روش های جایگذاری کود در خاک - بخش اول

کوددهی موثر و زمان بندی آن می تواند هم عملکرد و هم راندمان مصرف مواد مغذی را به حداکثر برساند ، در نتیجه سود خالص را برای تولید کننده افزایش می دهد. با پیشرفت تکنولوژی ، گزینه های کودهی و زمان بندی آن در چند دهه گذشته افزایش یافته است. علاوه بر این ، در 25 سال گذشته تحقیقات زیادی در مورد تأثیر روش های مختلف قراردهی کود و زمان بندی آن بر عملکرد محصول ، کیفیت ، ظهور ، راندمان استفاده از کود ، علف های هرز و کیفیت آب انجام شده است.

  اصطلاحات گوناگونی وجود دارد که برای توصیف کوددهی و زمان بندی آن استفاده می شود:

نواری (Band): هر روشی که کود در نوارهای متمرکز شده استفاده شود.

پخش سطحی (Broadcast) : پخش یکنواخت در سراسر سطح خاک

نواری عمقی (Deep band): کوددهی در زیر سطح خاک؛ معمولا در 10 سانتیمتر زیر سطح خاک

Dribble : نوارهای کود سطحی 

دوتایی (Dual ): استفاده همزمان ازت و فسفر

آبکود (Fertigation ): دادن کود با آب آبیاری

برگی (Foliar): محلول پاشی یا دادن کود به صورت مایع و محلول پاشی بر سطح برگ

Knife: کاربرد نواری کود زیر سطح

شخم زدن (Plowdown): اختلاط کود پخش شده سطحی با خاک عمقی

تزریق نقطه ای (Point injection):  کود مایع استفاده شده در نقاط منفرد

تماسی (Pop-up ):  کودهایی که در تماس مستقیم دانه قرار می گیرند

پیش از کاشت (Preplant): کود قبل از کاشت بذر استفاده می شود

مصرف جانبی (Sidedress ): کاربرد کود در ردیف مجاور ردیف محصول کاشته شده

کود تقسیط شده (Split application): کود حداقل دو بار در هر فصل اعمال می شود

استارتر (Starter ): کود مورد استفاده در زمان کاشت بذر ، معمولا همراه کاشت بذر یا نزدیک زمان کاشت

سرک روی خاک(Topdress): پخش سطحی کود بر بالای گیاهان

کود گرانوله (کود جامد) را می توان به صورت پخش سطحی ، پخش سطحی تلفیقی (همراه با شخم زدن)، نواری سطحی، نواری عمقی استفاده کرد. کود مایع را می توان به صورت پخش سطحی، نواری، محلول پاشی روی برگ های گیاه در حال رشد و همراه با آب آبیاری به کار برد.

تجهیزات مورد نیاز برای پخش سطحی کمتر تخصصی بوده و هزینه کمتری نسبت به تجهیزاتی که کود را نواری بکار می برند دارد.کودی که پخش سطحی شده می تواند به صورت تلفیقی اعمال شود در این حالت تماس کود با ریشه بیشتر شده و رشد گیاه افزایش می یابد به ویژه برای عناصری که پویا نیستند مانند فسفر و پتاسیم.

کود را می توان به صورت نواری و در سطح خاک یا زیر آن بکار برد. 

کود برگی ، کودی است که به صورت مستقیم روی برگ ها اسپری می شود. به دلیل پتانسیل سوختن برگ ها و عدم توانایی تامین مقدار کافی مواد مغذی مورد نیاز، عناصر پرمصرف  معمولا به صورت برگی به گیاهان داده نمی شوند. در مقابل ، عناصر کم مصرف گاهی اوقات به صورت برگی استفاده می شوند زیرا بیشتر آنها در خاک کاملاً بی حرکت بوده و به مقدار کمی توسط محصولات کشاورزی مورد نیاز هستند و واکنش های رشد مثبتی را ایجاد می کنند. آبکود،  استفاده از کود از طریق سیستم آبیاری است که جایگزینی جذاب برای روش های سنتی کود دهی برای بعضی از مواد مغذی است(به عنوان مثال N و S) زیرا کود در طول فصل رشد استفاده کرد و در ضمن می توان مقدار آن را براساس میزان رشد محصول تنظیم کرد. 

کود را می توان قبل از کاشت بذر (preplant) یا در زمان کاشت بذر (starter) یا در مرحله رویش گیاه (سرک روی خاک یا سرک جانبی) استفاده کرد. کود ازته ممکن است در هر زمان استفاده کرد (از قبل از کاشت تا اواخر فصل) اما کود فسفر را معمولا قبل از کاشت یا به صورت استارتر بکار می رود. سرک جانبی (Side-dressed) معمولا بین ردیف ها بکار می رود اما سرک روی گیاه یا خاک ( topdressed) به صورت پخش سطحی اعمال می شود.

اثرات جایگذاری کوددهی 

توسعه ریشه

یک هدف از جایگذاری( قرار دادن) کود ، به حداکثر رساندن تماس مواد مغذی با ریشه است، به ویژه در مراحل اولیه رشد محصول یا ریشه ، بدون اینکه سبب مشکلات رویشی یا پاگرفتن گیاه شود. قرار دادن کود در محلی که بیشترین تراکم ریشه های ریز را داشته یا در مکانی که کود به این محل حرکت می کند انجام می شود تا عملکرد محصول بهینه شود. بنابراین چگونه ریشه ها توسعه می یابند؟ نخست ریشه اولیه ایجاد می شود و به دنبال آن اولین جفت ریشه بذری (تصویر1) ایجاد می شود. کودهایی که کمتر محلول هستند مانند فسفر ، که در زیر بذر قرار می گیرند ، در اوایل فصل رشد نسبت به کودهایی که در کنار آن  قرار دارند همانطور که نشان داده شده است ، به آن دسترسی بیشتری خواهند داشت. سپس ریشه های بذری و ریشه های تاجی (ریشه های جانبی که در بالای بذر قرار دارند) ایجاد شده و توانایی دسترسی به کودی که در کنار بذر قرار دارند خواهند داشت.

تصویر1- رشد ریشه در مرحله یک برگی در غلات ریز و ذرت- در گزینه 1 کود در کنار بذر قرار دارد و جفت ریشه های بذری نسبت به گزینه 2 که کود در زیر بذر است دسترسی به آن ندارد.

ریشه های بالغ معمولا عمیق تر از عمقی که کود قرار داده است رشد می کنند اگر چه عمق رشد به نوع محصول و رطوبت خاک بستگی دارد. اگر رطوبت کافی باشد و کود بر روی سطح زمین با نزدیک آن جایگذاری شده باشد ریشه های عمیق می توانند به مواد مغذی پویا و متحرک نظیر نیترات دسترسی پیدا کنند. البته باز هم دسترسی به مواد مغذی غیرپویا و ساکن نظیر فسفر، که در سطح جایگذاری شده است مشکل خواهد بود. 

اثر جایگذاری کود های مختلف بر تولید و کیفیت محصول

ازت

به طور کلی انتظار نمی رود روش های مختلف جایگذاری کود ازته، تفاوت های زیادی در میزان تولید و کیفیت داشته باشد زیرا نیترات در خاک متحرک است. با این حال ، شرایط نیمه خشک در بیشتر مناطق مونتانا و وایومینگ این احتمال را افزایش می دهد که نوع جایگذاری کودبر میزان عملکرد موثر باشد زیرا تحرک مواد مغذی با کاهش میزان رطوبت خاک کاهش می یابد. خلاصه ای از نتایج تحقیق از مطالعات قرارگیری N به شرح زیر است:

- یک مطالعه مونتانا در سال 1993 نشان داد که وقتی اوره 2.5 سانتیمتر در زیر بذر و بین ردیفها  به صورت نواری جایگذاری شد نسبت به پخش سطحی ،عملکرد گندم بهاره تقریبا 6٪ بیشتر بود ، اگرچه این تفاوت از نظر آماری معنی دار نبود 

- یک مطالعه دیگر در مونتانا نشان داد که هنگامی که کود با بذر جو استفاده شد نسبت به پخش ، بازده محصول بود ، اگرچه این تفاوت نیز معنی دار نبود.

- در سیستم بدون خاک ورزی پیوسته  (بدون شخم) ، وقتی اوره به صورت زیرسطحی جایگذاری شده میزان عملکرد گندم زمستانه ، گندم بهاره و جو بهاره ، در مقایسه با پخش سطخی به طور معنی داری افزایش داد. البته بایستی ذکر کرد که این افزایش در زمانی رخ داد که ازت  نیتراته در خاک اولیه کمتر از 50 کیلوگرم در هکتار بود، اما زمانی که ازت نیتراته بیشتر از 60 کیلوگرم در هکتار بود عملکرد بطور معنی داری کاهش یافت. نویسندگان مقاله فرض کردند که سطح خشک خاک به اندازه کافی ازتی که پخش سطحی شده را متحرک نمی سازند تا ازت خاکی که ازت کمی دارد را تامین کند در نتیجه در خاکی که ازت کمی دارد عملکرد به اوره ای که به صورت نواری جایگذاری شده واکنش مثبت نشان می دهد. بنابراین ، نوار ازت ممکن است فقط در سیستم هایی که در آنها خاک ازت کمی دارد مفید باشد مانند بسیاری از سیستم هایی که به طور پیوسته دانه غلات کشت و برداشت می شود اما در اکثر سیستم های متناوب که غلات و لگوم کشت می شود این مورد صادق نیست.

- یک مطالعه دیگر نشان داد که جایگذاری اوره به روش نواری زیر سطحی و پخش سطحی در میزان تولید گندم زمستانه تفاوت معناداری ایجاد نکرد اما میزان پروتئین در گندم  بهروش نواری زیر سطحی  1٪ افزایش داشت. اختلاف معنی داری بین جایگذاری نواری در عمق 6 و 10 سانتیمتری در میران پروتئین بذرها یافت نشد. 

- جایگذاری نیترات آمونیوم به روش نواری سطحی نسبت به پخش سطحی، باعث افزایش عملکرد گندم زمستانه قرمز به طور متوسط به میزان ​​14 درصد  شد ، اگرچه این تفاوت معنی دار نبود. برعکس ، روش کاشت بذر مخلوط با نیترات آمونیوم و اوره باعث کاهش عملکرد و پروتئین دانه گندم زمستانه نسبت به پخش سطحی در اوایل بهار شد این کاهش به کم بودن شدت سرمای زمستان نسبت داده شد.

- یک ارزیابی اقتصادی از تأثیر قرارگیری کود ازته بر تولید چغندرقند در مرکز تحقیقات و توسعه دانشگاه وایومینگ نشان داد که میزان درآمدها براساس میزان استفاده بهینه ازت برای تزریق نقطه ای نسبت به پخش سطحی بیشتر بود. مقدار مصرف ازت در هکتار در روش تزریق نقطه ای 33 کیلوگرم در هر هکتار کمتر از پخش سطحی بود.

- عملکرد یک نوع علف گندمی ( Agropyron cristatum) در داکوتای شمالی به وسیله جایگذاری کود ازته در عمق 10 سانتیمتری در حدود 20-50٪ بیشتر از جای

جایگذاری به روش پخش سطحی یود.

به طور خلاصه ، میزان تولید ، کیفیت و درآمد در بین روش های مختلف قرار دادن ازت در خاک معمولا بسیار زیاد یا معنی دار نبود. با این حال ، استفاده از جایگذاری زیرسطحی ازت ممکن است زمانی مفید باشد که سطح ازت نیترات خاک کم باشد (کمتر از 50 lb / ac)  و سطح خاک خشک بوده و انتظار می رود که خشک بماند.

فسفر

برخلاف ازت، فسفر در خاک نسبتاً بی حرکت است. در نتیجه ، انتظار می رود که جایگذاری فسفر باعث اثرات زیادی در قابلیت جذب آن و عملکرد محصول داشته باشد. به عنوان مثال ،

- برای گندم دیم زمستانه وقتی فسفر (به شکل P2O5 و به میزان 40 کیلوگرم در هکتار) به همراه ازت (به شکل UAN یا ترکیب اوره و نیترات آمونیوم و به مقدار 70 کیلوگرم در هکتار) به صورت نواری و در زیر سطح و پیش از کاشت جایگذاری شد میزان تولید دانه گندم دو برابر بیشتر از زمانی بود کودها به صورت پخش سطحی جایگذاری شدند. این افزایش تولید تا حدودی به عدم وجود ریشه های فعال در نزدیکی سطح خاک های خشک نسبت داده می شود که منجر به عدم دسترسی موقعیتی به کود فسفر در جایگذاری پخش سطحی می شود. نویسندگان مقاله همچنین دریافتند که جایگذاری ازت و فسفر با هم (کود دوگانه) و به صورت نواری زیر سطحی  باعث افزایش معنی دار عملکرد و غلظت فسفر برگ نسبت به زمانی شد که این دو کود به صورت مجزا و به صورت نواری زیر سطحی به کار می رفتند که این موضوع اثر سینرژیستی یا هم افزایی جایگذاری همزمان ازت و فسفر و به شکل نواری را نشان می دهد.

-اختلاف معنی داری در تولید دانه در گندم زمستانه بین جایگذاری کود فسفر در تماس با بذر و نواری عمقی یافت نشد اما در کانولا، فسفر در تماس با بذر باعت افزایش معنی دار تولید گردید.

- در بررسی دیگر بر روی گندم زمستانه و با 4 عمق جایگذاری نواری کود فسفر (به شکل پلی فسفات آمونیوم) که در فاصله جانبی 15 سانتیمتری از بذر و در بین ردیف ها انجام شد. سطح STP خاک پایین تا متوسط بود. در این مطالعه مشخص شدجایگذاری نواری فسفر در عمق های 5، 10 و 15 سانتیمتری سبب افزایش معنی دار تولید دانه نسبت به فسفری بود که در سطح خاک جایگذاری شده بود و جایگذاری نواری در عمق 10 سانتیمتری باعث بیشترین متوسط تولید دانه شد.

- در خاکی که STP کمی دارند (6 ppm) جایگذاری 12 کیلوگرم در هکتار فسفات به شکل نواری یا 60 کیلوگرم در هکتار به شکل پخش سطحی باعث افزایش تولید چفندرقند شد که این موضوع مزیت اقتصادی جایگذاری نواری فسفر را نشان می دهد .

بنابراین چرا جایگذاری نواری فسفر باعث افزایش قابلیت دسترسی به آن و تولید محصول می شود؟

دلیل مرسوم این بود که پخش سطحی کود باعث بیشتر شدن تماس کود با سطح خاک شده که این موضوع سبب رسوب یا جذب فسفر با ذرات خاک و کاهش قابلیت جذب آن می شود. اما یک مظالعه با استفاده از فسفر رادیواکتیو نشان داد که جایگذاری نواری موثرتر از پخش سطحی است زیرا این کار باعث افزایش شانس تماس فسفر با ریشه های فعال خواهد شد  تا اینکه با پخش سطحی باعث کاهش تماس خاک و کود گردد. همچنین نتایج نشان داد که کود فسفر در زون یا منطقه ریشه بهتر پخش می شود تا اینکه اتصال محکم با ذرات خاک ایجاد نماید. 

- تحقیقی که در مونتانا نشان داد استفاده کود فسفر همراه با بذر سبب افزایش تولید گندم بهاره و زمستانه نسبت به زمانی شد که کود به شکل نواری عمقی داده شد حتی با وجود این میزان فسفر خاک بالا بود. این موضوع ممکن است به دلیل نزدیکی کود با بذر باشد که تا حدودی بر انتشار کند فسفر در زمان کاشت بذر غلبه می کند. 

- فقط یک تحقیق نشان داد یک استثنا در این قاعده عمومی وجود دارد که در آن جایگذاری فسفر به روش پخش سطحی و تلفیقی نسبت به استفاده از کود همراه بذر یا نواری، سبب 12 درصد تولید بیشتر سویا شد. دلیل این موضوع ممکن است به حساسیت سویا به کاشت بذر همراه با کود دانست یا به دلیل ریشه سویا می باشد که قادر به دسترسی بیشتر به جایگذاری فسفر به روش تلفیقی نسبت به جایگذاری فسفر به روش نواری باشد که در بالا توضیح داده شد.

به طور خلاصه تحقیقات نشان دادند که جایگذاری فسفر به روش نواری یا همراه با بذر تولید محصول را در مقایسه با پخش سطحی آن سبب افزایش تولید می گردد به وِیژه در خاک هایی که فسفر کم و متوسط است. به علاوه ، جایگذاری ازت همراه با فسفر به شکل نواری عمیق ممکن است تولید محصول بهبود ببخشد. در خاک هایی با سطج زیادفسفر قابل جذب ، جنبه مثبت جایگذاری نواری کمتر می شود زیرا محصول بخش زیادی از فسفر را از خاک تامین می کند تا کود اضافه شده. 

پتاسیم

پویایی پتاسیم حدوسط ازت و فسفر است بنابراین انتظار می رود اثرات جایگذاری پتاسیم بیشتر از ازت و کمتر از فسفر باشد. پتاسیم استارتر هم به صورت پخش سطحی و هم نواری یا همراه با بذر باعث افزایش تولید در گندم بهاره و زمستانه و جوی بهاره در مونتانا شده است. با این حال تحقیقات به نسبت کمی برای مقایسه پاسخ تولید ناشی از تکنیک های جایگذاری پتاسیم در این نواحی انجام گرفته است. یک مطالعه در مورد اترات جایگذاری پتاسیم در ذرت بدون خاک ورزی  نشان داد که تولید دانه در جایگذاری به روش نواری عمقی (به عمق 15 تا 20 سانتیمتر و 75 سانتیمتر فاصله) به طور معنی داری بیشتر از زمانی بود که پتاسیم به روش همراه با بذر یا پخش سطحی بکار برده شده بود. اختلاف در تولید بسیار زیاد نبود که احتمال دارد به دلیل پایین یا خیلی پایین نبودن پتاسیم خاک باشد.

یک مطالعه دیگر بر روی ذرت بدون شخم و دارای پتاسیم زیاد (225 ppm) نشان داد که پتاسیم استارتر هم به صورت نواری سطحی یا همراه با کود ازته در نزدیکی بذر باعث کاهش 6 درصدی در وزن جوانه خشک شد اگر چه توضیحی برای این اختلاف داده نشد.

به طور خلاصه معمولا آزمایش خاک در بیشتر مناطق مونتانا و وایومینگ نشان می دهد که پتاسیم خاک زیاد است که ممکن است جنبه مثبت اثر جایگذاری پتاسیم بر روی تولید محصول را کاهش دهد.  

منبع:

http://landresources.montana.edu/nm/documents/NM11.pdf