مصرف بهینه کود، گامی در جهت خودکفایی برنج

برنج (Oryza sativa L.)، بعد از گندم مهمترین محصول زراعی و غذای بیش از نیمی از مردم جهان است (۱۵). سطح زیر کشت برنج بعد از گندم بوده ولی از نظر کالری تولیدی از سایر غلات بیشتر می باشد (۱۷). استان مازندران با ۲۳۷ هزار هکتار سطح زیر کشت برنج، مقام اول را در کشور به خود اختصاص داده است. این اراضی با ۵/۴ تن شلتوک در هکتار ۴۴ درصد از کل تولید کشور را دارا می باشند. ارقام محلی ۱۳۶ هزار هکتار و ارقام پرمحصول ۱۰۱ هزار هکتار از اراضی را به خود اختصاص داده که عمدتاً طارم و ندا می باشد (۱۵). نیاز ارقام مختلف برنج به عناصر غذایی متنوع بوده و با کم و بیش تفاوتهایی به بیش از ۱۶ عنصر غذایی نیازمند است. لذا با عنایت به توان پتانسیل حاصلخیزی خاکهای شالیزاری، کسری این عناصر به نسبتی که مورد نیاز برنج می باشد بایستی در اختیار گیاه برنج گذاشته شود (۱۷).
در ایران نیز مانند بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت که با افزایش جمعیت مواجه اند ضرورت دارد که به توسعه بخش کشاورزی بیش از پیش توجه شود زیرا بایستی برای تأمین مواد غذائی و ارتقاء کیفیت آنها، ظرفیت تولید تا حد قابل توجهی افزایش یابد. این امر پس از بهبود و ارتقاء امر سرمایه گذاری در بخش کشاورزی با اصلاح روشهای به نژادی و به زراعی و استفاده از نهاده های کشاورزی امکان پذیر است. دستیابی به افزایش بازدهی به روشهای مختلف امکان پذیر می گردد که ساده ترین راه آن استفاده بهینه از کودها در خاک می باشد (۱۶). به عبارت دیگر مصرف بهینه کود به عنوان یکی از عوامل محدود کننده، نقش کلیدی در افزایش عملکرد برنج ایفاء می کند (۱۷).
علی رغم آن که استفاده از کودهای شیمیائی در سه دهه گذشته مؤفقیت های چشمگیری را در افزایش محصولات کشاورزی مخصوصاً برنج داشته ولی، به دلیل عدم رعایت مصرف بهینه کود و نیز عدم توجه به مسائل زیست محیطی، تداوم مصرف نامتعادل کودها اثرات تخریبی بر جای گذاشته است که از جمله این اثرات سوء، تجمع نیترات در آبهای زیرزمینی و تجمع کادمیم در خاکهای شالیزاری و دانه برنج می باشد (۱۶).
بررسی میانگین مصرف کودهای شیمیائی در جهان نشان می دهد که نسبت مصرف نیتروژن (N)، فسفر (P۲O۵) و پتاسیم (K۲O) به ترتیب برابر ۱۰۰، ۵۰ و ۴۰ می باشد در حالی که این نسبت در ایران در سال ۷۰، برابر ۱۰۰، ۱۱۰ و ۳ بوده و در سال ۷۸ در اثر تلاش برای بهینه سازی مصرف کود به ۱۰۰، ۵۰، ۲۰ بعلاوه ۲ درصد کودهای محتوی عناصر ریزمغذی تغییر یافته است. از طرفی میانگین مصرف کودهای اوره و فسفات در اوایل دهه ۷۰ به ترتیب برای استان مازندران ۱۱۷ و ۱۵۵ و برای استان گیلان ۱۳۱ و ۸۰ کیلوگرم در هکتار در اراضی شالیزار برآورد شده است (۱۷).
ارقام ذکر شده بیانگر این است که در ایران مصرف نامتعادل کودهای شیمیائی و عدم استفاده بهینه از آنها به دلیل رایج نبودن آزمون خاک و تجزیه گیاه از عواملی هستند که در آلودگی محیط زیست نقش دارند (۱۶). با توجه به مراتب فوق، تمرکز بر افزایش تولید در واحد سطح مهمترین راهبرد کشور در امر کشاورزی می باشد تا کلیه عوامل مؤثر در تولید بکار گرفته شود. در بیانیه جهانی غذا، حاصلخیزی خاک به عنوان کلید امنیت غذایی و کشاورزی پایدار عنوان گردیده و مطالعات فائو و محققین مؤسسه تحقیقات خاک و آب نشان داده است که در برنامه کودی تا ۶۰ درصد افزایش تولید در اثر مصرف بهینه کود بوده است (۳ و ۶). لیکن در کنار تجربه های حاصله برای تحقق پایداری حاصلخیزی خاک و مصرف بهینه کود، از هم اکنون بایستی تدابیری اندیشیده شود تا در آینده بتوان ضمن حفظ محیط زیست و پایداری تولیدات کشاورزی، نیاز غذایی جمعیت رو به افزایش را بطور کمی و کیفی تأمین نمود (۳، ۶ و ۷). با رعایت اصول صحیح مصرف کود می توان به افزایش عملکرد در واحد سطح، بهبود کیفیت، غنی سازی، تولید بذرهای قوی از نظر جوانه زنی و رشد اولیه برنج، افزایش استحکام و در نتیجه کاهش مصرف سموم شیمیائی، افزایش مقاومت برنج در برابر آفات و بیماریها، زودرسی برنج، کاهش آلودگی منابع آبی و خاکی و بهبود سطح سلامت جامعه دست یافت (۱۷).
● اثرات اقتصادی مصرف کود
کود یکی از مهمترین عوامل تولید محصول برنج است. استفاده از کود از سال ۱۹۰۰ میلادی به بعد، موجب افزایش محصول در جهان گردیده و کشور ژاپن از جمله کشورهایی است که از کود نهایت استفاده را می نماید. کود قادر است به میزان محصول بیفزاید ولی این افزایش محصول تابع عواملی از قبیل نحوه مصرف کود، مقدار مصرف، شرایط اقلیمی و اکولوژیکی خواهد بود. همانطور که کود باعث بالا رفتن میزان محصول می شود ولی استفاده بیش از اندازه توصیه شده و نیز کاشت ارقامی که پاسخ مثبت به معرفی کود نمی دهند، هر کدام از این عوامل به ترتیب ۲۰ تا ۵۰ درصد و ۲۰ تا ۴۰ درصد می تواند در کاهش محصول مؤثر باشند (۱).
در برنجکاریهای مازندران در شرایط معین و متداول سایر عوامل (نوع رقم، مقدار آب، ... ) افزایش تولید ناشی از مصرف کود می تواند طیفی از صفر تا ۱۰۰ درصد را شامل گردد. دو نکته مهم در مصرف کود که باید مورد توجه قرار گیرد مصرف مقادیر مناسب کود بر اساس درجه حاصلخیزی خاک و مصرف متعاذل کود می باشد (۱۰). به عبارت دیگر مصرف بهینه کود در گرو مصرف کارآمد (دارای راندمان بالای استفاده از کود) و مصرف متعادل (تأمین نیاز تمامی عناصر غذایی مورد نیاز گیاه) آن می باشد (۶). بنابراین با تنظیم مقدار مصرف کود بر اساس نیاز گیاه (نوع رقم)، آزمون خاک و افزایش راندمان مصرف کود (کاهش مصرف کودهای شیمیائی) بدون کاهش عملکرد در واحد سطح می توان در کل هزینه تولید، صرفه جوئی نمود.
● عناصر غذائی مورد نیاز برنج
برنج برای رشد و نمو نیاز به کربن، اکسیژن، هیدروژن، ازت، فسفر، پتاس، گوگرد، کلسیم، منیزیم، منگنز، روی، آهن، مس، بر، کلر، سیلیس و ... دارد. سه عنصر کربن، اکسیژن و هیدروژن از طریق آب و هوا تأمین می گردد و عناصر معدنی دیگر از طریق خاک توسط گیاه جذب شده و به مصرف می رسد که غالباً مقادیر جذب شده از خاک برای رشد مناسب گیاه کافی نبوده و به همین منظور باید از کود استفاده شود (۷). از بین عواملی که در تولید مؤثرند، افزایش عملکرد ناشی از مصرف کود بطور متوسط حدود ۲۵ درصد می باشد و این نشان دهنده اهمیت فراوان کود در افزایش تولید برنج است (۱۰).
۱) عناصر غذائی پرمصرف
۱-۱) ازت و نقش آن در برنج
ازت پرمصرف ترین عنصر مورد نیاز برنج است (۱۰). بعلاوه این عنصر مهمترین نهاده تولید و محدود کننده ترین عنصر غذائی در تولید برنج در گستره جهانی محسوب می شود (۱۲). به ازای تولید هر تن دانه (شلتوک) بایستی ۲۰ کیلوگرم ازت جذب گیاه شده باشد (۱۰)، از طرفی نیاز برنج به دیگر عناصر غذائی پرمصرف (ماکرو) عمدتاً به عرضه و فراهمی ازت بستگی دارد (۲۳). هنگامی که ازت کافی در اختیار گیاه قرار گیرد، نیاز به دیگر عناصر غذائی اصلی مثل فسفر و پتاسیم افزایش می یابد (۲۰). این عنصر به رشد سریع گیاه (افزایش ارتفاع و تعداد پنجه)، افزایش اندازه برگ، تعداد دانه در خوشه، درصد دانه های پر در هر خوشه، مقدار پروتئین دانه (۲۰) و وزن هزار دانه (۱۰) کمک می نماید. بنابراین ازت تمامی مشخصه های مؤثر بر عملکرد را تحت تأثیر قرار می دهد (۲۰).
● افزایش راندمان کود ازته
یکی از تنگناهای کلیدی در مدیریت مصرف کودها در همه محصولات زراعی و از جمله برنج با سیستم آبیاری ویژه (غرقاب دائم) راندمان مصرف پائین عناصر غذایی بویژه ازت می باشد (۱۲). در ایران کود اوره، یکی از منابع مهم تأمین ازت برنج به حساب می آید و در شالیزارهای مازندران، مقدار مصرف این کود حدود ۷۴ هزار تن می باشد. برای کاهش هزینه تولید شایسته است که اقداماتی در راستای افزایش راندمان مصرف صورت گیرد که در همین راستا می توان گامی در جهت کاهش آلودگی محیط زیست نیز برداشت (۱۷).
تحقیقات نشان داده است که تلفات ازت در برنج توسط آبهای زیرزمینی، روان آب سطحی، نیترات شویی و عمدتاً از طریق تصعید نیترات (NH۳) اتفاق می افتد (۱۷) و این امر موجب کاهش راندمان مصرف ازته در برنج می شود بطوریکه بیشتر کود اوره مصرف شده در خاکهای شالیزاری از دسترس گیاه خارج شده و در بهترین شرایط مدیریت مصرف، راندمان مصرف آن حداکثر تا حدود ۴۰ درصد می رسد (۱۲).
▪ در اینجا به چند روش جهت افزایش راندمان مصرف کود ازته و کاهش تلفات آن اشاره می گردد:
۱) همزمان کردن عرضه ازت قابل جذب خاک و کود مصرف شده با نیاز ازته محصول، تطبیق زمان عرضه ازت با زمان نیاز گیاه به ازت باعث حداکثر شدن راندمان مصرف این عنصر و کاهش آلودگی نیتراتی منابع آب می شود (۲۱). در حال حاضر بسیاری از شالیکاران کودهای ازته را به یکباره قبل از کاشت و یا در فواصل زمانی ثابت بدون در نظر گرفتن نوع رقم (به خصوص از نظر طول دوره رویش) و تغییرات فصلی (شرایط آب و هوایی) مصرف می کنند که عمدتاً مصادف با مراحل حساس فیزیولوژیکی رشد گیاه نیست. با در نظر گرفتن تمامی نکات فوق ممکن است کشاورزان کود ازته را بسیار زودتر، هنگامی که گیاه به آن نیاز ندارد و یا بسیار دیرتر، از زمانی که گیاه به آن نیاز دارد، مصرف کنند (۱۲). با توجه به موارد ذکر شده، بهترین کود نیتروژنی برای شالیزارهای کشور با عنایت به حجم بالای آب مصرفی، اوره با پوشش گوگردی (Sulfur Coated Urea ) است. آزادسازی نیتروژن از این کود خیلی کند و بطئی بوده به نحوی که اگر این کود در داخل آب نگهداری شود، طی ۷ روز کمتر از ۲۵ درصد نیتروژن موجود در آن آزاد می گردد بنابراین بازیافت این کود توسط بوته های برنج افزایش یافته و آلودگی آبهای زیرزمینی به نیترات نیز به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد (۱۴).
۲) تعیین فرمول کودی ازته برای ارقام مختلف برنج بر حسب ظرفیت تأمین ازته خاک و تنظیم تقسیط کود ازته بر اساس ظرفیت تأمین ازته خاک، بطور کلی مصرف تقسیطی کودهای ازته برای افزایش راندمان آن بخصوص در شرایط شالیزاری یکی از روشهای افزایش راندمان مصرف کود ازته می باشد (۱۲). تحقیقات نشان می دهد که تقسیط ۲۰۰ کیلوگرم اوره در هکتار با تقسیط در ۴-۳ مرحله برای ارقام پرمحصول عملکرد بیشتری نسبت به مصرف ۳۰۰ کیلوگرم اوره در هکتارخواهد داشت (فلاح و هاشمی، ۱۳۸۲). بعلاوه مصرف دو سوم ازت توصیه شده در مرحله نشاء کاری و یک سوم باقیمانده در مرحله غلاف دهی، راندمان بازیافت ازت بالاتری (۵۱ درصد) در مقایسه با مصرف تمامی کود ازته در مرحله نشاء کاری (۳۸ درصد) یا مصرف سرک کود ازته در مرحله پنجه زنی (۳۲ درصد) داشته است (۱۲).
۳) استفاده از راهبردهای مبتنی بر گیاه که بر ارزیابی مداوم وضعیت ازت محصول برنج تکیه می کند.
۴) استفاده از فن آوری جدید کلروفیل متر و نمودار رنگ برگ (چارت LCC) که در مراحل بخصوصی (پنجه زنی تا ظهور سنبله) می توان از این وسایل برای پیش بینی زمان مصرف ازت استفاده نمود (شکل ۱).
۵) قرار دادن کود بطور عمقی در خاک، تحقیقات نشان داده است وقتی که کود اوره بطور مستقیم در آب شالیزار مصرف می شود دارای بالاترین تلفات است اما اگر کود بطور عمقی در خاک قرار گیرد مقدار تلفات آن کاهش می یابد (۲۵). نتایج پژوهش های دیگر نشان می دهد که اگر کود اوره قبل از نشاء کاری به زمین داده و با خاک مخلوط گردد، مقدار تلفات آن ۱۳ درصد کود مصرفی است در حالیکه اگر ۲ یا ۳ هفته پس از نشاء کاری کود اوره در داخل آب غرقاب بطور مستقیم پاشیده شود تلفات آن تا ۴۷ درصد افزایش می یابد (۲۴)
● افزایش راندمان کود ازته با مصرف کودهای کندرها
یکی از روشها برای افزایش بازیافت کودهای ازته در شرایط غرقاب، تغییر مواد محلول به گونه ای است که آزادسازی مواد غذایی آنها در محلول خاک کند شود (۱۱). کودهای کندرها از جمله کودهایی هستند که این قابلیت را داشته و مواد غذایی قابل جذب خود را به آهستگی به دورن محلول خاک آزاد می کنند. این کودها در شرایط مختلف و برای گیاهان مختلف تأثیر متفاوتی دارند. در شالیزارها هر چه سرعت آزادسازی نیتروژن در کودهای نیتروژنی کندرها پائین تر باشد، مناسب تر است. همانطور که قبلاً نیز اشاره شد کود اوره با پوشش گوگردی (SCU) یکی از این کودها می باشد (۱۱). این کود دارای ۳۶ درصد ازت و ۱۷-۱۵ درصد گوگرد است و به دلیل اینکه بوسیله گوگرد با تکنیک ویژه ای پوشش داده شده از قابلیت حل شدن تدریجی برخوردار است (۱۰). با آزمایشات انجام شده در مازندران ثابت گردیده که در صورت استفاده از این کود می توان حدود ۲۵ درصد در مصرف عنصر ازت (در مقایسه با اوره معمولی) صرفه جوئی نمود. از طرفی باید اذعان نمود که هزینه تولید این کود در مقایسه با اوره معمولی حدود ۳۰ درصد گران تر می باشد. از آنجائیکی کاهش تلفات ازت با مصرف کود SCU از دیدگاه محیط زیستی نیز مهم است، لذا کود SCU یک کود بسیار مناسب به عنوان جانشین کود اوره معمولی در شالیزار مطرح می باشد (۱۰).
● افزایش راندمان کود ازته از طریق مصرف کودهای بیولوژیک نیتروژنه
تأمین نیتروژن برای محصول از طریق منابع آلی که به تدریج تجزیه می شود و نیتروژن را در اختیار گیاه قرا رمی دهد، دیدگاه آرمانی را ترسیم می کند که تلاش در این جهت گامهای اساسی به سوی تولید پایدار تلقی می شود. در صورتی که متوسط مصرف اوره در شالیزارها در شرایط فعلی ۱۵۰ کیلوگرم در نظر گرفته شود و با فرض اینکه ۶۰ درصد کود ازته مصرفی دستخوش تلفات شود، ارزش ریالی این تلفات در سطح کشور که در کار آلوده سازی محیط هستند رقمی ۴۰ میلیارد در سال است (۱۸). این در حالی است که اگر تنها استفاده از کودهای بیولوژیک بتواند ۱۰ درصد از مصرف کودهای نیتروژنی را کاهش دهد ارزش ریالی آن معادل ۴۰ میلیارد ریال در سال خواهد بود. در نتیجه هر گونه سرمایه گذاری در تحقیقات مربوط به تثبیت بیولوژیک از نظر اقتصادی و زیست محیطی توجیه پذیر خواهد بود.
بطور کلی مصرف کودهای بیولوژیک در برنج باعث افزایش قدرت پنجه زنی، افزایش حجم ریشه، افزایش ضخامت و طول ساقه ها و افزایش تعداد دانه در خوشه می گردد. یکی از کودهای بیولوژیک نیتروژنه که در زراعت برنج مصرف می شود نیتروکسین (ازتوباکتر مایع) می باشد که در سال جاری در اختیار کشاورزان قرار گرفت و خوشبختانه اثرات مثبت آن، نظر کشاورزان را به خود جلب نمود. امید است با استقبال از مصرف کودهای بیولوژیک توسط شالیکاران، گامی بلند در جهت خودکفایی برنج برداشته شود.
صرفه جوئی در مصرف کود ازته با کشت شبدر برسیم
در اراضی شالیزاری مازندران که اقدام به کشت شبدر برسیم می گردد، پس از برداشت دو چین، مقدار ازتی که در ریشه های شبدر از طریق تثبیت بیولوژیکی ازت بصورت همزیست تولید می شود معادل ۱۰۰ کیلوگرم اوره در هکتار است. لذا در چنین زمین هائی باید این ۱۰۰ کیلوگرم اوره تثبیت شده را از کل مصرف اوره لازم کسر نمود. در صورت استفاده محصول شبدر به عنوان کود سبز باید در مقدار مصرف آن دقت و محاسبه لازم را انجام داد. بدین معنی که علوفه شبدر بطور متوسط دارای ۳ درصد ازت بر اساس وزن خشک آن می باشد. علوفه تر شبدر حدود ۸۰ درصد رطوبت داشته و ۲۰ درصد آن وزن خشک آن محسوب می گردد. ضمن لحاظ نمودن این محاسبات بایستی دقت شود که علوفه شبدر حداقل ۱۵ روز قبل از نشاءکاری به زیر خاک شده و با خاک مخلوط شود (۱۰). در کشت رقم فعلی طارم پس از کف بر کردن شبدر و یا کاملاً چرانیدن آن توسط گوسفند نیازی به مصرف کود اوره نبودی و در کشت ارقام پرمحصول باید در مصرف اوره ۱۰۰ کیلوگرم صرفه جوئی نمود (۷).
● ازت و خطر خوابیدگی (ورس) در رقم محلی طارم
▪ در ایجاد خطر خوابیدگی (ورس) رقم طارم دو عامل نقش عمده و اساسی را به عهده دارند:
- ساختار ژنتیکی رقم طارم (پابلندی با پنجه های کم)
- تغذیه ازت، تأثیر ازت در پدیده خوابیدگی در اثر مصرف متابولیکی کربن اسکلتی گیاه در تبدیل ازت به اسید آمینه و سپس پروتئین اتفاق می افتد که در نتیجه گیاهی که با ازت کافی تغذیه شده باشد دارای بافتهای ترد و شاداب و با پوسته سلولزی کم می باشد که نهایتاً به خطر خوابیدگی بوته حساس خواهد شد. بدیهی است با مصرف زیادی ازت حساسیت مذکور بیشتر و بیشتر خواهد شد.
از عوامل تشدید کننده خوابیدگی می توان به چند مورد اشاره نمود: بالابودن مواد آلی خاک- باتلاقی بودن شالیزار- انباشته شدن بقایای گیاهی و آزولا در خاک- مصرف بیش از اندازه کود ازته و مصرف آن در زمان نامناسب- عدم مصرف کود پتاسیمی- وزش بادهای شدید در مرحله زایشی- عدم مدیریت مصرف آب- آفات و بیماری های برنج و غیره.
برای کاهش خسارت ناشی از خوابیدگی توصیه های فنی زیر توسط کارشناسان ارائه شده است:
- مصرف مقدار مناسب کود ازته با توجه به توان طبیعی خاک در تأمین نیاز ازته گیاه برنج.
- انتخاب زمان مناسب مصرف کود ازته، نتایج تحقیقات نشان داده است که مصرف کود ازته بصورت تقسیطی در مراحل سنبله جوان، غلاف دهی و یا حتی در مرحله پاک سر شدن می تواند در کاهش ارتفاع رقم طارم، بدون کاهش عملکرد محصول مؤثر باشد (سعادتی، ۱۳۷۴).
- ضرورت مصرف کود پتاسیم در یک نوبت بصورت پایه و یا در دو نوبت نصف بصورت کود پایه و نصف دیگر در زمان حداکثر پنجه زنی
- جلوگیری از غرقاب دائم و افزایش عمق آب ایستابی در کرت و یا استفاده از روش آبیاری تناوبی به جای آبیاری غرقابی مداوم
- استفاده از عنصر ریزمغذی سیلسیم (۳۰۰-۲۰۰ کیلوگرم ماسه برگشتی از کارخانه های ریخته گری و یا به مقدار بیشتر از ماسه رودخانه بصورت کود پایه) که موجب ایستادگی برگها شده و مقاومت گیاه را به ورس و بیماریها افزایش می دهد (۷).
بررسی ها نشان می دهد که با رعایت موارد اصولی در جلوگیری از ورس رقم طارم درآمد حاصل ناشی از آن در استان مازندران حدود ۲۳۰ میلیارد ریال در سال است و کل درآمد حاصل ناشی از جلوگیری از خسارت خوابیدگی، خسارت بهای کود مصرفی اضافی و خسارت افت قیمت به علت لکه دار شدن و خرده برنج بالغ بر ۲۵۰ میلیارد ریال در سال در استان مازندران خواهد بود (۶).
۱-۲) فسفر و نقش آن در برنج
فسفر برای بسیاری از واکنش های بیوشیمیائی معطوف به متابولیسم کربوهیدراتها، پروتئین ها، چربی ها و انتقال انرژی در گیاه عنصری ضروری محسوب می شود (۱۰). این عنصر در گیاه متحرک بوده و پنجه زنی، نمو ریشه و زودرسی را موجب می گردد (۲۰). جذب فسفر به مقدار کافی در اوایل دوره رشد گیاه، اهمیتی بسیار دارد، این اهمیت در اندامهای زایشی بیشتر نمایان است (۱۷). مقدار برنج به فسفر در مقایسه با نیتروژن و پتاسیم به مراتب پائین می باشد. از طرف دیگر با توجه به سابقه طولانی در مصرف فسفات آمونیوم، در مناطق شالیزاری، مقدار کودهای فسفاتی مصرفی را باید کاهش داده و حتماً بر مبنای آزمون خاک از کودهای فسفاتی استفاده شود (۱۵).
● مصرف بی رویه کود فسفره و عوارض آن
مصرف بی رویه کودهای فسفره نه تنها تأثیری در افزایش عملکرد ندارد بلکه به علت ایجاد اختلال در تغذیه گیاه موجبات کاهش عملکرد را نیز فراهم می نماید. مصرف بی رویه کود فسفره کمبود عنصر ریزمغذی روی (Zn) را شدت بخشیده و موجب کاهش عملکرد می شود (۱۰). بعلاوه مصرف زیاد و مداوم فسفر باعث مسمومیت خاک می شود و به علت داشتن عنصر خطرناک کادمیم، مشکلاتی را برای سلامتی انسان به همراه دارد (۲۶).
تحقیقات نشان داده که میزان مصرف کودهای فسفاته که در اوایل دهه ۷۰ بیش از ۱۱۰ کیلوگرم در هکتار بوده در پایان این دهه به حدود ۴۰ کیلوگرم در هکتار کاهش یافته است (۱۶). مؤسسه تحقیقات خاک و آب اعلام نموده که زیادی فسفر در برخی شالیزارها سبب کوتولگی قد برنج گردیده (مؤسسه تحقیقات برنج، ۱۳۷۹) که به احتمال فراوان زیادی فسفر سبب مسمومیت و کوتاهی ارتفاع بوته های برنج شده است زیرا افزایش بیش از حد فسفر، جذب سایر عناصر ریزمغذی بویژه آهن، روی و بر را تحت الشعاع قرار می دهد (۴).
در مجموع می توان گفت با توجه به اثرات سوء تجمع کادمیم در خاکهای شالیزاری، اعمال نظارت بر تهیه و تولید کودهای فسفاته و مصرف آنها بر مبنای آزمون خاک می بایست همگانی شود تا شاهد توسعه کشاورزی پایدار همراه با تأمین سلامتی جامعه باشیم (۱۶).
۱-۳) پتاسیم و نقش آن در برنج
بعد از ازت، پتاسیم بیشترین نقش را در افزایش کمی و کیفی برنج ایفا می نماید (ملکوتی، ۱۳۷۸). عنصر پتاسیم به مقدار زیادی (مشابه ازت) توسط گیاه برنج جذب می شود (ارقام پرمحصول ۴ برابر ارقام محلی پتاسیم جذب می کنند) (۱۰). نقش این عنصر در برنج عبارتند از: افزایش سطح برگ، افزایش میزان کلروفیل، تأخیر در ریزش برگها (۱۷)، افزایش مقاومت به تنش های محیطی بویژه سرما (۷)، افزایش مقاومت گیاه در برابر بیماریها از جمله آکاگاره، افزایش استحکام ساقه و کاهش ورس (۲۰). از طرفی، پتاسیم با افزایش فعل و انفعالات گیاه موجب افزایش کارآیی کودها بخصوص نیتروژن می گردد (۱۹).
در گذشته هنگامیکه میزان محصول برنج تولیدی در واحد سطح پائین بود، بیشتر خاکها توان تأمین پتاسیم مورد نیاز برنج را دارا بودند، لذا در بیشتر آزمایشها پاسخ به پتاسیم منفی و یا اندک بود (فلاح و امیری، ۱۳۷۰). طی دو دهه اخیر، کاهش قابل توجهی در پتاسیم قابل استفاده در خاکهائی که قبلاً کمبودی نداشتند مشاهده شد که دلایل عمده آن را می توان بهره برداری متراکم و ممتد از اراضی شالیزاری، رواج استفاده از ارقام پرمحصول، استفاده از آبهای زیرزمینی به جای آبهای سطحی که عرضه پتاسیم را در مزارع کاهش می دهد، افزایش مصرف کودهای ازته و فسفره، استفاده محدود از کودهای پتاسیمی و آبشویی فراوان پتاسیم ذکر نمود (ملکوتی، ۱۳۷۸). با عنایت به مراتب فوق توصیه مصرف کود پتاسیم در شالیزارهای شمال کشور ضروری به نظر می رسد.
نتایج تحقیقات نشان داده است که در بسیاری از خاکها به دلیل تخلیه شدید پتاسیم و رس بالا، با مصرف مقدار کم سولفات پتاسیم قبل از کاشت، عکس العملی در رشد برنج مشاهده نمی شود. تحت چنین شرایطی یا بایستی مقدار مصرف کود سولفات پتاسیم را (قبل از کاشت) به مقدار خیلی زیاد افزایش داد یا اینکه از کود کلرور پتاسیم بصورت سرک استفاده نمود (۱۷). نتایج تحقیقات انجام گرفته در گیلان نیز نشان داد که تقسیط کود پتاسیم در سه مرحله (زمان نشاء کاری، حداکثر پنجه زنی و تشکیل خوشه اولیه) حداکثر جذب را در پی خواهد داشت (شکری، ۱۳۸۲). در زراعت برنج، کلرور پتاسیم به دلیل ارزانتر بودن و افزایش محصول به نسبت ۱۵-۱۰ درصد در مقایسه با سولفات پتاسیم برتری دارد البته این در حالی است که مزارع مشکل آب نداشته باشند و در مواردی که خاک دچار کمبود گوگرد می باشد، بهتر است از سولفات پتاسیم استفاده شود (۱۷).
۲) عناصر کم مصرف (ریزمغذی ها
در بین عناصر ریزمغذی، برنج نسبت به کمبود روی حسایت بیشتری نشان می دهد. نتایج بررسی عناصر کم مصرف در شالیزارهای شمال کشور مؤید آن است که غلظت عناصر غذایی آهن و منگنز بیشتر از حد بحرانی و میزان روی در برخی مزارع کمتر از حد بحرانی بوده است. تحت چنین شرایطی مصرف سولفات روی در افزایش عملکرد و کیفیت برنج بسیار مؤثر خواهد بود (ملکوتی، ۱۳۷۸). تحقیقات اخیر نشان داده است که مصرف عناصر پرمصرف همراه با سولفات روی بیشترین عملکرد را تولید نموده ولی موجب کاهش غلظت فسفر شد. این محققان کاهش غلظت فسفر را به اثر آنتاگونیستی (برهمکنش منفی) روی بر جذب فسفر نسبت دادند. همچنین مصرف در خاک بهتر از محلول پاشی این عناصر خواهد بود (محمودی و ملکوتی، ۱۳۸۰). نتایج تحقیقات در خاکهای شالیزاری استانهای مازندران و گیلان نشان داد که بین پتاسیم و روی برهمکنش مثبت (سینرژیسم) وجود داشته و مصرف توأم این دو عنصر اثرات بسیار مثبتی در رشد ریشه ها و بوته های شالیزاری داشت در واقع پتاسیم موجب افزایش جذب روی می شود (بهمنیار و احمدیان، ۱۳۸۰). نظر به برهمکنش مثبت پتاسیم و روی و برهمکنش منفی بین روی و پتاسیم با کادمیم (عنصر خطرناک موجود در کودهای فسفره) در خاکهایی که به دلایل متعدد از جمله مصرف بی رویه کودهای فسفره دارای کادمیم بالا می باشند، تحت چنین شرایطی مصرف پتاسیم و روی بیشتر، مانع از جذب این آلاینده مضر برای سلامتی گیاه، حیوان و انسان می گردد (۱۷). باید نکته مهمی را در توصیه کود حاوی عنصر روی برای برنج در نظر داشت و آن موضوع تفاوت حساسیت و مقاومت ارقام مختلف برنج به عنصر روی می باشد که باید به مقدار فسفر و روی اولیه خاک، رقم برنج، عملکرد هکتاری و ... توجه شود و چنانچه امکان تجزیه خاک وجود ندارد در مزارعی که علائم کمبود روی مشاهده می شود از این کود استفاده شود (ملکوتی، ۱۳۷۸).
● برگرداندن بقایای برنج پس از برداشت جهت افزایش حاصلخیزی خاک
با توجه به میزان عناصر معدنی برداشتی به ازاء ۵ تن در هکتار دانه برنج، مقدار عناصر غذائی برداشتی از خاک، نیتروژن ۱۱۰، فسفر ۳۵، پتاسیم ۱۵۵، منیزیم ۲۵، کلسیم ۲۰، گوگرد ۵ ، آهن ۱ کیلوگرم در هکتار، منگنز ۷۰۰، روی ۵۰۰، مس ۱۵۰، بر ۲۰۰ گرم، سیلسیم ۲۵۰ کیلوگرم و کلر ۲۵ کیلوگرم در هکتار برداشت می گردد. بطوریکه ملاحظه می شود برداشت میزان سیلسیم و پتاسیم در مزارع شالیزاری قابل توجه است. مخصوصاً اگر گیاه با شخم به زمین برگردانده نشود، مصرف آنها ضرورت بسیار جدی پیدا می کند. بدیهی است هدر دادن بقایای برنج به هر دلیلی غیر علمی بوده و باعث تخلیه عناصر غذایی از خاکهای شالیزاری و در نهایت افت حاصلخیزیخاک می گردد (۱۷).
تأثیر منفی خروج بقایای برنج از مزرعه بر حاصلخیزی خاک در مورد پتاسیم بیشتر از فسفر است. اما پخش کردن و مخلوط نمودن کاه بسیار پرزحمت است و به نظر کشاورزان سوزاندن مناسب ترین راه حل است. همچنین کاه یک منبع مهم عناصر کم مصرف (بخصوص عنصر روی) بوده و مهمترین تأثیر را بر توازن تجمعی سیلسیم دارد. در جایی که کودهای شیمیائی عاری از گوگرد مورد مصرف قرار می گیرند، کاه می تواند به عنوان یک منبع گوگرد عمل نماید. از این رو در چنین مناطقی کاه نباید سوزانده شود(۲۰). با عنایت به موارد فوق مخلوط کردن بقایای برنج با خاک دارای آثار مثبت در درازمدت است که حائز اهمیت می باشد.

تهیه و تحقیق
فرشته مهدوی
مهرداد پورعزیزی
http://www.royan۴.blogsky.com
منابع مورد استفاده:
۱- اخوت، م. و د. وکیلی. ۱۳۷۶. برنج، کاشت، داشت، برداشت. انتشارات فارابی. ۲۱۲ صفحه.
۲- ارزانش، م. ح. و ع. فلاح نصرت آباد. ۱۳۸۰. ضرورت تولید و ترویج مصرف کودهای بیولوژیک برای تأمین نیتروژن موردنیاز برنج (در: ملکوتی، م. ج. و م. کاووسی. ۱۳۸۳. تغذیه متعادل برنج. وزارت جهاد کشاورزی- معاونت زراعت. ۶۱۱ صفحه).
۳- بلالی، م. ر. و غ. ر. امینی رنجبر. ۱۳۸۲. امنیت جهانی غذا و نقش حاصلخیزی پایدار خاک در آن. کنگره جهانی امنیت غذا و نقش حاصلخیزی پایدار خاک در آن، رم، ایتالیا.
۴- بهمنیار، م. ع. و س. ح. احمدیان. ۱۳۸۰. برهمکنش پتاسیم و روی بر رشد و عملکرد برنج طارم (در: ملکوتی، م. ج. و م. کاووسی. ۱۳۸۳. تغذیه متعادل برنج. وزارت جهاد کشاورزی- معاونت زراعت. ۶۱۱ صفحه).
۵- سعادتی، ن. ۱۳۷۴. بررسی تأثیر زمان مصرف کود ازته اوره در عملکرد و ارتفاع بوته رقم طارم. مؤسسه تحقیقات برنج کشور-معاونت مازندران.
۶- سعادتی، ن. و و. م. فلاح. ۱۳۸۰. مصرف متعادل کود در شالیزار. انتشارات فنی معاونت ترویج. ۳۱ صفحه.
۷- سلیمانی، ع. و ب. امیری لاریجانی. ۱۳۸۴. اصول بهزراعی برنج. انتشارات آرویج. ۳۰۳ صفحه.
۸- شکری واحد، ح. ۱۳۸۲. گزارش نهایی بررسی تأثیر منابع کودی و تقسیط پتاسیم بر روی جذب پتاسیم و عملکرد برنج. نشریه شماره۲۰۸/۸۲. سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی.
۹- فلاح، و. م. و ر. امیری. ۱۳۷۰. بررسی اثر مختلف کود پتاسیمی در افزایش محصول برنج (مازندران). مؤسسه تحقیقات خاک و آب. نشریه فنی شماره ۸۲۱: ۳۳-۱.
۱۰- فلاح، و. م. و ن. سعادتی. ۱۳۷۶. مدیریت مصرف کود در شالیزار. انتشارات مؤسسه تحقیقات برنج کشور- معاونت مازندران. ۲۱ صفحه.
۱۱- گلچین، ا. و م. ج. ملکوتی. ۱۳۷۸. ضرورت استفاده از کودهای کندرها و بازدارنده های بیولوژیکی در شالیزارهای کشور. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و مؤسسه تحقیقات خاک و آب وزارت کشاورزی، نشریه فنی شماره ۴۹، تهران، ایران.
۱۲- محمدیان، م. ۱۳۸۴. بررسی راندمان کود ازته و افزایش آن در برنج. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی، انتشارات مؤسسه تحقیقات برنج کشور- معاونت مازندران. ۶۵ صفحه.
۱۳- محمودی، م. و م. ج. ملکوتی. ۱۳۸۰. بررسی تأثیر سولفات روی بر عملکرد دو رقم برنج در شرق مازندران (در: ملکوتی، م. ج. و م. کاووسی. ۱۳۸۳. تغذیه متعادل برنج. وزارت جهاد کشاورزی- معاونت زراعت. ۶۱۱ صفحه).
۱۴- ملکوتی، م. ج. ۱۳۷۶. بررسی وضعیت نیترات آبهای زیرزمینی شالیزارهای استان گیلان و مازندران (چکیده مقالات) کنفرانس مدیریت آب و فاضلاب در کشورهای آسیایی، تهران، ایران.
۱۵- ملکوتی، م. ج. ۱۳۷۸. ضرورت مصرف بهینه کود برای افزایش عملکرد ارقام برنج پرمحصول (قسمت دوم). نشریه شماره ۷۱. شورای عالی سیاستگذاری کاهش مصرف سموم و استفاده بهینه از کودهای شیمیائی وزارت کشاورزی.
۱۶- ملکوتی، م. ج. ۱۳۸۱. بررسی منشأ و روشهای کاهش آلاینده های نیترات و کادمیم در شالیزارهای شمال کشور. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، تهران، ایران.
۱۷- ملکوتی، م. ج. و م. کاووسی. ۱۳۸۳. تغذیه متعادل برنج. وزارت جهاد کشاورزی- معاونت زراعت. ۶۱۱ صفحه.
۱۸- ملکوتی، م. ج. و م. نفیسی. ۱۳۷۶. ضرورت و الزام جایگزینی سولفات آمونیوم با اوره در باغهای کشور. نشریه شماره ۱۹. نشر آموزش کشاورزی، معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی، سازمان تات، وزارت کشاورزی، کرج، ایران.
۱۹- ملکوتی، م. ج. و م. همایی. ۱۳۸۳. حاصلخیزی مناطق خشک (مشکلات و راه حلها)، چاپ دوم با بازنگری کامل، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس. ۶۰۰ صفحه.
۲۰- میرنیا، خ. و م. محمدیان. ۱۳۸۴. برنج، اختلالات عناصر غذایی، مدیریت عناصر غذایی (ترجمه). انتشارات دانشگاه مازندران. ۴۳۶ صفحه.
۲۱- Anonymous. ۲۰۰۲. Nutrient management for irrigated lowland rice, chlorophyll meter (SPAD). Handout of DINMOD Training Course, IRRI, Manila, Philippines.
۲۲- Balali, M. R., A. Moumeni, M. J. Malakouti and M. Afkhami. ۲۰۰۳. Balanced soil fertilization towards sustainable agriculture and food security in Iran. Congress Global Food Security and the Role of Sustainable Fertilization, ۲۶-۲۸ March, ۲۰۰۳, Rome, Italy.
۲۳- Dobermann, A., K.G. Cassman, C. P. Mamaril, and S. E. Sheehy. ۱۹۹۸. Management of phosphorus, potassium and sulfur in intensive, irrigated lowland rice. Field Crop Res. ۵۶: ۱۱۳-۱۳۸.
۲۴- Filiery, I. R. P. and P. L. Gvlek. ۱۹۸۶. Reappraisal of the significance of ammonia volatilization as an N loss mechanism in flooded rice fields. Fertilizer Research. ۹: ۷۹-۹۸.
۲۵- Freney, J. R., and O. T. Denmead. ۱۹۹۲. Factors controlling ammonia and nitrous oxide emission from flooded rice fields. Ecological Bultin. ۴۲: ۱۸۸-۱۹۴.
۲۶- Welch, M. ۲۰۰۳. Farming for nutritious foods: Agricultural technologies for improved human health. IFA-FAO