دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوی
دانشکده کشاورزی
پایان نامه برای دریافت درجة کارشناسی ارشد « M.Sc. »
گرایش : زراعت
عنوان :
بررسی اثر کودهای زیستی و شیمیایی بر صفات کمی و کیفی اسپرس
استاد راهنما:
جناب آقای دکتر ساسان رضادوست
اساتید مشاور:
جناب آقای دکتر محسن رشدی
جناب آقای دکتر علی نصراله زاده
تحقیق و نگارش:
ولی آزادی
تابستان 1392
تقدیر و تشکر
از استاد راهنمای محترم جناب آقای دکتر ساسان رضا دوست که در تمام مراحل تحقیق بهترین راهنما و یاورم بودند، صمیمانه تشکر و قدردانی می نمایم.
ازمشاورت و راهنمایی بی دریغ اساتید بزرگوارم جناب آقای دکتر محسن رشدی و جناب آقای دکتر نصراله زاده و جناب آقای دکتر نورآبادی نیز کمال تشکر و امتنان را دارم .
با سپاس فراوان از جناب آقای دکتر فرزاد جلیلی که داوری این پایان نامه را به عهده داشته و در طول تحصیل و تحقیق اینجانب زحمت فراوانی کشیدند.
از محضر اساتید محترم دانشکده کشاورزی دانشگاه ازاد اسلامی خوی که افتخار شاگردیشان را داشتم، خالصانه تشکر و قدردانی می نمایم.
ولی آزادی
فهرست مطالب
عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. صفحه
چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل اول ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2
مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2
کلیات …………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4
گیاهشناسی ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
تهیه زمین و کاشت اسپرس ……………………………………………………………………………………………………………… 5
زمان کاشت ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5
میزان بذر مصرفی ………………………………………………………………………………………………………………………………. 6
آبیاری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6
کوددهی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7
جدول 1-1- توصیه کودهای فسفره بر مبنای فسفر جذب خاک ……………………………………………………. 7
جدول 1-2- توصیه کودهای پتاسه بر مبنای پتاس قابل جذب خاک ……………………………………………. 8
کنترل علف هرز …………………………………………………………………………………………………………………………………. 8
آفات و بیماریها ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 9
برداشت ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
تولید بذر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9
امتیازات اسپرس بر سایر نباتات علوفه ای ……………………………………………………………………………………… 10
خواص درمانی و دارویی اسپرس …………………………………………………………………………………………………….. 11
اهمیت گیاهان علوفه ای ………………………………………………………………………………………………………………… 12
کود زیستی ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 12
کود زیستی فسفات بارور2 ……………………………………………………………………………………………………………… 16
نقش فسفر در گیاهان …………………………………………………………………………………………………………………….. 16
ضرورت استفاده از میکروارگانیسم های حل کننده فسفات ………………………………………………………….. 16
مکانیسم عمل کود فسفات بارور 2 …………………………………………………………………………………………………. 19
نتایج حاصل از کاربرد کودهای زیستی فسفاته ……………………………………………………………………………… 19
کود زیستی نیتروکسین …………………………………………………………………………………………………………………. 21
اهمیت تثبیت بیولوژیکی نیتروژن هوا…………………………………………………………………………………………….. 22
روش های بیولوژیکی تثبیت نیتروژن مولکولی هوا ……………………………………………………………………….. 23
تثبیت نیتروژن بادی آزوتروف های آزادزی …………………………………………………………………………………… 23
تثبیت نیتروژن به روش همیاری ……………………………………………………………………………………………………. 24
تثبیت نیتروژن به صورت همزیستی ………………………………………………………………………………………………. 27
مکانیسم تثبیت زیستی نیتروژن …………………………………………………………………………………………………….. 28
مشخصات کود زیستی نیتروکسین ………………………………………………………………………………………………… 28
نتایج حاصل از کاربرد کود زیستی نیتروکسین ……………………………………………………………………………… 29
کود زیستی بیوسولفور 1 ………………………………………………………………………………………………………………… 31
نقش گوگرد در گیاه ……………………………………………………………………………………………………………………….. 31
ضرورت استفاده از باکتریهای اکسید کننده گوگرد ……………………………………………………………………….. 32
مشخصات و مکانسیم عمل کود زیستی بیوسولفور ………………………………………………………………………… 34
نتایج حاصل از کاربرد کود زیستی بیوسولفور ………………………………………………………………………………… 36
فصل دوم …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 38
موقعیت و محل اجرای آزمایش ……………………………………………………………………………………………………… 38
شرایط آب و هوایی محل اجرای آزمایش ……………………………………………………………………………………….. 40
عملیات زراعی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 40
آماده سازی زمین ……………………………………………………………………………………………………………………………. 40
مشخصات تیمارهای آزمایشی و طرح آزمایش ………………………………………………………………………………. 41
عملیات کاشت ………………………………………………………………………………………………………………………………… 42
عملیات داشت …………………………………………………………………………………………………………………………………. 43
عملیات برداشت ………………………………………………………………………………………………………………………………. 43
نحوه نمونه برداری صفات مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………….. 43
نحوه اندازه گیری صفات مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………. 43
ارتفاع بوته ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 43
تعداد شاخه های جانبی ………………………………………………………………………………………………………………….. 44
اندازه گیری تعداد برگ در بوته ……………………………………………………………………………………………………… 44
اندازه گیری قطر ساقه …………………………………………………………………………………………………………………….. 44
اندازه گیری وزن هزاردانه ……………………………………………………………………………………………………………….. 44
اندازه گیری عملکرد ماده خشک ……………………………………………………………………………………………………. 44
اندازه گیری عملکرد علوفه تر …………………………………………………………………………………………………………. 45
اندازه گیری عملکرد علوفه خشک ………………………………………………………………………………………………….. 45
اندازه گیری درصد پروتئین ……………………………………………………………………………………………………………. 45
اندازه گیری عملکرد دانه در هکتار …………………………………………………………………………………………………. 45
محاسبات آماری ……………………………………………………………………………………………………………………………… 45
فصل سوم ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46
نتایج بحث ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 46
ارتفاع بوته ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 46
تعداد برگ در بوته ………………………………………………………………………………………………………………………….. 47
تعداد انشعاب ساقه در بوته …………………………………………………………………………………………………………….. 48
قطر ساقه …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 50
عملکرد ماده خشک ………………………………………………………………………………………………………………………… 51
عملکرد بیولوژیک ……………………………………………………………………………………………………………………………. 52
وزن هزاردانه ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 53
عملکرد دانه …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55
عملکرد علوفه تر ……………………………………………………………………………………………………………………………… 56
عملکرد علوفه خشک ………………………………………………………………………………………………………………………. 57
درصد پروتئین خام …………………………………………………………………………………………………………………………. 58
نتیجه گیری و بحث ………………………………………………………………………………………………………………………… 60
جدول 3-1- تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه ………………………………………………………………………….. 61
جدول 3-2- مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه ………………………………………………………………………… 61
منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 62
منابع انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 68
چکیده
این بررسی به منظور مقایسه اثر کودهای زیستی و شیمیایی بر عملکرد و صفات مرفولوژیک گیاه اسپرس در قالب طرح بلوك كامل تصادفي در 9 تيمار و 4 تكرار در زميني به مساحت 800 متر مربع در بهار سال 1391 ( 15/02/1391) در یک قطعه زمین زراعی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی آبخوان پلدشت وابسته به مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان غربی اجرا شد.تیمار های آزمایشی شامل كود شيميايي(NPK) كود هاي زيستي نيتروكسين،فسفاته بارور 2،بيوسولفور بودند كه به صورت منفرد و تركيبي اعمال گرديدند. در هر بلوك 9 تيمار اجرا گردید.صفات مورد مطالعه عبارت بود از ارتفاع بوته،تعداد برگ،تعداد شاخه های جانبی،عملکرد ماده خشک و میزان عملکرد دانه، عملکرد علوفه تر، خشک و درصد پروتئین بود. بر اساس نتایج حاصله، اثرسطوح مختلف كودي روی ارتفاع بوته ،تعداد برگ،عملکرد بیولوژیک و عملکرد ماده خشک در سطح احتمال یک درصد و بر صفت تعداد انشعابات ساقه و درصد پروتئین خام در سطح احتمال 5 درصد معني داري بود.بیشترین عملکرد در صفات ارتفاع بوته و تعداد شاخه جانبی در تیمار تلقيح با نيتروكسين+بيوسولفور+فسفاته بارورو درصفات تعداد برگ عملکرد ماده خشک و بیولوژیک تیمار کود شیمیایی بیشترین مقادیر را به خود اختصاص داد. در کلیه صفات کود های زیستی نسبت به شاهد و حتی کود شیمیایی برتری نشان داد که می توان نتیجه گرفت که امکان جایگزین کود زیستی خصوصا نیتروکسین با کود های شیمیایی می تواند بهترین شرایط را برای حصول حداکثری عملکرد کمی و کیفی در اسپرس فراهم سازد.
کلمات کلیدی: کود زیستی،کود شیمیایی،عملکرد بیولوژیک،نیتروکسین،بیوسولفور،فسفاته بارور،اسپرس
فصل اول
مقدمه و بررسی منابع
1-1 مقدمه
تمدن بشري با کشاورزي آغاز شد يعني زماني که انسانها تصميم گرفتند به جاي آنکه در پي شکار آواره بيابان ها شوند در محلي مناسب از لحاظ آب و هوا سکونت گزينند و زندگي خود را بر پايه نظمي منطقي استوار سازند. وطن انسان در قلمرويي مشخص مستلزم برخورداري از امنيت غذايي بود و بدين ترتيب آدمي راه تازه اي براي تهيه غذاي خود يافت و شروع به کشت و زرع نمود. هر چند که مدت هاي طولاني از کابوس بشر نخستين مي گذرد ولي هنوز نيز فقر، قحطي و سوء تغذيه از جمله مشکلات بزرگ انسان قرن علم و تکنولوژي مي باشد. رشد بي رويه جمعيت،تخريب منابع طبيعي،آلودگي محيط زيست، سياست هاي استعماري قدرت هاي بزرگ و بي توجهي به ارزش هاي عالي انساني همگي دست در دست هم داده و سرنوشتي مبهم را در فراسوي آينده زندگي بشر قرار داده است(کوسيکامکوس ،1999) .در شرايطي که چهره حدود 3/1 از خاک نشينان کره زمين از درد سيلي فقر درهم پيچيده است و حدود 30/0 تا 5/2 ميليارد نفر از مردمان جهان به صورت پنهان و آشکار دچار سوء تغذيه هستند عده اي از انسانها در بعضي از نقاط دنيا به دليل زيادي ثروت و خوراک به انواع مرضهاي خطرناک دچار مي گردند و از عالم انسانيت خارج مي شوند(مارتينز،1992).در مجموع دانه غلات و حبوبات نزديک به 3/2 از مواد غذايي مردمان مناطق آسيا و آفريقا را به صورت مستقيم تأمين مي کنند.در حالي که در اروپا،آمريکا شمالي،آرژانتين،استراليا و زلاندونو اين نسبت به 3/1 تقليل پيدا کرده است و اين ممالک به صورت غالب از فراورده هاي دامي استفاده مي کنند(راشد محصل و همکاران،1376).کارشناسان و متخصصان کشاورزي اعتقاد دارند که افزايش توليد غذا در جهان از طريق افزايش سطح زير کشت بيش از اين ميسر نيست زيرا هر جا که آب و زمين مناسبي وجود داشته، کاشت هم صورت گرفته است(مير هادي،1380).
حتي بعضي از کشورهاي مثل هند و چين پا را فراتر نهاده با خشک کردن حاشيه درياها، زمين قابل کشت ايجاد کرده اند، در کشور هاي در حال رشد مثل ايران هم زمين هاي حاصلخيز و قابل کشت فراواني وجود دارد که در حال حاضر بدون کشت رها شده اند، ولي محدوديت آب، مانع از به زير کشت در آوردن آنها مي شود. لذا با افزايش روز افزون جمعيت در جهان به خصوص در کشورهاي در حال رشد، افزايش توليد و تهيه غذاي کافي، فقط با افزايش محصول در واحد سطح امکان پذير است، براي افزايش توليد در واحد سطح راه هاي زيادي وجود دارد، از طريق تحقيقات به نژادي يا به دست آوردن ارقام پر محصول و سازگار با شرايط آب و هوايي، خاک و محيط هاي مختلف و تهيه ارقام مقاوم به آفات و بيماري ها و غيره و از طريق تحقيقات به زراعي، با انجام صحيح و به موقع عمليات زراعي و مصرف نوع مطلوب نهاده هاي کشاورزي از جمله تهيه زمين، تاريخ کاشت ،ميزان بذر در هکتار، کيفيت بذر، تعداد بوته در هکتار،ميزان و موقع آبياري، ميزان و موقع پخش کود، نوع کود مصرفي، مبارزه با علف هاي هرز، برنامه تناوب و آيش مي توان محصول بيشتري به دست آورد (مير هادي، 1380).
فصل اول
1_2_کليات
1-2-1-گياهشناسي
اسپرس گياهي است از تيره Fabaceae زير تيره Papilionaceaeو قبيله Hedysareae و جنسOnobrychisكه داراي قدمت چندين صد ساله در كشور مي باشد. در گزارش هاي مختلف تعداد 50 الي 70 گونه از اين جنس را در ايران گزارش نموده اند كه در بين اين گونه ها گونه O.sativa از نظر خصوصيات زراعي مطلوب ترين بوده و عموما منظور از اسپرس اين گونهمي باشد. اسپرس گياهي است چند ساله بدون خار كه داراي ريشه عميق به قطر يك متر تا پنج سانتي متر و عمق چند متر با انشعابات جانبي بسيار (تقريبا دو برابر يونجه)مي باشد. ساقه هاي اين گياه قائم , تو خالي با ارتفاع حدود يك صد سانتیمتر كه از قسمت طوقه برخاسته است. برگ هاي اسپرس شانه اي متقابل كه معمولا داراي 7 تا10جفت برگچه به شكل بيضي مي باشند.
اسپرس داراي گل آذين خوشه اي منفرد و قائم به طول 10 تا 15 سانتي متر كه واجد دست كم ده گل صورتي يا سرخ آبي با رگه هاي قدري تيره است. هر گل آذين داراي پنج گلبرگ شامل 2 بال،2 ناو و يك درفش مي باشد كه اندام نر و ماده گياه در داخل دو گلبرگ ناو بوده و با اندك فشار به اين گلبرگ ها آزاد مي شوند. ميوه اين گياه به صورت غلافي نا شكوفا به شكل عدس سطح خارجي آن مشبك و برجسته مي باشد درون هر غلاف يك دانه منفرد قلوه اي شكل، با سطح صاف به رنگ قهواي, زيتوني روشنيا تيره به طول 3 ميلي متر كه ناف آن در ميانه مقعر مي باشد(امید بیگی1384).
1-2-2- تهيه زمين و كاشت اسپرس
اسپرس در اراضي آهكي و خشك و نسبتا سبك به خوبي رشد مي كند و بر عكس در زمين ها زهدار كه داراي سفره زير زميني بالا و اراضي شور و اسيدي محصول چندان خوبي توليد نمي كند. به طوركلي نبايد اسپرس و يونجه را از نظر تناسب استفاده در يك منطقه با يكديگر مقايسه نمود و معمولا در مناطق مناسب براي يونجه كمتر به كشت اسپرس مبادرت مي شود. بستر کشت اسپرس باید دارای خاکی حاصلخیز، لومی، عاری از علفهای هرز، با شیب مناسب و تهویه مطلوب باشد. بعد از انتخاب زمین، توجه به تاریخ مناسب کشت و انجام شخم به موقع، آزمایش خاک جهت تعیین مقادیر کود مورد نیاز ضروری است. از آنجا که اکثر خاکهای ایران آهکی می باشند لذا برای زراعت اسپرس مناسب اند چرا که این نوع خاک ها کلسیم و منیزیم مورد نیاز گیاه را تامین کرده  درکشت بهاره انجام یک شخم  پائیزه عمیق یا خیلی عمیق به عمق 30-25 سانتی متر بسته به نوع خاک ضروری است. در بهار، یکی دو هفته قبل ازکشت در صورت امکان 50-40 تن کود حیوانی در زمین پخش کرده و در جهت عمود بر شخم دیسک و دندانه زده می شود. آخرین مرحله تسطیح زمین، دادن کودشیمیایی و بذر کاری است. در کشت پائیزه هم مراحل آماده سازی  بستر کشت به همین ترتیب می باشد. بستر مناسب کشت باید دارای خاکی نرم و با خاکدانه باشد(امید بیگی1384).
1-2-3- زمان كاشت
مناطق مهم كشت و كار اسپرس در ايران اردبيل، كردستان، شهر كرد، آذربايجان شرقي و غربي، اصفهان، دماوندو فيروزكوه، قزوين، زنجان، طالقان و بعضي ديگر از مناطق سردسيري كشور مي باشد و در تمامي مناطق فوق الاشاره به علت مقاومت گياهچه به سرما مي توان اين گياه را به صورت پاييزه و بهاره كشت نمود البته در اين ارتباط بهتر است در پاييز قبل از فرا رسيدن سرماي زمستانه و يخبندان گياه به مرحله 2 تا 3 برگي رسده باشد و در بهار احتمال يخبندان زمين وجود نداشته باشد.  اسپرس به صورت بهاره و پاییزه قابل کشت است البته باید در نظر داشت که در پاییز قبل از فرا رسیدن سرمای زمستان و یخبندان، گیاه به مرحله  2- 4 برگی رسیده و در بهار نیز احتمال یخبندان زمین نباشد. بهترین عمق کاشت بذر در8-5 سانتی متری است (امید بیگی1384).
1-2-4- ميزان بذر مصرفي
    جهت ایجاد مزرعه ای یکدست و با دوام استفاده از بذور سالم، خالص و دارای قوه نامیه بالا (بیش از95%) ضروری می باشد. میزان بذر مصرفی در یک هکتار حداکثر31 تا 50 کیلوگرم است. اگر بذر با غلاف باشد این مقدار افزایش می یابد كه مقدار دقيق توصيه شده به كيفيت بذر و شرايط ميكرو و ماكرو كليمايي بر مي گردد (امید بیگی1384).
 1-2-5- آبیاری
   آبیاری اسپرس همانند یونجه است ولی چون  اسپرس به عنوان گیاه مقاوم در برابر خشکی معروف بوده و  نیاز آبی اسپرس کمتر از یونجه است. از این رو می توان آنرا در مناطقی که بارندگی سالیانه  آن بیش از 300 میلی متر باشد به صورت دیم کاشت (امید بیگی1384).
1-2-6- كوددهي
در رابطه با نياز كودي اسپرس ذكر اين مساله ضروري است كه اين گياه به دليل داشتن غدد تثبيت در ريشه هاي فرعي خود توانايي استفاده از نیتروژن آزاد هوا را دارد و به همين دليل بعد از رشد و توسعه كامل ريشه و شرايط مناسب براي فعاليت غده هاي ريزوبيوم نياز به تامين نیتروژن از طريق كود نیتروژنه میسر نيست ولي در سال اول كاشت به دليل عدم تكامل ريشه ها و غدد مذكور نياز به حدود 150 تا 200 كيلوگرم در هكتار اوره همزمان با كاشت و 200 تا 250 كيلوگرم در هكتار فسفات آمونيوم قبل از كاشت مي باشد. بعد از آماده سازی زمین، قبل از کاشت  200 تا 250 کیلوگرم در هکتار فسفات آمونیوم، 150 کیلوگرم پتاس، 100- 50 کیلوگرم اوره به عنوان استارتر باید به خاک اضافه گردد و بعد  از هر چین  نیز حداقل 50 کیلوگرم اوره به خاک اضافه می شود(زرگری، 1372).
 جداول1-1 توصیه کودی فسفر و پتاسیم را برای اسپرس نشان می دهد.
جدول 1-1- توصیه کودهای فسفره بر مبنای فسفر قابل جذب خاک(زرگری، 1372).
سوپر فسفات تریپل مورد نیاز
kg/haمیزان فسفر قابل جذب خاک
mg/kg200کمتر از 515010-510015-105020-15——-بیشتر از 20
جدول 1-2- توصیه کودهای پتاسیم دار بر مبنای پتاسیم قابل جذب خاک(زرگری، 1372).
کلرور پتاسیم مورد نیاز
kg/ha
سولفات پتاسیم مورد نیاز
kg/haمیزان پتاسیم قابل جذب خاک
mg/kg150200کمتر از 100100150150-101100100250-1515050300-251—————بیشتر از 300
1-2-7- كنترل علف هرز
براي كنترل علف هرز پهن برگ و نازك برگ يكساله مزرعه اسپرس بهتر است در سال اول، چين اول زود تر از موعد تعيين شده براي برداشت اسپرس انجام شود. ترجيحا بايستي اين برداشت زماني انجام شود كه علف هاي هرز توليد بذر ننموده باشند و براي كنترل علف هاي هرز چند ساله به طريق مكانيكي عمل مي شود و در اينمورد استفاده از كولتيواتور در فاصله بين رديف ها موثر مي باشد. از انجا كه اسپرس در دام ايجاد نفخ نمي كند امكان استفاده گياه در چراگاه ها و مراتع مي باشد و براي اينكه به دوام و قدرت رشد بعدي گياه لطمه وارد نشود دام را در مرحله توليد جوانه گل و ارتفاع 20 سانتي متري در مزرعه رها نمائيم. در سال اول برای کنترل علف های هرز پهن برگ و نازک برگ یکساله بهتر است چین اول زودتر از موعد و هنگامی که علفهای هرز تولید بذر ننموده اند برداشت شود. برای کنترل علف های هرز چند ساله نیز می توان ازکولتیواتر و یا سموم علفکش مناسب استفاده کرد. (زرگری، 1372).
 1-2-8- آفات و بیماریها
   آفاتی نظیر زنجرک سیب زمینی و شته نخود از آفات مکنده ای هستند که سبب سوختگی برگ و کاهش تولید شاخ و برگ اسپرس می شود؛ که در صورت مشاهده خسارت اقتصادی می توان از سموم حشره کش سیستمیک استفاده نمود. از آفاتی که به بذر این گیاه در زمان گلدهی حمله می کند سرخرطومی بذر یونجه است که به اسپرس هم حمله می کند ولی در حال حاضر خسارت ان اقتصادی نمی باشد. از بیماری های مهم اسپرس، سفیدک سطحی اسپرس است که در اواخر فصل زراعی به گیاه حمله کرده که در صورت نیاز از ترکیبات گوگردی استفاده می شود(زرگری، 1372)..
1-2-9- برداشت
   برای دستیابی به حداکثر عملکرد کمی و کیفی رعایت زمان برداشت ضروری است و این زمان با توجه به نوع استفاده فرق می کند. در برداشت علوفه سبز جهت دستیابی به حداکثر عملکرد کمی و کیفی علوفه سبز بهتر است گیاه در  مرحله 10 درصد گلدهی باشد برای اینکه به دوام و  قدرت رشد بعدی لطمه ای وارد نشود دام را در مرحله تولید جوانه گل و ارتفاع 20 سانتی متری باید در مزرعه رها  کرد(زرگری، 1372)..
1-2-10- تولید بذر
   گل های اسپرس از قسمت پایین به بالای گل آذین باز می شوند لذا همزمانی در رسیدگی بذور وجود نداشته و  از طرفی بذور اسپرس سریعا ریزش می کنند از این رو جهت دستیابی به بذری با کیفیت مطلوب، کنترل مزرعه پس از تشکیل غلاف ضروری است. زمان مناسب برداشت بذر هنگامی است که رطوبت توده بذر حدود 40 درصد باشد و این رطوبت مربوط به آن دسته از بذوری است که غلاف انها کاملا سبز است. جهت جلوگیری از کاهش قوه نامیه بذور بایستی رطوبت بذر را کاهش دهیم.
1-2-11- امتيازات اسپرس بر سایر نباتات علوفه ای
امتيازات اين گياه را مي توان در موارد مختلفي جستجو نمود كه از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره کرد :
اسپرس مخصوص مناطق گرم است و در زمینهای سبک و شرایط نامساعد عملکرد خوبی دارد
اسپرس دگرگشن بوده و عامل گرده افشانی زنبور عسل می باشد
این گیاه دارای ریشه های عمیق بوده و گیاهی چندساله است.
گیاهی مقاوم به خشکی و گرما بوده و به سرما حساس است بخصوص در اوایل رشد.
دارای مواد معدنی بخصوص کلسیم است.
اسپرس در مقابل چرای دام مقاوم تر است و مخصوص مناطق دیم می باشد.
عدم ايجاد نفخ در دام كه به همين دليل به عنوان يك گياه علوفه اي براي ايجاد چراگاه ايده آل مي باشد.
مقاومت به آفاتي نظير سر خورطومي ساقه، برگ و ريشه يونجه باعث گرديده كه در بعضي از مناطق دنيا از جمله امريكا به علت حمله شديد آفات مذكور در غرب اين كشور از اين گياه به عنوان يك گياه مقاوم استفاده شود.
مقاومت به سرما از جمله مواردي است كه باعث شده تا اسپرس در پاييز به مدت طولاني تر از يونجه به رشد خود ادامه بدهد و در بهار زود تر فعاليت رويشي خود را آغاز نمايد. موضوع اخير در بررسي هاي مشاهده اي در مناطق سردسير كشور رويت گرده است.
اسپرس بهبود كيفيت فيزيكي و شيميايي خاك را باعث مي گردد چون از طرفي به دليل داشتن ريشه هاي عميق باعث شكسته شدن لايه هاي نفوذ ناپذير زيرين خاك و از طرفي ديگر به دليل غدد تثبيت نیتروژن، باروري خاك را باعث مي شود. ضمنا به علت داشتن همين ريشه هاي عميق و قدرت استقرار بالا , جهت جلوگيري از فرسايش آبي و بادي خاك در شيب هاي تند قابل استفاده است.جذابيت گل هاي اين گياه براي زنبور عسل باعث شده تا در افزايش توليد عسل زنبور داران در مناطق زنبور داري از اين گياه استفاده شود(زرگری، 1372)..
1-2-12- خواص درماني و دارويي اسپرس
اسپرس به نام هاي ديگريچون اِسپِست،اونوبروخين واونوبروخيس قابل تلفظ مي‌باشد.به طور كلي شامل مصارف ذيل مي باشد
1- براي درمان دردهاي رماتيسم از روغن اين گياه مي‌توانيد استفاده كنيد.
2-براي معالجه يرقان از عصاره اين گياه روزي 3 قاشق مرباخوري همراه آب ميل شود.
3-براي بازشدن اشتها عصاره اين گياه را با سركه مخلوط كرده و يا ترشي اين گياه را تهيه نموده همراه غذا ميل شود.
4- براي تقويت نيروي جنسي 8 گرم از تخم اين گياه را همراه عسل ميل كنيد.
5-براي درد كيسه بيضه از روغن اين گياه استفاده شود.
1-2-13- اهميت گياهان علوفه اي
كشت و توليد گياهان علوفه اي به عنوان ماده اوليه در تامين مواد پروتئيني و بعضي در حفظ سلامتي و امنيت غذائي كشور و همچنين نيل به خودكفايي از اهميت ويژه اي برخوردار است. بطوري كه در برنامه چهارم توسعه بيش از 50 درصد افزايش توليد در محصولات زراعي به گياهان علوفه اي اختصاص يافته است. نقش تعيين كننده و جايگاه خاص گياهان علوفه اي در حفظ حاصل خيزي خاك و جلوگيري از فشار بيش از حد دام بر مراتع كشور كه سبب از بين رفتن پوشش گياهي، فرسايش خاك و جاري شدن سيلاب ها مي شود.
1-3-كود های زيستي نیتروژن دار
کودهای زیستی شامل مواد نگهدارنده و جمعیت متراکمی از یک یا چند نوع ارگانیسم مفید خاکزی و یا فرآورده متابولیکی آنها است که صرفا به منظور تامین عناصر غذایی مورد نیاز گیاه در یک اکوسیستم زراعی به کار می روند (صالح راستین، 1380). تامین عناصر غذایی به صورتی کاملا متناسب با تغذیه طبیعی گیاهان، کمک به تنوع زیستی، تشدید فعالیت های حیاتی، بهبود کیفیت و حفظ بهداشت محیط زیست و در مجموع حفظ و حمایت از سرمایه های ملی (خاک، آب، منابع انرژی غیرقابل تجدید) از مهم ترین مزایای کودهای زیستی محسوب می شوند (صالح راستین، 1380).
مصرف كود شيميائي نیتروژنی براي افزايش توليد محصول تا آينده اي قابل پيش بيني ادامه خواهد داشت، اما جهت كاهش مصرف اين كودها بايد به پديده تثبيت بيولوژيك نیتروژن1 توسط ميكروارگانيزمها توجه بيشتري معطوف شود. به اين منظور جهت صرفه جوئي در مصرف كود هاي شيميائي نیتروژنی در زراعت گياهان غير لگومينوز بخصوص غلات، از روش هاي تناوب كشت اين محصولات با لگومينوزها استفاده مي شود. در اين حالت چنانچه باقيمانده محصول با خــاك مخلوط شود بخشــي از نياز نیتروژني گياه بعــدي تامين و مصرف كــود شيميائي كــاهش پيدا خواهد كرد. به علاوه نیتروژني كه به اين ترتيب به خاك اضافه مي شود به شکل آلي است كه بتدريج موجب اصلاح سطح حاصلخيزي خاك و بهبود كمي و كيفي محصول خواهد شد. تكثير باكتريهاي ريزوبيوم در اطراف ريشه لگومينوز مي تواند موجب افزايش قابليت جذب عناصري مانند فسفر، پتاسيم، كلسيم و آهن شده و برقراري اين همزيستي به حلاليت آلكالوئيدها در گياه كمك مي كند (ملكوتي، 1374).
خاک بر اساس طبیعت خود به صورت یک اکوسیستم پویا است که مواد و انرژی در آن جریان پیدا می کنند. گیاهان و موجودات خاکزی از اجزای اصلی این سیستم محسوب می شوند و روابط همزیستی مفید بین اجزاء از عوامل اصلی تنظیم کننده زنجیره های غذایی و چرخه های حیاتی است (صالح راستین، 1384). استفاده از جانداران مفید خاکزی تحت عنوان کودهای زیستی به عنوان طبیعی ترین و مطلوب ترین راه حل برای زنده و فعال نگه داشتن سیستم حیاتی خاک مطرح است (درزی، 1386).
بیو تکنولوژی خاک با هدف استفاده از پتانسیل ارگانیسم ها مفید خاکزی به منظور تولید حداکثر محصول، بهبود کیفیت خاک و رعایت بهداشت و ایمنی محیط زیست و با بهره گیری از آخرین اطلاعات علمی روز، در حال توسعه است. زمینه های کاربردی آن علاوه بر تولید کودهای زیستی، حذف سموم و سایر آلاینده های خاک، تجزیه سریع بازمانده های گیاهی، بهبود ساختمان فیزیکی خاک، اصلاح خاک های فرسوده، کمک به حفظ سلامت گیاه و موارد دیگری از این قبیل است. انواع رایج کودهای زیستی را مایه تلقیح های میکروبی شامل می شوند که با نام میکروارگانیسم، مورد استفاده قرار گرفته و یا گیاه تلقیح می شوند و اکثرا با اسامی خاص تجارتی برای فروش عرضه می شوند. تولید کودهای زیستی به ویژه انواع مایه تلقیح های ریزوبیومی در کشور های توسعه یافته و در حال توسعه با انگیزه های متفاوتی صورت می گیرد. آنچه امروزه کشورهای توسعه یافته را تشویق به تولید این گونه کودها می نماید، توجه جدی آنها به عوارض زیست محیطی ناشی از بکار گیری بی رویه و نامتعادل کودهای شیمیایی است. اما انگیزه اصلی تولید کودهای بیولوژیک در کشورهای در حال توسعه، قیمت زیاد و رو به افزایش کودهای شیمیایی در بازار جهانی است (صالح راستین، 1380).
نخستین کود بیولوژیک با نام نیتراژین حاوی باکتری های ریزوبیوم توسط ناب و هیلتنر در سال 1895 در امریکا برای فروش عرضه شد (صالح راستین، 1380). در همین زمان در روسیه محققان، تلقیح با Bacillus spp. و در سال 1990 تلقیح با Azotobacter chroococcumرا توصیه کردند. در سال 1930 انستیتو میکروبیولوژی کشاورزی روسیه استفاده وسیع از Bacillus megaterium و نیتروژنوباکتر را بررسی و در سال 1962 این باکتری ها به صورت صنعتی تولید شدند (اسدی رحمانی و فلاح نصرت آباد، 1380). محققان چینی در سال 1940 باکتری های فسفاته و تثبیت کننده نیتروژن را برای تامین نیاز فسفر و نیتروژن گیاهان از خاک جداسازی و به کار بردند. این باکتری ها امروزه در بیش از 68 میلیون هکتار و برای 50 محصول زراعی به کار می روند و افزایش محصولی معادل 23-10 درصد را سبب شده اند که صرفه اقتصادی آن را 59 میلیارد دلار در سال برآورد کرده اند (شو-ان و همکاران، 1988).
به طور معمول ارگانیسم های مورد استفاده برای تولید کودهای بیولوژیک، از خاک منشا می گیرند و در اغلب خاک ها حضور فعال دارند. با وجود این در بسیاری از موارد، کمیت آنها در حد مطلوب نیست و به همین دلیل استفاده از مایه تلقیح آنها ضرورت پیدا می کند. در این قبیل کودهای میکروبی تراکم جمعیت سلولی در حدی است که می تواند تا بیش از یک میلیون سلول زنده را برای هر دانه تلقیح شده با آن فراهم کند، در حالی که به طور طبیعی این تعداد سلول زنده به خصوص در حوزه فعالیت سیستم ریشه ای گیاه حضور ندارند(ملكوتي، 1375).
عوامل زیر می توانند علت کمبود شدید یا نبود ارگانیسم مورد نظر در خاک های یک منطقه باشند
1 – تنش های محیطی بلند مدت مثل خشکی، غرقاب، حرارت زیاد و یخبندان.
2 – استفاده زیاد و مکرر از سموم شیمیایی به منظور مبارزه با بیماری ها و آفت های گیاهی.
3 – در مورد انواع همزیست با گیاهان، عدم حضور گیاه میزبان مناسب به مدت طولانی و یا وارد کردن گونه یا واریته خاصی از یک گیاه غیر بومی (صالح راستین، 1380 و آنون، 1983).
از انواع کودهای زیستی می توان به کود فسفاته بارور 2، نیتروکسین و بیوسولفور اشاره کرد که به منظور افزایش کیفیت و پایداری عملکرد محصولات زراعی و باغی در سیستم های کشاورزی پایدار به کار می روند.
1-3-1- کود زیستی فسفاته بارور 2
1-3-2-نقش فسفر در گیاهان
فسفر بعد از نیتروژن و پتاسیم پرمصرف ترین عنصر برای گیاه به شمار می رود. این عنصر در تمام فرآیندهای شیمیایی، ساز و کاراهای انتقال انرژی و انتقال پیام ها دخالت دارد. این عنصر حدود 5/0 درصد وزن خشک گیاه را تشکیل داده و جزء اصلی پروتئین ها و اسید های نوکلئیک است. فسفر از اجزای مهم تشکیل دهنده DNA و RNA، فسفرپروتئین ها، فسفولیپیدها، کوآنزیم ها NAD و NADP و مولکول های حامل انرژی ADP و ATP به شمار می رود (شو-ان و همکاران، 1988). با وجود اینکه میزان فسفر کل در خاک های مختلف از 400 تا 1000 میلی گرم در کیلوگرم گزارش شده است، ولی گیاهان این عنصر را فقط به صورت آنیون های یک ظرفیتی H2PO4 یا دو ظرفیتی HPO42-جذب می کنند. فسفر در توسعه ریشه، تقسیم سلولی، تولید آلبومین، گلدهی، میوه دهی، رسیدگی محصول و افزایش کیفیت گیاه نقش موثری دارد. این عنصر در تشکیل بذر نقش اساسی دارد. همچنین فسفر باعث مقاومت گیاه در برابر ورس، رشد جوانه های جانبی در درختان میوه و در نهایت باعث افزایش عملکرد و کیفیت محصول می شود (آنون، 1983).
1-3-3- ضرورت استفاده از میکروارگانیسم های حل کننده فسفات
دخالت میکروارگانیسم ها در انحلال فسفات های معدنی در دهه اول قرن بیستم شناخته شد و از آن زمان تا حال حاضر مطالعات زیادی در این باره انجام شده است. میکروارگانیسم های حل کننده فسفات در همه جا حضور دارند و تعداد و تنوع جمعیت آنها در خاک های مناطق مختلف متفاوت است. در حدود 50-1 درصد جمعیت میکروبی یک خاک را باکتری های حل کننده فسفات و در حدود 5/0 – 1/0 درصد آن را قارچ های حل کننده فسفات تشکیل می دهند. به طور کلی جمعیت باکتری های حل کننده فسفات در یک خاک در حدود 150-2 برابر جمعیت قارچ های حل کننده فسفات می باشد (درزی، 1386).
در بسیاری از خاک های ایران به دلیل بالا بودنpH و فراوانی یون کلسیم، مقدار محلول و قابل جذب برخی عناصر غذایی مانند فسفر، کمتر از مقدار لازم برای تامین رشد مناسب گیاه است، بنابراین گیاه همیشه با کمبود این عنصر مواجه است( راثی پور و علی اصغرزاده، 1386). از مهمترین روش های متداول برای رفع کمبود عناصر غذایی به خصوص فسفر در خاک، استفاده از کودهای شیمیایی و بیولوژیک است. استفاده از کودهای شیمیایی فسفاته به خصوص انواع وارداتی آن باعث آلودگی خاک از نظر کادمیم می شود. به علاوه درصد بالایی از این کودها بعد از ورود به خاک تثبیت شده و عملا برای گیاه غیر قابل استفاده می شود، به طوری که بازده آنها در خاک های آهکی از 20 درصد تجاوز نمی کند (توماس و همکاران، 1985). نتایج تحقیقات نشان می دهد که افزایش مصرف کودهای فسفر، نه تنها عملکرد محصولات زراعی را چندان افزایش نداده بلکه اثر رقابتی با سایر عناصر دارد (باسکوت و وارما، 2005). محققین معتقدند که افزایش بیش از حد فسفر باعث اختلال در جذب آهن و یا بروز علائم کمبود آن می شود. همچنین کلسیم زیاد در خاک های آهکی باعث کاهش فسفر قابل دسترس می شود و یا نیتروژن به طور غیر مستقیم باعث افزایش جذب فسفر توسط گیاه می شود (ملکوتی، 1374).
در حالی که در اکثر کشورهای پیشرفته نسبت مصرف نیتروژن (N)، فسفر (P2O5) و پتاسیم (K2O) به ترتیب 100 و 50 و 40 تاست، این نسبت در ایران بسیار نامتعادل و تقریبا 100 و 80 و 5 بوده و همیشه در مصرف کود، بیشتر به کودهای فسفاته توجه شده است (سیلسپور و همکاران، 1379 و ملکوتی، 1374). بنابراین تجدیدنظر در استفاده از کودهای فسفاته و به کار بردن روش های نوین مانند استفاده از کود های زیستی ضروری به نظر می رسد. میکروارگانیسم هایی که باعث افزایش قابلیت جذب فسفر می شوند، ساپروفیت هستند و قادرند در منطقه ریزوسفر فعالیت نموده و با کمک ترشحات ریشه، ترکیبات نامحلول فسفات مانند تری کلسیم فسفات را به صورت محلول و قابل جذب گیاه درآورند (سیلسپور و همکاران، 1379). مهمترین باکتری های حل کننده فسفات به جنس های پسودوموناس و باسیلوس تعلق دارند و از قارچ های حل کننده فسفات، جنس های آسپرژیلوس و پنیسلیوم را می توان نام برد (راثی پور و علی اصغرزاده، 1386).
بقای مایع تلقیح میکروبی در خاک تحت تاثیر عوامل زنده ای چون شکارچی ها و ریشه گیاهان قرار می گیرد و در این میان رشد و نمو گیاهان در عرضه مواد غذایی به این میکروب ها نقش مهمی دارد.
عوامل غیر زنده شامل بافت خاک، pH، دما، مقدار رطوبت و دسترسی به مواد غذایی در خاک ها نیز بقای مایه تلقیح میکروبی را در خاک تحت تاثیر قرار می دهند. عدم دسترسی به مواد غذایی کافی، به عنوان یک عامل غالب در عدم موفقیت کاربرد مایه تلقیح میکروبی در یک خاک به شمار می رود. در اغلب محیط های طبیعی، مقدار اندکی از مواد غذایی برای رشد و نمو این میکروارگانیسم ها وجود دارد. در برخی از تحقیقات مشخص شده که قابلیت بقای میکروارگانیسم های حل کننده فسفات به میزان جمعیت اولیه آنها در مایه تلقیح مصرفی بستگی دارد (درزی، 1386).
1-3-4-مکانیسم عمل کود فسفات بارور 2
فسفر به صورت ترکیبات آلی و معدنی در خاک وجود دارد. قسمت آلی از بقایای گیاهی، جانوری و میکروبی تشکیل می گردد که شامل فسفولیپیدها، اسید های نوکلئیک و ترکیباتی مثل اسید فیتیک می باشد و مقدار آن به شدت وابسته به تجزیه میکروبی و معدنی شدن مواد آلی است. قسمت معدنی بیشتر شامل ترکیبات حاوی کلسیم، آهن و آلومینیوم است که به اشکال مختلف در طبیعت وجود دارند.
کود زیستی فسفاته بارور 2 حاوی دو نوع باکتری حل کننده فسفاته از جنس باسیلوس لنتوس (سویه P5) و جنس پسودوموناس پوتیدا (سویه P13) می باشد که جنس باسیلوس با ترشح اسیدهای آلی مانند اسیدهای استیک، پروپیونیک، لاکتیک، گلیکولیک، فوماریک و سوکسینیک، ابتدا باعث کاهش pH به صورت موضعی می شود، سپس با تجزیه پیوند موجود در ساختار ترکیبات فسفاته ی معدنی که به صورت نامحلول در خاک درآمده اند، آنها را به شکل محلول قابل جذب برای ریشه گیاه تبدیل می کند. جنس پسودوموناس با ترشح آنزیم های فسفاتاز باعث تجزیه ترکیبات فسفاته آلی، و در نتیجه معدنی شدن و قابل جذب شدن آنها می شود (باسکوت و وارما، 2005، اوجاقلو، 1386).
1-3-5-نتایج حاصل از کاربرد کودهای زیستی فسفاته
آمار سنجی از 400 کشاورز در 10 استان کشور که به کمک طرح ملی گندم انجام شد، نشان داد که مصرف کود زیستی فسفاته، محصول گندم را به طور متوسط 2/11 درصد افزایش داده است (اوجاقلو، 1386). نتایج حاصل از مصرف کود میکروبی فسفاته در مقایسه با کودهای سوپرفسفات تریپل در مورد ذرتا، سویا و گندم موید اثرات مثبت این کود می باشد، به طوری که کود میکروبی فسفاته نه تنها راندمان جذب کود را بالا می برد، بلکه باعث افزایش قابل توجهی در عملکرد می شود (صالح راستین، 1380). با مصرف کود میکروبی فسفاته به جای کودهای شیمیایی فسفاته در سطح 7 استان گندم خیز کشور، مشخص شده است که کود فسفاته میکروبی قابلیت رقابت خوب با کود های شیمیایی فسفاته دارد به طوری که میانگین افزایش عملکرد دانه در اثر استفاده از کود فسفاته میکروبی در مقایسه با کود شیمیایی سوپرفسفات تریپل برابر با 576 کیلوگرم بوده است (سیلسپور و همکاران، 1379).
مقایسه تلقیح سویا با PSM (میکروارگانیسم های حل کننده فسفات) و کاربرد کود فسفره، حاکی از برتری تیمار PSM در افزایش عملکرد بوده است (کیانی راد، 1374). راثی پور و علی اصغرزاده (1386) گزارش کردند که باکتری های حل کننده فسفات، وزن خشک، درصد فسفر، پتاسیم و نیتروژن بخش هوایی گیاه و وزن تر و وزن خشک گره های ریشه را به طور معنی داری افزایش می دهند. درزی (1386) طی تحقیقی نشان داد که مصرف کود فسفات زیستی در رازیانه اثر معنی داری روی تعداد چتر در بوته، وزن هزاردانه، شاخص برداشت و عملکرد دانه نداشت ولی اثر آن روی ارتفاع بوته و عملکرد بیولوژیک معنی دار بود. راتی و همکاران (2001) بیان کردند که کاربرد چندین سوش از باکتری های حل کننده فسفات، ارتفاع بوته و بیوماس گیاهی را در علف لیمو در مقایسه با شاهد افزایش داد. آنها همچنین گزارش کردند که علاوه بر افزایش وزن خشک گیاه علف لیمو، کیفیت اسانس نیز در اثر مصرف باکتری های حل کننده فسفات بهبود می یابد به طوری که درصد ژرانیول در حدود 6/27 درصد بیشتر از تیمار شاهد بود. هازاریکا و همکاران (2000) طی تحقیقی نشان دادند که کاربرد باکتری باسیلوس پلی میکسا همراه با سنگ فسفات معدنی، ارتفاع گیاه، بیوماس و درصد همزیستی ریشه و جذب نیتروژن و فسفر را در چای افزایش می دهد.
ریحانی تبار و همکاران (1381) گزارش کردند که تلقیح گندم با سویه های مختلف پسودوموناس فلورسنس، موجب بهبود جذب عناصر غذایی توسط گیاه می گردد. کانتال و همکاران (2007) طی تحقیقی روی گیاه دارویی Stevia rebaudiana Bert نشان دادند که کاربرد باکتری های حل کننده فسفات، سبب بهبود عملکرد بیوماس و میزان جذب عناصر غذایی در این گیاه می شود. محفوظ و شرف (2007) در آزمایشی روی گیاه رازیانه گزارش کردند که بیشترین میزان آنتول در اسانس رازیانه به تیمار تلقیح با باکتری باسیلوس مگاتریوم و مصرف کودهای P , N و K در نصف مقادیر توصیه شده، مربوط بوده است. گن و همکاران (1993) گزارش کردند که در کشت بهاره، تلقیح گوجه فرنگی با باکتری پسودوموناس فلورسنس می تواند قابلیت بازارپسندی و وزن میوه های درجه یک را از 6/5 تا 6/9 افزایش دهد آنها همچنین نشان دادند که در کشت پاییزه، پسودوموناس فلورسنس عملکرد میوه های قابل فروش را 3/13 درصد و وزن میوه های درجه یک را 2/18 درصد افزایش می دهد.
تلقیح چغندر قند با پسودوموناس فلورسنت در شرایط گلخانه، وزن خشک و تر ریشه و بخش های هوایی گیاه را به میزان 20 تا 25 درصد افزایش داد (ریحانی تبار و همکاران، 1381).
1-4-کود زیستی نیتروکسین
1-4-1- نقش نیتروژن در گیاهان
نیتروژن به عنوان مهم ترین عنصر در حاصلخیزی خاک، محور اصلی کودهای شیمیایی را تشکیل می دهد. نیتروژن در ساختمان پروتئین، اسید نوکلئیک، کلروفیل، آنزیم ها، فسفاتید و اکثر ویتامین ها و سایر مولکول های آلی که در فرایند تبادل مواد گیاهان نقش موثر و مهمی دارند، وجود دارد (بریمانی، 1376). مقدار نیتروژن در اندام های گیاهی بعد از کربن، اکسیژن و هیدروژن (که گیاه هر سه آنها را زا طریق آب و هوا تامین می کند)، حداکثر و در ماده خشک گیاهی متوسط می باشد و در واقع این عنصر را به عنوان گلوگاه رشد گیاهی می شناسند. نیتروژن در ساختمان RNA و DNA هم وجود دارد (اوجاقلو، 1386).
1-4-2- اهمیت تثبیت بیولوژیکی نیتروژن هوا
نیتروژن مولکولی (N2) جزء اصلی اتمسفر زمین است. با وجود این، سیستم های بیولوژیکی نمی توانند به طور مستقیم N2 را جهت ساختن مواد شیمیایی مورد نیاز برای رشد و تولید مثل به کار ببرند. نیتروژن مولکولی قبل از الحاق به سیستم زنده باید با عنصر هیدروژن ترکیب شود. فرآیند احیای N2 که معمولا منجر به تثبیت نیتروژن می گردد، ممکن است به صورت شیمیایی یا بیولوژیکی انجام گردد. نیتروژن به طور مداوم توسط فرآیندهایی مانند نیترات زدایی میکروبی، فرسایش خاک، شستشو، تبخیر شیمیایی و مهم تر از همه برداشت بقایای گیاهی حاوی نیتروژن، از زمین خارج می شود. بنابراین ذخیره نیتروژنی خاک های زراعی باید به طور متناوب جهت حفظ سطح مناسبی از نیتروژن لازم برای تولید محصول، تجدید شود. یکی از راه های اصلی تجدید نیتروژن خاک، فعال شدن سیستم های تثبیت بیولوژیکی نیتروژن (BNF) است. در تثبیت بیولوژیکی، انرژی مورد نیاز برای تثبیت نیتروژنه مولکولی از اکسیداسیون کربوهیدرات ها که حاصل فتوسنتز گیاهان سبز است، تامین می گردد و منشا انرژی مورد نیاز آن نور خورشید است. بنابراین انرژی BNF به طور غیر مستقیم از یک منبع پایان ناپذیر اخذ می شود و این انرژی در هر جا که شرایط اجازه رشد ارگانیسم های فتوسنتز کننده را بدهد، به صورت بالقوه وجود دارد. طبق آمار موجود، در مقیاس جهانی حجم نیتروژن تثبیت شده از طریق BNF، 175 میلیون تن در سال می باشد. مقدار نیتروژن تثبیت شده در هر مکانی به شرایط محیطی و ماهیت سیستم های بیولوژیکی برخوردار از قابلیت تثبیت نیتروژن بستگی دارد. این مقدار ممکن است از یک مقدار ناچیز تا چند صد کیلوگرم در هر هکتار در سال متغیر باشد (اوجاقلو، 1386).
1-4-3- روش های بیولوژیکی تثبیت نیتروژن مولکولی هوا
دی آزوتروف ها (میکروارگانیسم هایی که توان تغذیه از نیتروژن مولکولی (N2) را به عنوان تنها منبع نیتروژنی دارند) بر اساس وابستگی به گیاهان به منظور تامین کربن و انرژی لازم برای تثبیت نیتروژن، به سه گروه آزادزی، همیار و همزیست تفکیک می شوند (صالح راستین، 1380).
1-4-4- تثبیت نیتروژن با دی آزوتروف های آزادزی
این موجودات کربن و انرژی لازم برای انجام



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید