بررسی وضعیت عناصر غذایی و عملکرد محصول در مزارع سیب زمینی خراسان رضوی

 برای تأمین غذای جمعیت رو به افزایش جهان، ناگزیر به افزایش تولید محصولات استراتژیک کشاورزی در واحد سطح هستیم. سیب‌زمینی یکی از محصولات مهم زراعی است که جایگاه ویژه ­ای در سبد غذایی خانوار و اقتصاد کشاورزان دارد ودر مقیاس جهانی بعد از ذرت، گندم و برنج در رتبه چهارم اهمیت قراردارد (7). اگرچه بسیاری از جنبه ­های به نژادی و به‌زراعی سیب‌زمینی در کشور نظیر معرفی رقم مناسب برای اقلیم‌های مختلف، تعیین نیاز آبی و غذایی و توصیه کودی آن­ها تا حدود زیادی انجام شده است اما نگاهی به آمار تولید سیب‌زمینی در استان­ها و شهرستان­های مختلف، نشان‌دهنده مقادیر گوناگون ازعملکرد این محصول در واحد سطح می‌باشد. اختلافات بسیار زیاد عملکرد بین زارعین مختلف (به‌ عنوان مثال عملکردکمتر از 20 تن در هکتار در متوسط‌ترین مزرعه در مقابل 113 تن در هکتار در مزرعه کشاورز نمونه استانی آقای خزایی با کشت رقم آریندا در خراسان رضوی) و فاصله بسیار زیاد حدود 70 درصد زارعین با کشاورزان پیشرو نشان دهنده آن است که هنوز نفوذ دانش در جامعه کشاورزان به صورت یکنواخت و گسترده محقق نشده است.برای افزایش تولید هر محصول زراعی از جمله سیب‌زمینی، ارتقاء دانش و عملکرد در مزارع متوسط و ضعیف و نزدیک کردن آن­ها به شرایط کشاورزان با عملکرد بالا امری ضروری است. برای رسیدن به این مهم در هر منطقه، بررسی گسترده همه جنبه­ های تولید از جمله حاصلخیزی خاک و تغذیه، مکانیزاسیون، رقم، کیفیت آب و سایر جنبه های مدیریتی کشت و کار در گروه های با عملکرد کم، متوسط و زیاد از اهمیت خاصی برخوردار است. چرا که با داشتن اطلاعات کافی از عوامل موثر بر تولید در هر گروه و مقایسه آن­ها با یکدیگر می ­توان به تحلیل علل اختلاف عملکرد این جوامع پرداخت و راهکارهای عملی برای رفع محدودیت‌های تولید و افزایش عملکرد را استنتاج کرد.

این پژوهش به منظور بررسی مزارع سیب‌زمینی از جنبه حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه در دو گروه کشاورزان با عملکرد زیادو متوسط در استان خراسان رضوی انجام شد. تعداد 60 مزرعه سیب‌زمینی از3 شهرستان تربت حیدریه، فریمان، و قوچان باتوجه به سوابق تولید سال­ های قبل به نحوی انتخاب شدند که طیف وسیعی از عملکرد را داشته باشیم. در هر مزرعه در اوایل گلدهی یک نمونه مرکب از تمام برگ و در ابتدای کاشت، یک نمونه مرکب خاک از عمق 0 تا 30 سانتیمتر تهیه شد. در نمونه‌های برگ، غلظت عناصر غذایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن،منگنز، روی و مس اندازه‌گیری شد (2). در نمونه های خاک مربوط به هر مزرعه نیز پارامترهایی از قبیل pH گل اشباع خاک، شوری عصاره اشباع خاک، درصد آهک، بافت، کربن آلی و مقادیر نیتروژن کل، فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز، روی و مس قابل استفاده گیاه اندازه‌گیری شد (2). در هر مزرعه نوع و مقدار کود مصرفی، روش آبیاری، رقم کشت شده و سایر اطلاعات مدیریتی در فرم های مخصوصی یادداشت‌برداری شد. در زمان برداشت محصول نیز عملکرد هر یک از 60 مزرعه مورد مطالعه اندازه‌گیری شد و وضعیت مزارع از لحاظ پارامترهای فوق جمع‌بندی گردید (3، 5 و 6). پس از آن بر اساس مقادیر عملکرد، مزارع در دو گروه با عملکرد زیاد (40 تن در هکتار و بیشتر) و متوسط (کمتر از 40 تن در هکتار) گروه‌بندی شدند و این گروه‌ها با یکدیگر مقایسه شدند.

میانگین عملکرد غده در بین 60 مزرعه مورد مطالعه 37/6 تن در هکتار بود. بیشترین عملکرد غده 60/5 تن در هکتار و کمترین آن 20 تن در هکتار اندازه­ گیری شد. در این 60 مزرعه، شاخص میانه برای عملکرد غده 40 تن در هکتار محاسبه شد. به عبارت دیگر عملکرد غده در50 درصد از مزارع کمتر از 40 تن در هکتار و در 50 درصد دیگر بیش از 40 تن در هکتار بود.

آنچه از بررسی خصوصیات شیمیایی خاک مزارع مورد مطالعه بر می ­آید. pH گل اشباع بین 7/5 تا 8/2 و شوری خاک (هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک) بین 0/5 تا 14 دسی زیمنس بر متر متغیر بود. خاک41 درصد از مزارع، شور (EC بیش از 4 دسی زیمنس بر متر) و 59 درصد از مزارع، غیر شور (EC کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر) بود.

تمامی 60 مزرعه مورد مطالعه از لحاظ کربن آلی و نیتروژن کل، فقیر بودند. خاک 54 درصد از مزارع دچار فقر فسفر و 18 درصد از آن ها دچار کمبود پتاسیم بودند. بیش‌بود فسفر در 25 درصد از مزارع و بیش بود پتاسیم در 56 درصد از مزارع به چشم می­خورد. خاک 98 درصد از مزارع، دچار فقر آهن قابل استفاده برای گیاه بود. 64 و 58 درصد از مزارع نیز به ترتیب  از لحاظ روی و منگنز قابل استفاده برای گیاه فقیر بودند.

بر اساس نتایج تجزیه نمونه ­های برگی برداشت شده از 60 مزرعه مورد نظر مقدار نیتروژن برگ در 34 درصد از مزارع در دامنه کمبود قرار داشت. مقدار فسفر برگ در 17 درصد از مزارع در محدوده کمبود و در 81 درصد از مزارع در محدوده مطلوب بود. غلظت پتاسیم برگ در تمام 60 مزرعه مورد مطالعه، کمتر از دامنه مطلوب بود. این مزارع از لحاظ غلظت آهن و منگنز در گیاه کمبودی نداشتند ولی از لحاظ غلظت روی در گیاه 90 درصد آن­ها دچار کمبود این عنصر غذایی بودند. از لحاظ وضعیت مس در گیاه نیز تنها 2 درصد از مزارع دچار کمبود بودند و غلظت این عنصر در 86 درصد از مزارع در وضعیت مطلوب بود.

در 60 مزرعه مورد بررسی دامنه عملکرد20 تا 60/5 تن در هکتار و شاخص میانه عملکرد 40 تن در هکتار بود، بنابراین مزارع در دو گروه با عملکرد متوسط (عملکرد 20 تا 40 تن در هکتار) و خوب (عملکرد 40 تا 60 تن در هکتار) گروه بندی شدند.همان‌طور که قبلا اشاره شد یکی از عوامل تأثیرگذار بر عملکرد محصول، وضعیت حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه است. برای پی بردن به بخشی از دلایل اختلاف عملکرد مزارع متوسط با خوب، این دو گروه با استفاده از آمار توصیفی و استنباطی با یکدیگر مقایسه شدند (جدول 3). مقایسه دو جامعه خوب و متوسط با استفاده از آزمون t، تفاوت آماری دو جامعه را از لحاظ عملکرد محصول، شوری خاک، آهن، منگنز و روی معنی‌دار تشخیص داد.

شاخص میانه برای عملکرد غده در گروه خوب 45 و در گروه متوسط 30 تن در هکتار می باشد.دامنه عملکرد در گروه خوب 40 تا 60/5 و در گروه متوسط 20 تا 38 تن در هکتار اندازه‌گیری شده است. مقایسه پارامترهای خاکی در دو جامعه نشان می­ دهد که شاخص میانه برای شوری خاک در جامعه خوب 2 دسی زیمنس بر متر و برای جامعه متوسط 5 دسی زیمنس بر متر می‌باشد. در واقع جامعه متوسط از لحاظ شوری خاک در وضعیت نامطلوبی نسبت به جامعه خوب قرار دارد چراکه در 50درصد از مزارع این جامعه شوری خاک بیش از 5 دسی زیمنس بر متر است و  همچنین 55 درصد از مزارع این گروه شوری خاک بیش از 4 دسی زیمنس بر متر دارند که جزو خاک‌های شور محسوب می‌شوند. اما در جامعه خوب اولا 50 درصد از مزارع شوری خاک کمتر از 2 دسی زیمنس بر متر دارند ثانیا 75 درصد آن‌ها با توجه به شوری کمتر از 4 دسی زیمنس جزو خاک‌های غیر شور می‌باشند. از لحاظ کربن آلی و ازت کل در خاک، هر دو گروه میانه‌ها و دامنه مشابه هم دارند و در هر دو گروه 100 درصد مزارع از لحاظ این  دو عنصر دچار کمبود هستند.

با در نظر گرفتن موارد فوق به نظر می‌رسد برای داشتن عملکردهای 40 تا 60 تن در هکتار در شرایط مشابه مزارع متوسط مورد بررسی در این تحقیق اولا بایستی خاک‌های با شوری کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر انتخاب شوند. ثانیا مصرف کودهای نیتروژنی و پتاسه تا سطح توصیه بر مبنای آزمون خاک افزایش یابد. علاوه بر آن محلول‌پاشی یک تا 2 بار کودهای کامل میکرو به مقدار 1تا 1/5کیلوگرم در هکتارو مصرف اسید هیومیک به میزان 3 تا 6 لیتر در هکتار به همراه کودهای فسفر بالا نظیر 10-52-10 به مقدار5 تا 7 کیلوگرم در هکتار ، کودهای زیستی و کودهای دامی(25 تا 30 تن در هکتار) در برنامه مدیریت تغذیه و حاصلخیزی خاک مزرعه قرار گیرد.

در صورت مصرف کودهای فسفره به صورت پخش سطحی به جای مصرف نواری، کارایی مصرف کودهای فسفره کاهش می‌یابد. علاوه بر آن سبب تاثیر بیشتر واکنش‌های شیمیایی (ناشی از pH قلیایی و آهکی بودن خاک) در تبدیل فسفر به شکل غیر قابل استفاده برای گیاه شده و با وجود مصرف زیاد کود فسفره، افزایش چندانی در فسفر قابل استفاده خاک رخ نمی‌دهد. مصرف کودهای پتاسه به صورت پخش و اختلاط آن با توده خاک در هنگام کاشت نیز از کارایی مصرف کود پتاسه می­ کاهد. چراکه در این حالت اولا بخش زیادی از کود مصرفی در فواصل مکانی دور از ریشه قرار گرفته و ثانیا محبوس شدن پتاسیم در ساختمان رس‌های خاص به مقدار بیشتری رخ می­ دهد لذا دسترسی ریشه به پتاسیم مصرفی کاهش می‌یابد. بنابراین ضروری است در مورد مصرف کودهای فسفر وپتاسیم، مصرف بخش عمده کود در هنگام کاشت و به صورت نواری زیر و کنار بذر انجام شود ودر دوره داشت از مصرف تکمیلی کودهای فسفر بالا و پتاس بالا به صورت کود آبیاری بهره‌مند شد.

برای نیل به عملکردهای بالاتر از 60 تن در هکتار در جوامع خوب، کم کردن انحراف از توصیه کودی و استفاده از روش‌های نوین تغذیه گیاه پیشنهاد می‌شود. در این روش‌ها  علاوه بر توجه ویژه به مقدار، روش و زمان مصرف کودهای ماکرو و میکرو و کودهای دامی پوسیده، بهره‌گیری از کود آبیاری اسید هیومیک و محلول‌پاشی اسیدهای آمینه و محرک‌های رشد نظیر عصاره جلبک دریایی قبل از گلدهی و مصرف تکمیلی سولوپتاس با آب آبیاری در مرحله بعد از سبز شدن تا پایان حجیم شدن غده و مصرف تکمیلی کودهای فسفر بالا در مرحله تشکیل غده توصیه می شود. ضمنا با توجه به بالا بودن pH خاک در مزارع تحت کشت استان و تاثیر آن بر قابلیت جذب بسیاری از عناصر غذایی، توجه ویژه به مصرف گوگرد در حد 150 تا 200 کیلوگرم در هکتار به فرم گوگرد بنتونیتی و یا 5 تا 12 لیتر در هکتار گوگرد مایع در 2 تا 3 تقسیط توصیه می‌شود.

خراسان رضوی با داشتن حدود 4979 هکتار مزارع سیب‌زمینی و عملکرد متوسط 32/7 تن در هکتار، جایگاه سیزدهم کشوری از لحاظ سطح زیرکشت این محصول و جایگاه چهاردهم کشوری از لحاظ عملکرد آن را به خود اختصاص داده است (1). عمده‌ترین مناطق کشت سیب‌زمینی در این استان در شهرستان­ های تربت حیدریه، فریمان و بعد از آن نیشابور، قوچان، تربت جام و چناران قرار دارد. متوسط عملکردسیب‌زمینی دراین استان بسیار متغیر و در دامنه وسیعی، از 19 تن در هکتار در بجستان تا 37 تن در هکتار در چناران تغییر می­ کند(4).  دامنه تغییرات عملکرد متوسط سیب‌زمینی در کشور نیز بسیار وسیع می‌باشد. استان گیلان باحدود 14/5 تن در هکتار و استان کرمانشاه با 45 تن در هکتار دو حد پایینی و بالایی این دامنه می‌با‌شند(1). دامنه‌های گسترده عملکرد سیب‌زمینی چه در سطح کشور و چه در سطح استان در واقع می­ تواند نشان‌دهنده وجود اختلاف و تفاوت عمیق در بعضی عوامل موثر بر تولید اعم از عوامل اقلیمی، خاکی و مدیریتی باشد. شناخت این تفاوت ­ها در بین استان­ ها، شهرستان­ های یک استان و حتی مزارع یک شهرستان می ­تواند گام موثری در جهت شناسایی موانع تولید و دستیابی به راهکارهای عملی رفع آن محسوب گردد. علاوه بر آن پر واضح است که مقایسه علمی شرایط ذاتی و مدیریتی مزارع متوسط و خوب توسط محققین و تبیین آن از طریق مروجین پهنه در هر منطقه با توجه به استعدادها و محدودیت‌های ذاتی تولید در آن ناحیه، بعنوان ابزاری برای انتقال و نفوذ عملی دانش از کشاورزان خوب به کشاورزان متوسط مورد استفاده قرار گیرد. در همین راستا در تحقیق حاضر که در سال زراعی 98-1397 به صورت میدانی در استان خراسان رضوی انجام شد تعداد 60 مزرعه سیب زمینی در سطح 3 شهرستان فریمان، تربت حیدریه و قوچان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و بخشی از تفاوت‌های بین مزارع خوب و متوسط از دیدگاه حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.