بررسی اثر پساب فاضلاب تصفیه شهری بر رشد و نمو جو و میزان عناصر غذایی پتاسیم و منیزیم در برگ در شرایط گلخانه‌ای
استاد راهنما:
دکتر خدابخش پناهی کرد لاغری
استاد مشاور:
دکتر عبدالصمد کلیدری
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

         عنوان         صفحه

 چکیده: 1

فـصـل اول:مقدمه و هدف

1-کلیات… 3

1-1-مقدمه. 3

1-2- اهمیت تحقیق.. 5

1-3- فرضیه‌های تحقیق: 6

1-4- اهداف تحقیق: 6

1-5- سوابق پژوهش…. 6

1-5-1- تاریخچه: 6

1-6- سطح زیر کشت و میزان تولید جو: 7

1-7- اهمیت اقتصادی: 8

1-8- گیاه‌شناسی جو: 9

1-8-1- مورفولوژی و آناتومی جو: 9

1-8-2- سیستم ریشه: 10

1-8-3- ساقه: 10

1-8-4- برگ: 11

1-8-5- سنبله: 12

1-8-6- گلچه: 12

1-8-7- ریشک: 12

1-8-8- دانه: 12

1-9- پنجه زنی: 14

1-9-1- پنجه زنی و عملکرد: 15

1-10- مواد غذایی مورد نیاز جو: 15

1-11- اجزای عملکرد دانه: 16

1-11-1- سنبله: 16

1-11-2- تعداد دانه در سنبله. 17

1-12- اهمیت شاخص برداشت (HI) 18

فصل دوم: بررسی منابع

2- مروری بر تحقیقات انجام شده 22

2-1- تحقیقات انجام شده 22

فصل سوم: مواد و روشها

3-مواد و روش‎ها 27

3-1- زمان و محل اجرای آزمایش…. 27

3-2-خصوصیات خاک محل اجرای آزمایش…. 27

3-3-درجه حرارت… 28

3-4- رطوبت نسبی.. 29

3-5- مشخصات طرح آزمایشی.. 30

3-6- مراقبت‌های دوران رشد: 30

3-6-1- کنترل علف‌های هرز: 30

3-6-2- آفات: 31

3-6-3- مصرف کود سرک: 31

3-6-4- آبیاری.. 31

3-6-5- یادداشت‌برداری‌ها: 31

3-7- صفات مورد اندازه‌گیری: 31

3-7-1- ارتفاع بوته: 31

3-7-2- طول سنبله: 32

3-7-3- عملکرد بیولوژیک: 32

3-7-4- تعداد خوشه در مترمربع: 32

3-7-5- تعداد دانه و خوشه: 32

3-7-6- عملکرد دانه: 32

3-7-7- وزن هزار دانه: 32

3-7-8- شاخص برداشت: 33

3-7-9-  پتاسیم  برگ: 33

3-7-10- منیزیم برگ: 33

فصل چهارم: نتایج و بحث

4- نتایج، بحث و پیشنهادات… 35

4-1 – نتایج و بحث… 35

4-1-1- ارتفاع بوته (سانتی‌متر): 37

4-1-2- طول ریشه (سانتی‌متر): 39

4-1-3- طول خوشه (سانتی‌متر): 40

4-1-4- عملکرد دانه (عملکرد اقتصادی) (کیلوگرم در هکتار): 41

4-1-5- عملکرد بیولوژیک: 42

4-1-6- وزن هزار دانه (گرم): 43

4-1-7- شاخص برداشت  (درصد)(HI): 44

4-1-8- پتاسیم برگ (درصد): 45

4-1-9- منیزیم برگ: 46

4-2- نتیجه‌گیری.. 49

4-3- پیشنهادات: 51

فهرست منابع.. 52

چکیده:

 

به منظور بررسی اثرات سطوح مختلف پساب فاضلاب تصفیه شده شهری بر رشد و نمو جو و میزان عناصر غذایی پتاسیم و منیزیم در برگ در شرایط گلخانه‌ای آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در شهر یاسوج، روستای بلهزار در سال زراعی 92-1391 به اجرا درآمد. فاکتورهای آزمایش شامل سطوح مختلف آبیاری با پساب تصفیه شده شهری در چهار سطح (0، 50، 75 و 100 درصد آبیاری) و در 3 تکرار و جمعاً در 12 گلدان بود. تجزیه و تحلیل داده‌ها با بهره گرفتن از نرم‌افزار SPSS، مقایسه میانگین داده‌ها با آزمون دانکن و رسم نمودارها با استفاده، از نرم‌افزار Excell انجام گرفت.

نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد  که با افزایش میزان مصرف پساب فاضلاب تصفیه شده شهری در آب آبیاری باعث افزایش میزان ارتفاع بوته، طول ریشه، طول خوشه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، شاخص برداشت و میزان منیزیم برگ می‌شود، بیشترین اثر افزایش مصرف پساب فاضلاب تصفیه شهری بر عملکرد دانه و وزن هزار دانه  و میزان منیزیم برگ در تیمار F100 (مصرف 100 درصد پساب فاضلاب تصفیه شده شهری در آب آبیاری) به ترتیب به میزان 9/1795 کیلوگرم در هکتار و 3/35 گرم و 24/2 درصد به دست آمد.

واژه‌های کلیدی: پساب فاضلاب تصفیه شهری، عملکرد، پتاسیم برگ، جو، یاسوج.

1-کلیات

1-1-مقدمه

 رشد روز افزون جمعیت جهان، همگام با گسترش فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در جهت افزایش تأمین مواد غذایی از یک سو و خشکسالی‌های پی در پی در سال‌های اخیر از سوی دیگر، موجب شده است که منابع موجود آب شیرین در اکثر کشورهای واقع در کمربند مناطق خشک به اوج بهره ­برداری خود برسد و بالطبع فشار بیش از اندازه به منابع آب وارد آید. ایران جزء کشورهایی است که برداشت آب از منابع آب زیرزمینی آن در مقایسه با سایر کشورها به مراتب بیشتر است لذا در شرایطی که کشور به شدت از لحاظ کمبود منابع آب شیرین رنج می‌برد و در دراز مدت بحران منابع آب به صورت یک مسأله جدی مطرح است، بنابراین توجه به منابع غیر متعارف آب یک ضرورت اجتناب ناپذیر می‌باشد (عابدی و همكاران، 1378). هرچند مواد و عناصر موجود در پساب فاضلاب بسیار قابل توجه بوده و بررسی کلیه آن‌ها امری مشکل است، لیکن تعدادی از نمایه‌های شیمیایی و فیزیکی برای آن در نظر گرفته شده که قبل از استفاده برای کشاورزی بایستی مورد ارزیابی قرار گیرند. (دای و همكاران، 1975). بشر در آغاز حیات خود بر روی کره زمین زندگی غارنشینی را انتخاب کرد و برای تأمین نیازهای غذایی و پوشاک خود اقدام به شکار حیوانات وحشی و جمع‌آوری گونه‌های گیاهی می‌کرد که برای او ارزش غذایی داشت البته گونه‌های گیاهی در فاصله دور از هم قرار داشتند و به صورت متمرکز و متراکم نبودند. با گذشت زمان و افزایش جمعیت، انسان‌ها که موجودی اجتماعی بودند یکجانشینی و تمدن‌ها را ایجاد کردند و به جای شکار برای به دست آوردن نیازهای غذایی خود اکوسیستم‌های کشاورزی و دامپروری را ایجاد کردند. بشر که موجودی متفکر و خلاق است از همان دوران، با تجربه نه چندان خوبی که داشت تراکم را در حد دلخواه خود انتخاب می‌کرد. شخم با حیوانات به طور سنتی بود. عمق و دفعات شخم چندان مهم نبوده و خبری از کودهای شیمیایی نبود. چون همین کشاورزی سنتی او جوابگوی نیازهای غذایی جمعیت آن دوران بود. به تدریج با افزایش جمعیت سطح زیر کشت را بالا برد ولی افزایش سطح زیر کشت با توجه به انفجار جمعیت، نداشتن ابزار و ماشین‌آلات برای افزایش سطح زیر کشت واقعی، وجود نداشتن کود شیمیایی و نبودن راه علمی برای کنترل آفات و بیماری‌ها چندان کارساز نبود. از این دوران به بعد بشر افزایش تولید در واحد سطح را احساس کرد؛ زیرا او موجودی متفکر بود و باید به طریقی ذهن خود را درگیر تحقیقات در ارتباط با تراکم مناسب، تولید و مصرف بهینه کودهای شیمیایی، ابداع روش‌های مبارزه با آفات و بیماری‌ها و از سوی دیگر ایجاد ماشین‌آلات برای صرفه‌جویی در زمان و افزایش سرعت کار خود در ارتباط با کشاورزی می‌کرد. چون با افزایش جمعیت و ایجاد زندگی شهرنشینی و ساخت منازل و ساختمان‌ها و از سوی دیگر در اثر فرسایش‌های آبی و خاکی از سطح زمین‌های کشاورزی در واحد سطح کاسته شد؛ بنابراین از همان زمان تاکنون برای هر گیاهی تحقیقات مستقلی در محورهای مختلف از جمله به نژادی- تراکم- مصرف بهینه کودهای شیمیایی- ابداع روش‌های مبارزه با آفات و بیماری‌ها و غیره آغاز شد تا بجای افزایش سطح زیر کشت، تولید در واحد سطح افزایش یابد.

اما در ارتباط با ابداع کود و سموم شیمیایی برای تولید پایدار و حداقل خسارت آمدن به محیط زیست باید تحقیقاتی در جهت کم کردن مصرف آن‌ها و هم چنین مصرف بهینه آن‌ها صورت گیرد. جو یکی از قدیمی‌ترین گیاهان زراعی می‌باشد که توسط انسان اهلی شده و در نقاطی از خاور نزدیک که کاوش‌های باستان شناسی صورت گرفته همیشه با گندم امر و آین کورن دیده شده است (نور محمدی 1380). قدیمی‌ترین جو از ارقام دو ردیفه وحشی می‌باشد که در حفاری‌های جنوب اروپا به دست آمده و معلوم شده که در عصر حجر کشت شده است (خدابنده 1369). هارلان عقیده دارد که عموم جوهای وحشی و اهلی یک گیاه منقرض شده‌ای بوده است که در منطقه‌ای که هم اکنون هور درام اسپنانئوم دیده می‌شود روییده است. این منطقه از کوه‌های زاگرس در غرب ایران و در سرتاسر جنوب ترکیه و سمت فلسطین امتداد دارد (نور محمدی 1380). استفاده از پساب فاضلاب به عنوان یک منبع غذایی گیاهی در تولیدات زراعی و یا به منظور حاصلخیز کردن خاک‌ها از قدیم‌الایام در برخی نواحی آسیا معمول بوده است؛ اما اطلاعات  مدون در این زمینه و به خصوص در مورد کاربرد پساب در کشاورزی مربوطه به سال 1351 در بنزولای آلمان (جی هارد؛1959 و روچینگ، 1911) و سال 1650 در ایدرن بورف اسکاتلند است. با توسعه روش‌های تصفیه پساب فاضلاب تصفیه شهری، توجه به استفاده از پساب حاصله از تصفیه‌خانه‌ها در کشاورزی افزایش پیدا کرد (چک، 1966). به خصوص این که برخی از متخصصان بر این باورند که بهترین روش برای دفع پساب پخش آن در اراضی کشاورزی است؛ زیرا با این روش چرخه مواد غذایی تکمیل شده و عناصری که در اثر زراعت از خاک خارج شده است دوباره به آن بازگردانده می‌شود (چک، 1964)، از طرف دیگر وارد ساختن پساب به خاک خطر آلودگی محیط و به خصوص رودخانه را نیز کاهش می‌دهد (ادن و همکاران، 1977)؛ بنابراین ایده اولیه استفاده از پساب در کشاورزی به دو دلیل عمده شکل گرفت که عبارتند از: 1) جلوگیری از آلوده شدن رودخانه‌ها 2) استفاده از مواد غذایی موجود در آن برای زراعت. به تدریج موضوع حفاظت آب و استفاده مجدد از آن در مناطق کم آب نیز به آن اضافه شد. گرچه این سه دلیل هنوز هم به قوت خود باقی می‌باشند اما پیشرفت‌های علمی، ملاحظات اقتصادی و به خصوص تجاربی که تا به حال کسب شده است در

 

پاره‌ای موارد مشوق مردم در استفاده از پساب برای زراعت و در مواردی مانع از کاربرد آن می‌باشند. از اواخر سال 1800 و اوایل قرن حاضر استفاده از پساب به تدریج در بسیاری از کشورهای اروپا گسترش پیدا کرد.

1-2- اهمیت تحقیق

مسئله محدودیت منابع آب از جمله فاکتورهای مهمی است که توسعه اراضی آبی و تولید محصولات را در مناطق خشک محدود می‌سازد.  افزایش جمعیت بشر و نیاز روزافزون به غذا باعث تلاش و تکاپو در جهت تأمین نیاز غذایی بشر گردیده است. افزایش تولید محصولات از دو راه امکان‌پذیر است: 1- افزایش سطح زیر کشت 2- افزایش عملکرد در واحد سطح. با توجه به محدودیت اراضی زراعی، امکان افزایش سطح زیر کشت محدود بوده و باید از طریق به‌کارگیری فن­آوری­های جدید در جهت افزایش تولید در واحد سطح و تأمین غذای مردم جهان تلاش نمود. با عنایت به موارد فوق می‌توان از مصرف آب‌های با کیفیت پایین یا غیر متعارف بهره گرفت. استفاده از پساب فاضلاب شهری به عنوان یکی از منابع غیر متعارف آب، در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به وجود انواع یون‌های محلول در این قبیل آب‌ها، در پاره‌ای از مناطق به علت افزایش دمای هوا و پایین بودن میزان رطوبت نسبی، تبخیر و تعرق گیاهی زیاد بوده، لذا در این مناطق املاح زیادی در لایه سطحی خاک بر جای خواهد ماند. این امر در مناطق خشک و نیمه خشک حائز اهمیت می‌باشد. پساب فاضلاب تصفیه شهری می‌توانند نیاز آبی و غذایی گیاه را تأمین نموده و به همین علت به عنوان منابع آبی و كودی ارزان قیمت مورد توجه قرار گرفته‌اند مسئله محدودیت منابع آب از جمله فاكتورهای مهمی است که توسعه اراضی آبی و تولید محصولات را در مناطق خشک محدود می‌سازد. افزایش جمعیت بشر و نیاز روزافزون به غذا باعث تلاش و تکاپو در جهت تأمین نیاز غذایی بشر گردیده است. جو یکی از محصولات مورد کشت در استان کهگیلویه و بویراحمد می‌باشد از طرفی آب یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد می‌باشد. با عنایت به خشکسالی‌های چند سال اخیر و مسئله کمبود آب قابل استفاده کشاورزی، از آنجایی که آب‌های ناشی از پساب فاضلاب تا کنون به طور موثری در امر آبیاری مزارع جو استفاده نشده‌اند و همچنین شرایط اقلیمی و سردسیری بودن یاسوج ضروری است تحقیقات لازم جهت استفاده از آب پساب فاضلاب در امر آبیاری مزارع جو مورد آزمایش قرار گیرد. لذا در صورت موفقیت این امر می‌توان نسبت به تأمین بخشی از آب مورد نیاز جهت آبیاری جو از طریق استفاده از پساب فاضلاب شهری امیدوار گردید.

1-3- فرضیه‌های تحقیق:

1-کاربرد پساب فاضلاب با نسبت‌های مختلف اثر معنی‌داری بر رشد و نمو، جو دارد.

2-کاربرد پساب فاضلاب با نسبت‌های مختلف اثر معنی‌داری بر میزان پتاسیم در برگ دارد.              

3- کاربرد پساب فاضلاب با نسبت‌های مختلف اثر معنی‌داری بر میزان منیزیم در برگ دارد.

 1-4- اهداف تحقیق:

1- بررسی اثر کاربرد مقادیر مختلف پساب فاضلاب بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه جو

2- بررسی اثر کاربرد مقادیر مختلف پساب فاضلاب بر میزان عناصر غذایی در برگ               

3- تعیین مناسب‌ترین مقدار  پساب فاضلاب برای دستیابی به حداکثر عملکرد گیاه جو

1-5- سوابق پژوهش

1-5-1- تاریخچه:

جو یکی از قدیمی‌ترین گیاهان زراعی می‌باشد که توسط انسان اهلی شده و در نقاطی از خاور نزدیک که کاوش‌های باستان شناسی صورت گرفته همیشه با گندم امر و آین کورن دیده شده است (نور محمدی 1380). قدیمی‌ترین جو از ارقام دو ردیفه وحشی می‌باشد که در حفاری‌های جنوب اروپا به دست آمده و معلوم شده که در عصر حجر کشت شده است (خدابنده 1369). هارلان عقیده دارد که عموم جوهای وحشی و اهلی یک گیاه منقرض شده‌ای بوده است که در منطقه‌ای که هم اکنون هور درام اسپنانئوم دیده می‌شود روییده است. این منطقه از کوه‌های زاگرس در غرب ایران و در سرتاسر جنوب ترکیه و سمت فلسطین امتداد دارد (نور محمدی 1380). نام جو در ایران از کلمه Jav که در زبان پهلوی به این گیاه اطلاق می‌شده گرفته شده است و در هند Jvu نام دارد (خدابنده 1369).

بیشترین تعداد از گونه‌ها و گروه‌های گونه‌ای در جنوب غربی آسیا و جنوبی‌ترین نقطه آمریکا مشاهده شده‌اند؛ بنابراین می‌توان این دو محل را به عنوان مراکز خاستگاهی و پراکنش این گیاه معرفی نمود (سینگ 1996). نظریات مختلفی درباره منشأ جو زراعی وجود دارد. (دی کندول 1959) عقیده دارد که جوهای دو ردیفه در زمان‌های ماقبل تاریخ به جوهای چهار و شش ردیفه تکامل یافته‌اند و یا اجداد جوهای چهار و شش ردیفه قبلاً از بین رفته است.

(آبرگ ویب 1946) منشأ جوهای دو ردیفه و شش ردیفه را از H.agricriton L. می‌داند که مربوط به تبت می‌باشد. به عقیده وی این‌گونه از مرکز آسیا به غرب پراکنده شده و با H.spontaeum تلاقی یافته است. واویلف سه مرکز جغرافیایی را به عنوان مبدأ اولیه جو ذکر کرده است.

1- شرق آسیا: از تبت تا ژاپن را به عنوان مبدأ اولیه نامیده است H.agricriton L؛ که شامل جوهای دو ردیفه، فرم‌های پاییزه و ریشک دار است در این مرکز قرار دارند.

2- خاور نزدیک: که شامل آناتولی، سوریه و فلسطین می‌باشد این منطقه مبدأ جوهای دو  ردیفه بوده و دارای فرم‌های پاییزه بهاره و حد واسط است.

3- آفریقا (اتیوپی) در این ناحیه فقط فرم‌های بهاره و حد واسط دیده می‌شود.

1-6- سطح زیر کشت و میزان تولید جو:

جو چهارمین غله مهم دنیا بعد از گندم، ذرت و برنج بوده و تولید آن دو پنجم محصول تولیدی گندم می‌باشد. در سال 1996 سطح زیر کشت جود در دنیا معادل 67 میلیون هکتار و تولید جهانی آن معادل 156 میلیون تن بوده است (فائو 1996). سطح زیر کشت جود در ایران در دهه اخیر افزایشی معادل 2/1 میلیون هکتار داشته و برابر 76/1 میلیون هکتار و کل تولید آن 3 میلیون تن بوده است (فائو 1996).

این گیاه در مقایسه با سایر گیاهان زراعی در محدوده وسیع‌تری از شرایط محیطی رشد و نمو می کند و بیشترین تولید جهانی جو در مناطقی صورت می‌گیرد که برای تولید سایر غلات عمده آب و هوای نامساعدتری دارند. اهمیت و جایگاه جو در کشاورزی مدرن روز به روز افزوده شده، بطوریکه طی دو دهه اخیر رشد سطح زیر کشت آن سریع‌تر از گندم و برنج بوده و تولید و عملکرد آن نیز سریع‌تر از برنج افزایش یافته است (پوهلمن 1985).

افزایش محصول در جو با توجه به اهمیت آن در تغذیه دام و طیور که به طور غیر مستقیم از طریق فرآورده‌های پروتئینی و لبنی، در تغذیه انسان مؤثر است، از برنامه‌های ضروری مملکت ما می‌باشد، به خصوص با توجه به اینکه کشور با کمبود این غله روبرو بوده و قیمت آن نیز بالا می‌باشد. وسعت مراتع ایران از 90 میلیون هکتار به 86 میلیون هکتار رسیده است. در حال حاضر 83 میلیون واحد دامی در کل کشور به مراتع اتکا دارند.

این در حالی است که ظرفیت مراتع کشور جوابگوی نیاز 37 میلیون واحد دامی می‌باشد. درحالی‌که وسعت مراتع کشور 86 میلیون می‌باشد از این میزان 6 میلیون هکتار جزو مراتع متراکم با پوشش گیاهی بالای 50 درصد 20 میلیون هکتار نیمه متراکم با پوشش 25 تا 50 درصد و 56 میلیون هکتار در زمره مراتع فقیرند که پوشش گیاهی آن‌ها زیر 25 درصد است. بر اساس آخرین آمار سال 1384 سازمان جنگل‌ها و مراتع کشور، طبقه‌بندی مراتع از نظر 3/9 میلیون هکتار مرتع خوب (33/10) درصد و 3/37 میلیون هکتار مرتع متوسط تا فقر (45/41) درصد و 4/43 میلیون هکتار مرتع فقر تا خیلی فقیر (45/48 درصد) جمعاً        به همان وسعت قبلی 90 میلیون هکتار و دارای تولیدی