اثر فیلترکیک، بیوچار و باکتری های محرک رشد به عنوان کودهای آلی و زیستی بر برخی شاخص های کیفی خاک و رشد گندم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چهران اهواز

چکیده

سابقه و هدف: با توجه به اثرات نامطلوب کاربرد کود‌های شیمیایی در دراز مدت و نیز کمبود مواد آلی در خاک‌های ایران، استفاده از کود‌های آلی اجتناب ناپذیر می باشد. بسیاری از بقایای گیاهی از جمله ضایعات نیشکر را می‌توان به بیوچار تبدیل کرد و به عنوان کود آلی در خاک استفاده نمود. همچنین فیلترکیک از محصولات جانبی تصفیه شکر است که به عنوان ماده آلی قابل استفاده می‌باشد. بنابراین پژوهش حاضر با هدف بررسی تاثیر کود‌های آلی بر برخی خصوصیات خاک و عملکرد گندم و بررسی بهترین ترکیب کود‌های آلی و باکتری‌های محرک بر رشد گندم انجام شد.
مواد و روش‌ها: این تحقیق در گلخانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با آرایش فاکتوریل انجام شد. فاکتور‌های آزمایش شامل کود آلی در پنج سطح شاهد (Control)، فیلترکیک 20 تن در هکتار(F20)، فیلترکیک 40 تن در هکتار(F40)، بیوچار 36 تن در هکتار(B36)، بیوچار 72 تن در هکتار(B72) و باکتری در سه سطح (شاهد، Cloacae Enterobacter وPaenibacillus Lactis) صورت گرفت. پس از اعمال تیمار‌ها در گلدان‌های 5 کیلوگرمی، تعداد 10 بذر گندم رقم چمران در هر گلدان کشت شد. پس از پر شدن دانه، برداشت گیاه صورت گرفت و پس از شست و شو خشک گردید و وزن خشک دانه و غلظت فسفر در آن اندازه‌گیری شد. خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی خاک نیز شامل تنفس پایه و برانگیخته ،کربن آلی خاک، کربن زیتوده میکروبی، کربن قابل اکسید شدن با پرمنگنات، کربن محلول در آب سرد و داغ، EC ، pH و فسفر اولسن اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد مایه‌زنی باکتری سبب کاهش مقدار هدایت الکتریکی و پ.هاش خاک نسبت به تیمار‌های بدون باکتری شده است بیشترین مقادیر تنفس پایه (0/75 میلی گرم بر کیلوگرم بر روز) ، فسفر خاک (7/35 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و کربن آلی (13/1 درصد) در تیمار 40 تن در هکتار فیلترکیک مایه زنی‌شده با باکتری باسیلوس دیده شد که نسبت به تیمار شاهد افزایش قابل ملاحظه‌ای (به ترتیب 1/73 ، 108 و 118 درصد) داشته‌اند. بیشترین مقدار کربن زیتوده میکروبی (2/78 میلی‌گرم بر کیلوگرم) را تیمار 40 تن در هکتار فیلترکیک مایه‌زنی شده با باکتری انتروباکتر داشت که نسبت به تیمار شاهد بیش از دو برابر افزایش نشان داد. همچنین بیشترین مقدار کربن محلول در آب سرد (2707 میلی‌گرم در کیلوگرم)، کربن محلول در آب داغ (3596 میلی‌گرم در کیلوگرم) و کربن قابل اکسید شدن با پرمنگنات (173 میلی‌گرم در کیلوگرم) مربوط به تیمار 72 تن در هکتار بیوچار مایه‌زنی شده با باکتری انتروباکتر بود که به ترتیب 3/39، 263 و 0/70 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش داشتند. و بیشترین مقدار وزن خشک دانه (23/5 گرم در گلدان) و غلظت فسفر دانه (04/1 درصد) مربوط به تیمار 40 تن در هکتار فیلترکیک مایه‌زنی شده با باکتری باسیلوس بود که به ترتیب 6/44 و 5/43 درصد نسبت به شاهد افزایش داشته است.
نتیجه‌گیری: ویژگی‌های اندازه‌گیری شده به ویژه وزن خشک و عملکرد گیاه بیانگر عملکرد بهتر فیلترکیک نسبت به بیوچار می‌باشد. با وجود اینکه بیوچار در مقادیر وزنی بیشتری به کار برده شد، اما کاربرد فیلترکیک در افزایش فسفر اولسن خاک و کربن آلی خاک موثرتر بوده و برای بهبود شاخص‌های کیفی خاک توصیه می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد که باکتری باسیلوس عملکرد بهتری نسبت به باکتری انتروباکتر از خود نشان داده است و جمع نتایج تیمار 40 تن در هکتار فیلترکیک و مایه‌زنی با باکتری باسیلوس را توصیه می‌‌نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of application of filter cake, biochar and PGPR bacteria as organic- and bio-fertilizers on some soil quality indices and wheat growth

نویسندگان [English]

  • Sahereh Motileji 1
  • Ahmad Landi 1
  • Roya Zalaghi 2
1 Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of ahvaz
2 Soil Science Department, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of ahvaz
چکیده [English]

Background and Objectives: Due to the undesirable effects of using long-term chemical fertilizers and the defection of organic matter in Iranian soils, it is necessary to use of organic fertilizers. Many of the plant remains, including sugar cane, can be transformed into biochars and used as organic fertilizers in the soil. Also, the filter cake is a component of the purification products of sugar that can be used as organic material. Therefore, the present study was conducted with the aim of investigate the effect of organic- and bio-fertilizers on some soil characteristics and wheat yield and to investigate the best combination of organic fertilizers and stimulating bacteria on wheat growth.

Materials and Methods: This research was done in greenhouse in a completely randomized design with factorial arrangement. Factors including organic fertilizer (control, filter cake as 20 (F20) and 40 ton ha-1 (F40), and biochar as 36 (B36) and 72 ton ha-1(B72)) and bacteria (control, Enterobacter Cloacae and Paenibacillus Lactis). Five kg pots were prepared and 10 grains of Chamran variety were cultivated. Harvest was carried out after grain filling and some soil properties such as basal and substrate-induced respirations (BR and SIR respectively), soil organic carbon (SOC), microbial biomass carbon (MBC), permanganate oxidable carbon (POC), cold and hot water soluble carbon (CWC and HWC), Olsen phosphorus and also the dry biomass of the plant grains and the amount of P of them were measured.

Results: The results showed that bacterial inoculation reduced the amount of electrical conductivity and pH in compared to non-inoculated treatments. The highest amount of BR (75.0 mg kg-1day-1), Olsen phosphorus (35.7 mg kg-1), and SOC (1.13%) were observed in the treatment of F40 inoculated with Bacillus and the highest amount of MBC (78.1 mg kg-1) was observed in soil treated with F40 inoculated with Enterobacter. Also, the highest amount of CWC (2706 mg kg-1), HWC (3596 mg kg-1) and POC (173 mg kg-1) were related to the treatment of B72 inoculated with Entrobacter. The highest amount of dry weight (5.23 g pot-1) and seed phosphorous amount (1.04 %) were related to F40 inoculated with Bacillus.

Conclusion: However biochar was applied to soil in higher weight; but, regarding with plant dry weight, soil olsen phosphorus and SOC, filter cake was more efficient and more proper to improve soil quality indices. Also, the results show that Bacillus had better effects than Enterobacter and it is recommendable to use the F40 as organic fertilizer and inoculation the soil with Bacillus for better growth of wheat.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Organic fertilizer
  • Bacillus
  • Enterobacter
  • Biological Properties
  • Plant