اثر محلول پاشی و بیوچار( ذغال زیستی) غنی شده با روی بر برخی ویژگی‌های رشد رویشی، اجزای عملکرد و فراهمی روی در گیاه گندم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم خاک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 هیات علمی

چکیده

سابقه و هدف: روی یک عنصر کم‌مصرف مهم است که برای رشد گیاه و فعالیت‌های آنزیمی مورد نیاز است. کمبود روی در اغلب اراضی زیرکشت غلات وجود دارد. امروزه برای بهبود کارایی مصرف عناصر غذایی و رشد گیاهان استفاده از بیوچارهای غنی از عناصر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بیوچارها دارای ظرفیت جذب عناصر غذایی بالایی هستند، با این حال مطالعات بسیار معدودی کاربرد آنها را به عنوان یک حامل مواد مغذی در ساخت ترکیب آلی - معدنی بررسی کرده‌اند. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی کارایی پلت بیوچارهای غنی شده با روی به دو روش پیش و پس پیرولیز و تاثیر آن‌ها بر برخی ویژگی‌های رشد رویشی، اجزای عملکرد و فراهمی روی در گیاه گندم انجام گرفت.
مواد و روش: خاک با کمبود روی قابل استفاده، از عمق 30-0 سانتی‌متری مزارع کشاورزی سیدآباد واقع در شهرستان آزاد شهر استان گلستان تهیه شد. برای دستیابی به اهداف این پژوهش، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار و با 18 تیمار و در مجموع با 54 گلدان در گلخانه دانشگاه علوم کشاورزی و منایع طبیعی گرگان به اجرا درآمد. فاکتورها شامل سه نوع کود روی (سولفات روی، بیوچار غنی از روی به روش پیش پیرولیز (ابتدا زیست‌توده بارگذاری و سپس پیرولیز انجام شد) و پس پیرولیز (ابتدا بیوچار تهیه سپس بارگذاری صورت گرفت)، سه سطح (0، 10 و 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی) و محلول‌پاشی روی (محلول‌پاشی با آب مقطر و محلول‌پاشی سولفات روی 3 در هزار) بود..آنگاه پس از پایان دوره رشد (رویشی و زایشی) ویژگی‌های رشد رویشی و اجزای عملکرد شامل وزن‌تر و وزن خشک گیاه (در دو مرحله ظهور برگ پرچم و رسیدگی دانه)، ارتفاع بوته (در دو مرحله ظهور برگ پرچم و رسیدگی دانه)، تعداد برگ، قطر ساقه، طول خوشه، وزن هزار دانه، غلظت روی در دانه اندازه‌گیری و آنگاه عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت تعیین شدند.
یافته‌ها: بر پایه نتایج بدست آمده اثر متقابل نوع و سطوح تیمارهای مورد بررسی برتمام صفات بجز تعداد برگ در سطح یک درصد (01/0>P) معنی‌دار شدند. نتایج حاصل از مقایسات میانگین داده‌ها نشان داد بیشترین مقدار وزن خشک گیاه 60/2 گرم در گلدان، ارتفاع 66/96 سانتی‌متر، طول خوشه 36/13 سانتی‌متر و قطر ساقه 5/3 سانتی‌متر در بوته از تیمار پلت بیوچار پس پیرولیز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی همراه با محلول‌پاشی بدست آمد که نسبت به تیمار پلت بیوچار پیش پیرولیز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم همراه با محلول پاشی به ترتیب افزایشی معادل با 38/5، 7/0، 96/3 و 8 درصد داشت. تیمار پلت بیوچار پس پیرولیز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی همراه با محلول‌پاشی به دلیل بالا بودن وزن خشک اندام هوایی (60/2)، غلظت روی در دانه (66/69 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و وزن هزار دانه (03/50 گرم) بیشترین عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت با میانگین 5/4 و 37/42 درصد را به خود اختصاص داد.
نتیجه‌گیری: به طور کلی, نتایج به دست آمده بیانگر نقش مثبت محلول پاشی و ترکیبات بیوچار-روی در افزایش ویژگی‌های رشد رویشی و اجزای عملکرد گیاه گندم بود. در مجموع می‌توان چنین نتیجه‌گیری نمود که پلت بیوچار غنی از روی پس پیرولیز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم روی همراه با محلول‌پاشی روی بیشترین تاثیر را بر ویژگی‌های رشد رویشی و اجزای عملکرد گیاه گندم داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effect of foliar application and biochar enriched with zinc on some characteristics of vegetative growth, yield components and availability of zinc in wheat

نویسندگان [English]

  • Narges sousaraee 1
  • Seyed Alireza Movahedi naeini 2
1 Dept. of Soil Science ,Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2
چکیده [English]

Background and Objective: Zinc is an essential micronutrient that is necessary for healthy plant growth and enzyme activity. Zinc deficiency occurs in most cereal cultivation lands. On the other hand, nutrient-rich biochars are deemed by researchers to improve nutrient use efficiency and plant growth. Biochars have high nutrient uptake capability. However, a limited number of studies have been done on their application as a nutrient carrier in organic-inorganic composite synthesis. Therefore, the present study was done to investigate the efficiency of zinc-enriched biochar pellets using two pre-pyrolysis and post- pyrolysis methods, and their effect on some vegetative characteristics, yield components and zinc availability in wheat.
Material and Methods: Soil with zinc deficiency was collected from 0-30 cm depth under arable lands of Seyed Abad located in Azadshahr township, Golestan Province, Iran. To achieve the objectives of this study, a factorial experiment in a completely randomized design with three replications and 18 treatments (54 pots in total) was performed in the greenhouse of Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Factors included three types of zinc fertilizers (zinc sulphate, zinc-rich biochar prepared using pre-pyrolysis and post-pyrolysis methods) in three levels (0, 10 and 20 mg/kg zinc) and foliar spraying (distilled water and 3:1000 zinc). Zinc foliar spraying was done during the 6-10 leaf stage in the early hours of the morning before sunrise. Irrigation and weeding operations were performed manually. At the end of the growing period (vegetative and reproductive), vegetative characteristics and yield components including plant fresh and dry weights (at two stages of flag leaf emergence and seed maturity, plant height (at two stages of flag leaf emergence and seed maturity, plant height), leaf number, stem diameter, spike length, 1000 grain weight and zinc concentration in grains were measured and then, biological yield and harvest index were determined.
Results: Based on the results, the interaction of type and level of treatments was significant on all the studied traits at p<0.01, except for leaf number. Comparison of means showed that the highest plant dry weight (2.60 g/pot), height (96.66 cm), spike length (13.36 cm) and stem diameter (3.5 cm) were related to post-pyrolysis biochar pellet at 20 mg/kg and zinc sulphate foliar spraying. These values were higher than the pre-pyrolysis biochar pellet at 20 mg/kg and zinc sulphate foliar spraying treatment by 5.38, 0.7, 3.96 and 8 percent, respectively. Post-pyrolysis biochar pellet at 20 mg/kg and zinc sulphate foliar spraying treatment had the highest biological yield and harvest index with an average of 4.5 and 42.37% shoot dry weight, respectively, which was due to the high values of shoot dry weight (2.60), zinc concentration in grains (69.66 mg/kg) and 1000 grain weight (50.03 g).
Conclusion: Overall, the results indicate the positive role of biochar-zinc composites in the improvement of wheat growth characteristics and yield components. It may be concluded that post-pyrolysis biochar pellet at 20 mg/kg and zinc sulphate foliar spraying treatment had the highest effect on wheat vegetative growth and yield components.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Organic-mineral composition
  • Post-pyrolysis
  • Pre-pyrolysis
  • Pellet
  • Zinc