تأثیرسرفکتانت و کود پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد سویا(رقم DPX)در شرایط تنش رطوبتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه خاک شناسی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشجو سابق دانشگاه منابع طبیعی و کشاورزی گرگان

3 دانشجو دکترا دانشگاه تربیت مدرس

4 عضو هیات علمی دانشگاه منابع طبیعی و کشاورزی گرگان

چکیده

چکیده
مقدمه: کودهای پتاسیمی علاوه بر اثری که بر افزایش عملکرد دانه دارد، موجب افزایش معنی‌دار غلظت یون پتاسیم برگ سویا نیز می‌شود. سرفکتانت‌ها مواد فعال سطحی هستند که به دلیل ساختمان شیمیایی چربی‌دوست و آب‌دوستی هم‌زمان در مولکول، دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی نظیر کاهش کشش سطحی دارند. سرفکتانت‌ها ممکن است با افزایش سرعت نفوذ آب در خاک‌های با سطح ویژه زیاد سرعت تبادل پتاسیم بین کلوئیدهای خاک و محلول خاک و قابلیت استفاده پتاسیم برای جذب گیاه و عملکرد محصولات را افزایش دهند. هدف از انجام این تحقیق تعیین و بررسی تأثیر سرفکتانت و پتاسیم بر مقدار عملکرد و اجزای عملکرد سویا در شرایط کم‌آبی بود.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به صورت اسپیلت پلات و در قالب طرح بلوک‌های کاملا تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کود پتاسیم در دو سطح با پتاسیم(3/108 کیلوگرم در هکتار پتاسیم خالص (معادل مصرف 208 کیلوگرم در هکتار کلرید پتاسیم)) و بدون مصرف پتاسیم به عنوان تیمار اصلی و سرفکتانت 1-2 پروپاندیول در 4 سطح شاهد (بدون مصرف سرفکتانت)، 2، 4 و 8 لیتر در هکتار به عنوان فاکتور فرعی بودند. رطوبت خاک در 3 مرحله در طی فصل رشد به ترتیب 143، 173 و 201 روز بعد از کاشت از دو عمق 8-0 و 16-8 سانتی‌متر اندازه‌گیری شده و مقاومت مکانیکی خاک نیز در 6 مرحله در طی فصل رشد به ترتیب 49، 69، 89، 109، 129 و 151 روز بعد از کاشت به‌وسیله دستگاه پنترومتر از عمق 5-0 سانتی‌متر اندازه‌گیری شد. عملکرد دانه و اجزای عملکرد در مرحله برداشت تعیین شد.
نتایج: نتایج نشان داد که بیشترین درصد رطوبت خاک در غلظت 4 لیتر در هکتار سرفکتانت وجود داشت ولی مقادیر کمتر سرفکتانت به نسبت تأثیر کمتری روی مقدار رطوبت خاک نشان دادند. سطوح بالاتر سرفکتانت در تمامی مراحل اندازه‌گیری مقدار مقاومت مکانیکی خاک را کاهش داد که احتمالا به دلیل افزایش رطوبت در مجاری ریز خاک می‌باشد. عملکرد دانه و اجزای عملکرد سویا به طور معنی‌داری تحت تأثیر کود پتاسیم قرار گرفتند اما تأثیر سطوح سرفکتانت بر این صفات جزء عملکرد بیولوژیک (معنی‌دار در سطح 5 درصد) معنی‌دار نبود. سرفکتانت بدون کاربرد کود پتاسیم تأثیری معنی‌داری بر عملکرد نداشت ولی با استفاده از کود پتاسیم، کاربرد زیاد سرفکتانت موجب افزایش معنی‌دار عملکرد گردید. سرفکتانت با کاهش کشش سطحی و افزایش نفوذ آب داخل منافذ ریز، امکان ورود پتاسیم به‌داخل محلول خاک که محل توسعه ریشه است را بیشتر فراهم می‌کند. رطوبت بالای خاک با مصرف سرفکتانت نیز باعث افزایش رشد ریشه و جذب پتاسیم بالاخص با مصرف کود پتاسیم می‌شود. اثرات متقابل سرفکتانت و کود پتاسیم نشان می‌دهد که بیشترین میزان عملکرد دانه، وزن صد دانه، تعداد دانه در هر غلاف، تعداد شاخه‌های فرعی، شاخص برداشت، تعداد دانه در واحد سطح، عملکرد بیولوژیک و تراکم بوته در واحد سطح مربوط به تیمار پتاسیم با 4 لیتر بر هکتار سرفکتانت بوده و بیشترین مقدار ارتفاع بوته، تعداد گره در ساقه اصلی و تعداد غلاف در هر ساقه مربوط به تیمار پتاسیم با 8 لیتر بر هکتار سرفکتانت بوده‌است.
نتیجه‌گیری: سرفکتانت با کاهش کشش سطحی سبب افزایش نفوذ آب داخل منافذ ریز و در نتیجه نگهداری آب در لایه‌های سطحی خاک شده که موجب مرطوب شدن خاک می‌شود. افزایش رطوبت خاک موجب کاهش مقاومت مکانیکی خاک در برابر رشد ریشه شده و به افزایش عملکرد سویا کمک می‌کند. کاربرد کود پتاسیم به همراه مصرف چهار لیتر بر هکتار سرفکتانت میزان عملکرد سویا را به‌طور معنی‌داری افزایش داده که احتمالا به دلیل جذب بیشتر پتاسیم به‌وسیله گیاه ‌است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The effects of a surfactants and potassium fertilizer on soybean (DPX cultivar) yield components with water tension

نویسنده [English]

  • null null 1
چکیده [English]

Abstract
Introduction: Potassium fertilizers may increase soybean yield and potassium concentration in leaves. Surfactants are surface-active agents, with simultaneous hydro and lipophilic molecular structures and specific physical and chemical attributes such as surface tension. Surfactants may enhance potassium exchange between soil colloids and the solution through enhanced dispersion of water, which increases available potassium for plant use and yield specially in soils with high specific surface area and limited potassium exchange. The objective in this research was evaluating the effect of a surfactant and potassium fertilizer on soybean yield components with water tension.
Materials and Methods: This study were carried out in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources estate using split plot in completely randomized block design in four replications. Treatments were two levels of potassium fertilizer (108.3 kg ha-1K equivalent to 208 kg ha-1 potassium chloride) and no fertilizer use as main plots and four levels of 2-1 propandiol surfactant (0, 2, 4 and 8 l ha-1) as subplots. Soil water contents at 0-8 and 8-16 cm depths measured at four occasions during growing season (namely 143, 173 and 201 days after planting). Mechanical resistance at 0-5 cm depth was also measured in six occasions (namely 49, 69, 89, 109, 129 and 151 days after planting) using a pocket penetrometer. Yield components obtained at harvest.
Results: Maximum soil water content obtained by four liter per hectare surfactant and soil water content diminished as the rate of application decreased. Higher rates of applications lowered mechanical resistance at all stages of applications, which could be due to higher water content in fine pores. Potassium application increased final soybean yield and yield components significantly but surfactant affected biological yield only (at 5% significance level). Surfactant application without potassium fertilizer was ineffective on yield production, but increased yield in combination with potassium fertilizer. Surfactant reduces surface tension, which allows free dispersion of water and potassium in fine pores, which enter soil solution where roots thrive. More soil water with surfactant reduces soil mechanical resistance and increases root growth and potassium uptake by fertilizer application. In the Study of interactions between the surfactants and potassium fertilizer, the potassium fertilizer in combination with 4 liter per hectare surfactant produced maximum soybean yield, hundred seeds weight, seed number per shell, branch number, harvest index, seed number per unit surface, biological yield and plant number per unit surface. Potassium fertilizer in combination with 8 liter per hectare surfactant produced maximum plant height, node number in main stem and number of shells per branch.
Conclusions: By decreasing surface tension, surfactant improves dispersion of water within soil pores, which results in more surface-soil water retention and content. More soil water content diminishes mechanical resistance against root growth and increases soybean yield. Potassium fertilizer application in combination with 4 liter per hectare surfactant increased soybean yield significantly due possibly to more plant potassium uptake.

کلیدواژه‌ها [English]

  • surfactant
  • soil water
  • soybean yield
  • potassium