولز و همكاران، 1994؛ بوش هولز و همكاران، 1998).

سوپر‌جاذب هاي كشاورزي، مواد آلي با ساختار كلي مشخص‌اند كه در معتبرترين و بزرگترين پايگاه ثبت اطلاعات مواد شيميايي دنيا، موسوم به چكيده نامه‌هاي شيمي، با نام «كوپليمر آكريلاميد/ پتاسيم آكريلات، شبكه‌اي شده»، با شماره2-13-31212 . CASNO به ثبت رسيده‌اند. در داده هاي ايمني مواد[1] به وسيله توليدكننده‌هاي سوپر‌جاذب نيز به عنوان ماده‌اي ايمن و غيره سمي نگاشته مي‌شود (ظهوريان مهر، 1385).

سوپر جاذبها، مواد آلي‌اند كه در شرايط يوني و ميكروبي خاك، به آرامي تجزيه مي‌شوند و سرانجام به آب، كربن دي اكسيد و (در مورد سوپرجاذب هاي پايه‌ي كشاورزي) تركيبات نيتروژن‌دار غير سمي از جمله آمونياك، تبديل و به مواد آلي خاك اضافه مي‌شوند (ظهوريان مهر، 1385).

بنابراين سوپر‌جاذب هاي كنوني موادي خنثي و بي اثرند كه مصرف آنها در كشاورزي، آلودگي خاك و محيط زيست را در پي نخواهد داشت. سوپرجاذب  ها سميت سيستميك از خود نشان نمي‌دهند و ايمني استفاده از آنها در خاك به وسيله وزارت كشاورزي فرانسه و آمريكا تأييد شده است (ظهوريان مهر، 1385). پژوهشگران محيط زيست در دانشگاه كاليفرنيا در لس‌آنجلس[2] نيز دريافته‌اند كه سوپر‌‌‌جاذب هاي كشاورزي، در خاك از خود مواد سمي باقي نمي‌گذارند (والاس و همكاران، 1986). سرنوشت سوپر‌جاذب ها در محيط زيست بررسي و تخريب ميكروبي آن ها در خاك، به وسيله پژوهشگران آمريكا و آلمان نيز به طور گسترده‌اي بررسي و اثبات شده است ( كوتي و همكاران، 1990؛ بارونيك، 1994؛ گرولا و همكاران، 1994؛ لارسون و همكاران، 1997؛ استاهال و همكاران، 2000؛ ولتز و همكاران، 2002). 

 اثر سطوح مختلف پليمر سوپر‌جاذب بر عملكرد دانه

نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه بين سطوح مختلف پليمر سوپرجاذب تفاوت معني‌داري در سطح 5 درصد بر عملكرد دانه وجود داشت (جدول 4-1). عملكرد دانه تيمارهاي مختلف مصرف پليمر سوپر‌جاذب شامل A₀، A_1، A₂ و A₃ به ترتيب 9/27، 9/77، 9/95 و 10/06 گرم در گلدان بود (جدول 4-2). اين نتايج نشان داد كه بين تيمار شاهد A₀ و A₁ و همچنين بين تيمارهاي A₁ و A₂ تفاوت معني‌داري وجود نداشت.

نتايج مقايسه ميانگين‌ها نشان داد كه كاربرد پليمر سوپر‌جاذب باعث افزايش عملكرد دانه مي‌گردد (جدول 4-2). مطابق نمودار 4-1 در بين تيمارهاي مصرف پليمر سوپرجاذب  بيشترين عملكرد دانه (10/06 گرم در هر گلدان) به تيمار A₃ (4 گرم پليمر سوپر‌جاذب در كيلوگرم خاك) تعلق داشت كه با تيمار A₂ (2 گرم پليمر سوپر‌جاذب در كيلوگرم خاك) و تيمار A₁ (1گرم پليمر سوپرجاذب در كيلوگرم خاك) و تيمار A₀ (بدون استفاده از سوپرجاذب) اختلاف معني‌داري داشت.

در ضمن كمترين عملكرد دانه از تيمار شاهد A₀ (9/27 گرم در هر گلدان) به دست آمد كه اختلاف معني‌داري با تيمار A₃ (10/06 گرم در هر گلدان) داشت. نتايج حاصل از اين تحقيق با نتايج حاصل از آزمايش طلعت و همكاران (2008) در كشور مصر كه گزارش نمودند اضافه كردن هيدروژل ESRE، 89% و هيدروژل HESRE،116 % در مقايسه با كود ‌‌د‌هي نرمال عملكرد دانه گندم را افزايش داد مطابقت دارد. همچنين با نتايج نجفي (1387) و اله‌دادي و همكاران (1382) مطابقت دارد.

كاربرد پليمرهاي سوپر‌جاذب مي‌تواند در شرايط تنش خشكي و كم آبي موجب افزايش عملكرد و برخي اجزاي عملكرد شود. اين اثر عمدتاً به دليل جذب مقادير قابل ملاحظه آب در ساختمان سوپر‌جاذب و متعاقب آن قرار دادن آب جذب شده در اختيار ريشه گياه در هنگام خشكي مي‌باشد (اله دادي و همكاران، 1384؛ يزداني و همكاران، 1368).

افزايش ميزان رطوبت قابل دسترس خاك از طريق افزايش تعداد سنبله در گلدان، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه باعث افزايش عملكرد دانه مي‌شود. نتايج تحقيقات ساير پژوهشگران نشان داده است افزايش ميزان رطوبت قابل دسترس باعث افزايش معني‌دار عملكرد دانه شده است (امام، 1383؛ نورمحمدي و همكاران، 1376).

اثر کاربرد سطوح مختلف پلیمر سوپر جاذب بر میانگین عملکرد دانه

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات ، پیشینه تحقیق و مبانی نظری پایان نامه های مهندسی کشاورزی کلیک کنید.

نمونه ای از فهرست منابع

1. ابهري، ع.، گالشي، س.، لطيفي ن.، و كلاته، م. (1386). تأثير برخي پارامترهاي رشد بر عملكرد ژنوتيپ هاي گندم در شرايط تنش خشكي. مجله علوم كشاورزي و منابع طبيعي. جلد 14. شماره 6. صفحات 57- 65 .
2. احمدي، ع.، سعيدي، م.، و جهانسوز، م.(1384). الگوي توزيع مواد فتوسنتزي و پر شدن دانه در ارقام اصلاح شده گندم نان در شرايط تنش و عدم تنش خشكي. مجله علوم كشاورزي ايران. جلد 36. شماره 6. صغحات 1333- 1343.
3. احمدي، ع.، و بيكر، د. آ. (1379). عوامل روزنه‌اي و غير روزنه‌اي محدود كننده فتوسنتز در گندم در شرايط تنش خشكي. مجله علوم كشاورزي ايران. جلد 31. شماره 4. صفحات 813- 825.
4. اسد كاظمي، ج.(1384). اثر پليمر سوپر‌آب A200 و دو نوع زئوليت فيروز كوه و سمنان بر شاخص هاي رشد و نياز آبي دو گونه گياهي فضاي سبز اصفهان. پايان‌نامه كارشناسي ارشد. دانشكده كشاورزي. دانشگاه صنعتي اصفهان.
5. اقتصاد مزرعه (نشريه تحليلي، خبري، در زمينه اقتصاد كشاورزي و دام و طيور).(1388). شماره 101. خرداد 1388. صفحات 4-7.
6. اله‌دادي، ا.، مؤذن قمصري، ب.، اكبري، غ.،  و ظهوريان مهر، م.(1384). بررسي تأثير مقادير مختلف پليمر سوپر‌آب آ – 200 و سطوح مختلف آبياري بر رشد و عملكرد ذرت علوفه‌اي. مجموعه مقالات سومين دوره آموزشي و سمينار تخصصي كاربرد كشاورزي هيدروژل هاي سوپر‌جاذب. آبان 1384. تهران. پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران.
7. اله‌دادي، ا.(1381). مطالعه اثر پليمرهاي سوپر‌جاذب بر كاهش تنش خشكي گياهان. مجموعه مقالات دومين كارگاه آموزشي كه كاربرد كشاورزي و صنعتي هيدروژل هاي سوپر‌جاذب. بهمن 1381. تهران. پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران. صفحات 33-55.
8. اله‌دادي، ا.، يزداني، ف.، اكبري، غ.، و بهبهاني، س.(1384). بررسي تأثير مقادير مختلف پليمر سوپر‌آب آ- 200 بر رشد، عملكرد، اجزاي عملكرد و گره‌زايي سويا تحت شرايط تنش خشكي. مجموعه مقالات سومين دوره آموزشي و سمينارتخصصي كاربرد كشاورزي هيدروژل هاي سوپر‌جاذب. آبان 1384. تهران. پژوهشگاه پليمرو پترو شيمي ايران.
9. امام، ي.(1373). راهنماي تشخيص مراحل رشد گندم و جو. نشريهِ‌ي فني شماره 18. انتشارات دانشگاه شيراز. 25 صفحه.
10. …
11. …