تأثير رش الحديد النانوي وإضافة السماد العضوي في التربة في انتاجية الذرة الصفراء تحت ظروف الاجهاد الملحي

أجريت تجربة حقلية في الموسم الصيفي للعام 2020 في إحدى مزارع الفلاحين الخاصة والتابعة لمحافظة بابل –ناحية الكفل في منطقة البو سميج في تربة ذات نسجة طينية والمصنفة تحت مستوى المجاميع العظمى (Typic Torrifluvents) حسب التصنيف الامريكي الحديث (Soli Survey Statt 2006)، بهدف معرفة تأثير رش الحديد النانوي واضافة السماد العضوي الى التربة في نمو وحاصل الذرة الصفراء النامي تحت ظروف الاجهاد الملحي. باستخدام تجربة عامليه وفق تصميم القطاعات العشوائية الكاملة (R.C.B.D) (Randomized Complete Block Design) وبثلاث مكررات موزعة عشوائياً ضمن ثلاثة قطاعات وبواقع 18 معاملة فيصبح عدد الوحدات التجريبية 54، وتضمنت التجربة العوامل الأتية: العامل الاول: ملوحة مياه الري (W) وتضمنت مستوين هما المياه العادية ورمز لها 1.8 W1 دسي سيمينز م-1, ومياه ذات ملوحة W2 1.4دسي سيمينز م-1 ورمز لها بالرمز W2، والعامل الثاني: إضافة المخلفات العضوية (مخلفات الابقار) ورمز لها(O) بثلاث’ مستويات هي (0، 40،20) ميكاغرام ه-1 من مخلفات الابقار (O0 و O1 وO2)، والعامل الثالث: الرش بسماد الحديد النانوي وبثلاثة مستويات (2،1،0) غم لتر-1 هي (F0، F1، F2) بالتتابع، وتمت مقارنة متوسطات المعاملات بموجب اختبار أقل فرق معنوي LSD عند مستوى احتمال 0.05 واوضحت نتائج التجربة مايلي :

اثر رش سماد الحديد النانوي بصورة معنوية في جميع صفات النمو الخضري والحاصل حيث اعطى الرش بتركيز (2غم لتر-1) اعلى معدل للصفات المدروسة( ارتفاع النبات, المساحة الورقية ,محتوى الكلوروفيل, الوزن الجاف للمجموع الخضري ,الحاصل الكلي الحاصل البيولوجي) بلغ( 159.05سم و 4806.74سم2 نبات-1 و Spad 51.69 و5.28 ميكا غرام ه -1و7.38ميكا غرام هــ-1 و13.93 ميكا غرام هــ-1) على التتابع.
وجد ان التداخل الثنائي بين رش الحديد النانوي ومياه الري كان معنوياً في تركيز العناصر الغذائية في الاوراق (N,P,K)% و(Fe) ملغم كغم-1 مادة جافة لمرحلتي التزهير وبعد الحصاد حيث اعطت المعاملة W1F2 اعلى معدل بلغ (2.62 و0.33 و2.49) % (169.11) ملغم كغم-1 مادة جافة لمرحلة التزهير وبلغ اعلى معدل (1.71و0.24 و1.69)% (136.35) وملغم كغم-1 مادة جافة بعد الحصاد على التتابع.
وجد ان التداخل الثنائي بين السماد العضوي ومياه الري أثر معنوياً في صفات النمو الخضري والحاصل ,حيث اعطت التوليفة O2W1 اعلى معدل للصفات المدروسة ( ارتفاع النبات, المساحة الورقية ,محتوى الكلوروفيل, الوزن الجاف للمجموع الخضري ,الحاصل الكلي الحاصل البيولوجي) بلغ(162.23سم و4971.92 سم 2نبات -1 و52.67 spad و6.08 ميكا غرام ه -1و7.89ميكا غرام ه -1 و14.93 ميكا غرام ه -1) على التتابع.
حقق التداخل الثنائي بين السماد العضوي ومياه الري تاثير معنوي في تركيز العناصر الغذائية في التربة لمرحلتي التزهير وبعد الحصاد اذ اعطى اعلى معدل تركيز بلغ (35.98 و16.55 و189.13) و(8.55) ملغم كغم-1 تربة في مرحلة التزهير واعلى معدل بلغ (29.84 و12.85 و160.80) و(5.06) ملغم كغم-1 تربة بعد الحصاد.
حقق التداخل الثلاثي تأثير معنوي في صفات النمو الخضري والحاصل ,حيث اعطت التوليفة (W1F2O2) اعلى معدل للصفات المدروسة ( ارتفاع النبات و المساحة الورقية و محتوى الكلوروفيل, الوزن الجاف للمجموع الخضري و الحاصل الكلي الحاصل البيولوجي) بلغ(174.90سم و5234.28سم 2نبات -1 و57.42 spad و6.50 ميكا غرام ه -1و7.96 ميكا غرام ه -1 و15.62 ميكا غرام ه -1) على التتابع.
بينت النتائج حدوث تفوق معنوي للتداخل الثلاثي عند التوليفة W1F2O2 في تركيز العناصر الغذائية في الاوراق (K,P,N)%(Fe) ملغم كغم-1 مادة جافة لمرحلة التزهير وبعد الحصاد حيث اعطت اعلى معدل بلغ(2.71 و0.35 و2.91)% و(169.50) ملغم كغم-1 مادة جافة لمرحلة التزهير واعلى معدل بلغ(1.74 و0.27 و1.75)% و(140.34) ملغم كغم-1 مادة جافة بعد الحصاد على التتابع .

ان تقنية النانو تكنولوجي هي احدى هذه التطبيقات الحديثة والتي اثبت جدارتها في المجال الزراعي في زيادة الانتاج الزراعي وتحسين نوعية الغذاء المنتج من قبل المزراعين ، ويعتقد ان هذه التقنية الحديثة سوف تعمل على تامين الاحتياجات الغذائية المتنامية بالعالم فضلا عن تقديم مجموعه من المزايا الاقتصادية والبيئية والصحية وقد أثبتت تقنية النانو مكانتها في العلوم الزراعية والصناعات ذات الصلة بوصفها تكنلوجيا متعددة التخصصات ورائدة في حل المشكلات ( Mousavi و Rezaei ,2011) . وان استخدام الأسمدة النانوية هي احدى هذه البدائل وخاصة المغذيات الصغرى غير الجاهزة في تربنا كونها ترب قاعدية وكلسية والتي لها دورها مهم في حياة النبات الايضية.

يدخل عنصر الحديد في العديد من العمليات الحيوية للنبات ، من خلال اشتراكه المباشر كجزء تركيبي لمواد البناء أو تنشيطه للعمليات الأنزيمية داخل النبات ، إذ يدخل الحديد عاملاً مساعداً ومنشط لتفاعلات تكوين الصبغات عبر سلسلة مركبات تنتهي بتكوين جزيئة الكلوروفيل وهذا يتفق مع ما ذكره (Hopkins، 1999 ) وGibson) وأخرون، 2001) ،

أذ أكد الباحثون ان إضافة المخلفات العضوية لها دور مهم في الانظمة البيئية للتربة حيث تعمل على تحسين معظم خصائص التربة فهي تؤثر في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والحيوية للتربة والتي بدورها تؤثر في القابلية الإنتاجية لها كما تساهم المادة العضوية في تجهيز العناصر الغذائية المختلفة للتربة وتزيد من نشاط احياء التربة لكونها مصدر اساسي للكاربون الضروري للفعاليات الايضية (Valarini ، 2009).

ان تأثير الاجهاد الملحي يكون واضحا في المناطق الجافة وشبة الجافة مع محدودية الامطار يرافق ذلك معدلات عالية من درجات الحرارة مسببا ارتفاع معدلات التبخر – النتح وانخفاض في معدل امتصاص الماء (Azevedo Neto واخرون ،2006). ولمحدودية الموارد المائية تأثير كبير وفقدان كميات كبيرة منها خلال عمليات الري التقليدي, اتجهت كثير من الدراسات الى محاولة ايجاد طرائق مختلقة في برمجة عمليات الري من خلال تحديد كميات مياه الري الواجب اضافتها، وتحديد مواعيد الإضافة باستخدام طرائق ري حديثة لاسيما في المناطق التي تعاني من قله المياه، ومن أهم هذه التقانات هي اتباع نظام الري بالتنقيط السطحي وتحت السطحي اذ يعد من اكثر نظم الري كفاءة وذلك لأنه يزود النبات بالمياه بصورة مباشرة عند محيط المنطقة الجذرية خلال مراحل نمو النبات (Sahoki و Waheeb, 1990 ) .

تنتمي الذرة الصفراء (Zea mays L.) الى العائلة النجيلية Poaceae وهي من أهم محاصيل الحبوب الغذائية والصناعية التابعة لهذه العائلة تٌزرع في مناطق مختلفة من العالم وتُعد ثالث محصول بعد الحنطة والرز من حيث أهميتها الاقتصادية والانتاج بسبب استعمالاتها العديدة، تحتوي حبوب الذرة على كميات عاليـــة مــــن فيتامين A وتعادل عشرين ضعفاً عن ما تحتويه حبوب الحنطة (Orhun، 2013)، تزرع في شمال ووسط وجنوب العراق وبلغت المساحة المزروعة (76000) الف هكتار لسنة 2016 وبلغ متوسط الانتاج 3.42 ميكاغرام هـ-1 (مديرية الاحصاء الزراعي، 2017)، الا ان انتاجية الذرة في العراق ما تزال منخفضة مقارنة بمتوسط انتاج الدول المتقدمة ,لذا يجب اتباع اساليب واستخدام تقانات تؤدي الى زيادة الانتاجية.

تهدف الدراسة الى:

أمكانية تقليل الاسمدة الكيميائية وتكميلها بإضافة الاسمدة العضوية والرش بعنصر الحديد النانوي.
تقليل تأثير ملوحة مياه الري على نمو وحاصل الذرة الصفراء باستعمال الاسمدة العضوية والرش بعنصر الحديد النانوي.
دراسة التداخل بين تأثير عوامل الدراسة في بعض الخصائص الكيمائية للتربة ونمو نبات الذرة الصفراء.

م.م. مرتضى شعيت

مرتضى حليم شعيت الصالحي، باحث وأكاديمي عراقي متخصص في العلوم الزراعية وعلوم الحياة. حاصل على شهادة البكالوريوس في العلوم الزراعية (2018) والماجستير في فيزياء التربة (2023). أعمل كمدرس مساعد في قسم علوم الحياة والبيئة، وأشغل منصب مسؤول شعبة الإحصاء في جامعة البصرة. خبير في تحسين الترب الزراعية، الزراعة المائية، وصناعة الأسمدة العضوية. أسعى من خلال عملي إلى دعم البحث العلمي وتطوير حلول مستدامة في القطاع الزراعي، بما يخدم الأكاديميين والمجتمع الزراعي على حد سواء.

اترك تعليقاً إلغاء الرد

رسائل واطاريح

إكثار أشجار اليوكاليبتوس .Eucalyptus camaldulensis Dehn خارج الجسم الحي IN VITRO

م.م. مرتضى شعيت

إكثار أشجار اليوكاليبتوس .Eucalyptus camaldulensis Dehn خارج الجسم الحي IN VITRO

يعد جنس اليوكالبتوس Eucalyptus من أهم واكبر الاجناس التابعة للعائلة الاسية (Myrtaceae) التي تحتوي على مائة جنس وثلاثة الاف وخمسمائة نوع تقريباً في المناطق الحارة والمعتدلة من العالم (نحال (2003) وتعد القارة الاسترالية والجزر القريبة منها والمحيطة بإندونيسيا وبعض من جزر الفلبين وتيمور وغينيا الجديدة الموطن الاصلي لهذا الجنس ( Boland واخرون, 2006), وتعد انواع جنس اليوكالبتوس سائدة في الغابات الاسترالية حيث تضم ما يقارب 900 نوع و نويعات ( Brooker و Kleingi, 2004) أثبتت بعض الانواع مقاومة للبرودة والجفاف خارج منطقة انتشارها مما زاد اهتمام الغاباتيين بزراعتها لملائمتها لظروف بيئية عديدة إذ تتأقلم بعض الانواع في الكثير من الدول واحدثت تفوقاً على الاشجار المحلية بسبب سرعة نموها واستخدام اخشابها في مجالات واسعة (Junghans) واخرون, (2003) . من هذه الانواع Eucalyptus camaldulensis و E globulus و gomphocephala .

إكثار أشجار اليوكاليبتوس .Eucalyptus camaldulensis Dehn خارج الجسم الحي IN VITRO

انتشرت خارج موطنها الاصلي واستعملها الانسان في مناطق عديدة من العالم منذ بداية القرن السابع عشر ، وقد اظهر النوع E.camaldulensis مرونة كبيرة في النمو في كثير من دول العالم من حيث العوامل المناخية والتربية ، فيستطيع ان يتحمل حتى 300 ملم من الامطار سنويا نحال (2003), ويعد من الانواع سريعة النمو إذ يمكنه النمو في ظروف بيئية مختلفة والتأقلم عليها ، وهذا ما جعله ينتشر بسرعة في مناطق مختلفة من العالم ( Wingfild و اخرون, 2008 ) ويشكل اشجار جيدة الاستخدام في تشجير جوانب الطرق واقامة احزمة خضراء حول البساتين والمراعي, وله فوائد بيئية واقتصادية, ويمنع انجراف وتعرية التربة والحد من انتشار ملوحة التربة وتوفر غداء للنحل لإنتاج العسل كما انها ساهمت في تأهيل مواقع التعدين وتجفيف مواقع المستنقعات (Copen (2002), وهي من الاشجار دائمة الخضرة وترتفع الى 45 م تقريبا اذ يبدا في السنة الرابعة تكوين الخشب والالياف وفي السنة الخامسة يصل انتاج الخشب الى (1.5 م ) وهذه الصفات جعلتها من الاشجار التي تستخدم في تشجير الغابات.

أجريت هذه الدراسة في مختبر زراعة الانسجة التابع لقسم الغابات / كلية الزراعة والغابات / جامعة الموصل للفترة من كانو الثاني 2021 الى شباط 2022 بهدف اكثار اشجار اليوكاليبتوس Eucalyptus camaldulensis باستخدام تقانة زراعة الانسجة, استخدمت اجزاء نباتية مختلفة ) الاوراق ، العقد السلاميات ( جهزت من شتلات بعمر سنة واحدة وعقمت باستخدام هايبوكلورات الصوديوم بتراكيز ومدد غمر مختلفة ، من اجل استحداث الكالس تم زرع الاجزاء النباتية على الوسط الغذائي MS مضافا اليه منظمات نمو مختلفة وبتراكيز مختلفة شملت D-2.4 و NAA لوحدهما او NAA مع BA ونشوء وتضاعف العقد باستخدام تراكيز مختلفة من BA لوحده او متداخل مع ( NAA ، IBA ) و Kin لوحده او متداخل مع BA ، وتمايز الكالس الناتج من العقد والسيقان على وسط MS مزود بتراكيز مختلفة من 20 غم لتر – سكروز تم تجذير الافرع الناتجة من التضاعف والتمايز على وسط MS مزود بتراكيز من IBA . تم تعقيم الاجزاء النباتية باستخدام هايبوكلورات الصوديوم بتركيز 25% لمدة 20 دقيقة .

اظهرت النتائج استجابة الاجزاء النباتية للزراعة النسيجية وتفوقت معنوياً السلاميات بوزن كالس بلغ 1.2431 غم وبنسبة استجابة 12,4-2,4 تفوق الوسط المزود 1.0 ملغم تر-D 100% عند التركيز 2.0 ملغم لتر ملغم لتر + 32 غم سكروز بنمو كالس بلغ 16.35 غم للسلاميات بعد 54 يوم من الزراعة ، وتفوق التركيز 20B0.11.0غم سكروز بتمايز الكالس الناتج من السلاميات وبنتيجة عدد افرع 7.5 فرع جزء كالس 1 وعدد اوراق 11.6 ورقة فرع وطول فرع 1.4 سم ونسبة تمايز بلغت %80 ، اما فيما يخص التضاعف اعطت العقد المزروعة على وسط MS مزود بـ 0.5 ملغم لتر BA افضل نتيجة لتضاعف بلغت 6.36 فرع عقدة واما تداخل 0.5 ملغم لتر 0.1 ملغم لتر IBA اعطى افضل استطالة بلغت 3.33 سم ، والتركيز ذاته اعطى افضل عدد اوراق 11.66 ، استجابت الافرع للتجذير لجميع التراكيز BA بنسبة %100 التركيز وتفوق التركيز 1.0 ملغم لتر – IBA معنوياً على باقي التراكيز واعطى طول جذر 5.72 سم وعدد جذور 5.4 جذر ورقة فرع 1-فرع, بلغت نسبة نجاة النباتات المأقلمة 90%.

الصفات النباتية لليوكاليبتوس

شجرة كبيرة يمكن ان يصل ارتفاعها الى 50م وقطرها الى مترين ، الجذع معرى من الاغصان على عدة امتار من سطح الأرض ، التاج كبير ، الفروع والاوراق متهدلة وخفيفة مما يجعل ظلها خفيف القشرة في القسم الوسطي من الجذع وتكون متساقطة وتنفصل كل سنة بشكل صفائح متطاولة ذات ابعاد مختلفة مما يعطي لجذع الشجرة شكلا مبقعا (داؤد) ، (1979) ان قشرة الفروع الحديثة حمراء تماما وتصفر مع الزمن ، اما قشرة القسم السفلي من الجذع فأنها تقف عن التساقط مع الزمن وتأخذ لونا مائلا الى البني الغامق ، وتبلغ سماكتها 5 سم وتكون غنية بالمواد الفينولية الأوراق الفتية الأولى تظهر بعد الانبات مباشرة تكون متقابلة (43) ازواج فقط ومن ثم متبادلة ، معنقة ، رمحية ، ملساء ، خضراء مائلة الى الزرقة والى الحمرة غالبا ، خضراء ، غامقة ، رمحية وطول حامل الورقة من 1 الى 3 سم تقريبا ، طولها من 12 – 22 سم وعرضها من 0.8 الى 1.5 سم (نحال ، 2003).

تقانة زراعة الانسجة النباتية

هي عبارة عن زراعة خلايا Cells أو انسجة Tissues أو أعضاء Organs نباتية في جو معقم تحت ظروف خالية من الملوثات وفي حيز مغلق يمكن السيطرة عليه من الناحية البيئية والتغذوية وتسمى أيضا هذه التقنية بالزراعة خارج الجسم الحي In vitro culture إن تقنية زراعة الانسجة النباتية في الوقت الحاضر قد تجاوزت المراحل الأولية التي كانت تتضمن استحداث الكالس وأخلافه ، وأصبحت اليوم تشمل مدى كبيرا من تقنيات جديدة بعضها ذات تطبيقات تجارية مهمة ، فضلا عن فائدتها في زيادة معلوماتنا عن أسس وراثة الخلية وكيميائيتها Trigiano و Gray ، (2010) . إن تقنية زراعة الانسجة النباتية تمكن الشخص المختص في مجال الهندسة البيوكيميائية Biochemical engineering من زراعة الخلايا في مزارع سائلة على نطاق واسع ، وبذلك تكون طريقة ملائمة وسريعة ومربحة لإنتاج مركبات أيض ثانوية مثل المركبات الكيميائية والطبية ، انتاج نباتات أحادية الكروموسوم Haploid culture ثم مضاعفة الكروموسومات والحصول على نباتات متماثلة وراثيا ثنائية الكروموسومات ، وبفترة وجيزة تعد وسيلة فعالة للتهجين الخضري Somatic hybridization عن طريق فصل البروتوبلاست ودمجها وذلك في الانواع النباتية المتباعدة وراثيا الانتخاب الخلوي ، Cell selection وفيه يتم تعريض الخلايا الى ظروف بيئية معينة مثل الملوحة، ثم يتم انتخاب الخلايا المتحملة التي يتم أخلافها الى نباتات كاملة ، إذ تتم بعد نقل الجين المرغوب بتقنيات توليف الـ DNA الى الخلايا النباتية (Evans واخرون، 2003).

الوسط الغذائي المستخدم وطريقة تحضيره

استخدم الوسط الغذائي (Murashig (MS و Soo (1962)، الجدول (1) الجاهز من انتاج شركة caisson (lab) الولايات المتحدة الأمريكية, كاليفورنيا, مع إجراء بعض التحويرات في منظمات النمو وفق الهدف من الدراسة، إذ حضرت محاليل قياسية Standard Solutions من منظمات النمو، وتمت اذابة السايتوكاينيات بالحامض (IN HCI) والاكسينات بالقاعدة (Hartmann) (1) NaOH و Kester ,(2014) وحفظت بالثلاجة عند درجة الحرارة 4م في اواني زجاجية معقمة, ولتحضير لتر من الوسط وضع ماء مقطر في اناء زجاجي على سخان دوار Hot plat magnetic stirrer ثم اضيف اليه 7 غم من الاجار نوع (Agar Agar) حتى الغليان وبعد الذوبان التام للاكار وتجانس المحلول اضيف اليه 4.43 غم من مكونات وسط MS حسب تعليمات المنتج ) ثم اضيف اليه 30 غم من السكروز ثم اكمل الحجم الى 1000 مل بعدها أضيفت منظمات النمو حسب كل حسب الهدف من الدراسة ثم ضبط الاس الهيدروجيني عند 0.15.7 ، وذلك بإضافة قطرات من هيدروكسيد الصوديوم العياري ( IN NaOH) او حمض الهيدروكلوريك العياري (IN) (HCl) وباستخدام جهاز قياس الاس الهيدروجيني p Meter . وتم توزيع الوسط الغذائي في قناني زجاجية سعة 125 مل، بواقع 20 مل لكل قنينة، وتم تغطية فوهة القناني برقائق الألمونيوم المقاوم للحرارة.

تعقيم الوسط الغذائي

بعد توزيع الأوساط الغذائية في القناني وفق التراكيز المطلوبة لكل تجربة، تم تعقيمها بجهاز المؤصدة (autoclave) عند درجة حرارة 121م وضغط 1,04 كغم/سم لمدة 20 دقيقة، ثم أخرجت القناني وتركت لتبرد عند درجة حرارة الغرفة لحين تصلب الوسط وتصبح بعد ذلك جاهزة للزراعة.

تهيئة وتعقيم الأجزاء النباتية وزراعتها

اخذت الأجزاء النباتية التي استأصلت ووضعت تحت الماء الجاري ثم نقلت الى اناء سعة 1 لتر واضيف اليها سائل الغسيل العادي (الزاهي) المجهز من السوق المحلي ولمدة 5 دقائق مع التحريك المستمر للمحلول للتخلص من الغبار والعوالق ثم غسلت بعد وضعها في مصفاة تحت الماء الجاري لمدة 5 دقائق وغمرت في محلول حمض الاسكوربيك Ascorbic acid بتركيز 100 ملغم لتر وحمض الستريك Citric acid بتركيز 150 ملغم . لتر – لمدة 20 دقيقة للتخلص من المواد الفينولية ( Hosni,(2001) . استخدمت الأجزاء النباتية (Explanet) (عقدة ، ورقة ، السلامية المستأصلة من شتلات اليوكاليبتوس ، إذ عقمت بغمرها في محاليل هيبوكلورات الصوديوم NaOC1) بنسب 5 10 15 20 حجم : حجم تم تحضيرها من محلول القاصر التجاري المحتوي %0.6% هيبوكلورات الصوديوم) ولمدة 10 2015 (25) دقيقة ، تم التعقيم الأجزاء النباتية في بيكر معقم سعة 500 مل، ثم أضيف إليها محلول التعقيم مع التحريك المستمر ثم رشحت الأجزاء النباتية في قمع زجاجي وضع فيه ورق الترشيح المعقم، بعد ترشيح محلول التعقيم أضيف ماء مقطر معقم على الأجزاء النباتية بهدف غسلها من الأثر السمي من بقايا محلول التعقيم، وكررت هذه العملية ثلاث مرات، وتم إجراء عملية التعقيم في منضدة الزراعة ، وبعد الانتهاء من عملية التعقيم نقلت الاجزاء النباتية الى أطباق بتري معقمة فيها ورق ترشيح لامتصاص الماء المتبقى عليها ، وبذلك أصبحت الاجزاء النباتية جاهزة للزراعة، وبعدها زرعت في وسط MS خال من منظمات النمو.

م.م. مرتضى شعيت

تأثير رش الحديد النانوي وإضافة السماد العضوي في التربة في انتاجية الذرة الصفراء تحت ظروف الاجهاد الملحي

تأثير رش الحديد النانوي وإضافة السماد العضوي في التربة في انتاجية الذرة الصفراء تحت ظروف الاجهاد الملحي