شش نوع خاک زراعی شالیزاری متفاوتی جمع آوری و در آزمایشهای گلدانی طوری مورد استفاده قرار گرفتند که از نظر عوامل خارجی (محیطی) و مراقبتهای زراعی یکسان بوده و به این ترتیب اثر عناصر غذایی در کیفیت برنج را بررسی کردند.
نتایج نشان می دهد که ماده آلی خاک نیز مانند محتویات ازت ، گوگرد، کلسیم ، منیزیم ، منگنز ، مس ، مولیبدن و کلر با کیفیت برنج ارتباط دارد. به هر حال کیفیت برنج با هر دو عامل محیط و زادشناسی (Genetic) تعیین میشود. بنابراین، هر رقمی از برنج نسبت به شرایط محیطی مختلف می تواند پاسخ های متفاوتی داشته باشند و با در نظر گرفتن چنین حقایقی بایستی نتیجه گیری شوند.
شش نوع خاک مورد مطالعه عبارت بودند از: (1) خاک زرد متمایل به قرمز (2) خاک زرد، (3) خاک آهکی ارغوانی، (4) خاک رسی ارغوانی،(5) خاک زرد خاکستری و (6) خاک زرد. این نمونهها از لایههای خاک شخم خورده مزارع شالیزاری مختلف جمع آوری شدند. عناصر غذایی هر یک از این خاکها به روش تجزیهای تعیین و در جدول 1 نمایش داده شد.
بوتههای برنج در گلدانهای محتوی 30 کیلوگرم خاک خشک شده نشاء شد. و گلدانها برای هر نوع خاک در شش تکرار به طور تصادفی در مزرعه قرار داده شدند. این آزمایش در سه دورهی کشت متوالی انجام شد. برنجهای مورد آزمایش عبارت بودند از زودرس 40-61-82 و ارقام دیررس Xiang Yu 102
و .002-8X-88
کودهایی که در این آزمایشها به کار رفتند عبارت بودند از اوره، سوپر فسفات و کلرو پتاسیم. برای برنج زودرس 100 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 7/0 گرم K2O درهر گلدان. برای ارقام برنج دیررس 32/1 گرم ازت، 4/0 گرم P2O5 و 94/0 گرم K2O در هر گلدان مورد استفاده قرار گرفت. تمام کودهای فسفر و پتاسیم و 60 درصد ازت هنگام نشاء کاری و 40 درصد بقیه ازت در مرحله آغاز پنجهزنی به خاک افزوده شدند. همهی تیمارها از نظر اثرات مراقبتهای زراعی مورد کنترل دقیق قرار گرفتند.
جدول 1- خواص شیمیایی خاک مورد استفاده در آزمایش.
شماره تیمار خاک |
نوع خاک |
مواد مادری |
PH |
مواد آلی کل |
نیتروژن کل |
گوگرد |
بر |
مولیبدن |
منگنز |
مس |
ازت |
1 |
زرد متمایل به آبی |
رس قرمز دوران چهارم |
5/6 |
30/3 |
200/0 |
0/43 |
54/0 |
12/0 |
3/63 |
95/1 |
154 |
2 |
زرد |
سنگ لوح |
2/6 |
97/3 |
266/0 |
8/51 |
33/1 |
42/0 |
2/52 |
67/2 |
244 |
3 |
آهکی ارغوانی |
رسوبات دریاچهای |
7/7 |
79/2 |
203/0 |
4/66 |
28/0 |
16/0 |
0/34 |
12/5 |
137 |
4 |
رسی ارغوانی |
شیل ارغوانی |
1/7 |
56/2 |
180/0 |
4/26 |
26/0 |
08/0 |
2/41 |
14/1 |
135 |
5 |
زرد خاکستری |
سنگ آهک |
3/6 |
01/4 |
242/0 |
7/55 |
35/0 |
18/0 |
9/42 |
49/2 |
223 |
6 |
زرد |
شیل |
9/5 |
11/3 |
206/0 |
4/26 |
38/0 |
12/0 |
9/10 |
77/2 |
172 |
60 درصد ازت هنگام نشاء کاری و 40 درصد بقیه ازت در مرحله آغاز پنجهزنی به خاک افزوده شدند. همهی تیمارها از نظر اثرات مراقبتهای زراعی مورد کنترل دقیق قرار گرفتند.
دانههای برنج پس از برداشت در آفتاب کاملاً خشک شده و مدت 3 ماه در شرایط انباری نگهداری گردیدند. چگونگی اثر هر یک از خاکها مطابق 9 شاخص کیفی برنج ارزیابی شدند که عبارت بودند از: بازده برنج قهوهای، سفید، سالم(دانههای کامل)، دانههای کچی (دانههای سفید غیر یکنواخت)، دانههای کاملاً گچی، درجه حرارت ژلاتینی، پیوستگی ژل و آمیلوز و محتویات پروتئین، شاخصهای کیفی فوق از استانداردهای محلی استان هونان است.
ماده آلی خاک به روش اکسیداسیون با بیکرومات پتاسیم، pH با الکترود شیشهای تعیین شد. نیتروژن کل با استفاده از روش کجلدال استاندارد اندازه گیری شد. فسفر کل پس از ذوب قلیایی با NaOH
به روش رنگ سنجی مولیبدات آمونیم آبی و مقدار پتاسیم کل با نورسنجی شعلهای مورد سنجش قرار گرفتند. نیتروژن قابل استفاده به روش اولسن تعیین شد. پتاسیم قابل جذب نیزپس از استخراج با استات آمنیوم نرمال خنثی با استفاده از روش نور سنجی شعله ای اندازه گیری شد. کلسیم، منیزیم و آهن پس از استخراج با محلول DTPA به وسیله طیف سنجی جذب اتمی اندازه گیری شد. مولیبدن قابل جذب با اکسالات آمونیوم در pH 3.3 استخراج و با اوسیلوسکوپ پولارو گرافی تعیین گردید. کلر قابل استفاده با سولفات پتاسیم 5 درصد استخراج و به روش تیتراسیون با نیترات نقره مورد سنجش قرار گرفت. گوگرد قابل جذب با Ca(H2PO4)2 محلول در اسید استیک دو نرمال تعیین گردید و بر (B) قابل جذب با آب جوش استخراج شده و سپس به روش آزومتین – اچ اندازه گیری شد.
نتایج نشان می دهد، در سطوح کودی یکسان، بین محتویات پروتئین برنج و مقدار طبیعی ماده آلی و نیتروژن کل خاک همبستگی معنی داری وجود دارد. ضرایب همبسگی (r) عبارت بودند از: * 938/0 و 830/0 و، (05/0= P). در صورتی که سطح ماده آلی، نیتروژن کل، نیتروژن قابل جذب خاک ها با مقدار آمیلوز برنج دارای همبستگی معنی دار منفی بود. نتایج نشان می دهند که رشد برنج در خاک های با ماده آلی و یا نیتروژن زیاد همیشه محتویات پروتئین را افزایش می دهد. به ویژه این افزایش پروتئین در ارقام دیررس بیشتر میباشد. افزایش محتویات پروتئین اندازه گیری شده در هردانه برنج با کاهش مقدار آمیلوز همراه است.
2) کیفیت برنج و مقدار گوگرد خاک
در صد برنج سالم از مهم ترین شاخص های کیفی پس از تبدیل محسوب میگردد. پس از تبدیل شلتوک به برنج سفید، هرچه مقدار برنج سالم بیشتر باشد بازارپسندی بیشتری را حایز خواهد گردید. جدول 2 همبستگی مثبت بین مقدار گوگرد قابل جذب و در صد برنج سالم را نشان میدهد. این نتایج برای برنج دیررس سطح معنی داری (05/0=P ) و برای محتویات پروتئین سطح معنی داری (1/0= P ) همبستگی متفاوتی را نشان داد. گوگرد قابل جذب خاک با مقدار پروتئین دانه برنج همبسگی معنی دار مثبت ولی با برنج سالم معنی دار نبود. ملاحظه میشود، پرورههای گوناگون برنج نسبت به گوگرد قابل استفاده خاک پاسخهای متفاوتی دارند. اما به طور کلی، زراعت برنج در خاکهای با گوگرد قابل جذب زیادتر محصول با کیفیت دانهی نسبتاً بهتری را حاصل خواهد کرد.
جدول 2 – کیفیت برنج و مقدار گوگرد خاک
شماره تیمار
|
ارقام برنج دیررس
|
ارقام برنج زودرس | ||||
|
گوگرد قابل جذب(ppm) |
برنج سالم(%) |
پروتئین(%) |
گوگرد قابل جذب(ppm) |
برنج سالم(%) |
پروتئین(%) |
1 |
43 |
3/47 |
60/8 |
0/14 |
1/24 |
5/6 |
2 |
28/51 |
1/52 |
65/9 |
5/26 |
0/31 |
7/6 |
3 |
4/66 |
6/55 |
94/8 |
5/59 |
8/30 |
1/9 |
4 |
4/26 |
5/44 |
54/7 |
0/14 |
7/17 |
0/7 |
5 |
7/55 |
0/58 |
70/8 |
5/18 |
0/28 |
5/7 |
6 |
4/26 |
6/46 |
22/8 |
- |
- |
- |
R |
*892/0 |
∆ 738/0 |
|
|
633/0 |
*0896/0 |
توضیح: * و ∆ به ترتیب سطح معنی داری 5% و 10% را نمایش می دهند.
3) کیفیت برنج و مقدار کلسیم و منیزیم خاک
بین منگنز قابل جذب خاک و میزان گچی بودن دانه برنج همبستگی معنی داری وجود دارد. اصطلاح گچی هم برای شکم سفیدی و هم برای مغز سفیدی و هم پشت سفیدی دانه به کار می رود. شاخص گچی میزان وسعت سفیدی گچی و غیر شفاف(%) دانه را نشان می دهد. برای مثال هر چه سطح گچی دانهها بیشتر باشد، کیفیت آن پایین تر خواهد بود. جدول3 نشان می دهد که با افزایش مقدار منگنز قابل جذب خاک، درصد دانه گچی و سطح گچی دانهها نیز افزایش می یابد. همبستگی برای هر دو معنی دار است، یعنی اگر منگنز قابل جذب در خاک زیاد شود، کیفیت ظاهر پسندی برنج پایین خواهد آمد. پیش از این تحقیق، تأثیر منگنز در سطح گچی دانه ناشناخته بود. تشکیل ناقص کربوهیدراتها به علت محدودیت سنتز و انتقال آنها باعث ایجاد گچی میشود. در این دانهها اندوختههای نشاستهای در تعدادی از لایههای یاختهای سطحی (دور از مرکز) فقیر بوده و با انعکاس نور به رنگ سفید غیر شفاف دیده می شود. گچی شدن معمولاً در مرحله پر شدن دانه اتفاق می افتد. محتویات مواد تنظیم کننده رشد(هورمون) ایندول استات در مرحله بین گلدهی و پر شدن دانه از کربوهیدراتها به حداکثر می رسد. افزایش این هورمون در انتقال محصولات همانند سازی (آسیمیلاسیون) به خوشه سودمند است. زیادی مقدار منگنز در حد سمی، بیدرنگ مقدار ایندول استات را در گیاه کاهش می دهد. احتمالاً منگنز در حد سمی باعث تخریب یا انهدام حفاظ ایندول استات می گردد. منگنز نیز انتقال محصولات همانند سازی به درون دانه (آندوسپرم) را می تواند کاهش داده و در نتیجه بر میزان گچی بیفزاید.