اثر رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر کارایی مصرف آب و غلظت برخی عناصر در گیاه یونجه

در این پژوهش اثر متقابل رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر وزن شاخساره و ریشه تر، کارایی مصرف آب و غلظت برخی عناصر در یونجه (medicago sativa l.) رقم قره‌یونجه در شرایط گلخانه‌ای در یک خاک لوم بررسی گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار شامل رطوبت خاک در سه محدوده 50–34، 75–56 و 100–81 درصد ظرفیت مزرعه‌ای و لجن فاضلاب در چهار سطح (0، 15، 30 و 60 گرم بر کیلوگرم خاک) انجام شد. در زمان گل‌دهی یونجه به میزان 10 درصد، وزن شاخساره و ریشه تر، غلظت نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، روی، مس، منگنز و کارایی مصرف آب یونجه تعیین شد. نتایج نشان داد که اثرهای اصلی و متقابل لجن فاضلاب و رطوبت خاک بر وزن شاخساره و ریشه تر، کارایی مصرف آب و غلظت عناصر یونجه معنادار بود (p≤0.01). با کاهش رطوبت خاک، وزن شاخساره و ریشه تر، کارایی مصرف آب، غلظت آهن ریشه و شاخساره و غلظت فسفر و سدیم ریشه کاهش (p≤0.05) و غلظت روی شاخساره و غلظت مس ریشه و شاخساره افزایش یافت (p≤0.05). اثر رطوبت خاک بر غلظت نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، روی و منگنز ریشه به سطح لجن فاضلاب بستگی داشت. با مصرف لجن فاضلاب و افزایش مقدار آن، غلظت منیزیم، آهن، روی، مس و منگنز ریشه و شاخساره و غلظت فسفر، پتاسیم و کلسیم ریشه افزایش یافت (p≤0.05). با افزایش مقدار لجن فاضلاب مصرفی، وزن شاخساره و ریشه تر ابتدا افزایش و پس از رسیدن به یک بیشینه کاهش یافت (p≤0.05). اثر لجن فاضلاب بر کارایی مصرف آب به مقدار رطوبت  خاک بستگی داشت. در رطوبت مطلوب (100–81 درصد)، با افزایش مصرف لجن فاضلاب، کارایی مصرف آب افزایش یافت (p≤0.05)، درحالی‌که در شرایط تنش کمبود آب (50–34 درصد)، مصرف لجن فاضلاب تا سطح 30 گرم بر کیلوگرم خاک، کارایی را افزایش، اما در سطح 60 گرم بر کیلوگرم بر اثر افزایش شوری محلول خاک، کارایی مصرف آب را کاهش داد (p≤0.05). برای افزایش کارایی مصرف آب و بهبود تغذیه و رشد گیاه یونجه در شرایط مشابه، مصرف 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک در شرایط با و بدون تنش کمبود آب می‌تواند توصیه شود. هرچند استفاده از لجن فاضلاب در این آزمایش نتایج مفیدی داشته است، اما باید به خطرهای احتمالی فلزهای سنگین در مصرف طولانی‌مدت این پسماند آلی توجه شده و از آن جلوگیری شود.

Effects of Soil Moisture and Sewage Sludge on Water Use Efficiency and Concentrations of Some Elements in Alfalfa

In this study, the interactive effects of soil moisture and SS levels were investigated on alfalfa (Medicago sativa c.v Garehyounjeh) shoot and root fresh weights, water use efficiency (WUE), and concentrations of some elements in a loam soil under greenhouse conditions. A factorial experiment based on a randomized complete blocks design with three replications was conducted with two factors: soil moisture at three levels (0.81 FC–FC, 0.56–0.75 FC, and 0.35–0.50FC) and SS at four levels (0, 15, 30, and 60 g/kg soil). When 10% of the alfalfa plants flowered, the shoot and root fresh weights, concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), copper (Cu), iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn) and WUE of alfalfa plant were measured. The results showed that the main and interactive effects of SS and soil moisture on alfalfa shoot and root fresh weights, WUE, and concentrations of elements were significant (p≤0.01). The decrease in soil moisture content, decreased alfalfa shoot and root fresh weights, WUE, concentrations of Fe in the shoot and concentrations of P, Fe, and Na in the root (p≤0.05); while it increased concentrations of Cu in the root, and Cu and Zn in the shoot (p≤0.05). Effect of soil water content on concentrations of N, K, Ca, Mg, Zn, and Mn of the root depended on the level of SS. Concentrations of Mg, Fe, Zn, Cu, and Mn in the root and shoot and concentrations of P, K, and Ca in the root were increased (p≤0.05) with the use of SS and increase in its level. By increasing the SS level, shoot and root fresh weights were initially increased and then decreased (p≤0.05). Effect of SS on WUE depended on soil water content. With sufficient water supply (0.81FC–FC), WUE was increased with increment of SS level, while under waterdeficit stress (0.35FC–0.50FC), application of SS up to 30 g/kg increased WUE but at the level of 60 g/kg, increase in the soil salinity reduced WUE (p≤0.05). To increase WUE and improve the nutrition and growth of alfalfa at similar conditions, 30 grams of SS per kilogram of soil may be recommended under both wellwatered and waterdeficit conditions. Although the use of sewage sludge had some beneficial effects in this experiment, the potential risks of heavy metals in longterm application of this organic waste should be considered and avoided.