توصیه تغذیه ای گوجه فرنگی فضای باز
چکیده:
در این مقاله محتوای نیتروژنی خاک، برگ و میوه گوجه فرنگی، پس از استفاده از کودهایNPK مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایش در خاک چرنوزیوم با واکنش اسیدیته پایین و پتانسیل باروری طبیعی بالا، مناسب برای کشت سبزیجات انجام شد.
این آزمایش بر روی نمونه خاک های شاهد (بدون کود) و نمونه‌های خاک پس از استفاده از کودهایNPK با دوزهای مختلف N۳۰P۳۰K۳۰– , N۴۵P۴۵K۴۵,- N۶۰P۶۰K۶۰, – N۱۲۰P۶۰K۶۰ انجام شد.
آزمایش مزرعه بر روی نمونه های گوجه فرنگی با درجات رسیدگی مختلف انجام شد : نمونه های دیررشد( درجه II صادراتی) و نسبتاً دیررشد (کیفیت عالی).
محتوای نیترات در میوه در محدوده ppm ۲۷/۰ تا ۴۵/۰ متغیر بود. بیشترین غلظت نیتروژن در کود با دوزهای N۴۵P۴۵K۴۵ و کمترین آن در نمونه شاهد مشاهده شد. دسته بندی گوجه فرنگی ها تاثیری بر محتوای نیتروژنی میوه آن ها نداشت. محتوای نیترات خاک، قبل و هنگام برداشت محصول به عنوان عامل موثر اصلی در تعیین میزان نیترات میوه گوجه فرنگی شناخته شد.
مقدمه
گوجهفرنگی یکی از پرمصرف‌ترین سبزیجات پرطرفدار در جهان است.
میزان و نوع مواد مغذی به کار رفته به عنوان کود، باید پس از تجزیه وتحلیل محتوای مواد مغذی در نمونه‌های خاک و گیاه تنظیم گردد.
نیتروژن یکی از عناصری است که به عنوان مواد مغذی اصلی در رشد گیاه شناخته شده است (Brown, J.R., 2007).
گوجه فرنگی ها به طور معمول با کودهایN ، P و K در خاک های آهکی و برای تنظیم pH به کار میروند. مقدار مناسب pH در خاک، برای کشت گوجه فرنگی در محدوده ۶ تا ۵/۶ است (Manescu B., 2003).
کود نیتروژن شیمیایی که اغلب به شکل نیتروژن آمونیاکی (NH۴+) است، در خاک به سرعت به نیترات (NO۳–) تبدیل می شود. میزان رشد محصول هنگام استفاده از کودهای نیتروژنی به شکل آمونیاک (NH۴+)، آمونیوم یا نیترات (NO۳–)، اساساً مشابه است. کودهای شیمیایی می توانند از ترکیبات نیترات آمونیوم، فسفات آمونیوم، سولفات آمونیوم، نمک های مختلف نیترات، اوره و سایر اشکال نیتروژن آلی باشند. مواد آلی خاک، حدود ۵ درصد نیتروژن دارد. میکروارگانیسم ها باید قبل از آنکه گیاه بتوانند از نیتروژن آلی استفاده کند، نیتروژن آلی را به آمونیوم یا نیترات تبدیل کنند. رهاسازی معمول نیتروژن قابل دسترس از مواد آلی خاک، بسته بافت خاک و شرایط آب وهوایی، سالانه ۱ تا ۴ درصد است. اضافه شدن سالانه نیتروژن به خاک از طریق باران و برف نیز تقریباً با میزان آبشویی آن برابر است. خاک، به صورت طبیعی و یا پس از مصرف کود، به عنوان یک منبع و تامین کننده مواد مغذی ضروری عمل می کند. کمبود در تامین یک یا چند مورد از عناصر ضروری سبب ایجاد عدم تعادل در جذب گیاه شده و میتواند سبب رشد غیرطبیعی آن شود. همچنین نیترات اضافی در گیاه میتواند ناشی از کمبود بسیار اندک سایر مواد مغذی باشد تا به علت نیتروژن اضافی. نیتروژن خاک که در نهایت می تواند توسط گیاه مصرف شود دو منبع دارد: یکی مواد معدنی حاوی نیتروژن و دیگری منبع اصلی نیتروژن در اتمسفر.
نیتروژن موجود در مواد معدنی خاک، از تجزیه مواد معدنی ایجاد می شود. این فرایند عموماً بسیار کند بوده و نیتروژن بسیار اندکی را به خاک می رساند. نیتروژن اضافه شده از بخش معدنی، در خاک هایی که محتوای رسی غنی از NH۴ دارند( چه به صورت طبیعی یا به صورت NH4 تثبیت شده حاصل از کودهای اضافه شده)، می تواند در بعضی از سالها معنیدار باشد(Brown, J.R., 2007).
نیترات به طور طبیعی از نیتروژن به دست میآید و بخش جدا نشدنی از چرخه نیتروژن در محیط است. نیترات از کودهای شیمیایی، گیاهان در حال تجزیه، کودهای حیوانی و سایر بقایای مواد آلی شکل می گیرد. این ماده در هوا، آب و غذا (به خصوص در سبزیجات) یافت می شود و به طور طبیعی در داخل بدن انسان ساخته می شود. محتوای نیترات در بخش های مختلف گیاه متفاوت است. مقدار نیتروژن در اندام های مختلف گیاه بر اساس کاهش مقدار نیتروژن به شرح ذیل ارائه شده است (Santamaria P., 1999):
دانه < میوه < پیازچه < غده < گلآذین < ریشه < ساقه < برگ < دمبرگ
فسفر، پتاسیم و گوگرد نقشی اساسی در تولید پروتئین ها دارند و در نتیجه مقدار نیترات را در گیاه کاهش می دهند(Brown, J.R., 2007). فسفر به شکل یون های H۲PO۴ – یا HPO۴ = جذب می شود. این ترکیب به سادگی از خاک شسته نمی شود و در گیاه جریان می یابد. در حقیقت گیاهان از مقادیر نسبتاً اندکی از فسفر، در مقایسه با نیتروژن و پتاسیم، استفاده می کنند. فسفر اضافه می تواند سبب القای نیتروژن شود. فسفر به خصوص در گیاهان جوان و مرحله رشد نهال ها، اهمیت ویژه ای دارد. پتاسیم به شکل یونK+ جذب می شود. این عنصر مسئول تنظیم باز و بسته شدن منافذ تنفسی(روزنه ها) توسط سلول های محافظ برگ است. همچنین پتاسیم برای جابه جایی قندها و تشکیل نشاسته اساسی است. پتاسیم سبب تحریک رشد ریشه و افزایش مقاومت محصول نسبت به بیماری ها می شود. باران یا آبشویی زیاد می تواند سبب شسته شدن پتاسیم از خاک شود. این عنصر در گیاه در حرکت است بدین معنی که علائم کمبود آن در قسمت های مسن گیاه ظاهر می شود(Flynn, R., 2002).
احتمالاً بیش از ۹۰ درصد نیتروژن جذب شده توسط گیاهان به شکل نیترات است (Brown, J. R., 2007).
با این حال کمبود نیتروژن در گوجه فرنگی می تواند به علت حذف نیتروژن خاک توسط گیاه و پس از برداشت بیوماس از سطح فوقانی خاک و عدم جاگزینی نیتروژن با کودهای حیوانی و شیمیایی باشد. بنابراین نیتروژن استفاده شده به عنوان کود دامی یا شیمیایی میتواند تقریباً به راحتی تبدیل بهNO۳ شده و جذب گیاه گردد، محتوای زیاد نیتروژنی کودها میتواند پس از برداشت محصول منجر به بقایای زیادNO۳ در خاک شود. به علت محلول بودنNO۳ در آب، غلظت بالای NO۳ در خاک میتواند پتانسیل شستشوی نیتروژن خاک و آلودگی آب های زیرزمینی را افزایش دهد. همچنین نوع کود به کاررفته نیز می تواند بر تولید گوجه فرنگی تاثیرگذار باشد زیرا نیتروژنNH4-N در مقایسه با نیتروژنNO3-N، می تواند برای رشد گوجه فرنگی سمی باشد(Sainju M.U., 2003). برای دستیابی به مناسب ترین مدیریت تولید پایدار گوجه فرنگی، باید محتوای نیتروژنی کودها و شستشوی نیتروژنی را کاهش داده و کیفیت و حاصلخیزی خاک را بهبود بخشید (Sainju M.U., 1999).
نیتروژن در گیاه متحرک بوده و چنانچه فقر نیتروژن وجود داشته باشد، منجر به زردی برگ های زیرین می شود. از طرفی بیشبود نیتروژن در گیاه نیز سبب رشد آبدار، رنگ سبز بسیار تیره، رشد ضعیف دوکی شکل و کاهش میوه می شود. این مورد به خصوص در دماهای بالا، منجر به رشد شکننده و بی دوام می شود(Flynn, R., 2002). معمولاً گوجه فرنگی های خوش رشد محتوای نیتروژنی پایینی دارند. اما چنانچه گیاه به علت بیماری، شرایط آب و هوایی یا سایر عوامل دچار برگریزی شود، نیتروژن موجود در خاک می تواند مستقیماً وارد میوه شده و در آن تجمع یابد(Brown, J.R., 2007). علائم فقر نیتروژن شامل کاهش رشد، زرد شدن برگ ها(کلروزیس) و کاهش شاخه های جانبی می شود. در برخی از گیاهان شدت یافتن رنگ قرمز یا بنفش دیده می شود. نخستین نشانه های فقر این عنصر در گیاهان مسنتر مشاهده میشود. عملیات اصلاح فقر نیتروژن شامل استفاده از کودهای مبتنی بر نیترات است. نتایج میزان نیترات خاک در طی فصل رشد باید در حد ۳۰ ppm باقی بماند(Flynn, R.,2002).
در شرایط طبیعی رشد با نور کافی به عنوان منبع انرژی، سامانه های آنزیمی در گیاهان سبز به سرعت نیتروژن نیتراتی (NO۳–) را به ترکیبات حد واسطی تبدیل می کنند که در نهایت به نیتروژن آمونیومی تبدیل می شوند. اسیدهای آلی ناشی از متابولیسم کربوهیدرات ها در گیاهان در ترکیب با نیتروژن آمونیومی سبب تولید آمینواسیدها می شوند. آمینواسیدها بلوک های ساختاری پروتئین ها هستند. این فرآیند کلی به نور خورشید وابسته است. احیای نیترات هم در بخش های هوایی و هم در ریشه رخ میدهد. این دو منطقه به عنوان مهم ترین مناطق تبدیل نیترات در نظر گرفته می شوند.
گیاهان جوان در مرحله رویشی نسبت به گیاهان بالغ همان گونه، نیترات بیشتری دارند(Brown, J. R., 2007).
نیتروژن همچنین بر رسیدگی میوه تاثیر می گذارد: در غلظت های پایین نیتروژن، در مقایسه با غلظت های بالاتر، میوه های غیریکنواخت بیشتری به مرحله رسیدگی می رسند (Grierson and Kader, 1986).
مواد و روش ها
آزمایش های میدانی
عمق نمونه برداری در تجزیه وتحلیل نمونه های خاک، مهم است. نمونه برداری از عمق زیاد میتواند محدودیت هایی را در کاربرد عملی ارزیابی کودهای نیتروژنه ایجاد کند. آزمایش نیترات خاک بر اساس عمق نمونه برداری در ۳۰ سانتیمتری انجام می شود (Magdoff, F.R., 1984). نمونه های خاک( از عمق صفر تا ۲۵ سانتیمتری) قبل و پس از کوددهی برداشته شدند.
کودهایNPK به صورت خشک/گرانوله مورد استفاده قرار گرفتند. این نوع کود، نوع معمول کودهای مورد استفاده در باغات است. گرانول ها به منظور حفاظت در مقابل رطوبت، پوشش دهی شدند(Relf, D, 2002).
کوددهی شاهد( بدون کوددهی) و کوددهی با کودهای معدنی (NPK) با دوزهای مختلف به شرح زیر انجام شد: N۳۰P۳۰K۳۰, N۴۵P۴۵K۴۵, N۶۰P۶۰K۶۰, N۱۲۰P۶0K۶۰. منبع نیتروژن خاک، استفاده از اوره بود.
روش های تجزیه وتحلیل نمونه ها
خصوصیات خاک با روش های زیر مورد ارزیابی قرار گرفت: میزان pH با محلول آبی سنجش شد. نیتروژن کل (درصد) با روش کجلدال و هضم اسید سولفوریک خالص و تیتراسیون با NaOH 1/0 مولار بررسی شد. فسفات به روش اسپکتروفتومتری با استفاده از اسپکتروفتومتر UV-VIS SPECORD 205 از شرکتAnalytik Jena و پتاسیم به روش فتومتری شعل های بررسی شدند (MAIA, 1983). مقدار نیتروژن (N-NO3) میوه های گوجه فرنگی با روش رنگسنجی عصاره با اسید استیک ۲ درصد و به روش فنلدیسولفونیک اسید ارزیابی شد (MAIA, 1983).
همه مواد شیمیایی از شرکت Merck تهیه شد و آب استفاده شده از نوع دییونیزه بود.
جمع آوری کل برگ های گوجه فرنگی پس از نخستین مرحله گلدهی انجام شد.
نمونه های گوجه فرنگی در ماه های ژوئن- جولای (واریته II صادراتی) و ماه اوت (کیفیت عالی) گرفته شدند.
نتایج و بحث
در جدول ۱، خصوصیات شیمیایی خاک کشت قبل از اجرای آزمایش آمده است.
| pH | Humus [%] | Nt [%] | P [ppm] | K [ppm] |
| ۶.۳۴ | ۳.۰۰ | ۰.۲۹ | ۱۶۳ | ۱۶۰ |
جدول ۱: خصوصیات عوامل شیمیایی خاک قبل از آزمایش
تجزیه وتحلیل خاک نشان میدهد که خاک مورد استفاده، با پتانسیل حاصلخیزی بالا و مناسب برای کشت سبزیجات، برای کشت گوجه فرنگی مطلوب است.
محتوای نیتروژن در خاک های کشور رومانی بین ۰۹/۰ تا ۳۵/۰ درصد نیتروژن است (Lixandru,Gh.1990).
کوددهی در فصل بهار، ۴ هفته قبل از کشت گوجه فرنگی اجرا شد.
نمونه های خاک پس از استقرار گیاه و بر اساس زمان برگدهی نمونه های گوجهفرنگی گرفته شدند. بر اساس بررسی های خصوصیات شیمیایی خاک، برخی از پارامترهای شیمیایی خاک (pH ، هوموس و نیتروژن) در برخی موارد ناکافی بودند (جدول ۲).
برای نمونه های صادراتی II، کمترین غلظت نیتروژن در نمونه های شاهد ( ۱۹/۰ درصد) و برای رشد در دوزهای افزایشی کود مشاهده شد. در واریته با کیفیت عالی، محتوای نیتروژنی بالا در دوزهای کاهشی کود معدنی بوده و کمترین آن در نمونه N۱۲۰P۶۰K۶۰ مشاهده شد. این امر میتواند به علت فرایند تبخیر اوره باشد. تولید NH3، مرحله اول تبدیل اوره به NH۴+ است. به نظر می رسد مقادیر تبخیرشده اوره با دماهای گرم در ارتباط باشد (http://msucares). گوجه فرنگی با کیفیت عالی یک واریته دیربازده متوسط است.
| Tomatoes varieties | Fertilization doses | pH | Humus [%] | Nt
[%] |
| EXPORT II
|
Control | ۵.۹۳ | ۳.۸۵ | ۰.۱۹ |
| N30P30K30 | ۶.۱۹ | ۳.۲۲ | ۰.۲۰ | |
| N45P45K45 | ۶.۴۷ | ۳.۲۷ | ۰.۲۱ | |
| N60P60K60 | ۶.۴۷ | ۳.۳۰ | ۰.۲۱ | |
| N120P60K60 | ۶.۴۶ | ۳.۲۵ | ۰.۲۱ | |
| ACE ROYAL | Control | ۶.۳۹ | ۲.۸۴ | ۰.۲۰ |
| N30P30K30 | ۶.۳۶ | ۲.۷۹ | ۰.۲۰ | |
| N45P45K45 | ۶.۳۸ | ۲.۸۱ | ۰.۲۰ | |
| N60P60K60 | ۶.۱۶ | ۲.۹۴ | ۰.۲۰ | |
| N120P60K60 | ۵.۹۲ | ۲.۸۵ | ۰.۱۹ |
جدول ۲: خصوصیات عوامل شیمیایی خاک پس از استقرار محصول
در جدول ۳، محتوای نیتروژنی کل برگ گوجه فرنگی و در جدول ۴، محتوای نیتروژنی میوه گوجه فرنگی آمده است.
بیشترین غلظت نیتروژن در دوزهای بالای کود تا N۴۵P۴۵K۴۵ بود (Nt =0.40%) و کمترین مقدار آن در دوزهای بالاتر بود. مقدار نیتروژن کل برگ در محدوده ۳۰/۰ تا ۴۰/۰ درصد نیتروژن بود. این نسبت برای مراحل اولیه گلدهی تا مرحله شکوفه دهی کامل، مطلوب است. شکوفه کامل برمیزان میوه دهی موثر است اما وارد شدن مواد مغذی به میوه را نشان نمیدهد.
| Tomatoes varieties | Fertilization doses | Nt
[%] |
| EXPORT II
|
Control | ۰.۳۰ |
| N30P30K30 | ۰.۳۴ | |
| N45P45K45 | ۰.۴۰ | |
| N60P60K60 | ۰.۳۸ | |
| N120P60K60 | ۰.۳۴ | |
| ACE ROYAL | Control | ۰.۳۵ |
| N30P30K30 | ۰.۳۸ | |
| N45P45K45 | ۰.۴۰ | |
| N60P60K60 | ۰.۳۸ | |
| N120P60K60 | ۰.۳۸ |
جدول ۳: محتوای نیتروژن در برگ گوجه فرنگی
| Tomatoes varieties | Fertilization doses | N-NO۳ [ppm] |
| EXPORT II | Control | ۰.۲۷ |
| N30P30K30 | ۰.۳۸ | |
| N45P45K45 | ۰.۴۵ | |
| N60P60K60 | ۰.۳۴ | |
| N120P60K60 | ۰.۴۱ | |
|
ACE ROYAL |
Control | ۰.۲۹ |
| N30P30K30 | ۰.۳۴ | |
| N45P45K45 | ۰.۴۵ | |
| N60P60K60 | ۰.۳۸ | |
| N120P60K60 | ۰.۴۰ |
جدول ۴: محتوای نیتروژن در میوه گوجه فرنگی
میوه گوجه فرنگی در مرحله رسیدگی کامل جمع آوری شد.
میوه گوجه فرنگی نوعی از صیفی جات است که مقدار نیتروژن نیتراتی بسیار کمی دارد(کمتر از ۲۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم ماده تازه)
( Santamaria, P., 2006).
بیشترین غلظت در کود با دوز N۴۵P۴۵K۴۵ (۴۵/۰ ppm برای همه واریته ها) و کمترین مقدار آن در شاهد (۲۷/۰ ppm برای واریته II صادراتی و ۲۹/۰ ppm برای واریته عالی ) مشاهده شد. در تمام نتایج، مقادیر به دست آمده بسیار کمتر از حداکثر میزان قابل قبول در بازار رومانی است. حداکثر میزان قابل قبول نیترات در میوه گوجه فرنگی ۱۵۰ میلیگرم بر کیلوگرم ماده تازه است(Ordinance no.975/1998).کود سولفات آمونیوم برای گوجه بسیار مناسب است.
نتایج این مطالعه در شکل۱ خلاصه شده است. محتوای نیتروژنی در نمونه های شاهد و در کود با دوزهای N۶۰P۶۰K۶۰، در نمونه های میوه کمتر از نمونه های برگ بود.
شکل ۱: محتوای نیتروژنی در خاک، برگ و میوه گوجه فرنگی
نتیجه گیری
محتوای نیتروژنی خاک پس از کوددهی کاهش یافت.
همچنین دوزهای کود معدنی به کار رفته می تواند بر تجمع نیتروژن در خاک، برگ و میوه گوجه فرنگی تاثیرگذار باشد.
مقدار نیتروژن خاک، قبل و یا هنگام برداشت محصول به عنوان عوامل اصلی در تعیین سطح نیتروژن در میوه گوجه فرنگی شناخته شده است.
دسته بندی گوجه فرنگی ها تاثیری بر مقدار نیتروژن میوه نداشت. این منطقه از خاک برای تولید اکولوژیک سبزیجات مناسب است.