مقدمه:

استفاده از فاضلاب شهری و صنعتی در کشاورزی امروزه ‌خصوصا در کشور ما که با کمبود آب و خشکسالی مواجه است امری اجتناب ناپذیر است . با این وصف به دلیل وجود انواع آلاینده های شیمیایی و میکروبی در فاضلاب، ،استفاده از این فاضلاب ،‌مشکلات عدیده ای را ایجاد می کند . کاربرد فاضلاب شهری در اراضی کشاورز ی،علیرغم نقش مثبت آن در تامین آب کشاورزی، موجب افزا یش عناصر سنگین در خاک شده و میزان آنها در گیاه نیز به طور چشمگیری افزایش می یابد(Yada et al .,2002).بطوریکه در اراضی آبیاری شده با فاضلاب، میزان غلظت کل املاح تا 2 برابر افزا یش یافته و تا عمق 15 سانت یمتری میزان عناصر سنگین، افز ایش عمده ای یافته و برخی عناصر نظیر کادمیوم تا 23 برابر افزا یش نشان داده است .(Molahosseini.,1380.,Golovaity and Savchenk.,2002) ،‌

یکی از مهمترین آلاینده ها در ترکیب شیمیایی فاضلاب کادمیوممی باشد که همراه فاضلاب از طریق آبیاری جذب محصول شده و از طریق زنجیره غذایی وارد بدن مصرف کنندگان محصولات کشاورزی خواهد شد (Ahmad,2007.,Hussain et al ,2010.,Chamon et al,2005) .کادمیوم عنصری است که برای انسان و حیوان غیر ضروری است و سمی است و به راحتی توسط ریشه گیاه از خاک جذب می شود و در اندامهای گیاه ذخیره و وارد زنجیره غذایی می شود.(Zhao et all.,2010)).نتایج تحقیقات کولری (Coulery.,1997)نشان می دهد که گندم قادر به تجمع زیاد کادمیوم در دانه بوده و این امر می تواند برای سلامتی مصرف کننده خطرناک باشد . ملکوتی و همکاران( Malakouti and Baybordi.,1999) بیان داشتند که کادمیوم یکی از مهمترین آلاینده های طبیعت به شمار می رود و حداکثر مجاز کادمیوم در دانه غلات 1/0 میلی گرم در کیلوگرم می باشد. فاکتورهای زیادی از جمله واکنش خاک،ظرفیت تبادل کاتیونی،گونه گیاه و نوع عناصر موجود در کودهای شیمیایی و سایر عناصر شیمیایی موجود در خاک در جذب کادمیوم تاثیر می گذارند که از جمله این عناصر میتوان پتاسیم و روی را نام برد.(Zhao et al.,2010).

پتاسیم یکی از عناصر ضروری گیاه می باشد.این عنصر در فیزیولوژی‌ و متابولیسم‌ گیاه‌ نه‌ تنها از نظر مقدار موجود در بافت‌ های‌ گیاهی‌ بلکه‌ از نظر وظائف‌ فیزیولوژیکی‌ و شیمیائی‌ مهمترین‌ کاتیون ‌است(Mengel and Kirkby.,1987). نتایج تحقیقات صورت گرفته در دنیا ،موید افزایش عملکرد دانه گندم در اثر مصرف پتاسیم بوده است.;Ehsan Akhtar et al .,2002; De Shui et all.,2007) محققان زیادی نیز اذعان داشته اند که پتاسیم از طریق افزایش وزن هزار دانه باعث افزایش عملکرد می شود.(Tarig and Shah.,2002;Sharma et al.,2005;Evan and Riedel.,2006)نتایج تحقیقات نشان می دهد که پتاسیم باعث افزایش تعدادپنجه در گندم (Mehdi et all.,2001)   ،بیومس (Ehsan Akhtar et al 2002) و تعداد دانه در خوشه (Evans and Riedell.,2006)  می شود.از طرف دیگر پتاسیم باعث افزایش غلظت پتاسیم دانه می شود و کیفیت دانه گندم را افزایش می دهد.(Mehdi et all.,2001;Tariq and Shad .,2002) .پتاسیم از طریق فعال سازی بسیاری آنزیمهتی گیاهی که روی فرایند فتوسنتز،کارایی مصرف آب،جذب نیتروژن و ساخت پروتئین دخالت دارند، باعث افزایش میزان پروتئین دانه گندم نیز می شود.(Nguyen et all.,2002;Michail et al.,2004;Thalooth et al.,2006) .

نتایج تحقیقات گلخانه ای ثواقبی و ملکوتی ( Savaghebi and Malakouti.,1999) ،‌نشان داد که با مصرف سولفات پتاسیم ،غلظت کادمیوم در اندام هوائی 32درصد کاهش داشته است . نامبردگان اذعان داشتند که پتاسیم و کادمیوم دارای بر هم کنش منفی می باشند ، لذا کاربرد سولفات پتاسیم در خاکهای آلوده می تواند اثرات سوء کادمیوم را بر عملکرد و جذب کادمیوم کاهش داده و به پایداری تولیدات کشاورزی و حفظ سلامتی جامعه کمک  نماید.بنابراین به نظر می رسد پتاسیم به انتقال روی در گیاه کمک نماید. گزارشات دیگر نیز نشان داد است که با مصرف پتاسیم جذب روی وانتقال آن  در گندم افزایش یافته و در نتیجه موجب افزایش غلظت روی در دانه ، کاه و ریشه می شود.(Ranjbar andBahmanyar.,2007).

روی نیز از جمله عناصر ضروری مورد نیاز گندم است(Dang et al,2010). خاک‌های آهکی مناطق خشک و نیمه خشک عمدتا با کمبود روی مواجه هستند و شرایط خاکی نظیر اسیدیته بالا، کربنات کلسیم زیاد ، مواد آلی ناچیز و از همه مهمتر زیاده روی در مصرف کودهای فسفاتی کمبود این عنصر در تشدید می‌کند(Takkar and Walker .,1993). در رابطه با نقش روی در افزایش عملکرد گندم و بهبود کیفیت آن تحقیقات متعددی در ایران انجام شده است.(Savaghebi and Malakouti.,1999.,Ziaian andMalakouti.,1999.,Ziaian.,2003).نتایج تحقیقات نشان می دهد که روی و کادمیوم دارای حامل های مشترکی برای جذب توسط ریشه گندم هستند،بنابراین در جذب با یکدیگر رقابت می کنند و دارای اثر آنتاگونیسمی هستند.(Hart et all.,2002).از طرف دیگر مشخص شده است که در سیستم آوندی گیاه نیز روی مانع انتقال کادمیوم در مسیر آوند می شود،بطوریکه افزایش غلظت روی در ساقه و برگ گندم،باعث کاهش انتقال کادمیوم به دانه گندم می شود.بنابراین واضح است که طبق نتایج تحقیقات صورت گرفته، برگپاشی روی باعث کاهش انتقال کادمیوم و در نتیجه کاهش غلظت کادمیوم دانه گندم شود.(Cakmak et all.,2000;Zhu et all.,2001;Li and Zhu.,2002).

نتایج تحقیقات ‌نشان داده است که مصرف کادمیوم ، موجب کاهش معنی دار عملکرد دانه ، کاه ، عملکرد کل و میزان پروتئین دانه شده است ولی با مصرف سولفات روی این خصوصیات کمی و کیفی افزایش داشته است (Adiloglu. 2002).  . نتایج تحقیقات آکای و کوللی بر اثر کاهندگی روی بر غلظت کادمیوم دانه تاکید داردAkay and  Koleli. 2007).). این محققان آنرا مربوط به اثر رقت و بازدارندگی نقش روی در انتقال کادمیوم از کاه به دانه می دانند. چوچ و همکاران (Chuch et al.,1989) اذعان داشتند که مصرف روی عملکرد دانه را افزایش ولی مصرف کادمیوم عملکرد دانه گندم راکاهش میدهد ، ضمنا اثر کاهندگی کادمیوم بر عملکرد در غیاب روی شدیدتر بوده است.

بنابراین با توجه به اجتناب ناپذیر بودن استفاده از فاضلاب  وجود آلودگی کادمیوم ناشی از مصرف  آن،‌پیدا کردن روش یا مدیریتی که بتواند از تجمع کادمیوم در گیاه بکاهد یا اثرات سوء آنرا کاهش دهد از اهمیت بسزائی برخوردار خواهد بود.توجه به مسایل ذکر شده هدف این پژوهش بررسی اثرات پتاسیم و روی در پارامترهای رشد و جذب عناصر غذایی و کادمیوم توسط گیاه می باشد.

مواد و روشها:

آزمایش در اراضی تحت آبیاری با فاضلاب در منطقه شهر ری با طرح تحقیقاتی در قالب طرح آماری کرتهای خرد شده با سه عامل اصلی مصرف پتاسیم در سه سطح ( بدون مصرف پتاسیم ، مصرف پتاسیم براساس آزمون خاک و مصرف پتاسیم دو برابر بیشتر از آزمون خاک ) و چهار عامل فرعی مصرف روی در چهار شکل ( شاهد بدون مصرف روی ،‌مصرف روی بصورت محلولپاشی ،  مصرف روی در خاک و مصرف توام روی در خاک همراه با محلولپاشی ) با سه تکرار در یکی از مزارع  گندم جنوب تهران در طول جغرافیایی 51 درجه و 37 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 35 درجه و 20 دقیقه شمالی که سالیان متمادی  با فاضلاب آبیاری میشد به مدت یکسال زراعی در یک خاک رسی اجرا ‌شد. ارتفاعمنطقه 1050 متر بالاتر از سطح دریای آزاد، بارندگی سالانه 170 میلیمتر در سال، لندفرم دشت رسوبی رودخانه‌ای¹، رژیم حرارتی خاک ترمیک² و رژیم رطوبتی آن اردیک³ بود. رده خاک‌ها اریدی‌سول⁴، افق سطحی اکریک⁵، افق زیرسطحی کمبیک⁶ و فامیل خاک‌ها بر اساس سیستم طبقه‌بندی جامع خاک‌ها(1999Soil Survey Staff)  fine, mixed, active, thermic, typic haplocambids بود(صفر 1369) . عوامل اصلی آزمایش عبارت بودند از مصرف پتاسیم از منبع سولفات پتاسیم بر مبنای آزمون خاک(K1 )، مصرف پتاسیم دو برابر بیشتر از آزمون خاک (K2)و عدم مصرف کود سولفات پتاسیم(K0) . بر اساس نتایج بدست آمده از تجزیه خاک محل اجرای آزمایش،200 کیلوگرم در هکتار سولفات پتاسیم برای تیمار   (  K1 )  و 400کیلوگرم درهکتار سولفات پتاسیم برای تیمار  ( K2  ) در نظرگرفته شد. عوامل فرعی آزمایش نیز عبارت بودند از شاهد بدون مصرف سولفات روی ، سولفات روی در خاک به میزان 40 کیلوگرم در هکتار، مصرف سولفات روی بصورت محلولپاشی با غلظت پنج در هزار در سه نوبت پنجه زنی ،‌ساقه دهی و گلدهیمصرف توام سولفات روی در خاک و محلولپاشی.

کود پایه شامل ازت(400 کیلوگرم در هکتار اوره( نیز در چهار مرحله بر مبنای آزمون خاک مصرف  شد . بدلیل بالا بودن میزان فسفر قابل جذب خاک محل اجرای آزمایش،کود فسفره استفاده نشد.قبل ازاجرای آزمایش از خاک محل اجرا ، نمونه گیری مرکب به عمل  آمد ومورد تجزیه فیزیکی و شیمیایی قرار  گرفت  و میزان عناصر ازت ، فسفر ، پتاسیم ، آهن ، منگنز ، روی ، مس و کادمیوم مشخص  گردید .(جدول 1).

پارامترهای EC با دستگاه ECمتر، pH با دستگاهpHمتر، کربن آلی  به روش سوزاندن تر با بی‌کربنات پتاسیم در مجاورت اسید سولفوریک غلیظ، فسفر قابل جذب گیاه به روش اولسن، پتاسیم قابل استفاده گیاه در خاک با دستگاه فلیم فتومتر، روی وکادمیوم (دستگاه جذب اتمی)، آهک به روش خنثی‌سازی، تیتراسیون اسید کلریدریک به وسیله سود و بافت  به روش هیدرومتر اندازه‌گیری شد (Aliehyai and Emami.,1993). ضمنا از آب آبیاری نیز نمونه گیریشد و مورد تجزیه شیمیایی قرار  گرفت که نتایج آن در جدول 2 آمده است. . عملیات کاشت در نیمه دوم آبان ماه با گندم رقم مهدوی با تراکم 400 دانه در متر مربع صورت  گرفت . هر کرتچه آزمایش شامل 6 خط کاشت به طول 6 متر و فاصله بین ردیف 60 سانتی متر  بود . کلیه کودهای پتاسه و یک چهارم ازت و سولفات روی با توجه به نوع تیمار، قبل از کاشت و بقیه ازت بصورت سرک از منبع اوره طی مراحل پنجه زنی ،‌ساقه دهی و گلدهی مصرف  شد . روش آبیاری نیز فاروئی بوده و آبیاری بر مبنای  نیاز آبی گندم  صورت  گرفت . عملیات برداشت از دو خط وسط هر کرتچه آزمایش با حذف نیم متر از ابتدا و انتهای خطوط کشت به مساحت شش متر مربع صورت  گرفت و به تفکیک کاه و دانه توزین  شد .  میانگین وزن هزار دانه و تعداد دانه در خوشه(متوسط 20 خوشه در هر کرتچه) ،نیز به تفکیک تیمار و تکرار اندازه گیری شد..قبل از تجزیه واریانس داده های آزمایش با استفاده از روش کلموگراف اسمیرنوف در محیط SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و مشخص شد که داده ها نرمال هستند سپس با استفاده از آزمون F تجزیه واریانس داده ها با نرم افزار MSTATC انجام شد.مقایسه میانگین ها نیز با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن صورت پذیرفت.

جدول 1-2--------------

نتایج و بحث:

خلاصه نتیجه تجزیه واریانس داده های آزمایش در جدول 3 آورده شده است. همانگونه که از جدول تجزیه واریانس مشخص است اثر عوامل اصلی روی عملکرد دانه و طول خوشه در سطح یک درصد و در مورد عملکرد کاه در سطح 5 درصد معنی دار است.اثر عوامل فرعی روی عملکرد دانه،عملکرد کاه،وزن هزار دانه ، تعداد دانه در خوشه و طول خوشه در سطح یک درصد معنی دار است.اثرات متقابل تنها در خصوص وزن هزار دانه معنی دار ار بود.نتایج صفات اندازه گیری شده شامل عملکرد دانه،عملکرد کاه،وزن هزار دانه،تعداد دانه در خوشه و طول خوشه در جدول 4  آورده شده است.

جدول 3--------------

عملکرد دانه و کاه:

نتایج آزمایش نشان داد که اثرات اصلی (مصرف پتاسیم ) و اثرات فرعی (مصرف سولفات روی) در خصوص عملکرد دانه وکاه معنی دار است . مصرف پتاسیم برمبنای آزمون خاک عملکرد دانه و کاه را بطور معنی داری افزایش داده است ولی مصرف بیشتر پتاسیم یعنی 2 برابر توصیه کودی بر مبنای آزمون خاک باعث افزایش عملکرد دانه وکاه گندم نشده است . نتایج تحقیقات صورت گرفته در دنیا  نیز موید افزایش عملکرد دانه گندم در اثر مصرف پتاسیم بوده است.مطالعات انجام شده نشان داده است که در اثر کمبود پتاسیم میزان کلروفیل و پروئیتن برگ پرچم و شدت فتوسنتز در دوره پرشدن دانه را کاهش داده، فعالیت پراکسیداز و میزان مالون دی آلدئید برگ پرچم را افزایش و پیری آن را تسریع می‌کند. .(Kopsell and kopsell,2006)عرضه پتاسیم برای گیاهان دچار کمبود میزان کلروفیل برگ، هدایت روزنه‌ای، فتوسنتز و انتقال اسیدهای آمینه در گیاه بویژه انتقال آبی به دانه‌های در حال رشد را افزایش می‌دهد. در سطوح زیاد پتاسیم انتقال تا چند برابر هم افزایش می‌یابد (Ehsan Akhtar et al .,2002; De Shui et all.,2007).

در خصوص اثر عوامل فرعی، مصرف سولفات روی باعث افزایش معنی دارعملکرد دانه و کاه  گندم شده است. در این خصوص بالاترین عملکرد دانه کاه وگندم از تیمار مصرف خاکی سولفات روی همراه با محلولپاشی بدست آمده است . اثرات متقابل نیز دراین خصوص معنی دار نبوده است.ولی اعمال آزمون چند دامنه ای دانکن روی میانگین اثرات متقابل عملکرد دانه و کاه نشان داد که مناسبترین تیمار برای تولید دانه و کاه،مصرف پتاسیم بر مبنای آزمون خاک و مصرف سولفات روی در خاک و محلولپاشی می باشد.طی سالیان گذشته،آزمایشات زیادی در رابطه با اثرات عنصر روی بر محصول گندم در نقاط مختلف دنیا انجام شده است و ضرورت مصرف کود روی برای افزایش عملکرد گندم به اثبات رسیده است.

(Rifat et al,2007.,Kumar and Qureshi 2012.,Bernnan and Bolland 2002.,Dang et al 2010.,Singh et al 2004.,Vasconcelos et al 2011)

مطالعات نشان می دهد که در اثر مصرف روی مقدار کل کربوهیدرات، ‌نشاسته، ایندول استیک اسید،‌ میزان کلروفیل و مقدار پروتئین دانه گندم افزایش می‌یابد. با افزایش میزان کربوهیدرات و بالا رفتن میزان کلروفیل a و b و مقدار ایندول استیک اسید ناشی از مصرف روی،‌ رشد گیاه بهتر شده و باافزایش سطح برگ ها، ‌محیط مناسب تری برای انجام فتوسنتز طولانی مدت تر فراهم می‌گردد این محققین علت امر را تولید بیشتر ایندول استیک اسید و در نتیجه جلوگیری از تخریب کلروفیل ذکر می کنند. این محققین اعتقاد دارند روی با تأخیر انداختن پیری موجب بهبود تولید کربوهیدرات و انتقال آن به دانه های در حال رشد در دوره طولانی تری می شوند.

(Vasconcelos et al 2011.,Riffat et al 2007., Kumar and  Qureshi,2012)

تعداد دانه در خوشه :

مصرف پتاسیم تاثیر معنی داری در افزایش تعداد دانه در خوشه داشته است و تا سطح 100 کیلوگرم در هکتار  K2O افزایش معنی دار بوده است که نتایج تحقیقات صورت گرفته نیز نتایج این آزمایش را تائید میکند. (Evans and Riedell.,2006)   مصرف سولفات روی نیز تعداد دانه در خوشه را بطور معنی داری افزایش داد.  بیشترین تعداد دانه در خوشه از مصرف خاکی سولفات روی همراه با محلولپاشی سولفات روی بدست آمده است که با سایر تیمارها تفاوت آماری معنی دار در سطح یک درصد دارد.اثرات متقابل در این خصوص معنی دار نبود.

جدول 4---------------

طول خوشه :

اثرات اصلی (تیمار های پتاسیم ) و اثرات فرعی (تیمارهای مصرف سولفات روی) روی طول خوشه کاملا معنی دار هستند . مصرف پتاسیم بر مبنای آزمون خاک باعث افزایش طول خوشه شده است ولی مصرف پتاسیم بر مبنای 2 برابر آزمون خاک افزایش را در طول خوشه باعث نشده است . مصرف سولفات روی طول خوشه را بطور معنی دار افزایش داده است. بیشترین طول خوشه از مصرف خاکی سولفات روی همراه با محلولپاشی سولفات روی بدست آمده است که با سایر تیمارها تفاوت آماری معنی دار در سطح یک درصد دارد.اثر متقابل نیز در این خصوص معنی دار نبود.(جدول 4)

وزن هزار دانه :

همانگونه که از نتایج جدول 4 مشخص است مصرف کود پتاسیم تاثیر معنی داری در افزایش وزن هزار دانه داشته است و باعث ارتقای این صفت شده است. محققان زیادی نیز اذعان داشته اند که پتاسیم از طریق افزایش وزن هزار دانه باعث افزایش عملکرد می شود.(Tarig and Shah.,2002;Sharma et al.,2005;Evan and Riedel.,2006)

مصرف سولفات روی نیز وزن هزار دانه را بطور معنی داری افزایش داده است .بالاترین وزن هزار دانه (7/48) گرم از تیمار مصرف خاکی سولفات روی همراه با محلولپاشی بدست آمده است.بین روشهای مختلف مصرف سولفات روی تفاوت آماری معنی داری در خصوص این صفت مشاهده نشد.بهبود وزن هزار دانه در اثر مصرف روی نیز توسط ضیائیان و ملکوتی(Ziaian and Malakouti.,1999) و ضیائیان(Ziaian.,2003) گزارش شده است. گزارشات کاکمک  و همکاران (Cakmak et al.,1996) و ایلماز  و همکاران (Yilmaz et al.,1997) نیز حاکی از افزایش 26 درصدی وزن هزاردانه گندم در اثر کاربرد روی است. مطالعات گری و همانتارانجان.,1998) (Hemantaranjan and Grag   نیز نشان داد که مصرف بهینه روی موجب افزایش معنی‌داری در وزن هزار دانه می‌شود.اثرات متقابل پتاسیم و روی نیز در خصوص این صفت کاملا معنی دار بوده است.بیشترین وزن هرار دانه به میزان 2/52 گرم از تیمار مصرف 100 کیلوگرم در هکتار K2Oهمراه با محلولپاشی سولفات روی و مصرف خاکی ان بدست آمده است. تاثیر برهمکنش پتاسیم  و روی بر خصوصیات کمی و کیفی گندم در کرج  مطالعه شده است و نتایج نشان می دهد که مصرف این دو عنصر  تاثیر معنی دار بر وزن هزار دانه گندم دارد. (Savaghebi and Malokoutil.,1999)

خصوصیات کیفی دانه :

پس ازبرداشت آزمایش از دانه های تیمارهای مختلف آزمایش نمونه گیری به عمل آمد ومورد تجزیه شیمیایی قرار گرفت.نتایج تجزیه واریانس خصوصیات کیفی دانه در جدول 3 درج شده است.همانگونه که از نتایج جدول فوق مشخص است اثر سطوح مختلف پتاسیم در خصوص صفات درصد پروتئین ،درصد پتاسیم، و میزان روی دانه در سطح یک درصد آماری معنی دار است .اثر عوامل فرعی آزمایش ،یعنی روش های مختلف مصرف  سولفات روی در خصوص درصد پروتئین دانه،،میزان روی دانه در سطح یک درصد آماری معنی داراست.اثرات متقابل هیچ یک از صفات مورد نظر معنی دار نبوده است.ذیلا هر کدام از صفات مورد نظر را بطور اختصاصی مورد بحث و بررسی قرار می دهیم:

الف-درصد پروتئین دانه

همانگونه که از نتایج جدول 3 مشخص است اثرات اصلی و اثرات فرعی آزمایش در خصوص صفت پروتئین دانه کاملا معنی دار است. مصرف پتاسیم باعث افزایش درصد پروتئین دانه شده است بطوریکه درصد پروتئین دانه از 45/10 درصد در تیمار K0 به 63/12  درصد در تیمار K2 رسیده است که موید 9/20   درصد افزایش درصد پروتئین می باشد.مصرف روی نیز باعث افزایش درصد پروتئین شده است.بطوریکه درصد پروتئین از 98/10 در تیمار بدون مصرف روی به 08/12 درصد در تیمار مصرف خاکی بعلاوه محلولپاشی سولفات روی رسیده است.نکته جالب توجه این است که روش های مختلف مصرف سولفات روی اثر معنی داری در افزایش درصد پروتئین دانه نداشته است.(شکلهای 1 و 2)

شکل 1-------------2--------------------------

پتاسیم از طریق فعال سازی بسیاری آنزیمهای گیاهی که روی فرایند فتوسنتز،کارایی مصرف آب،جذب نیتروژن و ساخت پروتئین دخالت دارند باعث افزایش میزان پروتئین دانه گندم می شود.

(Nguyen et all.,2002;Michail et al.,2004;Thalooth et al.,2006).

مارشنر (Marshner.,1995) نیز با بررسی نتایج محققان دیگر اعلام نمود که در اثر کمبود روی به دلیل رکود فعالیت آنزیمRNA ، مقدار اسیدهای آمینه زیاد و در نتیجه مقدار پروتئین دانه شدیدا کاهش می یابد.  بهبود میزان پروتئین دانه گندم در اثر کاربرد روی قبلا توسط محققان  گزارش شده است.(Singh et al,2004.,Vasconcelos et al,2011)

ب)محتوای پتاسیم و روی دانه

همانگونه که از نتایج جدول 3 مشخص است اثر عوامل اصلی آزمایش( سطوح مختلف پتاسیم دانه )بر میزان پتاسیم دانه سطح یک درصد معنی دار است.همانگونه که از نتایج فوق ملاحظه می شود اثر عوامل اصلی آزمایش( مقادیر مختلف پتاسیم ) بر درصد پتاسیم دانه کاملا مشهود است .بطوریکه درصد پتاسیم دانه از 461/0 در تیمار K0 به 605/0 در تیمار K2 رسیده است که موید30  درصد  افزایش درصد پتاسیم دانه است. دیگر پتاسیم باعث افزایش غلظت پتاسیم دانه می شود و کیفیت دانه گندم را افزایش می دهد. (Mehdi et all.,2001;Tariq and Shah.,2002). همانگونه که از نتایج جدول 3 مشخص است اثر عوامل اصلی و عوامل فرعی آزمایش در خصوص میزان روی دانه کاملا معنی دار است.همانگونه که از نتایج جدول فوق مشخص است مصرف پتاسیم باعث افزایش میزان روی دانه شده است بطوریکه میزان روی دانه از 8/26 در تیمار K0 به 4/32 در تیمار K2 رسیده است که موید 8/20 درصد افزایش میزان روی دانه است.مصرف روی نیز باعث افزایش میزان روی دانه شده است.بطوریکه میزان روی دانه از 2/25 میلیگرم در کیلوگرم در  تیمار بدون روی به 1/31 میلیگرم در کیلوگرم در تیمار مصرف خاکی بعلاوه محلولپاشی روی رسیده است که موید 4/23 درصد افزایش میزان روی می باشد. نتایج تحقیقات گلخانه ای ثواقبی و ملکوتی ( 1379 ) نشان داد که با مصرف سولفات روی ، غلظت روی دانه از 8/15 به 8/32 قسمت درمیلیون رسیده است . هم چنین غلظت کادمیوم دانه از 48/2 به 35/0 میلی گرم در کیلوگرم تنزل پیدا کرده است . کاشی راد(Kashirad,.1970) با انجام آزمایش روی خاکهای شدیدا آهکی استان فارس نتیجه گرفته است که با مصرف سولفات روی،غلظت روی در دانه گندم به طور چشمگیری افزایش یافت. گوپتاوهنس (Gupta and Hence., 2005 ) گزارش دادند که با مصرف پتاسیم و روی در یک نوع خاک هندوستان که دارای کمبود این دو عنصر بود. غلظت روی در دانه افزایش یافت.ثواقبی و ملکوتی (Savaghebi and Malakouti.,1999) تاثیر برهمکنش پتاسیم  و روی بر غلطت و جذب عناصر غذائی گندم در کرج را مطالعه نمودند و گزارش نمودند که مصرف این دو عنصر علاوه بر تاثیر معنی دار بر عملکرد دانه، غلظت و جذب کل آن ها را در دانه افزایش می‌دهند. آکاو و کوللی نیز مشابه این نتایج را در خصوص جو مشاهده کرده اند. (Akav and Koleli,2007)شکلهای 3 و 4 در این خصوص عرضه شده اند.

شکل 3-4-----------------------------

ح-اثر مصرف پتاسیم و روی بر غلظت کادمیوم  دانه و همبستگی غلظت پتاسیم و روی دانه با غلظت کادمیوم دانه:

نتایج این آزمایش نشان داد که مصرف پتاسیم به میزان دو برابر آزمون خاک بیشترین کاهش معنی دار  را در غلظت کادمیوم دانه باعث می شود.(شکل6 )مصرف روی نیز باعث کاهش غلظت معنی دار کادمیوم دانه  شده است و در این بین مصرف توام خاکی و محلولپاشی روی بیشترین میزان کاهش را در علظت کادمیوم باعث شده است(شکل5 ).

شکل 5-6------------

نتایج نشان می دهد که  بین غلظت پتاسیم و روی  دانه با غلظت کادمیوم دانه رابطه معنی دار آماری وجود دارد و از معادله درجه دوم پیروی میکند.غلظت پتاسیم و کادمیوم موجود در دانه از رابطه   Y=1.5x²-2.1X+0.94 با ضریب تبیین R²=0.86 پیروی می کند که موید نقش مثبت پتاسیم در کاهش غلظت کادمیوم دانه می باشد(شکل 7). غلظت روی و کادمیوم موجود در دانه نیز  از رابطه   Y=0.002x²-0.13X+2.56 با ضریب تبیین R²=0.94 پیروی می کند که موید نقش مثبت روی در کاهش غلظت کادمیوم دانه می باشد.(شکل 8).مشابه این نتایج توسط محققان گزارش شده است.(Farid,2003.,Adiloglu,2002.,Bhuttc et al,2006)

شکل 6-7------------

تایج تحقیقات گلخانه ای ثواقبی و ملکوتی ( Savaghebi and Malakouti.,2000) ،‌نشان داد که با مصرف سولفات پتاسیم ،غلظت کادمیوم در اندام هوائی 32درصد کاهش داشته است.  نامبردگان اذعان داشتند که پتاسیم و کادمیوم دارای بر هم کنش منفی می باشند ، لذا کاربرد سولفات پتاسیم در خاکهای آلوده می تواند اثرات سوء کادمیوم را بر عملکرد و جذب کادمیوم کاهش داده و به پایداری تولیدات کشاورزی و حفظ سلامتی جامعه کمک  نماید. .نتایج تحقیقات نشان می دهد که روی و کادمیوم دارای حامل های مشترکی برای جذب توسط ریشه گندم هستند،بنابراین در جذب با یکدیگر رقابت می کنند و اثر آنتاگونیسمی هستند.(Hart et all.,2002).از طرف دیگر مشخص شده است که در سیستم آوندی گیاه نیز روی مانع انتقال کادمیوم در مسیر آوند می شود،بهطوریکه افزایش غلظت روی در ساقه و برگ گندم،باعث کاهش انتقال کادمیوم به دانه گندم می شود.

(Welch et all.,1999;Olliver et all.,1994;Herren and Feller 1997).بنابراین واضح است که طبق نتایج تحقیقات صورت گرفته، برگپاشی روی باعث کاهش انتقال کادمیوم و در نتیجه کاهش غلظت کادمیوم دانه گندم شود.

(Cakmak et all.,2000;Zhu et all.,2001;Li and Zhu.,2002).

نتیجه گیری:

نتایج اجرای این آزمایش نشان داد که از آنجائیکه استفاده از فاضلاب شهری برای کشاورزی اجتناب ناپذیر است،می توان با اعمال مدیریت عناصر غذایی اثرات نامطلوب  مصرف فاضلاب را بهبود بخشید.در این راستا مصرف روی و پتاسیم،علاوه بر ارتقای خصوصیات کمی و کیفی دانه گندم، می تواند به کاهش کادمیوم دانه گندم کمک شایانی نماید . نتایج آزمایش نشان داد که اثرات اصلی (مصرف پتاسیم ) و اثرات فرعی (مصرف سولفات روی) در خصوص عملکرد دانه وکاه معنی دار است.مناسب ترین تیمار برای تولید دانه و کاه،مصرف پتاسیم بر مبنای آزمون خاک و مصرف سولفات روی در خاک و محلولپاشی می باشد.مصرف پتاسیم باعث افزایش درصد پروتئین دانه شده است بطوریکه درصد پروتئین دانه از 45/10 درصد در تیمار K0 به 63/12  درصد در تیمار K2 رسیده است که موید 9/20   درصد افزایش درصد پروتئین می باشد.مصرف روی نیز باعث افزایش درصد پروتئین شد.مصرف پتاسیم به میزان دو برابر آزمون خاک بیشترین کاهش معنی دار  را در غلظت کادمیوم دانه باعث شدمصرف روی نیز باعث کاهش غلظت معنی دار کادمیوم دانه  شد و در این بین مصرف توام خاکی و محلولپاشی روی بیشترین میزان کاهش را در علظت کادمیوم باعث شد.بین غلظت پتاسیم و روی  دانه با غلظت کادمیوم دانه رابطه معنی دار آماری وجود داشت و از معادله درجه دوم پیروی نمود.غلظت پتاسیم و کادمیوم موجود در دانه از رابطه   Y=1.5x²-2.1X+0.94 با ضریب تبیین R²=0.86 پیروی کرد که موید نقش مثبت پتاسیم در کاهش غلظت کادمیوم دانه است. غلظت روی و کادمیوم موجود در دانه نیز  از رابطه   Y=0.002x²-0.13X+2.56 با ضریب تبیین R²=0.94 پیروی کرد که موید نقش مثبت روی در کاهش غلظت کادمیوم دانه می باشد.