اثر كاربرد تلفيقي كودسبز و شيميايي بر ميزان كربن و نيتروژن خاك، كنترل علفهاي هرز و عملكرد كمي و كيفي چغندرقند

Effect of integrated application of green manure and chemical fertilizer on soil carbon and nitrogen, weed control, yield and quality of sugar beet

بهره‌برداري مداوم از خاك سبب كاهش مواد آلي و عناصر غذايي و استفاده بيش‌ازحد كودهاي شيميايي مي‌گردد. در چغندرقند به دليل نياز بالا، استفاده از كودهاي آلي اهميت بيشتري دارد. كودهاي سبز و تلفيق آنها با منابع شيميايي گامي درجهت كاهش مصرف كودهاي شيميايي و حركت به سوي كشاورزي پايدار است. در پژوهش حاضر ابتدا دو گونه نخودفرنگي و خلر به عنوان كودسبز كشت گرديد سپس ميزان توليد و ويژگي‌هاي آنها مانند مقدار نيتروژن و كربن به‌همراه اثر بر خصوصيات خاك درمقايسه با شاهد مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس اثر آنها به‌تنهايي و در تلفيق با مقادير كاهش يافته كود نيتروژن (160 و 80 كيلوگرم نيتروژن از منبع اوره) درمقابل 240 كيلوگرم اوره در تيمار مرسوم شيميايي و شاهد بدون كود، مجموعاً در هشت تيمار طي سالهاي زراعي 1391 تا 1393 بر چغندرقند مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج نشان داد كودهاي سبز ازنظر زيست‌توده توليدي، نيتروژن و كربن اختلاف معنيداري داشتند و نيتروژن، كربن و نسبت كربن به نيتروژن خاك را 50 روز پس از مصرف تغيير دادند. همچنين اثر مطلوبي بر كاهش تراكم و زيست‌توده علف هرز داشتند. بيشترين عملكرد ريشه (47 تن در هكتار) و زيست توده تر (56/8 تن در هكتار) در تيمار تلفيقي نخودفرنگي+ 160 كيلوگرم نيتروژن بدست آمد كه درمقايسه با كود شيميايي (41/2 تن در هكتار)، بالاتر بود. با كاهش مصرف نيتروژن در تيمارهاي تلفيق كودسبز نخودفرنگي، بالاترين عيارقند (20/3 درصد) به دست آمد. بيشترين مقادير درصد قند قابل استحصال نيز در تيمارهاي تلفيقي نخودفرنگي و كاربرد جداگانه كودهاي سبز (حدود 18%) حادث شد.د درحالي كه كمترين ميزان قند قابل استحصال مربوط به تيمار كود نيتروژن و تيمارهاي تلفيق خلر + نيتروژن (حدود 16%) بود. درنهايت بيشترين عملكرد قندخالص (8 تن در هكتار) در تيمار تلفيقي كودسبز نخودفرنگي+ 160كيلوگرم كود نيتروژن بود كه نسبت به شاهد 20 درصد افزايش داشت. در ساير تيمارهاي تلفيق نيز عليرغم كاهش مصرف يك تا دو سوم نيتروژن مصرفي در مقايسه با تيمار شيميايي مرسوم، عملكرد قندخالص كاهش محسوسي نيافت. كمترين ناخالصي شامل نيتروژن مضره، پتاسيم و سديم و كمترين قند ملاس در تيمارهاي كود سبز و يا تلفيق با مقادير كمتر نيتروژن به دست آمد. اين امر بيانگر اين است كه كاربرد كود سبزمصرف كود شيميايي را كاهش و ضمن حفظ عملكرد، كيفيت و سلامت محصول را افزايش داد.

Continuous exploitation of soil results in organic matter and nutrient elements loss, and excessive chemical fertilizer application. For sugar beet, due to its higher nutritional demands, application of organic fertilizer is more important. Solitary or integrated application of green manures is a step towards reducing chemical fertilizer application. In this study, two species of green pea and Lathyrus sativus L. were planted as green manure and their dry matter accumulation and characteristics such as nitrogen and carbon content besides their effects on soil properties were evaluated compared with control. Then, effects of solitary or integrated applications of the abovementioned legumes with reduced levels of nitrogen fertilizer (80 and 160 kg ha-1 from urea source) versus 240 kg ha-1 urea as common rate and no fertilizer application as control, in total 8 treatments, were evaluated on sugar beet during 2012-14. Results showed that green manures had significant differences in terms of produced biomass, nitrogen and carbon. They changed nitrogen, carbon and carbon to nitrogen ratio of the soil in 50 days after application. Green manures showed optimum effects on weed density and biomass reduction. The highest root yield (47 t ha-1) and biomass (56.8 t ha-1) were achieved in green pea manure plus160 kg N ha-1 which was higher than chemical fertilizer (41.2 t ha-1). The highest sugar content (20.3%) was obtained under low N application in integrated green pea treatments. The highest rate of extraction coefficient of sugar was obtained in integrated green pea treatments and solitary application of green manure (about 18%), while the lowest extraction coefficient of sugar (16%) was obtained in nitrogen fertilizer treatment as well as integrated application of Lathyrus sativus + N. The highest white sugar yield (8 t ha-1) was obtained in green pea plus 160 Kg ha-1 N which showed 20% increase compared with control. In other integrated treatments, in spite of 1/3 to 2/3 reduction in N application compared with control, white sugar yield had no significant reduction. The lowest impurities rate including amino-nitrogen, K, and Na, and the lowest molasses sugar were obtained in green manure treatments or integrated application with low N levels. In conclusion, green manure application reduced chemical fertilizers usage while maintained yield, quality and product safety.