نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• یاسر عظیم زاده ¹
• آرش محمدزاده ¹
• مهدی کوسه لو ¹
• علیرضا جاویدان ²

¹ مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

² سازمان جهاد کشاورزی استان آذربایجان شرقی، مراغه، ایران

چکیده

مقدمه: رشد و نمو گیاه در خاک‌های آهکی و همچنین در لکه‌های آهکی خاک‌ها با محدودیت‌های متعددی مواجه است. گوگرد به‌عنوان یک عنصر غذایی ضروری، علاوه‌بر نقش تغذیه‌ای، با کاهشpH ، اثرات مثبتی بر ویژگی‌ خاک‌های آهکی دارد؛ به‌همین علت به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مواد اسیدزا برای اصلاح خاک‌های آهکی و بهبود تغذیه گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر گوگرد معدنی و باکتری اکسیدکننده گوگرد (تیوباسیلوس با جمعیت بیشتر از 107 سلول در هر گرم) در ترکیب با کود دامی پوسیده بر خصوصیات دو نوع خاک آهکی و عملکرد گندم دیم انجام شد.
روش شناسی پژوهش: آزمایش به صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در یکی از مزارع دیم شهرستان هشترود در سال زراعی 1403-1402 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دو نوع خاک شامل خاک کم‌آهک (22 درصد) و خاک پرآهک (39 درصد) به‌عنوان فاکتور اصلی و پنج سطح اصلاح‌کننده خاک شامل گوگرد + تیوباسیلوس (S+TB)، گوگرد + تیوباسیلوس + کود دامی (S+TB+FM)، گوگرد + کود دامی (S+FM)، کود دامی (FM) و تیمار شاهد (C) به‌عنوان فاکتور فرعی بودند. کود دامی به میزان 4 تن در هکتار، گوگرد به میزان 1 تن در هکتار و باکتری تیوباسیلوس به میزان 2 درصد وزن گوگرد مصرفی استفاده شد و شاخص‌های رشد شامل ارتفاع بوته، وزن هزاردانه، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در هکتار تعیین شد. همچنین، ویژگی‌های شیمیایی خاک مانند pH، هدایت الکتریکی (EC)، میزان کربنات کلسیم، کربن آلی و فسفر و پتاسیم قابل جذب در عمق ۰ تا ۲۵ سانتی‌متری مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌های پژوهش: تمامی تیمارهای اصلاحی موجب بهبود معنی‌دار عملکرد دانه و عملکرد زیستی گندم در هر دو نوع خاک شدند. در خاک کم‌آهک، تیمار ترکیبی S+TB+FM با کاهش معنی‌دار محتوای آهک از 21 به 17 درصد و pH از 6/7 به 2/7 و افزایش معنی‌دار کربن آلی از 27/0 به 40/0 درصد و فسفر قابل جذب از 5/3 به 8/4 میلی‌گرم بر کیلوگرم، مؤثرترین تیمار شناخته شد. این تغییرات منجر به بهبود معنی‌دار شاخص‌های رشد گندم شامل افزایش ارتفاع بوته از 76 به 100 سانتی‌متر، عملکرد دانه از 1854 به 4355 کیلوگرم در هکتار، عملکرد زیستی از 5984 به 10393 کیلوگرم در هکتار و شاخص برداشت از 31 به 42 درصد شد. اگرچه تیمارهای حاوی گوگرد در هر دو خاک مؤثر بودند، اما اثر کود دامی در خاک کم‌آهک بارزتر از خاک پرآهک بود. بر اساس این یافته‌ها، در خاک‌های کم‌آهک، تیمار ترکیبی S+TB+FM (شامل 1 تن گوگرد، 4 تن کود دامی و 2% باکتری تیوباسیلوس) به عنوان راهکار بهینه برای اصلاح خاک و بهبود عملکرد گندم توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

• تیوباسیلوس
• خاک آهکی
• گوگرد معدنی
• گندم دیم
• ماده آلی

موضوعات

• خاکشناسی

عنوان مقاله [English]

Evaluation of sulfur and manure efficiency in mitigating calcareous soils constraint and improving rainfed wheat yield

نویسندگان [English]

• Yaser Azimzadeh ¹
• Arash Mohammadzadeh ¹
• Mehdi Kooselou ¹
• Alireza Javidan ²

¹ Dryland Agricultural Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Maragheh, Iran

² Ministry of Agriculture-Jahad, Maragheh, Iran

چکیده [English]

EXTENDED ABSTRACT
Introduction: Plant growth and development in calcareous soils and within calcareous soil patches face numerous constraints. Sulfur, as an essential nutrient element, in addition to its nutritional role, exerts positive effects on the properties of calcareous soils through pH reduction. Consequently, it is utilized as one of the most important acidifying agents for ameliorating calcareous soils and improving plant nutrition. This research was conducted to investigate the effects of mineral sulfur and sulfur-oxidizing bacteria (Thiobacillus with a population of more than 107 cells per gram) in combination with rotten farmyard manure on the properties of two types of calcareous soils and the performance of rainfed wheat.
Methodology: The experiment was conducted as a split-plot arrangement within a randomized complete block design (RCBD) in a dryland field in Hashtroud County during the 2023–2024 growing season. The treatments consisted of two soil types (low-lime soil (22%) and high-lime soil (39%)) as the main factor, and five soil amendments as the sub-factor: sulfur + Thiobacillus (S+TB), sulfur + Thiobacillus + farmyard manure (S+TB+FM), sulfur + farmyard manure (S+FM), farmyard manure alone (FM), and a control (C). Farmyard manure was applied at 4 t ha⁻¹, sulfur at 1 t·ha⁻¹, and Thiobacillus bacteria at 2% of the sulfur weight. Growth parameters, including plant height, 1000-grain weight, biological yield, and grain yield were measured. Additionally, soil chemical properties (pH, electrical conductivity (EC), calcium carbonate content, organic carbon, and available phosphorus and potassium) were analyzed at a depth of 0–25 cm.
Research findings: All soil amendment treatments significantly enhanced both grain and biological yields of wheat in both soil types. In the low-lime soil, the combined S+TB+FM treatment (sulfur + Thiobacillus + farmyard manure) proved to be the most effective, demonstrating significant reductions in lime content (from 21% to 17%) and soil pH (from 7.6 to 7.2), along with significant increases in organic carbon (from 0.27% to 0.40%) and available phosphorus (from 3.5 to 4.8 mg kg-1). These modifications resulted in significant improvements in wheat growth parameters, including increased plant height (from 76 to 100 cm), grain yield (from 1854 to 4355 kg ha-1, representing a 135% increase), biological yield (from 5984 to 10393 kg ha-1), and harvest index (from 31% to 42%). While sulfur-containing treatments were effective in both soil types, the effect of farmyard manure was more pronounced in low-lime soil compared to high-lime soil. Based on these findings, the combined S+TB+FM treatment (comprising 1 ton sulfur, 4 tons farmyard manure, and 2% Thiobacillus bacteria) is recommended as the optimal soil amendment strategy for improving wheat yield in low-lime soils.

کلیدواژه‌ها [English]

• Thiobacillus
• calcareous soil
• elemental sulfur
• rainfed wheat
• organic matter