تعیین حد بحرانی پتاسیم برای محصول گندم

به منظور تعیین حد بحرانی پتاسیم برای محصول گندم ، در نواحی عمده کشت این محصول در یک منطقه و در فامیل های غالب خاک ، تعداد چندین مزرعه انتخاب می شود . سعی بر این است که مزارع انتخابی از نظر پتاسیم قابل جذب در گروه های مختلف کم تا زیاد قرار گیرند . در هر کدام از مزارع چند تیمار کودی مانند :
P۱۳۰K۱۰۰ - P۰K۱۰۰ - P۱۳۰K۰ - P۰K۰
در سه تکرار ، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی مورد برسی قرار می گیرد با استفاده از روش کیت نلسون ، حد بحرانی پتاسیم برای گندم تعیین می گردد .
نگارنده بر آن است که به برسی ادبیات تحقیق موجود در زمینه حد بحرانی پتاسیم ، بپردازد و در پایان به بحث و برسی در زمینه کشاورزی ایران خواهد پرد اخت .
● مقدمه :
یکی از مهمترین راه ها برای حفظ و همچنین بهبود حاصلخیزی خاک ، مصرف متعادل و متوازن کود های شیمیایی است . متاسفانه آمار مصرف کودهای شیمیایی در سال های گذشته حکایت از مصرف ناچیز کود پتاسیم در مقابل کودهای فسفاته و ازته دارد . این در حالی است که مقدار جذب پتاسیم به وسیله ریشه گیاه از جذب هر عنصر کانی دیگری به غیر از نیتروژن بیشتر و در بعضی موارد برابر و یا حتی بیشتر از ازت است . عدم تعادل در مصرف کودهای شیمیایی ، باعث افزایش تدریجی میزان فسفر خاکها در مقابل کاهش شدید و حتی تهی شدن خاک های بعضی مناطق از ذخیره پتاسیم شده که در نهایت ، ایجاد اختلال در تغذیه گیاه و کاهش کمی و کیفی محصولات کشاورزی را در پی داشته و مهمتر اینکه در دراز مدت خصوصیات خاک را دستخوش تغییرات نامطلوب خواهد کرد .
امیر مکری معتقد است مصرف نامتعادل کودها موجب بر هم خوردن تعادل عناصر غذایی در خاک های زراعی می شود و این مسئله در مورد پتاسیم محسوس تر و تغییرات در توازن این عنصر برای اغلب سال ها منفی بوده است . برا اساس آمار F.A.O ، تفاوت میان جذب پتاسیم در خاک از طریق کود و خروج آن از خاک از طریق محصول برداشت شده ، در کشور ما دائم در حال افزایش بوده ، به گونه ای که تعادل پتاسیم از ۲۶۷هزار تن K۲۰ در فاصله سال های ۷۹ تا ۸۱ به ۴۳۸ هزار تن K۲۰ در سال های بین ۸۹ تا ۹۱ رسیده است . نتایج مطالعاتی که طی چند سال اخیر در تعدادی از استان های گشور انجام شده ، نشان داده است که مقدار پتاسیم قابل جذب اغلب خاک ها با سرعت بیشتری رو به کاهش بوده توازن پتاسیم در بسیاری از مزارع گندم منفی است .
جانجک و کاخنباخ اظهار می دارند ؛ گیاهان پتاسیم محلول را که با پتاسیم قابل تعویض در رابطه تعادلی است جذب می نمایند ، هر قدر استفاده گیاه از پتاسیم محلول زیاد تر باشد به همان نسبت مقدار پتاسیم آزاد شده از بین لایه ها در صورت موجود بودن بیشتر است .
بنابر مطالعات کلاسن و باربر شدت جذب مواد غذائی بستگی زیادی به تراکم پتاسیم و یا فسفات در مجاورت ریشه دارد . کلاسن و همکاران گزارش نمودند که غلظت پتاسیم در مجاورت سطح ذرات در یک خاک شنی پس از سه روز تا ۱ و در خاک لومی تا ۴ کاهش یافته است .
بنابراین قدرت تامپونی و هم چنین غلظت اولیه محلول خاک تعیین کننده شدت جذب پتاسیم و فسفات است .
نمت اظهار داشت غلظت کلسیم و منیزیم با مقدار قابل تبادل این یونها در ارتباط رضایت بخشی است ولی غلظت پتاسیم در محلول خاک بستگی کامل به نوع معدنی های رس آن دارد. خاکهائی که مقدار زیادی ایلیت دارند پتاسیم را بطور انتخابی جذب می کنند به طوریکه غلظت پتاسیم در محلول خاک همیشه کم است .
منگل و کاسپار گزارش نمودند که انتشار و جریان توده ای بستگی زیادی به رطوبت خاک دارند . هر قدر مقدار آب در خاک زیادتر باشد. نیروهای بازدارنده پخشیدگی و جریان توده ای کمتر است و بر عکس در رطوبت کم تحرک مواد در محیط خاک ضعیف و قابلیت جذب آن محدود می شود .
گارتل بائیر اعلام نمودند در سالهای خشک آثار کمبود مواد غذائی در گیاهان ظاهر می شود که در درجه اول به عدم تحرک مواد غذائی مربوط می شود و نه به عدم وجود آن و تحرک ضعیف مواد غذایی در خاک می تواند توسط افزایش غلظت آن در خاک محلول خاک تا حدی به تعادل برسد .
زیلبربوش و باربر در آزمایشات خود دریافتند که برای قابلیت جذب پتاسیم اهمیت عوامل طبق ردیف زیر کاهش می یابد .
ضریب انتشار > پتاسیم تامپونی > شعاع ریشه >غلظت پتاسیم در محلول خاک > طول ریشه
منگل و استفنسن اظهار داشتند گراسها از جمله غلات بدلیل گسترش ریشه آنها قادرند خود را با پتاسیم بین لایه ای تطبیق دهند.
هرویگ و اینزر معتقدند که بهره وری از آب در کمبود پتاسیم اغلب کاهش می یابد یعنی جذب Co۲ در کمبود پتاسیم شدید از مصرف آب صورت می گیرد .
منگل و آرنکه طی آزمایشاتی بر روی گیاه بوبیا مشاهده کردند که پتاسیم برای تورژسانس سلولهای مریستمی از اهمیت اجتناب ناپذیری برخوردار است . در این خصوص در گیاه لوبیا مشاهده شده است که رشد این گیاه در شرایط افت تورژسانس به کمتر از ۶۰۰ کیلو پاسکال در اثر کمبود پتاسیم تضعیف شده و حتی متوقف می شود .
آنتون و اسپانسومیک اعتقاد دارند تاثیر پتاسیم در رشد مریستمی را نباید فقط به خود تورژسانس مربوط دانست بلکه به تاثیر آن بر آنزیمهای شکننده ATP نیز ارتباط دارد . آنها در آزمایشات خود دریافنتد که k بویژه در PH پائین بر روی آنزیمهای شکننده ATP تاثیر فعال کننده دارد . و از آنجائیکه برای هدایت فرآیند های رشد در بافتهای مریستمی PH پائینی در آپولاست لازم است لذا تاثیرات فعال کنندگی پتاسیم در این رابطه دارای معنی می شود . رابطه تنگاتنگ پتاسیم با رشد مریستمی در تاثیر تقویت کنندگی هورمونهای مختلف گیاهی به اثبات رسیده است .
دلاگوآردیا و بنلوخ تاثیرات تقویت کننده پتاسیم بر روی اسید ژیبرلیک را نشان دادند همچنین طی مطالعات کوکوچی و دلاروزا اثر پتاسیم بر روی اسید ایندول استیک نمایان شده است .
منگل و کرکبی طی آزمایشاتی نشان دادند که انتقال در مسافتهای دور بویژه انتقال در آوند آبکش در بارگیری آوند آبکش توسط پتاسیم تقویت می شود .
همچنین طبق آزمایشات منگل و هدر تاثیر مثبت K+ در انتقال احتمالا به تاثیر مثبت پتاسیم در بارگیری آوند آبکش مربوط می شود .
بونسکو و همکاران ترولدیتر دیمیتری اذغان می دارند عدم تغذیه کافی با پتاسیم برای بالا بردن مقاومت بسیاری از گیاهان زراعی در مقابل حمله قارچها و حشرات توضیح داده است که افزایش مقاومت گیاهان در تغذیه خوب با پتاسیم با تولید شدید دیواره سلولی توجیه می شود زیرا در این حالت هیفهای قارچ نمی توانند با آسانی به سیتوپلاسم وارد شوند . کوزکلا گزارش داد مصرف کود پتاسیمی برای درختان سوزنی برگ مانع صدمه دیدن آنها در دمای زیر صفر می شود .
طبق آزمایشات ایفرت تغذیه کافی با پتاسیم مقاومت به سرما را در جوانه ها افزایش می دهد .
طی آزمایشات بالو و همکاران نشان دادند که پتاسیم برای بسته شدن روزنه ها اهمیت داشته و بسته نبودن مناسب روزنه ها مقاومت به سرما را کاهش می دهد گیاهانی که خوب با پتاسیم تغذیه شده اند ، به دلیل وضعیت توانائی بیشتر ، بهتر می توانند قسمتهای آسیب دیده خود را در بهار ترمیم نمایند و بهتر از گیاهانیکه دچار کمبود پتاسیم هستند جوانه بزنند .
پیزاک درآزمایشهای خود دریافت که در تغذیه ناکافی با پتاسیم ساقه های ارتجاعی محکم به وجود نمی آید و خطر ورس زیاد است و این مسئله بویژه در غلات از اهمیت علمی زیادی برخوردار است . طبق اظهارات منگل و فورستر بیشترین نیاز گیاهان به پتاسیم در زمان رشد شدید آنها می باشد . غلات در مرحله رویشی خود به شدت نسبت به تغذیه با پتاسیم جواب مثبت می دهند در حالیکه این عنصر بعد از گلدهی برای تولید محصول اهمیت چنانی ندارد اختلال بعدی ، یعنی در زمان به ساقه رفتن وزن هزار دانه تاثیر منفی دارد .
طبق آزمایشات لو بر روی انگور و جونک بر روی خردل مقدار پتاسیم برگ در مرحله گلدهی و جوانه زنی بسیار بالا است . وئی و اسکوگلی در ۲۲۲ آزمایش مزرعه ای در غلات دریافتند که هر قدر تراکم خاک زیادتر و کلوخه بندی بیشتر باشد تاثیر کود پتاسیمی در افزایش محصول زیادتر است . یعنی تراکم خاک و کلوخه بندی از گسترش ریشه جلوگیری می کند. مک کای و همکاران اظهار داشتند در زراعت بدون شخم پتاسیم در لایه فوقانی تجمع می یابد بطوریکه گهگاه کود دهی به عمق ضرورت دارد.
آمبرگر و پوگارت گزارش می کنند که در خاکهائی که پتاسیم را شدیدا تثبیت می کنند باید برای گذشتن از مرز پتانسیل تثبیتی زیادی مصرف شود که اغلب مقدار آن برابر ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلو گرم در هکتار است .
همچنین طبق نظر کاربخش مصرف کودهای پتاسه در خاکهائی که پتاسیم را شدیدا تثبیت می کنند باید مدت کوتاهی قبل از بذر پاشی انجام شود .
فان ریسویک آزمایشات کالیبراسیون ازت ، فسفر و پتاسیم را از سال ۱۹۷۴ به مدت ۹ سال در کشور کانادا بر روی ذرت انجام داد و به این نتیجه رسید که فسفر قابل جذب بروش اولسن به میزان ۱۰ PPM برای تولید محصول ذرت کافی می باشد . همچنین میزان ۱۰۰ میلی گرم در کیلو گرم پتاسیم یه روش اسید سولفوریک برای محصول ذرت کافی بوده است .
در حال حاضر یکی از مناسبترین راه ها برای برسی توازن عناصر در مزرعه ، استفاده از برنامه های آزمون خاک ، کالیبراسیون نتایج تجزیه خاک و تعیین حد بحرانی عناصر است . این روش در اغلب کشورهای دنیا رایج بوده و با استفاده از آن برای تعدادی از محصولات ، حد بحرانی عناصر غذایی مشخص شده است . در سوریه حد بحرانی پتاسیم برای گندم ۱۵۰ میلی گرم در کیلو گرم خاک تعیین شده است . در اروپای مرکزی حد کفایت پتاسیم برای خاک های شنی را بالاتر از ۱۲۵ و برای خاک های رسی سنگین ، بالاتر از ۳۷۵ میلی گرم در کیلوگرم خاک پیشنهاد کرده اند . در کشور ما نیز حد بحرانی پتاسیم برای گندم در تعدادی از مناطق تعیین شده است . به عنوان مثال می توان از ۱۴۰ میلی گرم در کیلو گرم خاک برای استان لرستان ؛ نام برد .
ملکوتی و عیبی ( ۱۳۷۶ ) حد بحرانی پتاسیم برای گندم آبی را در کشور ، ۲۵۰ میلی گرم خاک پیشنهاد کرده اند و نتایج تحقیقات و برسی های مالویا و همکاران (۱۹۹۳) در زمینه عکس العمل گیاه به مصرف کود پتاسه در خاک های غرب هند نشان داد که علی رغم کافی بودن پتاسیم قابل جذب خاک ، برخی از ارقام گندم نسبت به مصرف کود پتاسیم عکس العمل مثبت نشان دادند و نتایج حاصل از تحقیقات بلالی ( ۱۳۷۷) ، میلچوا (۱۹۷۵ ) ، گانشامورتی (۱۹۸۳)، سینگ و گروش ( ۱۹۸۸ ) ، سویارو وسیخان (۱۹۸۹)و کراس ( ۱۹۹۳) نیز همگی دلالت بر تخلیه پتاسیم خاک در کشت های متراکم دارند .
لذا با توجه به مواردی از قبیل محاسن و اثرات سازنده عنصر پتاسیم و با هدف کسب اطلاع از وضعیت پتاسیم خاک های زراعی زیر کشت گندم و همچنین دستیابی به نیاز و یا عدم نیاز مزارع به مصرف کود های پتاسه ، به منظور مصرف متعادل کودهای شیمیایی و جلوگیری از تخلیه خاک های زراعی از پتاسیم و در نهایت توصیه کودهای پتاسه بر اساس معیاری قابل قبول ، تعیین حد بحرانی پتاسیم با استفاده از روش کیت . نلسون ( ۱۹۷۱) ضروری تشخیص داده می شود .
همچنین در آزمایش یک نمونه از خاک مزرعه دیم گندم با خاک شنی قبل از کاشت مقدار پتاسیم PPM ۲.۶ بوسیله دستگاه فلن فتومتر تعیین گردید(سال ۱۳۸۱ آزمایشگاه خاک شناسی دانشگاه رودهن) که مقدار پتاسیم خاک کم میباشد (مقدار مناسب ۱۵تا۲۰ ) و درهنگام کاشت از کود سوپر فسفات استفاده گردید. در بها ر مشاهده شد که نوک و هاشیه برگها به رنگ ارغوانی شده و حالت سوختگی دارند. با توجه به مطالب این نتیجه حاصل شد که برای کاشت بهتر است از کودهای کامل NPK,Mg استفاده شود زیرا به علت کشت مداوم گندم در این گونه زمینها واستفاده از کودهای فسفاته(سوپرفسفات) خاک دچار کمبود پتاسیم گشته و رشد گیاه دچار مشکل میشود.

منابع :
۱) علی احیایی مریم و علی اصغر بهبهانی زاده ۱۳۷۲ شرح روش های تجزیه شیمیایی خاک نشریه شماره ۸۹۳ موسسه تحقیقات خاک وآب
۲) گودرزی کرم اله ۱۳۷۸ بررسی توازن پتاسیم در برخی از مزارع گندم استان کهگیلویه وبویر احمد مجله علوم خاک وآب موسسه تحقیقات خاک وآب علوم خاک ایران جلد ۱۳ شماره ۲ صفحات ۱۱۰ تا۱۱۹
۳) ملکوتی محمد جعفر و سید عبدالحسین ریاضی همدانی ۱۳۷۰ کودو حاصلخیزی خاک مرکز نشر دانشگاهی
۴) ملکوتی محمد جعفر ۱۳۷۵ کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه سازی مصرف کود در ایران انتشارات نشر آموزش کشاورزی وابسته به معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی سازمان تات وزارت کشاورزی
۵) ملکوتی محمد جعفر و محمد نبی ۱۳۷۶ تعیین حد بحرانی عناصر غذایی محصولات استراتژیک و توصیه صحصیح کودی در کشور انتشارات نشر آموزش کشاورزی وابسته به معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی سازمان تات وزارت کشاورزی

منبع : سازمان پارک ها و فضای سبز تهران