افزایش عملکرد و کاهش غلظت نیترات در سیب زمینی با کاربرد تلفیقی کود مرغی

در این تحقیق از سه تیمار استفاده شد. تیمار اول شاهد یا عرف زارع بود که از 276 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار استفاده شد. در تیمار دوم از 184 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار (حد بهینه توصیه‌شده برای محصول منطقه) به‌علاوه مصرف بهینه سایر عناصر غذایی براساس آزمون خاک و در نهایت در تیمار سوم از 140 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار (25 درصد کم‌تر از حد بهینه) به‌علاوه مصرف بهینه سایر عناصر غذایی براساس آزمون خاک و 10 تن در هکتار کود مرغی استفاده شد. روش کشت همانند عرف منطقه شامل: شخم زمین دو بار در جهت عمود بر هم و از بین بردن کلوخ­ها و علف­های هرز به‌وسیله دیسک و عملیات تسطیح زمین و تهیه جوی و پشته انجام شد. ابعاد هر کرت آزمایشی 15 مترمربع و روش کشت همانند عرف منطقه، پشته­ای و با تراکم حدود 40 هزار بوته در هکتار در نظر گرفته شد. سامانه آبیاری از نوع تحت‌فشار تیپ بود و آب آبیاری از نظر کیفی برای گیاه سیب­زمینی محدودیتی نداشت. آبیاری اول بعد از سبز شدن غده‌های سیب‌زمینی و آبیاری بعدی هم با فاصله 7 تا 10 روز انجام شد. مبارزه با علف­های هرز با استفاده از وجین دستی انجام شد و هیچ‌گونه علف‌کشی مورد استفاده قرار نگرفت. در این آزمایش به جز تیمارها، سایر عناصر غذایی براساس نتایج آزمون خاک برای گیاه سیب­زمینی در نظر گرفته شد و عنصر فسفر و پتاسیم به‌ترتیب از منابع سوپرفسفات تریپل (50 کیلوگرم در هکتار و تماماً قبل از کاشت) و سولفات پتاسیم (120 کیلوگرم در هکتار با تقسیط 50 کیلوگرم قبل از کاشت از طریق خاک و مابقی در مراحل رشد رویشی، تشکیل غده و پرشدن غده از طریق سامانه) مصرف شد. در این آزمایش 40 کیلوگرم سولفات روی، 40 کیلوگرم سولفات منگنز، دو کیلوگرم سکوسترین آهن و 50 کیلوگرم سولفات منیزیم در هکتار مصرف شد که هر کدام در سه تقسیط تقریباً مساوی در مراحل رشد رویشی، تشکیل غده و پرشدن غده از طریق سامانه در اختیار گیاه قرار گرفت. بخش نیتروژنه تیمارها از منبع اوره در مرحله رشد رویشی، غده­زایی و بزرگ شدن غده از طریق سامانه و بخش کود مرغی تیمارها در مرحله رشد رویشی مطابق با عرف منطقه زیر تیپ­ها ریخته و با خاک پوشانده شد.

همان‌طور که در جدول 1 نشان داده شده، خاک محل مورد آزمایش دارای بافت لوم شنی بوده و از نظر ماده آلی و عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم و عناصر کم‌مصرف تقریباً فقیر و فاقد محدودیت شوری برای سیب­زمینی بود. در جدول 2، ویژگی­های کود مرغی مورد استفاده در آزمایش ارائه شده است.

جدول 1- مشخصات خاک محل اجرای آزمایش

جدول 2- ویژگی­های کود مرغی مورد استفاده در پژوهش

برداشت نهایی در زمان خشک شدن 50 درصد اندام هوایی با حذف قسمت­های هوایی گیاه انجام گرفت. نیم متر از ابتدا و انتهای ردیف­های کاشت و دو ردیف کناری به‌عنوان حاشیه در نظر گرفته شده و نمونه­برداری از دو ردیف وسط هر کرت انجام شد. در پایان سال، میزان عملکرد در هکتار مربوط به تیمارهای مختلف اندازه­گیری شد. هم‌چنین از غده­های هر کرت نمونه­ای تصادفی به وزن یک کیلوگرم تهیه و اندازه­گیری غلظت نیترات در آن‌ها صورت گرفت. در نهایت داده­های حاصل با نرم­افزار SAS 9.1 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.

همان‌طور که در شکل 1 نشان داده شده، نتایج نشان داد که کم‌ترین میزان عملکرد غده با مقدار 20 تن در هکتار مربوط به تیمار یک (کود اوره براساس عرف زارع یا مقدار 276 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص) بود. با مصرف کود نیتروژن براساس آزمون خاک (تیمار دو)، میزان عملکرد غده نسبت به تیمار یک 8/37 درصد افزایش یافت. با کاهش مقدار مصرف نیتروژن و استفاده از کود مرغی به‌میزان 10 تن در هکتار، میزان عملکرد غده افزایش یافت به‌طوری‌ که بیش‌ترین مقدار عملکرد سیب‌زمینی (8/34 تن در هکتار) در تیمار سه به‌دست آمد که نسبت به تیمار یک، 8/73 درصد افزایش عملکرد را نشان می­دهد.

تیمار شماره یک، بالاترین غلظت نیترات در غده (3/293 میلی­گرم بر کیلوگرم) و اندام هوایی (5/639 میلی­گرم بر کیلوگرم) را داشت (شکل 2). تیمار شماره سه (140 کیلوگرم در هکتار نیتروژن و 10 تن در هکتار کود مرغی) کم‌ترین مقدار نیترات در غده (174 میلی­گرم بر کیلوگرم) و اندام هوایی (5/377 میلی­گرم بر کیلوگرم) را داشت که کاهش معنی‌دار (در سطح احتمال یک درصد) و حدود 40 درصدی نسبت به تیمار شاهد یا عرف زارع را نشان داد (شکل 2). تیمارهایی که دارای سطح کود نیتروژن مصرفی بالایی هستند، از غلظت نیترات بیش‌تری در بخش هوایی و غده برخوردارند. با کاهش مصرف نیتروژن و مصرف سایر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه براساس آزمون خاک و مصرف کود مرغی، غلظت نیترات غده و برگ کاهش معنی­داری یافت.

کاهش مصرف نیتروژن (25 درصد کم‌تر از حد بهینه) به‌علاوه مصرف بهینه سایر عناصر غذایی مورد نیاز گیاه براساس آزمون خاک و مصرف کود مرغی به‌میزان 10 تن در هکتار ضمن افزایش عملکرد محصول موجب کاهش غلظت نیترات محصول از حد بحرانی در ایران (246 میلی­گرم بر کیلوگرم) و اروپا (200 میلی­گرم بر کیلوگرم) به غلظت بی‌خطر آن (به‌ترتیب حدود 30 و 15 درصد کم‌تر از بیشینه مجاز ایران و اروپا) شد (3). پژوهش­ها نشان می­دهد که مصرف کودهای حیوانی علاوه بر افزودن مواد آلی به خاک، به‌دلیل عناصر غذایی موجود در آن موجب افزایش رشد رویشی و زایشی گیاه نیز می­شود. یکی از کودهای حیوانی با اهمیت، کود مرغی می­باشد. این کود بسیار ارزشمند بوده و جانشین مناسبی برای کودهای شیمیایی است. کاربرد آن موجب افزایش 53 درصدی سطح نیتروژن خاک می­شود. هم‌چنین کود یادشده ضمن تأمین عناصر غذایی و افزایش قابلیت جذب آن‌ها برای گیاه باعث اصلاح خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی خاک شده و بدین ترتیب موجب افزایش عملکرد کمی و کیفی محصولات مختلف کشاورزی می­شود.

توصیه ترویجی

با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک­های منطقه جیرفت و کهنوج، داشتن رتبه اول کشوری در تولید زمستانه محصول سیب­زمینی، جایگاه محصول سیب­زمینی در سبد غذایی مردم، اهمیت سلامتی محصول برای مصرف­کننده، ارزانی کودهای نیتروژنه یارانه­دار و مصرف بی­رویه این کودها به‌وسیله کشاورزان منطقه، بی­توجهی به بهبود میزان ماده آلی خاک در منطقه و کم­توجهی به مصرف سایر عناصر غذایی و به‌ویژه عناصر ریزمغذی و نیز نتایج حاصل از اجرای این پژوهش برای کاهش غلظت نیترات در محصول سیب­زمینی، می‌توان نکات زیر را نتیجه­گیری و توصیه کرد:

1- کودهای حیوانی و به‌ویژه کود مرغی علاوه بر بهبود ماده آلی خاک، با تجزیه تدریجی خود موجب تأمین بخشی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاه شده و ضمن افزایش ظرفیت تبادل آنیونی و کاتیونی خاک و کاهش آبشویی عناصر غذایی موجب کاهش مصرف بی­رویه کودهای شیمیایی و به‌ویژه کودهای نیتروژنی می­شود که این امر ضمن تغذیه بهینه و متعادل گیاه از تجمع نیترات در گیاه و محصول تولیدی می­کاهد.

2- با توجه به فقر خاک­های منطقه از نظر عناصر غذایی، مصرف بهینه عناصر غذایی خیلی مهم اعم از عناصر پر­مصرف و کم‌مصرف برای مزارع سیب­زمینی بسیار اهمیت دارد.

3- با توجه به سردی فصل تولید محصول سیب­زمینی در منطقه (زمستان) و غنی و گرم‌تر بودن کود مرغی، مصرف کود مرغی نسبت به سایر کودهای آلی برتری دارد.

4- پایش­های کیفی منطقه­ای و ملی (مؤسسه تحقیقات خاک و آب کشور) نشان داده است که بخشی از محصول سیب­زمینی تولیدی منطقه دارای غلظت نیترات بیش از حد استاندارد کشور می­باشد (3).

بنابراین با توجه به دلایل و نکات یاد­شده، می­توان نتیجه­گیری کرد که برای کاهش غلظت نیترات محصول سیب­زمینی تولید زمستانه منطقه و در عین حال افزایش عملکرد و افزایش غلظت عناصر مفید برای سلامتی در این محصول، یافته کاربردی این پژوهش به‌شرح زیر توصیه می­شود:

* مصرف 140 کیلوگرم نیتروژن خالص در هکتار (25 درصد کم‌تر از حد بهینه) به‌همراه 10 تن کود مرغی و مصرف بهینه سایر عناصر غذایی ضروری براساس نتایج آزمون خاک موجب تولید محصولی در حدود 35 تن در هکتار و غلظت نیترات 174 میلی‌گرم در کیلوگرم ماده خشک غده (30 درصد کم‌تر از حد بحرانی در ایران) شد که این محصول از عناصر مفید برای سلامتی مصرف­کننده نظیر: پتاسیم، روی، آهن و منگنز نیز غنی می­باشد.

سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.) به‌عنوان چهارمین محصول غذایی مهم در جهان پس از گندم، برنج و ذرت بوده و نقش مهمی در تغذیه تقریباً نیمی از بشریت دارد (5). در کشاورزی، کود عامل کلیدی در رشد و عملکرد محصول زراعی است. به‌طور مثال، نیتروژن نقش مهمی در تولید سیب‌زمینی دارد و کمبود آن می­تواند سبب کاهش عملکرد محصول به‌میزان قابل‌توجهی شود (6). تاکنون پژوهش­های قابل‌توجهی در زمینه کاهش انباشت نیترات در سبزی­ها و محصولات دیگر صورت گرفته است که در بیش‌تر این پژوهش­ها، عوامل مؤثر بر انباشت نیترات در سه گروه: عوامل تغذیه­ای، ژنتیکی و محیطی بررسی شده­اند (4). در بیشتر مطالعات انجام‌شده، دما و شدت نور از عوامل محیطی بسیار تأثیرگذار بر میزان انباشت نیترات به‌شمار می­روند. لذا با توجه به این‌که تغییر عوامل محیطی در وضعیت طبیعی و مزرعه‌ای دشوار است، عمدتاً نقش عوامل تغذیه‌ای به‌ویژه وقتی که غلظت نیترات در محیط خارجی زیاد باشد، نسبت به دو عامل دیگر به‌مراتب از اهمیت بیش‌تری برخوردار است. با مصرف نامتعادل کودها و به‌ویژه زیاده­روی در مصرف کودهای نیتروژنی در انواع سبزی و صیفی‌جات علاوه بر افزایش تجمع نیترات، کاهش قابل‌توجه غلظت ویتامین ث گزارش شده است. بنابراین با رعایت اصول مصرف بهینه کود، می‌توان غلظت نیترات در محصول را کاهش داد (2). با توجه به این‌که حذف یکباره کودهای شیمیایی در کشاورزی صنعتی امکان‌پذیر نمی­باشد و هم‌چنین استفاده از کودهای آلی به‌تنهایی نمی­تواند نیاز غذایی گیاه به‌خصوص گیاهان یکساله را به‌طور کامل تأمین کند، در نتیجه استفاده از کودهای آلی به‌همراه مصرف بهینه کودهای شیمیایی می­تواند نقش به‌سزایی در حفظ ساختار فیزیکی و شیمیایی خاک، افزایش عملکرد محصول و کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی کودهای شیمیایی داشته باشد.

در منطقه جیرفت و کهنوج کشت طرح استمرار سیب­زمینی (کشت پائیزه و تولید زمستانه) بیش از یک دهه، برای تأمین خلاء تولید فصل زمستان این محصول در کشور صورت می­گیرد و بر همین اساس کشاورزان منطقه با وجود هزینه بسیار بالای این طرح، هرساله حتی با وجود ضرر و زیان سال قبل، اقدام به کشت سیب­زمینی در قالب طرح یادشده می­کنند. به‌طور متوسط، سطح زیر کشت این طرح حدود 4000 هکتار و عملکرد متوسط آن 25 تن در هکتار می­باشد (1). طبق بررسی­های اولیه از میزان و نوع کودهای مصرفی در کشت پائیزه منطقه، به‌نظر می­رسد که هرساله ضمن تولید محصول (حتی در برخی موارد محصول بدون کیفیت و نامناسب) از بین رفتن قدرت حاصلخیزی خاک و آلوده شدن آب‌های محدود زیرزمینی نیز اتفاق می‌افتد. یکی از اقدامات مؤثر برای کاهش یا توقف این روند غلط، مصرف بهینه کودها از نظر نوع و مقدار می­باشد (3). از آن‌جایی که مصرف بهینه عناصر غذایی و ماده آلی به‌همراه کودهای نیتروژنه در افزایش عملکرد کمی و کیفی سیب­زمینی مؤثر بوده و موجب کاهش غلظت و سمیت نیترات در محصول می­شود، اجرای این پروژه روی سیب­زمینی به‌عنوان یکی از محصولات اقتصادی منطقه، از اهمیت و ضرورت بالایی برخوردار می‌باشد تا با تولیدی مطمئن هم به کشاورزان این منطقه کمکی شود و هم سلامت مصرف­کننده و حفظ پایداری حاصلخیزی خاک بهبود یابد.