%36تخفیف

دانلود پروژه:اثر سطوح رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر ترکیب عنصری و رشد گیاه یونجه

گروه علوم خاک

كارشناسي ارشد در رشته علوم خاک-گرایش شیمی و حاصلخیزی خاک

اثر سطوح رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر ترکیب عنصری و رشد گیاه یونجه

ترکیب عنصری، تغذیه گیاه، تنش خشکی، رطوبت خاک، لجن فاضلاب، یونجه

چکیده

اثر سطوح رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر رشد و تغذیه گیاه یونجه (Medicago sativa L.) با انجام آزمایشی در شرایط گلخانه‌ای بررسی گردید. آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی شامل رطوبت خاک در سه سطح (0.81FC-FC، 0.56FC-0.75FC و 0.34FC-0.50FC) و لجن فاضلاب در 4 سطح (شاهد، 15، 30 و 60 گرم بر کیلوگرم خاک) و سه تکرار در یک خاک لوم رسی انجام شد. در طول دوره رشد، شاخص کلروفیل برگ، هدایت روزنه‌ای و ارتفاع بوته اندازه‌گیری شد. پس از برداشت گیاهان، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه، کارایی مصرف آب، کارایی داخلی عناصر غذایی، غلظت و مقدار N، P، K، Na، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu، Cd و Pb در بخش هوایی و ریشه و فاکتور انتقال آنها تعیین شد. نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت خاک از 0.81FC-FC به 0.56FC-0.75FC و 0.34FC-0.50FC اکثر ویژگی‌های رشد گیاه و کارایی مصرف آب کاهش یافت (p<0.01). در شرایط کمبود آب، با مصرف 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک کارایی مصرف آب نسبت به تیمار شاهد لجن فاضلاب به‌طور معنی‌داری افزایش یافت (6/13 درصد). با مصرف لجن فاضلاب، شاخص کلروفیل برگ، هدایت روزنه‌ای، ارتفاع بوته، کارایی مصرف آب، وزن تر و خشک بخش هوایی و ریشه و غلظت‌ N، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu، Cd بخش هوایی و ریشه و مقدار N، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu و Cd بخش هوایی و ریشه افزایش (p<0.01) ولی نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه، غلظت و مقدار Na بخش هوایی و ریشه و کارایی داخلی N، P، K، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn و Cu کاهش (p<0.01) یافت. با کاهش آب قابل استفاده در خاک، غلظت‌ N، K، Na، Ca، Mg، Zn و Cu بخش هوایی افزایش (p<0.01)، غلظت K، Mg، Zn و Cu ریشه افزایش (p<0.05) ولی غلظت P، Fe، Mn و Cd بخش هوایی و غلظت N، P، Na، Ca، Fe، Mn و Cd ریشه گیاه کاهش یافت (p<0.01). کمبود آب در خاک مقدار N، P، K، Na، Ca، Mg، Fe، Mn، Zn، Cu، Cd در بخش هوایی و ریشه و کارایی داخلی N، K، Ca، Mg، Zn و Cu را به‌طور معنی‌داری کاهش ولی کارایی داخلی P، Fe و Mn را افزایش داد (p<0.01). همچنین، در پایان دوره رشد، اثر رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر pH، EC و غلظت K و Na محلول خاک گلدان‌ها بررسی گردید. نتایج نشان داد که با کاهش فراهمی آب، pH و Na محلول خاک کاهش و K محلول و هدایت الکتریکی خاک افزایش یافت (p<0.01). مصرف لجن فاضلاب غلظت K، Na و EC محلول خاک را افزایش و pH خاک را کاهش داد (p<0.01). مصرف 60 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک بر اثر افزایش شوری محلول خاک، رشد گیاه را کاهش داد (p<0.01). به‌طور کلی، برای بهبود رشد یونجه، افزایش کارایی مصرف آب و افزایش تحمل گیاه به خشکی می‌توان مصرف 30 گرم لجن فاضلاب بر کیلوگرم خاک را در شرایط کمبود آب و آبیاری کافی توصیه کرد.

فهرست مطالب …………………………………………………………………………………………………………………………………..صفحه

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

فصل 1: بررسی منابع

1-1- یونجه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

   1-1-1- گیاهشناسی یونجه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

      1-1-1-1- رده‌بندی یونجه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

      1-1-1-2- ویژگی‌های ظاهری …………………………………………………………………………………………………………………………………………….4

      1-1-1-3- ترکیب شیمیایی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..5

   1-1-2- شرایط اقلیمی مناسب برای گیاه یونجه …………………………………………………………………………………………………………………….5

   1-1-3- شرایط خاکی مناسب برای کشت یونجه ……………………………………………………………………………………………………………………5

      1-1-3-1- بستر مناسب کشت یونجه ………………………………………………………………………………………………………………………………….5

      1-1-3-2- نیاز یونجه به عناصر غذایی ………………………………………………………………………………………………………………………………..6

      1-1-3-3- وضعیت رطوبت خاک در کشت یونجه ………………………………………………………………………………………………………………6

   1-1-4- یونجه، تثبیت نیتروژن و اصلاح اراضی زراعی ……………………………………………………………………………………………………………6

   1-1-5- آب مورد نیاز یونجه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….7

1-2- لجن فاضلاب ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….7

   1-2-1- اهمیت تصفیه فاضلاب ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….8

   1-2-2- کلیات فرآیند تصفیه فاضلاب ……………………………………………………………………………………………………………………………………..8

   1-2-3- ویژگی‌های فاضلاب …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9

   1-2-4- ریزجانداران دخیل در فرآیند تصفیه ………………………………………………………………………………………………………………………….9

   1-2-5- کاربرد لجن فاضلاب در خاک‌های کشاورزی …………………………………………………………………………………………………………..10

      1-2-5-1- تأثیر کاربرد لجن فاضلاب بر ویژگی‌های خاک ……………………………………………………………………………………………….10

      1-2-5-2- تأثیر کاربرد لجن فاضلاب بر رشد گیاهان (عملکرد، جذب عناصر غذایی و فلزات سنگین) ………………………..14

1-3- کمبود آب …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19

   1-3-1- تأثیر کمبود آب و تنش خشکی بر گیاهان ……………………………………………………………………………………………………………..20

   1-3-2- تأثیر کمبود آب بر عملکرد و ویژگی‌های رشد و فیزیولوژیک گیاهان ……………………………………………………………………20

   1-3-3- کودهای آلی و رطوبت خاک ……………………………………………………………………………………………………………………………………26

      1-3-3-1- تأثیر کودهای آلی و شرایط مختلف رطوبتی خاک بر ویژگی‌های بیولوژیک خاک ……………………………………….27

      1-3-3-2- تأثیر کودهای آلی و رطوبت خاک بر رشد، غلظت و جذب عناصر غذایی گیاهان………………………………………….27

      1-3-3-3- نقش کودهای آلی در تحمل تنش کمبود آب توسط گیاهان ………………………………………………………………………..31

فصل 2: مواد و روش‌ها

2-1- مکان و زمان انجام تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….34

2-2- کارهای گلخانه‌ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..34

   2-2-1- آماده‌سازی بستر کشت گیاه …………………………………………………………………………………………………………………………………….34

   2-2-2- تعیین رطوبت ظرفیت مزرعه …………………………………………………………………………………………………………………………………..34

   2-2-3- آماده‌سازی بذور و کشت گیاه ………………………………………………………………………………………………………………………………….34

   2-2-4- ویژگی‌های اندازه‌گیری شده در طول دوره رشد و قبل از برداشت گیاه یونجه ………………………………………………………35

      2-2-4-1- شاخص کلروفیل برگ ……………………………………………………………………………………………………………………………………..35

      2-2-4-2- هدایت روزنه‌ای ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..35

      2-2-4-3- مقدار نسبی آب برگ ………………………………………………………………………………………………………………………………………35

      2-2-4-4- مقدار مصرف آب و کارایی مصرف آب …………………………………………………………………………………………………………….36

      2-2-4-5- میزان نوسان مقدار رطوبت خاک گلدان‌ها ……………………………………………………………………………………………………..36

      2-2-4-6- ارتفاع بوته ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..36

   2-2-5- ویژگی‌های اندازه‌گیری شده بعد از برداشت گیاه یونجه …………………………………………………………………………………………36

      2-2-5-1- اندازه‌گیری وزن تر بخش هوایی و ریشه …………………………………………………………………………………………………………36

      2-2-5-2- بررسی وضعیت گره‌بندی ریشه‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………36

      2-2-5-3- اندازه‌گیری وزن خشک بخش هوایی و ریشه …………………………………………………………………………………………………36

      2-2-5-4- اندازه‌گیری پتاسیم و سدیم محلول، pH و EC در خاک گلدان‌ها …………………………………………………………………36

2-3- تجزیه‌های آزمایشگاهی و تحلیل آماری …………………………………………………………………………………………………………………………..37

   2-3-1- هضم نمونه‌های گیاهی برای اندازه‌گیری عناصر غذایی به روش اکسایش تر …………………………………………………………37

   2-3-2- اندازه‌گیری کلسیم و منیزیم به روش جذب اتمی ………………………………………………………………………………………………….37

      2-3-2-1- تهیه استانداردها ………………………………………………………………………………………………………………………………………………37

      2-3-2-2- اندازه‌گیری کلسیم و منیزیم …………………………………………………………………………………………………………………………..37

   2-3-3- اندازه‌گیری سدیم به روش نشر شعله‌ای ………………………………………………………………………………………………………………….38

      2-3-3-1- تهیه استانداردها و قرائت با دستگاه فلیم ‌فتومتر ……………………………………………………………………………………………38

      2-3-3-2- اندازه‌گیری غلظت سدیم با دستگاه فلیم فتومتر ……………………………………………………………………………………………38

   2-3-4- اندازه‌گیری پتاسیم به روش نشر شعله‌ای ……………………………………………………………………………………………………………….38

      2-3-4-1- تهیه استاندارد و قرائت با دستگاه فلیم‌ فتومتر ……………………………………………………………………………………………….38

   2-3-5- اندازه‌گیری غلظت فسفر عصاره‌های گیاهی با روش زرد ………………………………………………………………………………………..38

      2-3-5-1- تهیه معرف نیترووانادومولیبدات ……………………………………………………………………………………………………………………..38

      2-3-5-2- تهیه محلول‌های استاندارد ………………………………………………………………………………………………………………………………39

      2-3-5-3- رنگی کردن عصاره‌های گیاهی و قرائت میزان جذب آنها ………………………………………………………………………………39

   2-3-6- تعیین نیتروژن کل به روش کجلدال ……………………………………………………………………………………………………………………….39

      2-3-6-1- هضم نمونه‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………39

      2-3-6-2- تقطیر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….40

   2-3-7- تعیین درصد ماده خشک گیاه …………………………………………………………………………………………………………………………………40

   2-3-8- تعیین میزان عناصر غذایی جذب‌شده به‌وسیله گیاه ……………………………………………………………………………………………….41

   2-3-9- تعیین فاکتور انتقال عناصر ………………………………………………………………………………………………………………………………………41

   2-3-10- تعیین کارایی داخلی عناصر …………………………………………………………………………………………………………………………………..41

   2-3-11- تجزیه آماری داده‌ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

فصل 3: نتایج و بحث

3-1- برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و لجن فاضلاب مورد استفاده……………………………………………………………………..44

   3-1-1- ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک ………………………………………………………………………………………………………………………44

   3-1-2- برخی ویژگی‌های لجن فاضلاب………………………………………………………………………………………………………………………………..44

   3-1-3- تجزیه شیمیایی آب شهری ……………………………………………………………………………………………………………………………………..44

   3-1-4- میزان نوسان مقدار رطوبت خاک …………………………………………………………………………………………………………………………….45

3-2- برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک گلدان‌ها پس از برداشت …………………………………………………………………………………………….45

   3-2-1- pH خاک ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….45

   3-2-2- قابلیت هدایت الکتریکی خاک …………………………………………………………………………………………………………………………………47

   3-2-3- پتاسیم محلول خاک گلدان‌ها ………………………………………………………………………………………………………………………………….48

   3-2-4- سدیم محلول خاک گلدان‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………49

3-3- اثر سطوح رطوبت و لجن فاضلاب بر روابط آبی و ویژگی‌های رشد گیاه یونجه ……………………………………………………………..51

   3-3-1- شاخص کلروفیل برگ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

   3-3-2- هدایت روزنه‌ای …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………53

   3-3-3- ارتفاع بوته ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..55

   3-3-4- مقدار نسبی آب برگ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….57

   3-3-5- مقدار آب مصرفی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….59

   3-3-6- کارایی مصرف آب …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60

   3-3-7- وزن تر بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………61

   3-3-8- وزن خشک بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………………….63

   3-3-9- وزن تر ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….64

   3-3-10- وزن خشک ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..65

   3-3-11- نسبت وزن تر بخش هوایی به ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………..66

   3-3-12- نسبت وزن خشک بخش هوایی به ریشه ………………………………………………………………………………………………………………68

   3-3-13- وضعیت گره‌بندی ریشه‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………..69

3-4- اثر رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر ترکیب عنصری گیاه یونجه ……………………………………………………………………………………..69

   3-4-1- نیتروژن …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….69

      3-4-1-1- غلظت نیتروژن بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………..69

      3-4-1-2- مقدار نیتروژن بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………….72

      3-4-1-3- غلظت نیتروژن ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….73

      3-4-1-4- مقدار نیتروژن ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………..74

      3-4-1-5- فاکتور انتقال نیتروژن ……………………………………………………………………………………………………………………………………..76

   3-4-2- فسفر …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………77

      3-4-2-1- غلظت فسفر بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………..77

      3-4-2-2- مقدار فسفر بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………………79

      3-4-2-3- غلظت فسفر ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………..80

      3-4-2-4- مقدار فسفر ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………….81

      3-4-2-5- فاکتور انتقال فسفر ………………………………………………………………………………………………………………………………………….82

   3-4-3- پتاسیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………83

      3-4-3-1- غلظت پتاسیم بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………….83

      3-4-3-2- مقدار پتاسیم بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………86

      3-4-3-3- غلظت پتاسیم ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………..87

      3-4-3-4- مقدار پتاسیم ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….88

      3-4-3-5- فاکتور انتقال پتاسیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………….89

   3-4-4- سدیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..90

      3-4-4-1- غلظت سدیم بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………….90

      3-4-4-2- مقدار سدیم بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………..92

      3-4-4-3- غلظت سدیم ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………..93

      3-4-4-4- مقدار سدیم ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………94

      3-4-4-5- فاکتور انتقال سدیم ………………………………………………………………………………………………………………………………………95

   3-4-5- کلسیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………96

      3-4-5-1- غلظت کلسیم بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………..96

      3-4-5-2- مقدار کلسیم بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………99

      3-4-5-4- غلظت کلسیم ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………100

      3-4-5-4- مقدار کلسیم ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….101

      3-4-5-5- فاکتور انتقال کلسیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………..102

   3-4-6- منیزیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………103

      3-4-6-1- غلظت منیزیم بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………..103

      3-4-6-2- مقدار منیزیم بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………106

      3-4-6-3- غلظت منیزیم ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………107

      3-4-6-4- مقدار منیزیم ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….108

      3-4-6-5- فاکتور انتقال منیزیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………..109

   3-4-7- آهن ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..110

      3-4-7-1- غلظت آهن بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………110

      3-4-7-2- مقدار آهن بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………..112

      3-4-7-3- غلظت آهن ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….113

      3-4-7-4- مقدار آهن ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………114

      3-4-7-5- فاکتور انتقال آهن …………………………………………………………………………………………………………………………………………116

   3-4-8- منگنز ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..117

      3-4-8-1- غلظت منگنز بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………117

      3-4-8-1- مقدار منگنز بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………..119

      3-4-8-3- غلظت منگنز ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………..120

      3-4-8-4- مقدار منگنز ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………122

      3-4-8-5- فاکتور انتقال منگنز ………………………………………………………………………………………………………………………………………123

   3-4-9- روی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..124

      3-4-9-1- غلظت روی بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………124

      3-4-9-2- مقدار روی بخش هوایی ………………………………………………………………………………………………………………………………..126

      3-4-9-3- غلظت روی ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….127

      3-4-9-4- مقدار روی ریشه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………129

      3-4-9-5- فاکتور انتقال روی …………………………………………………………………………………………………………………………………………130

   3-4-10- مس ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..131

      3-4-10-1- غلظت مس بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………131

      3-4-10-2- مقدار مس بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………………..133

      3-4-10-3- غلظت مس ریشه ………………………………………………………………………………………………………………………………………..134

      3-4-10-4- مقدار مس ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………………135

      3-4-10-5- فاکتور انتقال مس ………………………………………………………………………………………………………………………………………136

   3-4-11- کادمیم …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………137

‌‌      3-4-11-1- غلظت کادمیم بخش هوایی ……………………………………………………………………………………………………………………….137

      3-4-11-2- مقدار کادمیم بخش هوایی …………………………………………………………………………………………………………………………139

      3-4-11-3- غلظت کادمیم ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………..140

      3-4-11-4- مقدار کادمیم ریشه …………………………………………………………………………………………………………………………………….142

      3-4-11-5- فاکتور انتقال کادمیم ………………………………………………………………………………………………………………………………….143

   3-4-12- سرب ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………144

3-5- اثر رطوبت خاک و لجن فاضلاب بر کارایی داخلی عناصر غذایی …………………………………………………………………………………144

   3-5-1- نیتروژن ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….144

   3-5-2- فسفر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………145

   3-5-3- پتاسیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………146

   3-5-4- کلسیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………147

   3-5-5- منیزیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………148

   3-5-6- آهن ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..149

   3-5-7- منگنز ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..150

   3-5-8- روی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….152

   3-5-9- مس ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..153

3-5- نتیجه‌گیری کلی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….155

3-6- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..156

فهرست منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..162

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo