Sorghum halepense

۱-۲-۱۰ موارد استفاده از ذرت

دانه ذرت به رنگ سفید ، زرد یا مخلوطی از این دو یافت می‌شود. خوراک‌هایی که با ذرت سفید تهیه می‌شوند، معمولا مرغوب‌ترند. دانه ذرت دارای سه بخش آندوسپرم ، گیاهک و پریکارپ است. پروتئین موجود در دانه به عوامل مختلفی از جمله محیط ، نوع گیاه و شرایط کشت و زراعت بستگی دارد و بین ۸ تا ۱۵ درصد متغیر است. پروتئین عمده ذرت زئین می‌باشد نقش مهمی در تغذیه انسان ایفا می کنند. میزان روغن دانه ذرت ، ۴ درصد بوده که بیشتر در گیاهک قرار دارد. از گیاه ذرت استفاده‌های مختلفی می‌کنند. از آسیاب نمودن دانه ذرت ، آرد ذرت تهیه می کنند که خود در تهیه غذاهای مختلف بکار می‌رود. از ساقه و برگهای ذرت در صنایع کاغذ و مقوا سازی و همچنین تولید کاغذ دیواری استفاده می‌کنند. از آرد ذرت در تولید چسب ، صابون و از نشاسته آن در صنایع رنگرزی ، داروسازی ، مرکب سازی و پلاستیک سازی استفاده می‌نمایند (مظاهری لقب، ۱۳۸۷).

۱-۲-۱۱ کودهای آهسته رهش یا کندرها^[۱۵] ( SRF)

در اواسط قرن نوزدهم ، دانشمندان آلمانی و انگلیسی ، ایده استفاده از موادی که به سختی در آب محلول بوده و موجب آزاد سازی تدریجی ماده مغذی درخاک می گردد را ارائه دادند . این اقدام نهایتا منجر به جلوگیری از اتلاف سریع مواد مغذی کودهای شیمیایی(مخصوصا ترکیبات ازته) گردید . هدف از استفاده کودهای کندرها ، آزاد سازی کنترل شده مواد غذایی مورد نیاز گیاه است به نحوی که ازیک سو کارایی و اثر بخشی آنها بر روی محصول به حداکثر برسد و از سوی دیگر اثرات منفی ناشی از استفاده مقادیر بالای کود به حداقل برسد کودهای کند رها باعث افزایش بازده محصول ، کارایی اگرونومیکی^[۱۶]وکاهش هزینه های کارگری ، دفعات مصرف کود (هزینه‌ها ) و آلودگی های خاک و آب می شوند . اساسا” کودهای آهسته رهش به دو روش تهیه میگردند : ۱- روش شیمیایی ۲- روش فیزیکی(پیلیش ^[۱۷]،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران^[۱۸]،۲۰۰۲).

۱-۲-۱۱ -۱ تولید کودهای آهسته رهش به روش شیمیایی

در این روش در طی یک فرایند شیمیایی از ترکیب دو یا چند ماده کود تولید می شود که معروفترین آنها عبارتند از : اوره فرم^[۱۹] ، ایزوبوتیلیدن دی اوره ^[۲۰] ، و اکسامید^[۲۱].(پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲^[۲۲]).

۱-۲-۱۱-۲ تولید کودهای آهسته رهش به روش فیزیکی

در این روش کودهای ازته و یا کودهای مخلوط با یک ترکیب مقاوم در مقابل آب مثل گوگرد و یا انواع پلیمرها و واکس‌ها بصورت فیزیکی پوشش داده می‌شوند . این نوع کودها به تدریج در خاک تجزیه و ماده مغذی به مرور آزاد می شود. در واقع در این روش مواد مغذی مثل اوره با یک ماده کم محلول^[۲۳]پوشش داده می‌شوند و نفوذ آب به داخل گرانول های کود را محدود و کنترل نموده و لذا میزان آزادسازی ماده مغذی کود از درون گرانول به خارج از آن کنترل می شود .در هر دو روش شیمیایی و فیزیکی ، تنظیم ازت موجود درخاک تا سطحی که مورد نیاز گیاه باشد ، مدنظر بوده و به این طریق ازتلفات مواد غذایی در خاک جلوگیری می شود . امروزه تحقیقاتی که به منظور ساخت کودهای آهسته رهش صورت می‌پذیرد بیشتر معطوف به ساخت کودهای آهسته رهش فیزیکی (نوع پوشش دار) است(پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲).
مسئله توجه به کودهای پوشش دار در نتیجه مطلوب بودن اقتصاد تولید آنها و انعطاف بیشتر درکنترل آزادسازی نیتروژن مغذی آنها بوده است. موادی که در پوشش دادن کودهای جامد استفاده می شوند متنوع می باشند. برخی از این مواد عبارتند از:
۱-آسفالت ها ۲- قطران ذغال سنگ ۳- صمغ گیاهی ۴- گوگرد ۵- لاتکس ها ۶- روغن ها ۷- پارافین ها ۷- واکس ها ۸- رزین های۹- اوره فرم آلدئید ها و…. که از این مواد به صورت منفرد ویا ترکیبی در تهیه پوشش استفاده می شود
در عمل از سایر مواد شیمیایی مناسب برای پوشش دادن دانه های کودهای شیمیایی نیز استفاده می شود . ولی در هر حال مواد مورد استفاده در ساخت کودهای آهسته رهش یا کندرها موادی هستند که به سختی درآب محلول بوده و با حضور در سطح کودهای شیمیایی می تواند باعث آزادسازی تدریجی عناصرمغذی کود برای گیاه و محصول زراعی شو ند . این امر بوسیله حلالیت پائین این مواد و همچنین جریان ضعیف تجزیه و متلاشی شدن آنها در خاک و کاهش سرعت نفوذ آب بداخل کود حاصل می شود .به هرحال مواد قابل استفاده در فرایند پوشش دهی گرانول های کودی از تنوع فراوانی برخوردار می باشند مهمترین موادی که درمقیاس تجاری برای پوشش دادن کود استفاده می‌شوند می‌توان به ترکیبات معدنی و گوگرد ، واکس‌ها ^[۲۴] و پلیمرها اشاره نمود(پیلیش ،۲۰۰۷^[۲۵] ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲).

۱-۲-۱۱-۲-۱ گوگرد

تنها ماده پوشش دهنده غیرآلی که تاکنون مورد استفاده قرارگرفته است، گوگرد می باشد .تجارت کودهای حاوی پوشش گوگرد در آمریکا در سال‌های گذشته همواره در حال افزایش بوده است. در این روشها پریل و یا گرانول‌های کود شیمیایی با گوگرد و یا ترکیبی ازگوگرد و بعضی از پلیمرها پوشش داده می‌شوند . دراین رابطه تعدادی از شرکت‌های آمریکایی موفق به تولید این محصولات در مقیاس تجاری نیز شده اند . انتخاب ماده گوگرد به عنوان پوشش دهنده در کودهای شیمیایی بدلیل فراوانی و ارزانی آن و همچنین بدلایل زیر می‌باشد. یکی از مناسب‌ترین و ارزان‌ترین مواد شناخته شده برای پوشش دادن کودها که ضمنا کاربردهای فراوان دیگری نیز دارد گوگرد می باشد. گوگرد نه تنها به عنوان یک ماده پوشش دهنده غیرآلی درکودها مصرف قابل ملاحظه دارد بلکه دارای ارزش اگرونومیک به عنوان یک کود مستقل نیز می باشد(پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲^[۲۶]).
مقدار نیاز گیاه به گوگرد برحسب گونه و براساس مرحله رشد فرق می کند. اما بطور متوسط حد کفایت آن در برگ از ۱۵ تا ۵۰ % ماده خشک متغیر است. این عنصر به صورت یون سولفات جذب گیاه شده و در گیاه نیز به همین شکل انتقال می یابد ( ضیائیان و ملکوتی ، ۱۳۸۰).
گوگرد نیز از عناصر اصلی و ضروری برای رشد گیاه است که در سنتز پروتئین دخالت دارد و در ساختمان برخی اسیدهای آمینه از جمله میتونین و سیستئین شرکت دارد . این عنصر در ساختمان و متابولیسم گیاهی فعال بوده و در فعال سازی برخی آنزیم‌ها دخالت دارد. برخی مواد تنظیم کننده رشد مانند تیامین و بیوتین نیز دارای گوگرد هستند این عنصر ابتلا به بیماری در گیاهان را کاهش می دهد و در تنظیم و ساخت قند، نشاسته و همی سلولز مؤثر است . زردی برگها که در اثر کمبود نیتروژن از برگ‌های پیر شروع می شود ، در اثر کمبود سولفور ابتدا از برگ‌های جوان شروع و به تدریج این علائم در برگ‌های پیر ظاهر می شود. مهمترین علامت کمبود گوگرد در ذرت رنگ‌پریدگی و کوتاهی و کوچکی ذرت است وساقه های مبتلا به کمبود گوگرد کوتاهتر و نازکتر از حد معمول هستند و سطح برگ‌ها کوچک و تعداد آنها کمتر است (ضیائیان و همکاران ،۱۳۸۰ ).
گوگرد باعث بهبود کمی و حذف بی کربنات از آب آبیاری، کاهش اسیدیته pH و افزایش کیفی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکهای آهکی و قلیایی ، افزایش فسفر قابل تبادل خاک ، افز ایش قابلیت جذب عناصر ریزمغذی مثل آهن، روی، منگنز ، مس و آمونیاک قابل توجهی می گردد . فرم قابل استفاده گوگرد بصورت یون سولفات است لذا برای تبدیل گوگرد به سولفات بایستی شرایط خاک ، میزان مواد آلی و pH ، که مهمترین آنها عبارتند از : درجه حرارت ، تهویه و رطوبت خاک، بافت خاک میکروارگانیسم های اکسیدکننده ) باکتریهای تیوباسیلوس ( ، اندازه ذرات گوگرد مهیا باشد. از آنجائیکه این ماده به مقدارکم درآب محلول است از آن در پوشش دادن کودهای شیمیایی برای کنترل میزان آزادسازی ماده مغذی کودی استفاده می شود . یکی از مهمترین مصارف گوگرد ، پوشش دهی دانه های کود شیمیایی ) و از جمله اوره ( با گوگرد عنصری است. در عمل از گوگرد مذاب برای پوشش دهی گرانول های کود شیمیایی استفاده می شود . عمل پاشیدن یا اسپری کردن گوگرد مذاب، بوسیله یک یا چند نازل انجام می شود .همچنین با افزودن بعضی ترکیبات می توان کیفیت پوشش ها را تغییر داد که در ذیل به بعضی از موارد اشاره شده است (پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲)^[۲۷].

۱-۲-۱۲- کود اوره و اوره با پوشش گوگردی

کود اوره با پوشش گوگردی( SCU ) به عنوان یک نوع کود آهسته رهش که دارای راندمان بالا و مزایای بسیار زیادی برای خاک و گیاهان است ، در صنایع کشاورزی کاربرد زیادی دارد. اخیراً در کشور ما نیز با توجه به راندمان پایین کود شیمیایی اوره اتلاف آن ، آلودگی شدید خاک‌ها و منابع زیرزمینی آب به نیترات و نیتریت ، کاهش جذب عناصر ریزمغذی بدلیل بالابودن اسیدیته خاک‌ها و … استفاده از این نوع کود نه تنها برای مزارع شالیزار که بطور کامل در آب غوطه ورند بلکه برای تمام اراضی کشاورزی توصیه شده است . زیرا صرف نظر از مزایای فوق گوگرد نیز به عنوان یک ماده حیاتی در ساختمان پروتئین ها ، به عنوان کاهنده اسیدیته خاک‌ها و در نتیجه ایجاد شرایط جذب عنصر ریز مغذی خصوصا آهن و روی که مردم کشور ما در فقدان میزان آهن و روی رکورد دار می باشند، دارد در کشور ما سالانه بیش از یک میلیون و ششصد هزار تن اوره جهت تامین نیاز ازت گیاهان در صنایع کشاورزی استفاده می شود. متاسفانه باتوجه به راندمان پایین آن( اتلاف بیش از پنجاه درصد ازت) ، کشاورزان مجبورند جهت تامین نیاز گیاهان مقادیر بیشتری کود استفاده نمایند. البته ازدست دادن این مقدار از کود نه تنها باعث اتلاف هزینه‌های بسیار زیادی می شود بلکه بخاطر وجود بی‌رویه و همچنین تشکیل نمکها و کمپلکس های دیگر در خاک، کاهش راندمان خاک و آلودگی شدید آن ( سفت شدن خاک‌ها) و آلودگی منابع زیر زمینی آب را نیز بدنبال دارد. از طرفی با توجه به نقش ارزشمند گوگرد در کشاورزی خصوصا در کشور ما که بیش از نود درصد از زمینهای کشاورزی آهکی و باpH بالا بوده و این مسئله با عث کاهش راندمان جذب عناصر ریز مغذی که از اهمیت بالایی در رشد و نمو گیاهان برخوردار می باشند ، استفاده از کودهای اوره با پوشش گوگردی از هر دو جهت باعث افزایش راندمان کشاورزی کشور خواهد شد.همچنین با توجه به فرایند اوره با پوشش گوگردی با تغییر پارامتر های عملیاتی و شرایط فرآیندی و استفاده از سیلنت های مختلف، امکان تولید محصولات اوره با پوشش گوگردی با درصدهای مختلف گوگرد و سرعت انحلالهای متفاوت وجود دارد و همانطور که از نمودارهای ارائه شده مشخص است استفاده از اوره با پوشش گوگردی با حداقل کیفیت ( حداکثر سرعت انحلال هفت روزه) به مراتب مفیدتر و کاراتر از اوره ( با سرعت انحلال پنجاه ثانیه ای) می باشد(عاشوری و همکاران،۱۳۸۰و پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲).
در خصوص کاربرد گسترده گوگرد ، استفاده از کود اوره با پوشش گوگردی با در صد پوشش های متفاوت ( سرعت انحلالهای متفاوت) به تنهایی و یا بصورت مخلوط با اوره جهت تامین بموقع ازت مورد نیاز گیاه در دوره رشد از کاربرد اوره مناسب تر خواهد بود. این مسئله اگر بصورت دقیق بررسی و براساس نوع کشت و نیاز های آن در طی دوره رشد( نیاز هر گیاه به عناصر مغذی متفاوت است)، شرایط آب و هوایی منطقه و آنالیز دقیق خاک اعمال گردد ، باعث افزایش چشمگیر راندمان محصولات کشاورزی ، بهبود کیفی خصوصیات خاک ، جلوگیری از آلودگی منابع آب و کاهش مصرف اوره می گردد و باتوجه به پرداخت یارانه جهت کود اوره از لحاظ اقتصادی کمک بزرگی به اقتصاد کشور خواهد شد(پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲).
گیاه ذرت کودپذیری بالایی دارد و با توجه به تحقیقات انجام شده، نسبت به کاربرد کودها به خصوص نیتروژن، واکنش خوبی نشان می دهد (نوابی و همکار، ۱۳۷۸). یکی از عوامل موثر توسعه سطح برگ هر بوته و با‌لطبع آن توسعه سایه انداز، میزان نیتروژن است که با تاثیر بر اندازه و طول عمر هر برگ موجب افزایش شاخص سطح برگ می شود. مقدار نیتروژن مصرفی تاثیر زیادی بر تولید وگسترش سطح برگ دارد .گیاهان با دریافت نیتروژن بیشتر، سطح برگ بزرگتری خصوصاً در برگ های بالایی نسبت به گیاهان با نیتروژن مصرفی کم داشتند (مظاهری و همکاران، ۱۳۷۷).
افزایش‌ ماده‌ی خشک تولیدی در ذرت در نتیجه ی کاربرد نیتروژن در مطالعات متعددی گزارش شده است به طور مثال ( اردکانی^[۲۸] ،۲۰۰۸)
نیتروژن علاوه بر تاثیری که بر افزایش عملکرد ماده‌ی خشک گیاهان علوفه‌های دارد، کیفیت آنها را نیز تحت تاثیر قرار میدهد. از آنجایی که نیتروژن یکی از ساختارهای اصلی اسیدهای آمینه می باشد، مصرف نیتروژن سبب بالا رفتن درصد پروتئین شده و به طور کلی عنوان شده است که نیتروژن بیش از نیاز برای گیاه باعث بالا رفتن درصد پروتئین در گیاه می‌گردد(اصغری و همکاران^[۲۹]،۲۰۰۶).
همین طور با افزایش نیتروژن، میزان پروتئین خام در علوفه افزایش می یابد که به دنبال آن بهترین کیفیت سیلویی علوفه به دست خواهد آمد(تورباتین زاهدو همکاران^[۳۰]،۲۰۰۱).
تحقیقات نشان داده است نیتروژن نیاز اصلی تولید ذرت به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد در این مناطق نیتروژن نخستین عنصری است که کمبود آن مطرح است. زیرا در این مناطق مقدار آلی خاک که عمده ترین منبع برای نیتروژن هستند. به دلایل مختلف از جمله بارندگی کم ، تناوب زراعی نامناسب ، پوشش گیاهی ناچیز و عدم مصرف کودهای حیوانی و کود سبز ، کم است ( ملکوتی و غیبی ،۱۳۷۶ ؛ ضیائیان و ملکوتی ، ۱۳۸۰ ).
این عنصر ترکیب مهمی در ساختمان ترکیبات آلی پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک می باشد. (ضیائیان و ملکوتی ، ۱۳۸۰).به همین دلیل بر اثر کمبود در خاک ابتدا برگ‌های مسن سبز مایل به زرد و حتی زرد شده و اندام‌های ذرت باریک و رشد طولی ساقه ها کم می شود. رنگ ساقه ها سبز روشن و برگ‌ها به تدریج از نوک به طرف ساقه خشک شده و سرانجام گیاه زودرس ، بلالها کوچک با دانه های ریز ، چروکیده و در نتیجه افت شدید کمی و کیفی حاصل می‌شود ( ضیائیان و همکاران، ۱۳۸۰).
باید اشاره کرد که با وجود ضرورت تامین عناصر غذایی خاک و گیاه زراعی، فراهمی عناصرغذایی باید به شکلی باشد که ضمن تامین نیازهای زراعی، از اتلاف منابع و آلودگی آنها جلوگیری شود. گزارش هایی وجود دارد که نشان می دهد تا دو سوم نیتروژن معدنی مصرف شده در سیستم های کشاورزی از طریق آبشویی، تصعید، روانآب و فرسایش تلف می شود (بیسواس و همکاران^[۳۱]،۲۰۰۸).
علاوه بر کمبود آب، کمبود نیتروژن مورد نیاز می تواند فشار مضاعفی را بر رشد و عملکرد گیاه وارد آورد، افزایش نیتروژن منجر به تولید مقدار بیشتر ماده خشک و عملکرد دانه، همچنین موجب گسترش و حجیم شدن ریشه‌ها و جذب بیشتر رطوبت از خاک می‌شود، علاوه بر آن افزایش ازت باعث تسریع رشد سبزینه‌ای، افزایش حجم بخش هوایی گیاه و افزایش تبخیر و تعرق گیاه می‌شود (فولادمند و همکاران، ۱۳۸۵).
به طور معمول گیاهان تنها ۳۰ تا ۵۰ درصد از کودهای غیر ارگانیک نیتروژن را به کار می‌برند و مابقی توسط تبخیر، دنیتریفیکاسیون و آبشویی هدر می رود (اوررحمان و همکاران^[۳۲]، ۲۰۱۰). همچنین مقادیر بسیار زیاد نیتروژن باعث کاهش جذب نیتروژن توسط گیاه شده و کارآیی مصرف نیتروژن (عملکرد دانه به ازای یک واحد نیتروژن مصرف شده) کاهش می‌یابد (شهسواری و صفاری، ۱۳۸۴).

۱-۲-۱۲-۱ مزایای کود اوره با پوشش گوگردار

اوره پوشش گوگردی باعث می شود تا امکان دسترسی گیاه به نیتروژن افزایش یابد.
اوره پوشش گوگردی مقاومت کود را در مقابل شسته شدن توسط آب، افزایش می دهد.
اوره پوشش گوگردی احتمال سوخته شده گیاه را که به دلیل کاربرد زیاد کود ایجاد می شود، کاهش می‌دهد.
اوره پوشش گوگردی مانع از رشد سریع گیاه شده و در نتیجه زمان هرس شدن را به ۷-۵ روز افزایش می‌دهد.
اوره پوشش گوگردی باعث افزایش فعالیت میکرب ها و باکتری ها در خاک می شود.
اوره پوشش گوگردی امکان تغذیه تدریجی گیاه را تا ۱۰ هفته فراهم می نماید.
اوره پوشش گوگردی، گوگرد مورد نیاز گیاه را فراهم می کند.
اوره پوشش گوگردی باعث می شود که تحمل گیاه نسبت به کم آبی افزایش یابد.
اوره پوشش گوگردی با خاصیت قارچ کشی مانع از شیوع بیماری های قارچی می شود.
اوره پوشش گوگردی مانع از آلودگی آب های زیر زمینی شده و باعث صرفه جویی در مصرف کود می شود. در نتیجه اوره پوشش دار گوگردی^[۳۳] سازگار با محیط زیست با بکار بردن مخلوط کودهای کندرها و کود معمولی می توان بهترین نتیجه را بدست آورد (پیلیش ،۲۰۰۷ ؛اسرار و همکاران،۲۰۰۲).

فصل دوم

مروری بر تحقیقات انجام شده

۲-۱ کلیات

۲-۲ ذرت

ذرت(Zea mays L.) گیاهی چهار کربنه است که در جهان سومین محصول مهم غذایی بعد از گندم و برنج می‌باشد و غذای اصلی میلیون‌ها انسان است(حسینی و همکاران،^[۳۴]۲۰۱۰).