امکان سنجی استفاده از اضافه بار پتاسیم در تعیین پتاسیم قابل جذب در برخی مزارع گندم دیم استان گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد شیمی و حاصلخیزی خاک دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار گروه خاکشناسی، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

تغذیه صحیح گیاه یکی از عوامل مهم در بهبود کیفی و کمی محصول به شمار می‌رود. عرضه کافی و متعادل عناصر غذایی برای دستیابی به حداکثر بالقوه تولید ضروری می‌باشد. پتاسیم یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان می‌باشد، لذا آگاهی از وضعیت پتاسیم خاک در استفاده بهتر از کود‌های پتاسیمی در مزارع ضروری است. چندین روش برای اندازه‌گیری پتاسیم خاک وجود دارد. استات آمونیوم در همه خاک‌ها برای عصاره‌گیری پتاسیم قابل استفاده گیاه از کارایی خوبی برخوردار نیست و هزینه بالای تترا فنیل بران سدیم از مطلوبیت آن برای عصاره‌گیری نمونه‌های زیاد خاک می‌کاهد. با در نظر داشتن این مطلب که در خاک های لسی با سطح ویژه بالا در استان گلستان، روش عصاره‌گیری با استات آمونیوم از دقت کمتری در مقایسه با روش عصاره‌گیری با تترافنیل بران سدیم برخوردار می‌باشد و از طرف دیگر استفاده از روش عصاره‌گیری با تترافنیل بران سدیم مستلزم صرف زمان و هزینه بالایی است و ما را بر آن می‌دارد تا روش دیگری جهت برآورد پتاسیم اتخاذ نماییم که هم از دقت بیشتری برخوردار و هم زمان و هزینه کمتری را در برداشته باشد.
هدف از این تحقیق امکان سنجی استفاده از شاخص کم‌هزینه اضافه بار پتاسیم در تعیین پتاسیم قابل استفاده خاک در برخی مزارع گندم دیم استان گلستان با محدودیت قابلیت کاربری استات آمونیوم می‌باشد. پیش‌بینی عملکرد گندم دیم نیز با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در یک واحد محدود مزرعه‌ای، جهت رسیدن به هدف نهایی کاربرد اضافه بار پتاسیم برای برآورد کود مورد نیاز صورت گرفت. برای تحقق هدف مذکور قطعه زمینی به وسعت 922 مترمربع واقع در مزرعه شماره 1 دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در نظر گرفته شد. قطعه زمین مورد مطالعه به 40 پلات مساوی تقسیم و در آن گندم دیم رقم، line17 کشت گردید. طی یک مرحله (قبل از کشت) نمونه خاک از هر 40 پلات برداشت و جهت انجام تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک به آزمایشگاه خاک انتقال یافت. در زمان برداشت محصول، گیاهان هر پلات به‌طور مجزا برداشت گردید. پتاسیم توسط سه روش عصاره‌گیری با استات آمونیوم، تترافنیل‌بران سدیم و اضافه بار پتاسیم اندازه‌گیری شد.
از مدل شبکه عصبی مصنوعی جهت برآورد عملکرد پیش‌بینی شده استفاده گردید در این مدل خروجی عملکرد دانه و ورودی پتاسیم با سه روش فوق الذکر اندازه‌گیری شد. طبق نتایج به دست آمده، میزان همبستگی بین عملکرد دانه و سه عصاره‌گیر استات آمونیوم، تترا‌فنیل‌بران سدیم و اضافه بار پتاسیم به ترتیب 62/0، 78/0 و 77/0 می‌باشد.بر همین اساس روش عصاره‌گیر‌ی با اضافه‌بار پتاسیم نسبت به روش عصاره‌گیری با استات آمونیوم، از همبستگی بالاتری با عملکرد دانه، برخوردار است و نتایج نزدیکی را با روش عصاره‌گیر تترا فنیل بران سدیم دارد. از این رو در خاک‌های مورد مطالعه روش عصاره‌گیری با اضافه بار پتاسیم نسبت به روش رایج (در منطقه مورد مطالعه) عصاره‌گیری توسط استات آمونیوم از دقت و کارایی بیشتری برخوردار است. در نتیجه با استفاده از روش اضافه بار پتاسیم و مصرف کود کمتر نه تنها افزایش عملکرد در واحد سطح را در پی خواهیم داشت؛ بلکه باعث کاهش آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از استفاده بیش از حد کود‌های شیمیایی خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The feasibility of Potassium excess using in absorbable Potassium determine in some dryland wheat fields in Golestan province

چکیده [English]

Plant appropriate nutrition is one of the most important factors in improving the quality and quantity of product. Providing adequate and balanced of plant nutrients is essential for achieving maximum potential production. Potassium is one of the essential elements to plant’s growth. Therefore, knowledge of soil potassium status is so important in order to optimum usage of potassium fertilizers. There are several methods to measure soil K+. Ammonium acetate method to extracting the plant usable potassium is not efficient in all kinds of soils and high cost of sodium tetra-phenyl boron is also the negative point of this method for extracting numerous soil samples.
Considering this matter that Extraction method with ammonium acetate in Loess soils with high specific surface area in Golestan Province is less accurate compared to the method of sodium tetra-phenyl boron extraction; and on the other hand sodium tetra-phenyl boron extractio is time-consuming and costly; We have to select a different method to estimate K which is more accurate and time and costs are lower. The aim of current study was to determine the feasibility of a low-cost index as potassium excess in determination of soil available potassium in some rain-fed wheat in Golestan province with limited usability of ammonium acetate. Forecast wheat yield with using artificial neural network in a farm limited unit in order to achieve the ultimate goal, the application of potassium excess doneto estimate fertilizer requirements. This study was done in a piece of land (922m2) in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources Farm one. Plots were divided into 40 plots and wheat (var., line17) seeds were drilled. During one stage (before planting) soil samples from each of 40 plots harvested and transferred to the laboratory for further analyzes. At the time of harvest, plants were harvested each plot separately. Potassium was measured by three methods of ammonium acetate, sodium overload and sodium tetra-phenyl boron. Artificial neural network model was used to estimate the predicated yield. In this model output yield and potassium intake was measured by three methods mentioned. According to the results, the correlation between yield and the three extractor ammonium acetate, sodium tetra-phenyl boron and potassium excess, are 0.62, 0.78 and 0.77 respectively. Accordingly, the extraction method with an overload of potassium, has higher correlation with grain yield, than ammonium acetate extraction method, and has close results with extractor sodium tetra-phenyl boron. The studied soil extraction method with an overload of potassium compared to the current (in the region) by ammonium acetate extraction has greater accuracy and efficiency. As a result of using less fertilizer and potassium excess not only increase the yield per unit area will be sought, but also will reduces environmental pollution due to excessive use of chemical fertilizers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Overload potassium
  • Ammonium acetate
  • Artificial neural networks
  • Dryland wheat
  • Golestan