تاثیر کاربرد باکتری آزوسپیریلوم و بقایای گیاهی بر جذب عناصر غذایی پرمصرف توسط گیاه جو در شرایط تنش آبی

سابقه و هدف: مقدار عناصر پرمصرف تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی از جمله تنش شدید آبی پس از گلدهی قرار می‌گیرد. استفاده از باکتری آزوسپیریلوم به‌عنوان کود زیستی و افزایش ماده آلی خاک توسط بقایا، از روش‌های کاهش تنش آبی در مزارع می باشد اما، با وجود اثرات مطلوب کاربرد باکتری آزوسپیریلوم و بقایای گیاهی در کاهش تنش آبی، مطالعات اندکی در زمینه‌ی اثرات این عوامل بر محتوای عناصر پرمصرف گیاه جو در مناطق گرم و خشک جنوب ایران صورت گرفته است. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی اثرات باکتری آزوسپیریلوم و بقایای گیاهی در شرایط تنش خشکی بر محتوای برخی عناصر پرمصرف در گیاه جو بود. مواد و روش: این پژوهش به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب دانشگاه شیراز در سال زراعی 97 -1396 بر روی گیاه جو (رقم زهک) انجام شد. تیمار‌ها در این پژوهش شامل: دو سطح آبیاری به‌عنوان عامل اصلی [1 آبیاری مطلوب (بدون تنش آبی): آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک و 2- کم آبیاری (تنش آبی): آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا انتهای مرحله‌ی گلدهی (قطع آبیاری پس از مرحله گلدهی)] بود. هم چنین، عامل‌های فرعی شامل دو سطح بقایای گیاهی [1- حذف بقایا و 2- برگرداندن 30 درصد بقایای گیاهی (کاه گندم) به خاک] و چهار منبع کودی [1- شاهد: صفر کیلوگرم نیتروژن در هکتار، 2- کاربرد 100 کیلو‌گرم نیتروژن در هکتار به‌صورت (اوره 46 درصد نیتروژن) با توجه به آزمون خاک 3 - استفاده تلفیقی از باکتری آزوسپیریلوم (azospirillum brasilense) و نیتروژن به مقدار نصف نیاز نیتروژنی گیاه (50 کیلو‌گرم نیتروژن در هکتار به‌صورت (اوره 46 درصد نیتروژن)) و 4 - تلقیح بذر‌ها با باکتری آزوسپیریلوم)] بود. یافته‌ها: اثر برهمکنش بقایا × منبع نیتروژن بر محتوای نیتروژن دانه نشان داد که بیشترین محتوای نیتروژن دانه (161.7 کیلوگرم بر هکتار) در تیمار حذف بقایا و کود تلفیقی و کمترین میزان محتوای نیتروژن دانه (43 کیلوگرم بر هکتار) در تیمار حضور بقایا و کود زیستی مشاهده شد. همچنین، محتوای نیتروژن کاه تحت تاثیر برهمکنش آبیاری × بقایا × منبع نیتروژن، قرار گرفت. بیشترین محتوای نیتروژن کاه در تیمار تنش آبی و حفظ بقایا و کود نیتروژن (62.9 کیلوگرم بر هکتار) و کمترین محتوای نیتروژن کاه در تیمار تنش آبی و حفظ بقایا و شاهد نیتروژن (5.7 کیلوگرم بر هکتار) به دست آمد. بالاترین مقدار محتوای فسفر دانه (1.35 کیلوگرم بر هکتار) مربوط به تیمار کود تلفیقی و بالاترین مقدار محتوای فسفر کاه (1.12 کیلوگرم بر هکتار) مربوط به تیمار کود نیتروژن بود. اثر برهمکنش آبیاری × بقایا × منبع نیتروژن نشان داد که بیشترین محتوای پتاسیم دانه در تیمار تنش آبی و حذف بقایا و کود نیتروژن (12.6 کیلوگرم بر هکتار) و کمترین محتوای پتاسیم دانه در تیمار تنش آبی و حفظ بقایا و شاهد نیتروژن (4.0 کیلوگرم بر هکتار) به دست آمد. همچنین، اثر برهمکنش آبیاری × منبع نیتروژن نشان داد که بیشترین محتوای پتاسیم کاه (114.4 کیلوگرم بر هکتار) در تیمار آبیاری مطلوب و کود تلفیقی و کمترین میزان محتوای پتاسیم کاه (33.3 کیلوگرم بر هکتار) در تیمار تنش آبی و کود زیستی مشاهده شد. نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های این آزمایش، تیمار کود تلفیقی به‌منظور دستیابی به حداکثر محتوای عناصر پرمصرف در شرایط مطلوب رطوبتی مناسب است. بنابراین، با توجه به ملاحظات زیست‌محیطی، اقتصادی و دستیابی به سطوح بالای محتوای عناصر پرمصرف، این تیمار کودی قابل توصیه می‌باشد.

Effects of Azosprillum bacteria and crop residue application on macronutrient uptake of barley under water stress conditions

Background and objectives: The amount of macronutrients content is affected by various environmental factors such as severe water stress occurs after anthesis. Using of Azospirillum brasilense as a biofertilizer and crop residues for increasing soil organic matter are the two methods for reducing water stress in the farms. However, despite the favorite effects of Azospirillum brasilense and crop residues application for reducing negative effects of water stress, a few studies have been performed on regarding the effects of these factors on macronutrients uptake of barley in the warm and arid regions of Southern Iran. Therefore, the aim of this study was to investigate the effects of Azospirillum brasilense and wheat residues applications on macronutrients uptake of barley.Materials and Methods: This research was conducted at the experimental farm of the Darab Agricultural College of Shiraz University. A split factorial experiment in a randomized complete block design with three replicates were carried out in 2017 2018 growing season. Treatments included: two levels of irrigation as the main plots [normal irrigation (IRN): irrigation based on the plant’s water requirement up to the physiological maturity and the other factor was deficit irrigation (IRDI): irrigation based on the plant’s water requirement up to the anthesis stage (cutting of irrigation after anthesis)]. Also, sub plots were two levels of crop residues [1. without residue, 2. returning 30% of wheat residues to soil] and four fertilizer sources [N0, no nitrogen fertilizer (control); N100, 100 kg N ha1 (as urea); Bio + N50, Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha1 (as urea) and Bio, Biofertilizer (Azospirillum brasilense)].Results: Interaction of residue × nitrogen (N) source on barley grain N content showed that the highest and the lowest grain N content (161.7 and 43 kg ha1, respectively) were achieved in without residue and the Bio + N50 and in with residue and Bio treatments, respectively. Also, the straw N content was affected by the interaction of irrigation regime × residue × N source. The highest N content of straw was obtained in IRDI, with residue and N100 treatments (62.9 kg ha1) and the lowest was achieved in IRDI, with residue and N0 treatments (5.7 kg ha1). The highest grain and straw phosphorus (P) content (1.35 and 1.12 kg ha1, respectively) was obtained by the Bio + N50 and N100 treatments, respectively. The irrigation regime × residue × N source interaction showed that the highest and the lowest grain potassium (K) content (12.6 and 4.0 kg ha1, respectively) was belonged to IRDI, without residue and N100 treatments and IRDI, with residue and N0 treatments, respectively. Also, irrigation × N source interaction showed that the highest K content of straw (114.4 kg ha1) was achieved in IRN and Bio + N50 treatments and the lowest K content of straw (33.3 kg ha1) was observed in IRDI and Bio treatments.Conclusions: Based on the findings of this experiment, the Bio + N50 treatment is appropriate for achieving the maximum macronutrients content of barley in IRN conditions. Therefore, with respect to environmental and economic considerations and achieving high levels of barley macronutrients content, this fertilizer regime is recommended.