جذب و انتقال مجدد نیتروژن در گیاه جو تحت شرایط کم آبیاری در حضور بقایای گیاهی و باکتری آزوسپیریلوم

محتوای نیتروژن دانه در گیاه جو متاثر از مقدار انتقال مجدد نیتروژن ذخیره شده در اندام های رویشی به دانه در طول دوره پر شدن دانه است. مقدار انتقال مجدد نیتروژن بطور منفی تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی از جمله تنش شدید آبی پس از گلدهی قرار می گیرد. استفاده از باکتری آزوسپیریلوم به عنوان کود زیستی و افزایش ماده آلی خاک، از روش های کاهش سطح تنش شدید آبی در مزارع می باشد. بنابراین، این پژوهش به بررسی اثرات کاربرد بقایای گیاه گندم و منابع مختلف نیتروژن (زیستی و شیمیایی) بر انتقال مجدد نیتروژن و محتوای نیتروژن دانه گیاه جو پرداخته است.

این پژوهش به صورت 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 انجام شد. تیمار ها در این پژوهش شامل: دو سطح آبیاری به عنوان 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 مرحله ی گلدهی (قطع آبیاری پس از مرحله گلدهی)] بود. همچنین، عامل های فرعی شامل دو سطح بقایای گیاهی [1- حذف بقایا و 2- برگرداندن 30 درصد بقایای گیاهی (کاه گندم) به خاک] و چهار تیمار کودی [1- صفر کیلوگرم نیتروژن در هکتار (شاهد)، 2- کود نیتروژن: کاربرد 100 کیلو گرم نیتروژن در هکتار به صورت اوره (46 درصد نیتروژن) با توجه به آزمون خاک 3- کود تلفیقی: استفاده تلفیقی از باکتری آزوسپیریلوم (Azospirillum brasilense) و نیتروژن به مقدار نصف نیاز نیتروژنی گیاه (50 کیلو گرم نیتروژن در هکتار به صورت اوره) و 4- کود زیستی: تلقیح بذر ها با باکتری آزوسپیریلوم] بود.

کاربرد کود نیتروژن و تیمار تلفیقی (باکتری بعلاوه کود نیتروژن) سبب افزایش معنی دار کارایی انتقال مجدد نیتروژن به ترتیب به میزان 36 و 34 درصد نسبت به شاهد نیتروژن در شرایط مطلوب رطوبتی شد. در مقابل، در شرایط تنش آبی، تمامی تیمارهای کودی با منابع نیتروژن سبب کاهش کارایی انتقال مجدد نیتروژن در مقایسه با شاهد شدند. اما، مقدار کاهش در تیمار تلفیقی و زیستی (به ترتیب 10 و 11 درصد) کمتر از کود نیتروژن (21 درصد) بود. روندی مشابه کارایی انتقال مجدد در مورد شاخص برداشت نیتروژن نیز در شرایط مطلوب و تنش رطوبتی وجود داشت. از اینرو، شاخص برداشت نیتروژن رابطه خطی و مثبت با کارایی انتقال مجدد در هر دو شرایط رطوبتی نشان داد. اما، میزان تغییرات توجیه شده ی شاخص برداشت به وسیله ی کارایی انتقال مجدد در شرایط تنش رطوبتی به مقدار 25 درصد بیشتر از شرایط مطلوب رطوبتی بود (R2 = 0.70 و R2 = 0.45). محتوای نیتروژن دانه نیز در هر دو شرایط رطوبتی با افزایش انتقال مجدد به صورت خطی افزایش یافت. کاربرد بقایا سبب کاهش معنی دار کارایی انتقال مجدد و محتوای نیتروژن دانه در تیمارهای تلفیقی و زیستی نسبت به شرایط عدم کاربرد آن شد. همچنین، در شرایط استفاده از کود نیتروژن، تفاوت معنی داری بین تیمارهای بابقایا و بدون بقایا در کارایی انتقال مجدد و محتوای نیتروژن دانه وجود نداشت.

بر اساس یافته ها، تیمار کود تلفیقی با توجه به ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی برای شرایط مطلوب رطوبتی به-منظور دستیابی به حداکثر پروتئین دانه مناسب است. در مقابل، در شرایط قطع آبیاری پس از گلدهی، تیمارهای زیستی سبب کاهش کمتر کارایی انتقال مجدد نسبت به تیمار کود نیتروژن در مقایسه با شاهد شدند. بنابراین، تیمارهای زیستی در مناطق جنوبی ایران که احتمال بروز تنش آبی انتهایی وجود دارد به منظور دستیابی به سطح بالای پروتئین دانه، قابل توصیه هستند. همچنین، کاربرد بقایای گندم برای افزودن کارایی انتقال مجدد و نهایتا محتوای نیتروژن دانه، در رژیم های مختلف کودی و آبی مورد مطالعه توصیه نمی شود.