تاثیر افزایش غلظت دی اکسید کربن اتمسفری و نیتروژن بر رشد و جذب عناصر غذایی در گندم

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,411

فایل این مقاله در 25 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EJSMS-7-4_002

تاریخ نمایه سازی: 17 مهر 1398

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: رشد جمعیت و افزایش فعالیت های صنعتی در دو قرن اخیر سبب افزایش قابل توجهی در غلظت CO2 اتمسفر شده است. بر اساس تحقیقات انجام شده افزایش غلظت CO2 اتمسفری از شروع انقلاب صنعتی در اواسط قرن هجدهم تا به امروز همچنان ادامه دارد، به نحوی که غلظت CO2 از حدود 270 میلی گرم در لیتر قبل از انقلاب صنعتی به حدود 394 میلی گرم در لیتر در سال 2013 میلادی افزایش یافته است. تاثیر غلظت افزایش یافته CO2 بر جذب عناصر غذایی مانند نیتروژن، آهن، منگنز و روی در مورد بسیاری از محصولات مطالعه شده است. بهبود شرایط تغذیه ای ناشی از مصرف کودهای نیتروژنی و افزایش غلظت CO2 اتمسفری به دلیل افزایش فتوسنتز و تولید ماده خشک موجب افزایش رشد و عملکرد گیاهان زراعی مختلف و همچنین سبب تغییر غلظت بسیاری از عناصر غذایی ضروری گیاه می شود. پژوهش حاضر باهدف بررسی اثر افزایش غلظت CO2 و فراهمی نیتروژن خاک بر جذب عناصر غذایی در گیاه گندم انجام گردید. مواد و روش ها: کشت گلخانه ای گندم به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی شامل فاکتور خاک در دو سطح (لوم رسی شنی و لوم شنی) و فاکتور نیتروژن در سه سطح (صفر، 100 و 200 میلی گرم در کیلوگرم از منبع اوره) و در دو سطح CO2 (400 و 850 میلی گرم در لیتر) در چهار تکرار انجام شد که جمعا در هر آزمایش 24 و در کل آزمایش 48 گلدان استفاده گردید. 60 روز پس از کشت گیاهان برداشت شدند و وزن خشک و میزان جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، منگنز و روی بخش هوایی آن ها اندازه گیری گردید. یافته ها: نتایج نشان داد با افزایش غلظت CO2، در تیمار های مختلف کود نیتروژنی، وزن خشک بخش هوایی گندم به طور میانگین 67/10 درصد افزایش یافت. افزایش غلظت CO2 تاثیری بر جذب نیتروژن و منیزیم در بخش هوایی گندم نداشت ولی جذب فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز و روی را به ترتیب 58/18، 72/20، 87/32، 66/24 و 36/22 درصد افزایش داد. با کاربرد کود نیتروژن جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم، منیزیم، آهن، منگنز و روی بخش هوایی گندم به ترتیب 337، 93، 96، 145، 135، 129 و 156 درصد افزایش یافت و این افزایش برای عناصر فسفر، پتاسیم، آهن، منگنز و روی در غلظت افزایش یافته CO2 شدیدتر بود. نتیجه گیری: میزان مصرف کود های شیمیایی و به خصوص نیتروژن و برقراری تعادل تغذیه ای برای گیاه باید براساس شرایط اقلیمی تغییر یابد. با توجه به نتایج این آزمایش افزایش مقدار نیتروژن خاک منجر به تشدید اثرات مثبت افزایش غلظت دی اکسید کربن گردید. بنابراین درصورتی که محدودیتی از نظر تامین عناصر غذایی ضروری گیاه به خصوص نیتروژن وجود نداشته باشد، در شرایط افزایش غلظت CO2 اتمسفری، رشد گیاه گندم و جذب اکثر عناصر غذایی در بخش هوایی آن افزایش خواهد یافت.

نویسندگان

حسین میر سید حسینی

دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

منصور کوهستانی

دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

ارژنگ فتحی گردلیدانی

دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران

محمد رضا بی همتا

استاد ، گروه زراعت و اصلاح نباتات ، دانشگاه تهران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Ainsworth, E.A., and Long, S.P. 2005. What have we learned ...
  • enrichment (FACE) A meta-analytic review of the responses of photosynthesis, ...
  • properties and plant production to rising CO2. New Phytol. 165: ...
  • Asing, J., Saggar, S., Singh, J., and Bolan, N.S. 2008. ...
  • and an organic manure with and without nitrification inhibitor, dicyandiamide, ...
  • lettuce under glasshouse conditions. Soil Res. 46: 7. 535-541. ...
  • Black, C.A. 1968. Soil-plant relationships. Soil-plant relationships.: 2nd ed. ...
  • Bottrill, D., Possingham, J., and Kriedemann, P. 1970. The effect ...
  • phosynthesis and respiration in spinach. Plant Soil. 32: 1. 424-438. ...
  • Bouyoucos, G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size ...
  • soils. Agron J. 54: 5. 464-465. ...
  • Bremner, J. 1996. Nitrogen-total. P 1085-1121, In: J.M. Bartels and ...
  • Methods of soil analysis, Part 3, Chemical Methods, Soil Sci. ...
  • Chunwu, Z., Qilong, Z., Hongyan, Y., Shengjin, L., Gangqiang, D., ...
  • Effect of Elevated CO2 on the Growth and Macronutrient (N, ...
  • Wormwood (Artemisia annua L.). Pedosphere. 26: 2. 235-242. ...
  • Cottenie, A. 1980. Soil and plant testing as a basis ...
  • Bulletin 38/2. Rome, Italy, 118p. ...
  • Fangmeier, A., Grüters, U., Högy, P., Vermehren, B., and Jäger, ...
  • CO2, nitrogen supply and tropospheric ozone on spring wheat-II. Nutrients ...
  • Mg, Fe, Mn, Zn). Environ. Pollut. 96: 1. 43-59. ...
  • Flexas, J., and Medrano, H. 2002. Drought-inhibition of photosynthesis in ...
  • stomatal and non-stomatal limitations revisited. Ann. Bot. 89: 2. 183-189. ...
  • Foehse, D., and Jungk, A. 1983. Influence of phosphate and ...
  • formation of rape, spinach and tomato plants. Plant Soil. 74: ...
  • Goldberg, S.P., Smith, K.A., and Holmes, J.C. 1983. The effects ...
  • nitrogen fertiliser and fertiliser placement on the availability of manganese ...
  • Food Agric. 34: 7. 657-670. ...
  • Hao, X., Gao, J., Han, X., Ma, Z., Merchant, A., ...
  • elevated atmospheric CO2 concentration on yield quality of soybean (Glycine ...
  • Merr). Agric. Ecosyst. Environ. 192: 80-84. ...
  • Helmke, P.A., and Sparks, D. 1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium ...
  • P 551-575, In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis, ...
  • Sci. Soc. Am. J. Madison, WI. ...
  • Heydarian Pour, M.B., Ramezani Mozhdeh, Z., and Samini, A.M. 2013. ...
  • and biological bacteria on performance, total concentration and uptake of ...
  • in shoot of Wheat. Soil Res. (Soil and Water). 27: ...
  • Högy, P., Wieser, H., Köhler, P., Schwadorf, K., Breuer, J., ...
  • A. 2009. Effects of elevated CO2 on grain yield and ...
  • free-air CO2 enrichment experiment. Plant Biol. 11: 1. 60-69. ...
  • IqbaII, M., Hassan, A., and Abid, M. 1999. Effect of ...
  • uptake and growth of maize (Zea mays L.). Pak. J. ...
  • Jensen, B., and Christensen, B.T. 2004. Interactions between elevated CO2 ...
  • effects on water use, biomass and soil 15N uptake in ...
  • Jin, C.W., Du, S.T., Chen, W.W., Li, G.X., Zhang, Y.S., ...
  • carbon dioxide improves plant iron nutrition through enhancing the iron-deficiency-induced ...
  • responses under iron-limited conditions in tomato. Plant Physiol. 150: 1. ...
  • Jin, J., Tang, C., and Sale, P. 2015. The impact ...
  • nutrition of plants: a review. Ann. Bot. 116: 6. 987-999. ...
  • Kantety, R., van Santen, E., Woods, F., and Wood, C. ...
  • nitrogen status of tall fescue. J. Plant Nutr. 19: 6. ...
  • Karimian, N. 1995. Effect of nitrogen and phosphorus on zinc ...
  • calcareous soil. J. Plant Nutr. 18: 10. 2261-2271. ...
  • Keeling, C., and Whorf, T. 2005. Atmospheric CO2 records from ...
  • sampling network, Trends: a compendium of data on global change,Information ...
  • Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, Pp: 16-26. ...
  • Kimball, B., Kobayashi, K., and Bindi, M. 2002. Responses of ...
  • CO2 enrichment. Adv. Agron. 77: 293-368. ...
  • Kuo, S. 1996. Phosphorus. P 869-919, In: D.L. Sparks, A.L. ...
  • Loeppert (Eds.), Methods of soil analysis, Part 3, chemical methods, ...
  • Li, D., Liu, H., Qiao, Y., Wang, Y., Cai, Z., ...
  • CO2 on the growth, seed yield and water use efficiency ...
  • under drought stress. Agric. Water Manage. 129: 105-112. ...
  • Li, P., Han, X., Zong, Y., Li, H., Lin, E., ...
  • enrichment (FACE) on the uptake and utilization of N, P ...
  • Ecosyst. Environ. 202: 120-125. ...
  • Lindsay, W.L., and Norvell, W.A. 1978. Development of a DTPA ...
  • manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J. 42: 3. ...
  • Madhu, M., and Hatfield, J. 2013. Dynamics of plant root ...
  • atmospheric carbon dioxide. Agron. J. 105: 3. 657-669. ...
  • Manderscheid, R., Pacholski, A., Frühauf, C., and Weigel, H.J. 2009. ...
  • carbon dioxide enrichment and nitrogen supply on growth and yield ...
  • cultivated in a crop rotation. Field Crops. Res. 110: 3. ...
  • Marschner, H. 2011. Mineral nutrition of higher plants, Academic press, ...
  • McGrath, J.M., and Lobell, D.B. 2013. Reduction of transpiration and ...
  • allocation contribute to nutrient decline of crops grown in elevated ...
  • Plant, Cell Environ. 36: 3. 697-705. ...
  • Mishra, A.K., Rai, R., and Agrawal, S. 2013. Differential response ...
  • wheat cultivars to elevated ozone with and without carbon dioxide ...
  • and grain quality. Field Crops. Res. 145: 21-32. ...
  • Murata, Y. 1961. Studies on photosynthesis in rice plants and ...
  • Nat. Inst. Agr. Sci. Japan Ser. D. 9: 1-169. ...
  • Murcia, M., Vera, A., Ortiz, R., and Garcia-Carmona, F. 1995. ...
  • of spinach grown in different fertilizer regimes using ion chromatography. ...
  • Myers, S.S., Zanobetti, A., Kloog, I., Huybers, P., Leakey, A.D., ...
  • Hasegawa, T. 2014. Increasing CO2 threatens human nutrition. Nature. 510: ...
  • Nelson, D., and Sommers, L.E. 1982. Total carbon, organic carbon ...
  • P 539-580, In: A.L. Page (Ed.), Methods of soil analysis, ...
  • microbiological properties, Agronomy monograph No.9. Soil Sci. Soc. Am. J. ...
  • Nelson, R. 1982. Carbonate and gypsum. P 181-197, In: A.L. ...
  • analysis, Part 2, 2nd ed, Chemical and microbiological properties, Agronomy ...
  • No.9. Soil Sci. Soc. Am. J. Madison, WI. ...
  • Olsen, S. 1972. Micronutrient interactions, Pp: 243-264. ...
  • Olsen, S., and Sommers, L. 1982. Phosphorus. P 403-430, In: ...
  • soil analysis, Part 2, 2nd ed, Chemical and microbiological properties, ...
  • No.9. Soil Sci. Soc. Am. J. Madison, WI. ...
  • Olson, R.A., and Frey, K. 1987. Nutritional quality of cereal ...
  • improvement. Am. Soc. Agron, Madison, WI, 511p. ...
  • Osanai, Y., Tissue, D.T., Bange, M.P., Anderson, I.C., Braunack, M.V., ...
  • 6. Plant-soil interactions and nutrient availability determine the impact of ...
  • and temperature on cotton productivity. Plant Soil. 410: 1. 87-102. ...
  • Pal, M., Karthikeyapandian, V., Jain, V., Srivastava, A., Raj, A., ...
  • Biomass production and nutritional levels of berseem (Trifolium alexandrium) grown ...
  • elevated CO2. Agric. Ecosyst. Environ. 101: 1. 31-38. ...
  • Phothi, R., Umponstira, C., Sarin, C., Siriwong, W., and Nabheerong, ...
  • effects of ozone and carbon dioxide application on photosynthesis of ...
  • Oryza sativa L.) cultivar Khao Dawk Mali 105. Aust. J. ...
  • Pleijel, H., and Högy, P. 2015. CO2 dose-response functions for ...
  • mineral yield based on FACE and open-top chamber experiments. Environ. ...
  • Prior, S.A., Runion, G.B., Marble, S.C., Rogers, H.H., Gilliam, C.H., ...
  • 1. A review of elevated atmospheric CO2 effects on plant ...
  • implications for horticulture. HortScience. 46: 2. 158-162. ...
  • Rhoades, J. 1996. Salinity: electrical conductivity and total dissolved solids. ...
  • In: D.L. Sparks (Ed.), Methods of Soil Analysis, Part 3, ...
  • Ritchie, S.W., and Hanway, J.J. 1989. How a corn plant ...
  • State University, 20p. ...
  • Roy, K., Bhattacharyya, P., Neogi, S., Rao, K., and Adhya, ...
  • elevated CO2 and temperature on dry matter production, net assimilation ...
  • allocations in tropical rice (Oryza sativa L.). Field Crops. Res. ...
  • Ryan, J., Estefan, G., and Rashid, A. 2007. Soil and ...
  • ICARDA, Beirut, Lebanon, 243p. ...
  • Schahczenski, J., and Hill, H. 2009. Agriculture, climate change and ...
  • ATTRA, Melbourne, Pp: 14-18. ...
  • Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., ...
  • 7. Contribution of working group I to the fourth assessment ...
  • intergovernmental panel on climate change, Cambridge University Press, Cambridge, United ...
  • Kingdom and New York, NY, USA, 996p. ...
  • Staal, M., Maathuis, F.J., Elzenga, J.T.M., Overbeek, J.H.M., and Prins, ...
  • antiport activity in tonoplast vesicles from roots of the salt-tolerant ...
  • the salt-sensitive Plantago media. Physiol. Plant. 82: 2. 179-184. ...
  • Sumner, M., and Miller, W. 1996. Cation exchange capacity and ...
  • P 1201-1229, In: Sparks, D.L. (Ed.), Methods of Soil Analysis, ...
  • Soil Sci. Soc. Am. J. Madison, WI. ...
  • Thomas, G. 1996. Soil pH and soil acidity. P 475-490, ...
  • Soil Analysis, Part 3, Chemical Methods. Soil Sci. Soc. Am. ...
  • Thompson, T.L., and Doerge, T.A. 1995. Nitrogen and water rates ...
  • trickle -irrigated collard, mustard and spinach. HortScience. 30: 7. 1382-1387. ...
  • Torbert, H., Prior, S., Rogers, H., and Runion, G. 2004. ...
  • N fertilization in grain sorghum and soybean. Field Crops. Res. ...
  • Weigel, H.J., and Manderscheid, R. 2012. Crop growth responses to ...
  • and nitrogen fertilization: rotating barley, ryegrass, sugar beet and wheat. ...
  • Wilkinson, S., Grunes, D., and Sumner, M. 2000. Nutrient interactions ...
  • nutrition. Handbook of soil science, Pp: 89-112. ...
  • Wu, D.X., Wang, G.X., Bai, Y.F., and Liao, J.X. 2004. ...
  • concentration on growth, water use, yield and grain quality of ...
  • levels. Agric. Ecosyst. Environ. 104: 3. 493-507. ...
  • Yang, L., Wang, Y., Huang, J., Zhu, J., Yang, H., ...
  • in the effects of free-air CO2 enrichment (FACE) on phosphorus ...
  • rice at three levels of nitrogen fertilization. Field Crops. Res. ...
  • Yang, L., Wang, Y., Kobayashi, K., Zhu, J., Huang, J., ...
  • Seasonal changes in the effects of free-air CO2 enrichment (FACE) ...
  • and physiology of rice root at three levels of nitrogen ...
  • Zeng, Q., Liu, B., Gilna, B., Zhang, Y., Zhu, C., ...
  • effects on nutrient competition between a C3 crop (Oryza sativa ...
  • Echinochloa crusgalli L.). Nutr. Cycl. Agroecosys. 89: 1. 93-104. ...
  • Zhang, X., Yu, X., and Ma, Y. 2013. Effect of ...
  • on photosynthetic gas exchange and electron transport in wheat leaves. ...
  • نمایش کامل مراجع