تاثير پوميس بر ظرفيت نگهداشت آب در خاك، رشد و عملكرد گلرنگ بهاره در شرايط ديم

Effect of pumice on water holding capacity in soil, growth and yield of spring Safflower in dry land conditions

سابقه و هدف: استفاده موثر از آب در كشاورزي يكي از مهم‌ترين اولويت‌ها در جهان به‌خصوص در مناطق خشك و نيمه‌خشك است. يكي از روش‌هاي كاربردي در علم آب و خاك، استفاده از مواد سوپرجاذب به‌منظور ذخيره رطوبت در خاك، جلوگيري از اتلاف آن و افزايش راندمان آبياري است. يكي از مواد سوپرجاذب پوميس است كه يك كاني با تركيب شيميايي غيركريستالي از سيليكات آلومينيوم با خاصيت بالاي جذب رطوبتي مي‌باشد. پژوهش حاضر به‌منظور بررسي تاثير سطوح مختلف پوميس بر نگهداشت آب در خاك و رشد و عملكرد گياه گلرنگ در شرايط ديم در ايستگاه تحقيقاتي خواجه در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار و در كرت‌هايي به ابعاد 5×4 متر انجام گرديد. مواد و روش‌ها: تيمارهاي آزمايش شامل پنج سطح پوميس (A: صفر، :B 5، C: 10، D: 15 و E: 30 تن در هكتار) بودند. قبل از كشت، مقدار پوميس براي هر كرت محاسبه و تا عمق 20 سانتي‌متري با خاك مخلوط گرديد. سپس عمل كشت به‌صورت بذرپاشي صورت گرفت و تعداد بذور جوانه‌زده در ده روز اول كشت تعيين گرديد. مقدار رطوبت حجمي خاك و ارتفاع گياه به دفعات مختلف در طول فصل رشد و وزن هزار دانه و عملكرد گياه در پايان فصل رشد اندازه‌گيري گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در تيمار A كه پوميس به خاك اضافه نشد، متوسط ميزان رطوبت حجمي خاك در طول دوره رشد كم‌ترين مقدار (87/3 درصد) بود. با افزايش كاربرد پوميس، مقدار رطوبت حجمي نگهداشته شده در خاك افزايش قابل‌توجهي نشان داد به‌طوري‌كه در تيمار E (30 تن در هكتار پوميس) بيش‌ترين مقدار رطوبت (20/12 درصد) به‌‌دست آمد. تيمار 30 تن در هكتار پوميس ميزان رطوبت حجمي و پارامترهاي گياهي اندازه‌گيري شده را به مقدار بيش‌تري از ساير تيمارها افزايش داد. اين تيمار (30 تن در هكتار پوميس) باعث افزايش معني‌دار 47، 43 و 74 درصدي به‌ترتيب در ميزان جوانه‌زني، وزن هزاردانه و عملكرد دانه (01/0P < ) و افزايش معني‌دار 14 درصدي در ارتفاع گياه گلرنگ نسبت به تيمار شاهد گرديد (05/0P < ). نتيجه‌گيري: بنابراين پوميس به‌خاطر داشتن بافت متخلخل و سبك و خاصيت بالاي جذب آب، باعث افزايش تخلخل، كاهش جرم مخصوص ظاهري و كاهش تشكيل سله در سطح خاك مي‌شود و شرايط فيزيكي مناسب براي رشد ريشه به‌وجود مي‌آورد و همچنين با جذب آب باران و حفظ رطوبت در خاك از تنش كم‌آبي گياه در طول فصل رشد جلوگيري مي‌كند. از سوي ديگر چون پوميس نسبت به مواد مشابه خود (پرليت و ورمي‌كوليت) بسيار ارزان است، بنابراين كاربرد آن در سطح وسيع در شرايط ديم براي افزايش توليد و عملكرد محصول مي‌تواند اقتصادي باشد.

Background and Objectives: Effective use of water in agriculture is one of the most important precedence in world especially in arid and semiarid regions. Using superabsorbent materials for holding moisture in soil, prevention from its evaporation and to increase irrigation efficiency is one of the practical methods in soil and water science. Pumice is one of these superabsorbent materials that is a non-crystalline mineral made up of aluminum silicate. This mineral have high ability for moisture absorption and holding. This research was performed in the Khajeh research station on the basis of randomized complete block design with three replications in the plots with dimension of 4×5 meter to investigate the effect of different amounts of pumice on water holding capacity in the soil, growth and yield of spring safflower in rainfed condition. Materials and Methods: Experimental treatments were five rates of pumice (A: 0, B: 5, C: 10, D: 15 and E: 30 ton ha-1). Before cultivation, amounts of pumice was calculated for each plot and then mixed with soil to depth of 20 cm. Then, seeding cultivation was performed and the number of germinated seeds was determined at first ten days of cultivation. Soil volumetric water content and plant height was measured at various times during growth season and 1000 grain weight and grain yield of safflower was measured in the end of the growth season. Results: The results showed that in treatment A (no pumice), mean volumetric water content through growth period was lowest (3.87%). With increasing pumice in soil, volumetric water content stored in soil showed considerable increment, as in treatment E (30 ton ha-1 pumice) which obtained highest amount of soil moisture (12.20%). Treatment of 30 ton ha-1 pumice increased volumetric water content and measured plant parameters more than other treatments. This treatment (30 ton ha-1 pumice) led to significant increase 47, 43 and 74 percentage respectively in germination, 1000 grain weight and grain yield (P < 0.01) and significantly increased 14 percentage of plant height (P < 0.05). Conclusion: Adding pumice to soil improves soil physical conditions (total porosity, water holding capacity of soil and prevent the formation of crust on the soil surface) and leads to increase in growth and yield of plants. Therefore, pumice with having light and porous texture and high ability in water absorption, leads to increase in soil porosity, decrease bulk density and decrease in crust formation in soil surface and it provides suitable physical condition for root growth. Also with absorption of rain water and keeping moisture in soil, prevents from water deficit stress of plant through growth season. On the other side, because pumice compared to its similar material (perlite and vermiculite) is very inexpensive, so its application in wide areas in rainy conditions for increasing yield and production can be economic.