بررسي تأثير كامپوزيت‌ اوره-پودر پوست ميوه انار بر مقدار جذب فسفر، آهن و عملكرد دانه در ذرت

Study the effect of peel powder of pomegranate fruit/urea composites on P and Fe uptake content and on grain yield of corn (zea maize

سابقه و هدف: استفاده از كودهاي نيتروژني به منظور افزايش عملكرد گياهان زراعي امري اجتناب ناپذير است. اما مصرف اين كودها داراي مشكلات زيست محيطي متعدد از جمله آبشويي نيترات و ورود آن به آبهاي زيرزميني و هدر رفت نيتروژن به صورت نيتروز اكسيد و ورود به اتمسفر است. يكي از راهكارهاي مناسب جهت كاهش اين هدررفت استفاده تلفيقي از پلي‌فنل‌هاي گياهي در اختلاط با كودهاي نيتروژنه است. شواهد متعدد نشان مي‌دهند كه پلي‌فنول‌هاي گياهي مي‌توانند با كندرها كردن اوره و بهبود جذب آن، باعث كاهش هدر رفت نيتروژن از خاك شوند. علاوه بر آن، اين تركيبات مي‌توانند بر فراهمي زيستي ساير عناصر ضروري در خاك تأثير مثبت داشته باشند. مواد و روش‌ها: به‌ منظور بررسي اثر كامپوزيت اوره- پودر پوست انار غني از پلي فنل بر عملكرد دانه ذرت (سينگل كراس 704)، فسفر و آهن، طرح مزرعه‌‌اي در قالب بلوك كامل تصادفي در سال 1393 با 7 تيمار در 3 تكرار در مزرعه تحقيقاتي پرديس ابوريحان دانشگاه تهران انجام شد. تيمارهاي مورد بررسي بر حسب (كيلوگرم بر هكتار) شامل: شاهد (بدون كود)،kg/ha 180 پودر پوست ميوه انار، kg/ha 180 اوره، 180 پودر پوست ميوه انار+ kg/ha 180 اوره (ميكروكامپوزيت-به روش مكانيكي)، kg/ha 180 پودر پوست ميوه انار+ kg/ha 180 اوره (ميكروكامپوزيت–به روش شيميايي)، kg/ha 180 پودر پوست ميوه انار+ kg/ha 180 اوره (نانوكامپوزيت-به روش مكانيكي) و kg/ha 180 پودر پوست ميوه انار+ kg/ha 180 اوره (نانوكامپوزيت-به روش مكانيكي-شيميايي يا اكسترودر) بودند. صفات عملكرد دانه، ميزان جذب آهن توسط برگ و دانه و غلظت فسفر برگ در زمان رسيدگي اندازه‌گيري شد گرديد. يافته‌ها: نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه تيمار اوره به تنهايي تاثير معني‌داري روي عملكرد دانه نداشت ولي تيمار پودر گياهي غني از پلي فنل به تنهايي و يا كامپوزيت هاي اوره/پودر گياهي غني از پلي فنل بطور معني‌داري باعث افزايش عملكرد دانه، جذب آهن توسط برگ و غلظت آهن دانه نسبت به شاهد شدند. بيشترين ميزان جذب آهن در تيمار تركيب 180 پودر پوست ميوه انار +180 اوره (نانوكامپوزيت-به روش مكانيكي-شيميايي يا اكسترودر) و به ميزان 54 ميلي گرم بر متر مربع مشاهده شد كه داري اختلاف معني‌داري در سطح 5 درصد با تيمار شاهد و تيمار كاربرد 180 اوره بود. به نظر مي رسد كه خاك مزرعه از نظر آهن به حدي كمبود شديد داشته است كه بر اساس قانون ليبيك، مصرف فقط نيتروژن بصورت اوره تاثيري روي عملكرد دانه نداشته است ولي پودر حاوي پلي فنل بعلت رفع اين كمبود، توانسته جذب مقدار آهن توسط برگ و در نتيجه عملكرد دانه را بهبود ببخشد. نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه خاك مورد آزمايش بعلت فقر شديد آهن به مصرف اوره به تنهايي عكس العمل نشان نداد. ولي مصرف پودر گياهي غني از پلي فنل به تنهايي و يا بصورت كامپوزيت اوره/ پودرگياهي غني از پلي فنل باعث شد كه با افزايش جذب آهن توسط برگ بطور معني دار، عملكرد دانه را بهبود بخشد.

Background and Objectives: The use of nitrogen fertilizers to increase crop yield is unavoidable. However, they application have so much environmental problems such as nitrate leaching to underground water and nitrous oxide emission to atmosphere. One of suitable solvent for these problems is the slowing release of urea to soil by compositing it with plant polyphenols. There are several documents that shows plant polyphenols can slow release nitrogen from urea and therefore can diminish N loss to underground water and atmosphere. In addition, they have positive effect on availability of necessary nutrient elements. Materials and Methods: To study the effect of composite of pomegranate fruit powder rich of polyphenol (PFP)-urea on yield of corn (single cross 704) and P and Fe uptake, a randomized completely block design with 7 treatments and 3 replications was conducted in University of Tehran, college of Aburaihan on 1393. Treatment were included: control (without fertilizer), 180 PFP (kg/ha), 180 urea (kg/ha), 180 PFP + 180 urea (micro-composite by mechanical method or M-PFP/Ur-1) (kg/ha), 180 PFP + 180 urea (micro-composite by chemical method or M-PFP/Ur-2) (kg/ha), 180 PFP + 180 urea (nano-composite by mechanical method or N-PFP/Ur-1) (kg/ha) and 180 PFP + 180 urea (nano-composite by mechanical-chemical or extruder or N-PFP/Ur-1) (kg/ha). Grain yield, P and Fe uptake by leaf and grain was also determined at maturity. Results: The results showed that the urea alone hadn’t significant effect on grain yield but the PFP/Ur composites increased corn yield, Fe uptake by leaf and P concentration in grain compared to control, significantly. The maximum Fe uptake by leaf in amount of 54 mg/m2, occurred in 180 PFP+180 urea treatment (nano-composite by mechanical-chemical or extruder) which had significant difference with control. It seems that use of urea alone could not increase grain yield (according to Liebig rule), but use of polyphenol-rich plant powder could compensate this deficiency, enhanced leaf Fe uptake and therefore, has increased grain yield. Conclusion: The results of this study showed that the soil of experiment had so much Fe deficiency that did not response to urea fertilizer alone. But the PFP alone or in the form of PFP/Ur composites via increasing the Fe uptake by leaf and the grain Fe concentration not the grain P uptake, increase grain yield of corn.