استفاده از روش حد بحرانی نیترات پای بوته بمنظور کاهش مصرف کودهای نیتروژنه در محصول سیب زمینی

مقدار زیادی از کود نیتروژنه به‌دلیل پویایی (هم اوره و هم فرم­های نیتراته) و رشد محدود ریشه در اوایل دوره رشد، در اثر آبیاری به قسمت­های زیرین خاک منتقل شده و از دسترس ریشه گیاه خارج می­شود. به این دلیل، لازم است روش­هایی برای افزایش کارایی کودهای نیتروژنه در پیش گرفته شود. یکی از روش­های افزایش کارایی کود نیتروژنه، روش حد بحرانی نیترات پای بوته می­باشد. کاربرد روش حد بحرانی نیترات پای بوته می­تواند باعث حفظ سرمایه و زمان و بهبود عملکرد و کاهش احتمال آبشویی نیتروژن و آلودگی آب شود.

مگدوف و همکاران (1984) اولین ارائه‌دهندگان روش حد بحرانی نیترات پای بوته هستند. این روش به‌وسیله سایر محققین، در مناطق پرباران ایالات متحده به‌کار گرفته شد و تأثیر مثبتش تأیید شد (7). اساس این روش، آزمون نیترات خاک (N-NO₃) در عمق 30-0 سانتی­متری و در مرحله حدود 30-15 سانتی­متری ارتفاع ذرت (مرحله V₄ تا V₆ رشد) می­باشد (1). زمان انتخاب‌شده نمونه­برداری از دو جنبه حائز اهمیت است؛ اولاً چون هنوز ذرت به قدر زیاد رشد نکرده است، می­توان از ادوات استفاده و کود سرک را مصرف کرد و ثانیاً هنوز فرصت وجود دارد تا بتوان تأثیر شرایط آب و هوایی بهار را بر قابلیت دسترسی نیتروژن (برای باقیمانده فصل) ارزیابی کرد. اگرچه روش حد بحرانی نیترات پای بوته برای نخستین بار برای گیاه ذرت ابداع گردید ولی در سالیان بعد برای گیاهان دیگر نیز آزمایش شد. برای مثال حد بحرانی نیترات پای بوته برای سیب­زمینی، 20 میلی­گرم در کیلوگرم خاک و 20 روز بعد از خروج از سطح خاک برآورد شده است (8). روش حد بحرانی نیترات پای بوته، می­تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا کوددهی نیتروژنه خود را مدیریت و از کاربرد نیتروژن غیر ضروری، اجتناب کنند. این امر در عوض باعث کاهش غلظت نیترات در آب­های زیرزمینی خواهد شد و عملکرد بیشینه می­شود (7).

سیب­زمینی جزو مهم‌ترین محصولات زراعی دنیا است و بعد از ذرت، گندم و برنج چهارمین محصول از نظر تولید محصول در دنیا می­باشد (6). در ایران هم سیب­زمینی با 5/4 میلیون تن تولید بعد از گندم، نیشکر، گوجه‌فرنگی و یونجه بیش‌ترین مقدار تولید را به‌خود اختصاص داده است. ضریب تبدیل انرژی در محصول سیب‌زمینی بسیار مطلوب می­باشد و با مصرف یک واحد آب، بیش‌ترین ماده خشک را در بین محصولات زراعی عمده کشور تولید می‌کند به­طوری که با استفاده از 3/1 درصد سطح زیر کشت کل اراضی کشور و حدود 5/2 درصد اراضی آبی کشور، حدود 7 درصد کل تولیدات زراعی به محصول سیب­زمینی اختصاص دارد (5). متوسط عملکرد در واحد سطح سیب‌زمینی در کشور بسیار متغیر است و استان همدان با 43 تن در هکتار، بیش‌ترین و استان گلستان با حدود 17 تن در هکتار، کم‌ترین عملکرد کشور را دارا می­باشند (5)

نیتروژن یکی از مهم‌ترین عناصر غذایی مورد نیاز سیب‌زمینی می‌باشد به‌طوری که رشد و تولید این گیاه به‌شدت تحت تأثیر این عنصر غذایی قرار می‌گیرد. مقدار نیتروژن لازم در زراعت سیب‌زمینی بسته به هدف استفاده از محصول و نوع خاک، متغیر است. تأمین نیتروژن به­عنوان مهم‌ترین عنصر مورد نیاز گیاهان در خاک، عمدتاً از طریق مواد آلی صورت می­گیرد. در خاک­های مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌دلایل مختلف، مواد آلی خاک بسیار پائین است. لذا عمده نیتروژن مورد نیاز گیاه از طریق کودهای شیمیایی نیتروژنه، تأمین می­شود. تأثیر این کودها بر عملکرد محصول بستگی به میزان و نحوه کود مصرفی، نوع گیاه، و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک دارد. مصرف مقدار زیاد نیتروژن، رشد ساقه و برگ را تحریک کرده و تشکیل غده­ها را به تأخیر می­اندازد و باعث تجمع نیترات می­شود. در صورت مصرف بیش از حد نیتروژن، مقدار ماده خشک کاهش و قندهای احیایی، پروتئین و نیترات افزایش می­یابند (2). مصرف تمامی کود نیتروژنه توصیه­شده در اول فصل باعث آبشویی، تصعید و هدررفت آن شده و کارایی را به‌شدت کاهش می­دهد. هم‌چنین مصرف بیش از نیاز کودهای نیتروژنه، باعث تجمع نیترات در بافت­های گیاهی شده و سلامتی جامعه هدف را به مخاطره می­اندازد. نتایج تحقیقات نشان داده است که بین گیاهان از لحاظ توانایی تجمع نیترات در بافت­های گیاهی، اختلاف زیادی وجود دارد. سبزیجات به‌خصوص سبزیجات برگی و گیاهان علوفه­ای از جمله گیاهانی هستند که در این زمینه بیش‌تر فعال می­باشند. غده سیب‌زمینی، پیاز، هندوانه، خیار و گوجه‌فرنگی از این نظر در حد متوسط قرار دارند و در این مقایسه اسفناج، کاهو و چغندرقند محصولاتی هستند که نیترات کمتری در بافت‌های آن­ها تجمع می­یابد (4).

یکی از روش­هایی که می­تواند از هدررفت کودهای شیمیایی جلوگیری کرده و کارایی مصرف آن­ها را افزایش دهد، روش حد بحرانی نیترات پای بوته[1] است. با استفاده از این روش، هم می­توان میزان مصرف کودهای نیتروژنه را مدیریت کرد و هم از تجمع نیترات در بافت­های گیاهی جلوگیری به‌عمل آورد.