بهبود عملکرد محصول سیب زمینی با استفاده از کود سبز

این پژوهش، با هدف بررسی تأثیر گیاهان چاودار، ارزن و مخلوط جو و ماشک معمولی به ­عنوان کود سبز بر بهبود عملکرد محصول سیب­ زمینی در دو مزرعه آزمایشی واقع در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان (ایستگاه اکباتان) و مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (ایستگاه آلاروق) اجرا شد (2) (شکل 1).

براساس نتایج آزمون خاک و با توصیه مجری پروژه از مؤسسه تحقیقات خاک و آب بعد از آماده­ سازی زمین در اوائل پائیز، مقدار 150 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل و 25 کیلوگرم کود سولفات روی استفاده شد. میزان کود اوره مصرفی 150 کیلوگرم در هکتار بود که  با آبیاری دوم پس از کشت سیب ­زمینی،  در زمان فاروئر زدن و  باقیمانده در زمان گلدهی به زمین اضافه شد.

در اواسط آبان­ماه و پس از آماده­ سازی زمین و کوددهی، بذرپاشی کودهای سبز با دست انجام شد و سپس خاک­دهی روی بذرها با زدن دیسک صورت گرفت. تیمارهای کود سبز شامل: چاودار (Kg ha^-130)، ارزن (Kg ha^-15)، جو 30 درصد و ماشک 70 درصد (Kg ha^-1100)، مخلوط چاودار با جو و ماشک (نصف تیمارهای تک ­کشتی) و آیش (بدون کود سبز) بودند. در اواخر اردیبهشت زمین، شخم و سپس سیکلوتیلر زده شد تا ساقه ­ها و برگ ­های این گیاهان به‌خوبی خرد شده و با خاک مزرعه مخلوط شوند.

در این تحقیق، از غده­ های بذری سیب ­زمینی رقم اگریا[1] استفاده شد. پس از تنظیم فاصله 75 سانتی­متری هر ردیف با ردیف کناری و فاصله 25 سانتی­متری هر گیاه با گیاه کناری، کاشت غده­ های بذری با دستگاه سیب ­زمینی ­کار خودکار انجام شد. برای هر تیمار، چهار ردیف سیب­ زمینی کشت شد و دو خط کناری به­ عنوان حاشیه در نظر گرفته شد. کشت غده ­های سیب ­زمینی سه هفته تا یک ماه پس از مخلوط شدن کود سبز با خاک و فرصت کافی برای پوسیدگی اولیه کود سبز انجام شد. عملکرد محصول نیز سه ماه پس از کشت غده­ های بذری ارزیابی شد. هنگام نمونه ­برداری از دو خط وسطی هر تیمار نمونه ­برداری انجام شد.

واحد آزمایشی در این تحقیق، یک کرت با ابعاد 3×10 متر با سطح 30 متر­مربع بود. غده­ های سیب­زمینی در هر کرت در چهار ردیف کشت شدند و میانگین داده ­های 10 بوته به ­عنوان نتیجه هر تیمار در نظر گرفته شد. تجزیه واریانس داده ­ها با استفاده از نرم‌افزار Minitab (version 16) انجام شد. سپس با توجه به معنی­دار شدن تیمارها با روش توکی مقایسه میانگین شدند.

نتایج این تحقیق نشان داد که گیاه ارزن گزینه مناسبی برای کشت در مزارع سیب ­زمینی در استان­های همدان و اردبیل نیست. در هر دو مزرعه آزمایشی، سایر گیاهان رشد خوبی داشتند اما به‌دلیل سرمای زودرس در این مناطق، گیاه ارزن سبز نشد. در سال دوم با هدف گریز از دوره سرما، کشت ارزن به­ جای آبان‌ماه در اسفندماه انجام شد اما باز هم به‌دلیل سرمای زیاد و بارش شدید برف در این مناطق، بذرهای ارزن سبز نشدند و کاشت ارزن به­ عنوان کود سبز در زراعت سیب ­زمینی در این مناطق نامناسب تشخیص داده شد.

در مزرعه آزمایشی ایستگاه تحقیقاتی اکباتان واقع در استان همدان، استفاده از تیمار مخلوط جو و ماشک موجب افزایش عملکرد به‌میزان 95/22 درصد نسبت به تیمار شاهد (آیش) شد. در تیمار آیش، عملکرد 133/5 کیلوگرم در واحد آزمایشی (30 مترمربع) بود در حالی­که میزان عملکرد در تیمار مخلوط جو و ماشک، 662/6 کیلوگرم در واحد آزمایشی بود. در تیمار دیگر که علاوه بر مخلوط جو و ماشک هم‌زمان گیاه چاودار نیز به­عنوان کود سبز کشت شده بود، وزن غده 10 بوته برداشت‌شده در واحد سطح آزمایشی 997/5 کیلوگرم بود و افزایش عملکرد به‌میزان 40/14 درصد نسبت به شاهد مشاهده شد (شکل 2). براساس آزمون توکی، تیمارها از نظر آماری در سطح احتمال 5% اختلاف معنی‌دار دارند.

نتایج حاصل از مزرعه آزمایشی ایستگاه تحقیقاتی آلاروق واقع در استان اردبیل نشان داد که استفاده از چاودار به­عنوان کود سبز، افزایش عملکرد 27/97 درصد نسبت به شاهد را به­ همراه دارد. هم‌چنین کاشت مخلوط جو و ماشک پیش از زراعت سیب ­زمینی موجب افزایش14/87 درصدی عملکرد نسبت به تیمار آیش شد. در این مزرعه آزمایشی، وزن غده 10 بوته برداشت‌شده در واحد سطح آزمایشی در تیمار چاودار 5/545، در تیمار مخلوط جو و ماشک 4/692 و تیمار آیش 3/994 کیلوگرم بود (شکل 3). براساس آزمون توکی، تیمارها از نظر آماری در سطح احتمال 5% اختلاف معنی‌دار دارند.

سیب ­زمینی (Solanum tuberosum L.)،  با تولید سالانه 400 میلیون تن، پس از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول کشاورزی پرمصرف در دنیا است (6 و 10). اهلی کردن سیب ­زمینی حدود 8000 سال پیش در منطقه ­ای واقع در مرز بین کشورهای پرو و بولیوی انجام شد. در طول تاریخ، سیب ­زمینی با داشتن ویژگی ­های برجسته ­ای از جمله: عملکرد بالا در مدت زمان کوتاه، زمین کم مورد نیاز برای کشت و سازگاری آن با طیف وسیعی از شرایط محیطی به امنیت غذایی و ریشه ­کنی فقر کمک کرده است (8). غده سیب ­زمینی سرشار از کربوهیدرات ­ها، ویتامین ­ها و مواد معدنی مختلف می­ باشد و به‌دلایل یادشده، یک محصول بسیار مهم در کشاورزی ارگانیک است و به ­عنوان یک محصول با تقاضای بالا در بازار محصولات کشاورزی شناخته می‌شود (3 و 6).

داده­ های آمارنامه کشاورزی نشان می ­دهد که در سال زراعی 1402-1401، سطح زیرکشت سیب‌زمینی در کشور حدود 141 هزار هکتار و میزان تولید آن حدود 5,246 هزارتن بوده است. استان­ های همدان، اردبیل، جنوب کرمان، فارس، اصفهان، کردستان و چهارمحال و بختیاری به ­ترتیب بیش‌ترین تولید سیب­ زمینی را به‌خود اختصاص داده­ اند. در این سال زراعی، بیش‌ترین عملکرد در مناطق کشت عمده سیب­ زمینی یادشده بین 34 تا 42 تن در هکتار متغیر بوده است (1). این تفاوت نشان می ­دهد که عملکرد و کیفیت محصول سیب ­زمینی به ­شدت تحت تأثیر عوامل مختلف مانند: رقم، شرایط اقلیمی، روش ­های مختلف حاصلخیزی خاک، تناوب زراعی، روش­ های کشت و چالش­ های مرتبط با آفات و بیماری ­های گیاهی قرار دارد (3). علاوه بر آن رشد و نمو و کیفیت محصول سیب‌زمینی به‌شدت تحت تأثیر ویژگی­ های ژنتیکی، فیزیکی، فیزیولوژیکی و سلامت غده‌های بذری می ­باشد. نسبت بین عملکرد واقعی و بالقوه محصول سیب ­زمینی از 10 تا 75 درصد متغیر است اما این نسبت به­ طور معمول بین 30 تا 40 درصد است و بدیهی است که به سطح نهاده­ های استفاده‌شده، بستگی دارد. کاهش این فاصله با مدیریت زراعی مناسب امکان­ پذیر است، مشروط بر این­که‌ استفاده از نهاده‌های کشاورزی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد و تغییرات اقلیم روی عملکرد محصول تأثیر نگذارند (5).

1- نتایج بررسی ­های میدانی، تفاوت عملکرد بین سامانه‌های کشاورزی مرسوم و ارگانیک زراعت سیب ­زمینی را نشان می ­دهد که این تفاوت با کوددهی کم‌تر در سامانه‌های ارگانیک و حفاظت محصول در برابر تنش ­های زنده و غیرزنده ارتباط دارد. این تحقیقات نشان می ­دهد که 48 درصد این تفاوت به کاهش کوددهی و به‌ویژه کودهای ازته در مزارع کشت ارگانیک و 25 درصد به آفات و بیماری‌های گیاهی که به ­طور عمده شامل: سوختگی دیرهنگام ناشی از Phytophthora infestans و سوسک کلرادو (Leptinotarsa decemlineata) است، بر می­ گردد (6).

استفاده از اصلاح­ کننده­های ارگانیک خاک یکی از روش­های زراعی مؤثر در بهبود عملکرد محصولات کشاورزی است (4). گیاهانی که به­ عنوان کود سبز در تناوب با گیاهان زارعی استفاده می ­شوند، منبع مهم کودهای آلی هستند. شخم زدن و دفن کردن کود سبز در خاک موجب حاصلخیزی و افزایش کیفیت خاک به ­ویژه افزایش نیتروژن و پتاسیم می ­شود. ماشک گل‌خوشه‌ای[1] یا ماشک زمستانی (Vicia villosa Roth.)، ماشک معمولی[2] (Vicia sativa L.) و ماشک شیری[3] یا ماشک چینی (Astragalus sinicusL.) از تیره لگومینوز[1]، گزینه ­های مناسبی برای کود سبز هستند. نیتروژن هوا که برای گیاهان زراعی غیرقابل استفاده است، به‌وسیله باکتری­ های مستقر در گره­ های ریشه­ های این گیاهان تثبیت شده و با افزایش محتوای نیتروژن خاک، موجب تقویت آن می ­شوند (9). از دیگر اثرات کودهای سبز، افزایش جمعیت میکروب­ های مفید موجود در ریزوسفر گیاهان و به‌تبع آن ارتقاء عملکرد محصول و کاهش خسارت ناشی از بیماری­ های گیاهی است (7).