تاثیر استفاده از کلسیم بر کیفیت وزمان نگهداری سیب

کلسیم یکی از عناصری است که در تشکیل دیواره سلولی و باعث استحکام آن میگردد. یکی از دلایل خم شدن ساقه گیاه و کاهش کیفیت میوه ها کمبود کلسیم در آن است . همچنین کلسیم در رشد دانه گرده، فعال کردن تعدادی از آنزیمها و بزرگ شدن سلول نقش بسزایی دارد. از دیگر نقش های کلسیم سنتز پروتئین و انتقال کربوهیدرات ها در گیاه می باشد و به عنوان یک ماده ضد مسمومیت از سمیت فلزات سنگین محسوب میگردد. نقش این عنصر در افزایش کیفیت میوه در زمان انبار داری و بازارپسندی آن مورد بررسی قرارگرفته است. ولی از آنجایی مه بیشتر نواحی با کمبود این عنصر مهم مواجه است لازم است کشاورزان در زمانی که احساس کردند درخت با کمبود کلسیم مواجه است اقدام به کود دهی کنند.

در این مقاله به تاثیر عنصر کلسیم بر سیب و افزایش کیفیت آن در زمان انبارداری طولانی مدت می پردازیم. یکی از مشکلاتی که انباری داری سیب با آن مواجه است پوسیدگی و قهوه ای شدن آن است. در این تحقیق سیب ها به مدت 20 در محلول کلسیم با غلظت های 1 ، 2 و 4 درصد قرار گرفتند. یک گروه میوه هم به عنوان گروه شاهد در مدت مشابه در آب قرار داده شدند. میوه ها در دمای اتاق در هوا خشک شدند و در کارتن های تخته ای بسته بندی شدند و در دمای 0 تا1 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 90 تا 95 درصد نگهداری می شوند. پس از دوره های زمانی 30 ، 45 ، 60 و 75 روز ویزگیهای فیزیولوژیکی و بیوشیمایی سیب ها مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحقیق اهمیت غلظت کلسیم در بهینه سازی کیفیت سیب مورد توجه فراوان قرار گرفته است. کلسیم یک عنصر کم تحرک است به همین دلیل انتقال محدود آن باعث کمبود آن در میوه و ایجاد ضررهای اقتصادی می شود. در نتیجه کاربرد مستقیم کلسیم روش موثری برای جبران این کمبود محسوب می شود. محلول پاشی پیش از برداشت یا تیمار میوه سیب پس از برداشت در محلول های دارای کلسیم بسیار موثر خواهد بود.

اندازه گیری صفات میوه

بعد از طی شدن دوره های ذکر شده، صفاتی از قبیل سفتی بافت میوه، میزان مواد جامد در محلول، میزان اسیدیته محلول، مقدار آنتی اکسیدان در میوه و شکل ظاهری میوه ها مورد بررسی قرار گرفتند.

سفتی میوه ها در زمان برداشت 18 Ib  اندازه گیری شد که به تدریج با دوره انبار داری از میزان سفتی آنها کاسته می شود.

 

استفاده از محلول کلسیم 4 درصد موثرترین روش برای تیمار کاهش وزن می باشد . سیب های که در این محلول قرار داده شده بودند به میزان 3 درصد کاهش وزن و 5 درصد قهوه ای شدن هسته داشتند.  پس از 75 روز نگهداری میزان سفتی آنها 14 Ib بود.

برای اندازهگیری سفتی بافت میوه از فشارسنج دستی استفاده شد. بدین منظور، 10 میوه از هر تکرار انتخاب و  پوست روی میوه از دو طرف قرینه هم برداشته شده و نوک دستگاه با قطر 1/12 میلیمتر به داخل گوشت میوه فرو برده شد و میزان سفتی بافت برحسب نیوتون خوانده شد.

نیترات کلسیم یکی از مشهورترین کودهای کلسیم برای درختان سیب است. اکسید کلسیم در این کود به کار رفته است و توانایی انحلال در آب رادارد. این محصول به شکل پودری به بازار عرضه می گردد و هم زمان نیتروژن و کلسیم را برای درختان سیب فراهم می کند.

کود نیترات کلسیم اغلب برای خاک های نواحی مرطوب و اسیدی قابل استفاده است و مقدار کلسیم مورد احتیاج گیاه را تامین می کند.

مبارزه با بیماری اسکب معمولی سیب زمینی با استفاده از گوگرد

نقش سولفور و سیستم های آبیاری در جلوگیری از گسترش اسکب معمولی سیب زمینی

 

سیب زمینی برای اولین بار در سالهای 1920 میلادی وارد سودان شد. در حال حاضر، منطقه زیر کشت این منبع غذایی ارزشمند در خارطوم، رودخانه نیل و مناطق شمالی بالغ بر 25000 هکتار است. سیب زمینی یکی از محصولات کشاورزی با ارزشی است که نقش بسیار مهمی در وضعیت اقتصادی-اجتماعی مردم سودان دارد. این ماده غذایی علاوه بر مناطق رود نیل توسط کشاورزان سایر مناطق با سیستم های آبیاری سنتی (TFS) نیز کشت می شود. بعلاوه، طی دو دهه اخیر از روش های مدرن آبیاری (MFS)در کشت سیب زمینی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از آفاتی که این گیاه با ارزش را تهدید میکند اسکب یا جرب معمولی است.

 

بیماری اسکب معمولی یکی از بیمارهای رایج در سیب زمینی است که عامل آن باکتری به نام Streptomyces scabies در خاک مزرعه است و علامت آن تنها روی غده قابل مشاهده است. ظاهر این بیماری زخم های چوب پنبه ای و تیره میباشد که در مرکز فرورفته و حاشیه آن برآمده است و ظاهری چاله مانند ایجاد میکند.

از عوامل موثر در بروز فصلی و گسترش منطقه ای این بیماری pH  و خاک است. شدت آن ممکن است در خاک های خنثی و قلیایی بیشتر باشد. برخی از گونه های این باکتری در pH 5 یا کمتر به سیب زمینی آسیب می زنند اما مطالعات نشان می دهند اگر pH خاک بین 5 تا 5.2 نگه داشته شود از گسترش این بیماری جلوگیری خواهد شد. اما با افزایش درجه قلیایی خاک شدت این بیماری نیز افزایش می یابد. کاهش رطوبت خاک در زمان تشکیل غده ها و 5 هفته بعد از آن احتمال بروز اسکب معمولی را افزایش میدهد. استفاده از کودهای که پایه سولفور دارند در پایین آوردن pH خاک و نگه داشتن آن بین 5 تا 5.2 بسیار موثر است. در مطالعه حاظر استفاده از سولفور و مقایسه سیستم های سنتی و مدرن آبیاری مورد بررسی قرار گرفته است.

 

تاثیر کود سولفور و آبیاری بر گسترش اسکب معمولی سیب زمینی

طی این مطالعه به خاک کود سولفور (سولفور تر شونده یا (NH4)2SO4 ) طی سه نوبت افزوده شد. در  هفته های 10، 12 و 14 در غده های که کود سولفور دریافت کرده بودند نسبت به گروه کنترل کاهش حائز اهمیتی دیده میشد. برای مثال، در خاکی که از سولفور ترشونده یا (NH4)2SO4 استفاده  شده بود به ترتیب 13.9 و  13.8 درصد کاهش اسکب معمولی دیده شد. اما میزان شیوع این بیماری در گروه کنترل 51.8 درصد بود.

 

راه های مختلفی برای انتقال این بیماری در سیب زمینی وجود دارد، لذا اولین اقدام جهت جلوگیری از آن کنترل pH خاکی است که میخواهید در آن کشت سیب زمینی انجام دهید. pH پایین یا اسیدی مانع رشد باکتری Streptomyces scabies میشود. استفاده از گوگرد و کودهای سولفوره بهترین روش محسوب می شوند. گوگرد در خاک اکسید شده و به اسید سولفوریک تبدیل می شود و در نتیجه pH خاک را پایین می آورد.گوگرد عنصری است که مدتهای زیادی در خاک دوام می آورد و استفاده از آن برای اصلاح pH خاک پیش از کشت سب زمینی به سایر روش ها ارجحیت دارد.

 

نتیجه گیری

طی مطالعه حاضر، پیشرفت بیماری اسکب معمولی سیب زمینی بااستفاده از دو روش آبیاری سنتی و مدرن یعنی استفاده از بازه های زمانی مشخص در آبیاری و همچنین استفاده از کود گوگرد مورد بررسی قرار گرفت. از دو ماده گوگرد کشاورزی (80 درصد گوگرد) و سولفات آمونیوم (28 درصد گوگرد) استفاده شده است. در دوره شکل گیری غده، آبیاری چهار روزه انجام شد که میزان شیوع و شدت اسکب معمولی را به ترتیب 33.6 و 22.2   کاهش داد. استفاده از گوگرد در سیستم آبیاری سنتی تا 50 درصد و در سیستم آبیاری مدرن تا 73 درصد باعث کاهش شیوع بیماری شد. همچنین تاثیر استفاده از گوگرد در دوره رشد غده بسیار بیشتر از زمان کاشت گیاه است. براساس این مطالعه استفاده از بازه های زمانی کوتاه در آبیاری و استفاده از گوگرد تا 60 درصد میزان شیوع بیماری و 58 درصد شدت بیماری را کاهش داده است.

کارآمدی قارچ کش های مختلف جهت کنترل سفیدک پودری در خیار سبز

خیار سبز یکی از محصولاتی است که در مقیاس بسیار گسترده ای مورد کاشت قرار میگیرد. این گیاه به صورت خام مصرف میگردد و حاوی ویتامین های B و C  است . اما بیماری های زیادی متوجه این گیاه است که سفیدک پودری یکی از آنها می باشد که خسارات جبران ناپذیری به بار می آورد. در بسیاری از مزارع و گلخانه ها رطوبت بالا، عامل اصلی محدودیت در تولید خیار می باشد. نقاط سبز کمرنگی پشت برگ ایجاد شده که ظاهری خالدار به آن می دهد. با پیشرفت بیماری اندازه این خال ها بزرگ تر شده  و به رنگ زرد در می آیند و تمام سطح برگ را می پوشانند  و در قسمت میانی برگ میسلیوم های بنفش رنگ ظاهر میگردد. با شدت گرفتن بیماری سفیدک پودری از میزان برگ ها کاسته شده و گیاه از بین می رود.

در مطالعه حاضر تاثیرات قارچکش های مختلف در کنترل این بیماری در خیار سبز مورد بررسی قرار میگیرد: فوزتیل آلومینیوم، کلرتالیدون، اکسادیکسیل، مانکوزب و ترکیبات مسی. همانطور که در جدول زیر میبینید، تاثیر هر کدام از این قارچ کش ها بر شیوع بیماری مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهند که تمام این قارچ کش ها توانسته اند به طور قابل قبولی این بیماری را کنترل کنند.

 

بالاترین میزان بیماری ( 78/20 %) در گروه کنترل مشاهده می شود زیرا محل کشت از میزان بالای رطوبت برخوردار است  که این مساله به رشد قارچ ها بسیار کمک میکند. در این حالت، تهویه مناسب محل کشت نیز باید مورد توجه قرار گیرد.

بررسی تعداد محصول در هر بوته نیز حائز اهمیت است. در گیاهانی که از ترکیب مانکوزب و متالاکسیل استفاده شده است میزان باردهی از همه بیشتر است ( 23/20 ).  در گیاهانی که از ترکیبات مس استفاده شده است میزان باردهی 12/76 می باشد که تفاوت بارزی با سایر قارچ کش ها دارد. اما میزان باردهی در گروه کنترل 9/45 است که نسبت به گروه قارچ کش ها بسیار اندک است. این نتایج نشان می دهند که استفاده از قارچکش مناسب تاثیر بسزایی در میزان باردهی خیار سبز دارد.

فاکتور دیگری که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت اندازه خیارها و تاثیر استفاده از قارچکش بر این معیار است. اندازه محصول در بوته های که از فوزتیل آلومینیوم استفاده کرده اند 20/34 سانتی متر است که در مقایسه با بوته های که از مانکوزب (16/79 ) سانتی متر استفاده کرده بودند، بیشتر است. همچنین کوتاه ترین محصول 11/89 سانتی متر مربوط به گروه کنترل بوده است که از هیچ نوع قارچ کشی استفاده نکرده است.

فاکتور بعدی مورد مطالعه وزن محصولات است. بر اساس بررسی ها استفاده از قارچ کش در افزایش وزن محصول بسیار موثر است. بیشترین وزن در مورد بوته هایی ثبت شده اند که از ترکیب مانکوزب و متالاکسیل استفاده کرده اند (3/28 کیلوگرم).  در گیاهان گروه کنترل حداقل وزن هر محصول 0/86 کیلوگرم بود.

بنابراین، می توان نتیجه گرفت برای افزایش تولید خیار سبز و کاهش بیماری سفیدک  پودری استفاده از قارچکش بسیار موثر است.

سفیدک پودری چیست؟

سفیدک پودری یکی از شایع ترین بیماری گیاهی است که به راحتی قابل پیشگیری  است. اگر علائم این بیماری به موقع تشخیص داده شود، درمان آن با روش های مختلفی امکانپذیر است. شکل ظاهری برگ در بیماری سفیدک پودری، سفید رنگ شده و حالتی مشابه پاشیده شدن آرد بر روی برگ به وجود می‌آید و تشخیص آن نسبتاً آسان است. سفیدک پودری بخصوص به انگور و گندم و همچنین سبزیجات آسیب می‌رساند.

این بیماری گونه ای اوومیست (oomycete) می باشد و در دسته پرونوسپوراسه قرار میگیرد. هزاران نوع اوومیست وجود دارد که به اکثر آنها سفیدک پودری گفته می شود که یکی از مهم ترین دلایل آسیب شناسی گیاهی محسوب میگردد.

سفیدک پودری نوعی انگل اجباری است که نمیتواند بیرون از بدن موجود زنده به حیات خود ادامه  دهد. این بیماری میتواند در عرض یک هفته کل گیاه را نابود کند به همین دلیل از نظر اقتصاد کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است.

علائم این پاتوژن در گیاهان مختلف متفاوت است، هرچند که همه آنها لکه های زرد رنگی را بین رگبرگ گیاه ایجاد میکنند که در نهایت رنگ آنها قهوه ای می شود. در این حالت گیاه نمیتواند از نقاط تغییر رنگ داده فتوسنتز کند و وقتی که برگ کاملا قهوه ای می شود از شاخه جدا میگردد و چون گیاه برگ های زیادی را از دست داده است از بین می رود.

زیر سطح برگ کرک هایی وجود دارد که درصورت ابتلا گیاه به قارچ به رنگ سفید یا بنفش در می آیند. میوه های گیاه هم دچار پوسیدگی می شوند یا به دلیل از بین رفتن برگ ها یا رشدشان متوقف می شود یا دچار آفتاب سوختگی می شوند.

اگر یک گیاه مبتلا را مورد بررسی قراردهیم می بینیم که سیستم آوندی گیاه توسط اسپور دچار خفگی شده است و گیاه نمی تواند آب را از ریشه به برگ ها منتقل کند.

چرخه زندگی

چرخه زندگی این قارچ کمی پیچیده است ولی ضرورت اقتصادی ایجاب می کند که این چرخه متوقف گردد.

1-  سفیدک پودری به شکل میسلیوم درون یا روی گیاه زمستان گذرانی میکند. زمانی که دمای هوا بین 50 تا 70 درجه است و میزان رطوبت به 85 درصد یا بیشتر می رسد، اسپور ها شروع به رشد میکنند.

2- رشد اسپور ها باعث اسپورانژیوفور می شود.

روش های مختلفی برای درمان سفیدک پودری وجود دارد که حذف و از بین بردن قسمت های آلوده گیاه ساده ترین آن است.  محلول های شیمیایی و ارگانیک زیادی برای درمان این پاتوژن در بازار یافت می شوند. با تنک کردن و هرس کردن گیاهان می توانید جریان هوا در میان شاخ و برگ افزایش داده و جای تنفس بیشتری برای گیاه فراهم کنید. این مساله به کنترل گسترش قارچ در گیاه کمک میکند. هنگام آبیاری دقت شود آب از زاویه بالا به گیاه داده نشود زیرا در برخی انواع این بیماری رطوبت به گسترش آن کمک میکند. استفاده از قارچکش های مناسب نیز میتواند در کنترل این آفت موثر باشد.

در بخش بعدی به معرفی قارچکش های مفید برای درمان این بیماری میپردازیم.

شاخص شوری کود

تعریف کود شیمیایی

به طور کلی هر ماده‌ای که به تقویت و حاصلخیزی بستر گیاه کمک کند، کود نامیده می‌شود. کود شیمیایی به صورت صنعتی تولید می شوند تا اساسی ترین مواد مفید و مغذی که برای رشد گیاهان لازم هستند را فراهم کنند. کودهای شیمیایی یا معدنی، مکمل های کشاورزی هستند که مواد مغذی مورد نیاز برای رشد گیاهان سالم را در خاک فراهم می کنند.

شوری

به میزان نمک موجود در خاک شوری خاک  (Soil salinity‎)می گویند. میزان شوری را می‌توان با دستگاه های مخصوص اندازه‌گیری و تخمین زد. تقریبا همه مواد کودی نمک هستند. هنگامی که کود ها در خاک حل می شوند، غلظت نمک را در محلول خاک بالا می برند. افزایش در غلظت نمک باعث افزایش پتانسیل اسمزی محلول خاک می شود. افزایش پتانسیل اسمزی باعث سخت تر شدن جذب آبی می شود که بذرها و یا گیاهان برای رشد عادی شان به آن نیاز دارند.

شاخص شوری کود

شوری کود را با شاخصی به نامsalt index  می سنجند. شاخص نمک یا اندیس شوری  (SI) با مقایسه “افزایش پتانسیل اسمزی که هر ماده کودی با اضافه کردن به آب ایجاد می کند و افزایش پتانسیل اسمزی هنگامی که برابر وزنی آن نیترات سدیم به آب اضافه می شود، محاسبه می گردد. شاخص شوری کود های چند عنصری دارای  N،P و K برابر مجموع شاخص شوری هر یک از این مواد کودی می باشد.

اندازه گیری شاخص شوری

پنج روز بعد از اضافه کردن کود مدنظر به خاک مقدار فشار اسمزیک محلول خاک را می سنجند. با توجه به اینکه شاخص شوری نیترات سدیم 100 تعریف شده است. مواد کودی که دارای شاخص شوری بیشتر از 100 باشند، پتانسیل اسمزی بیشتری به نسبت هم وزن نیترات سدیم ایجاد می کنند. مواد کودی که دارای شاخص شوری کمتر از صد باشند، پتانسیل اسمزی کمتری به نسبت هم وزن نیترات سدیم ایجاد می کنند. در رابطه با اندازه گیری شاخص شوری نکات زیادی باید لحاظ شوند نحوه و زمان مصرف کود ، بافت و شرایط خاک ، مقدار رطوبت موجود در خاک و رقم یا واریته گیاه، همه این عوامل روی شاخص شوری تاثیر گذار هستند.

شاخص شوری کودهای نیتروژنه

  • نیترات آمونیوم دارای شاخص شوری ۱۰۱
  • نیترات سدیم دارای شاخص شوری ۱۰۰
  • اوره دارای شاخص شوری ۷۲
  • سولفات آمونیوم دارای شاخص شوری ۶۹

از میان کودهای نیتروژنه مورد مصرف در باغات پسته نیترات آمونیوم دارای بالاترین و سولفات آمونیوم دارای کمترین شاخص شوری هستند.

 

شاخص شوری کودهای فسفره

  • دی آمونیوم فسفات شاخص شوری ۲۹
  • مونو آمونیوم فسفات شاخص شوری ۲۷
  • سوپر فسفات تریپل شاخص شوری 10

کودهای فسفره P دارای کمترین شاخص شوری یا salt index هستند. دی آمونیوم فسفات دارای بیشترین و سوپرفسفات دارای کمترین شاخص شوری هستند.

 

شاخص شوری کودهای پتاسه

  • کلرور پتاسیم دارای شاخص شوری ۱۱۶
  • نیترات پتاسیم شاخص شوری ۷۳
  • سولفات پتاسیم شاخص شوری ۴۶

 

 

 

 

 

 

 

 

پوسیدگی گلگاه در گوجه فرنگی

پوسیدگی گلگاه گوجه فرنگی یکی از مشکلات شایع در باغ هاست که دو علت اصلی دارد: کمبود کلسیم و/یا آبیاری نامنظم. این مشکل ممکن است برای فلفل، بادمجان و خیار هم رخ دهد و که علت آن در نبود قارچ یکی از دو علت نامبرده می باشد. اگر گیاهی که این بیماری را دارد با حجم زیاد کود، سطح نمک بالای خاک و خشکسالی روبرو شود به سرعت نابود خواهد شد. علائم پوسیدگی گلگاه هم در صیفی جات کال و هم رسیده ظهور میکند و به صورت لکه ای قهوهای و چرم مانند در قسمت گلگاه میوه نمایان است، اما در فلفل کمی بالاتر از گلگاه دیده میشود. معمولا نیمی از گوجه فرنگی خراب میشود و گاهی اوقات گوجه ظاهری سالم دارد اما درونش ناسالم است.  در بسیاری از مواقع پاتوژن های دیگری به این بخش آسیب دیده حمله میکنند که در نهایت کل میوه تخریب میگردد. لازم به توضیح است که پوسیدگی گلگاه از گیاه به گیاه دیگر منتقل نمیگردد.

 

    

 

اما دلیل این مشکل چیست؟ دلیل آن کمبود کلسیم در میوه است، یا خاک دچار فقر کلسیم است یا گیاه نمیتواند آن را جذب کرده و به میوه برساند. تنش خشکی یا آسیب دیدن ریشه مانع از جذب کلسیم میگردد. تجمع کاتیونهای آمونیوم (NH4+) ، پتاسیم (K+) و منیزیم (Mg++) نیز میتوانند در جذب کلسیم اختلال ایجاد کنند. حرکت کلسیم در گیاه به تعریق فعال (از دست دادن آب از قسمت های بالای گیاه) بستگی دارد زیرا آب بیشتر از طریق برگ دفع میشود تا میوه . کلسیم در این جریان حرکت آب در برگ باقی مانده و دوباره از برگ به میوه بازنمیگردد. این تجمع ترجیحی کلسیم در برگ با کود دهی زیاد نیتروژن و افزایش برگدهی بدتر خواهد شد. بعلاوه رطوبت بسیار زیاد یا بسیار کم نیز سیستم انتشار را تحت تاثیر قرار میدهد و مانع از تجمع کلسیم در میوه میگردد.

پوسیدگی گلگاه دلیل محیطی دارد و استفاده از قارچ کش نمیتواند آن را کنترل کند. تنها راه حل آبیاری منظم و متعادل است. به خاک کود گیاهی بدهید تا رطوبت آن در فصل گرما حفظ گردد. برای کوددهی به جای نیترات آمونیوم از نیترات تنها استفاده کنید. خاک را به طور منظم تست کنید تا فقر کلسیم در آن مشخص شود. بعلاوه میتوانید از آهک، پودر استخوان و پوست تخم مرغ هم استفاده کنید (اگر تصمیم گرفتید از آهک استفاده کنید pH باید به صورت منظم کنترل شود). هنگام آبیاری از کود کلسیم مایع 5% استفاده کنید تا کمبود کلسیم جبران شود.

تیوسولفات پتاسیم – کود مایع پتاسیم و گوگرد مناسب کشت پنبه

چکیده
KTS یک کود مایع حاوی 25 درصد پتاسیم و 17 درصد گوگرد است. این محصول اوایل دهه نود میلادی به وجود آمد و در حال حاضر ایالات متحده تولید میگردد و در مناطقی از آمریکای شمالی و جنوبی ، استرالیا و خاورمیانه که پنبه کشت میشود توزیع میگردد. KTS در کود های استارتر به عنوان منبعی از پتاسیم و گوگرد باشد و در آبیاری مورد استفاده قرار گیرد. این محصول به دلیل افزایش رشد و توسعه غوزه از طرف بسیاری از کشاورزان و تولیدکنندگان پنبه مورد استقبال قرار گرفته است .
مقدمه
ایده تولید تیوسولفات پتاسیم برای اولین بار توسط برنارد کرلی یکی از چهار برادری که در اواخر دهه چهل موسسه کرلی کمیکال را راه اندازی کردند، مطرح گردید. اما بعد از مدت کمی این ایده با مخالفت های روبرو شد زیرا تولید نیتروژن-گوگرد مایع برای کشاورزی صرفه اقتصادی بیشتری تا پتاسیم – گوگرد مایع داست. در دهه پنجاه میلادی موسسه کرلی اقدام به تولید محصولات نیتروژن- گوگرد مایع از قبیل پلی سولفید آمونیوم، هیدروکسید آمونیوم و تیوسولفات آمونیوم کرد که منبع بسیار گسترده ای از کودهای نیتروژن- گوگرد مایع مورد استفاده در صنعت کشاورزی بود.
توسعه و پیشرفت
در اوایل دهه هفتاد یکی از کارخانه های کوچک کرلی در آریزونا اقدام به تولید حجم اندکی از تیوسولفات پتاسیم کرد اما دوباره پس از برآورد هزینه های تولید و میزان علاقمندی مصرف کنندگان مدیریت کرلی تصمیم گرفت تولید آن را متوقف کند. با این وجود در دهه هشتاد با افزایش علاقه به کودهای مایع دوباره ایده تولید تیوسولفات پتاسیم مطرح گردید. در این دوره کرلی آزمایشگاهی را در آریزونا تاسیس کرده بود. در سال 1988 شرکت بین المللی هیکسون موسسه کرلی را خرید و تحت عنوان موسسه هیکسون-کرلی شروع به کار کرد. این تغییر مدیریت در بخش R&D شرکت نیز تاثیر گذاشت تا جایی که شرکت در سال 1989 تولید این کود را از سر گرفت.
اوایل دهه نود میلادی تیوسولفات در ازمایشگاه مطابق با واکنش های میان پتاسیم و دی اکسید گوگرد مورد سنتز قرارگرفت و سولفیت پتاسیم به وجود آمد سپس با گوگرد عنصری واکنش نشان داد. مقدار کمی در حدود چند گالن برای بررسی در فیلد فرستاده شد. نتیجه مثبت بود و برای تولید بیشتر درخواست داده شد. در آگوست 1990 تعداد 275 گالن در آریزونا تولید شد تا برای استفاده در فیلدهای کالیفورنیا فرستاده شوند.
تجاری سازی
در نهایت این مطالعات نشان دادند که تیوسولفات پتاسیم یک ماده زیست پذیر است و منبع مناسبی از پتاسیم و گوگرد در کشاورزی به حساب می آید و تولید انبوه آن در شرکت هیکسون – کرلی آغاز گشت. این محصول سپس توسط Tessenderlo Kerley تولید و به بازار عرضه شد و با نام تجاری KTS به فروش رسید.. ویژگی های محصول تولید شده پس از بهبود کیفیت و پایداری در جدول 1 نشان داده شده است.
کاربرد زراعی
تیوسولفات پتاسیم(KTS)، به عنوان منبع پتاسیم و گوگرد به روش های مختلف استفاده می شود. در تحقیقی توسط مولینز در سال 1998 این محصول پیش از کاشت پنبه به عنوان منبع گوگرد در خاک شنی استفاده و ارزیابی شده است. در این ارزیابی بازده پنبه با افزودن 20 پوند در هکتار گوگرد افزایش یافت. افزودن تیوسولفات پتاسیم به کود پایه نیتروژن-فسفروس مایع مانند آمونیوم پلی فسفات برای بسیاری از محصولات کشاورزی از جمله پنبه استفاده شد.
درجات کودی استارتر N-P2O5-K2O-S شامل 8-27-5-3 ،7-25-6-4، 6-21-10-7 و 5-17-13-9 زمانی میسر است که تیوسولفات آمونیوم با آمونیوم پلی فسفات ترکیب شود.

تیوسولفات پتاسیم با روش کوددهی ردیفی در مرحله تشکیل غوزه پنبه (Square growth stage) ارزیابی شده است. در این ارزیابی 60 lbs/acre از K2O تیوسولفات پتاسیم عملکرد تار(Lint) پنبه بالاتر و ظرافت و بلوغ الیاف (micronaire) پایین تری نسبت به 60 lbs/acre K2O پتاسیم کلرید (KCL) با روش پخش سطحی استاندارد کوددهی داشت. جدول 2


از زمانی که KTS به عنوان مایعی شفاف برای تامین پتاسیم مورد نیاز گیاهان استفاده شد و آنالیز بالایی داشت محلول پاشی پتاسیم در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرد.
گزارش شده است که عملکرد پنبه در چهار محلول پاشی با تیوسولفات پتاسیم در مقایسه با روش های سنتی پخش کود قبل از کاشت محصول افزایش یافته است. در این مطالعه 18 پوند پتاسیم در چهار برنامه کودی به گیاه اعمال گشت. در صورتی که در روش های سنتی و قبل از کاشت محصول 120 پوند پتاسیم در هکتار مصرف شد.
برای افزایش عملکرد پنبه محلول پاشی KTS به همراه اوره تریازون مبتنی بر نیتروژن مایع می تواند مفید باشد. اوره تریازون کود نیتروژن مایعی است که توسط شرکت Triazone ساخته شد. این فناوری اکنون متعلق به Tessenderlo Kerley است.
محصولات اوره تریازون برای محلول پاشی ایمن تر هستند از محصولاتی که حاوی تمام منابع اوره، آمونیوم و یا نیترات هستند.
یکی از محصولات اوره تریازون بر مبنای نیتروژن TRISERT-CB(26-0-0-CB) است. آزمایشی در دانشگاه کالیفرنیا انجام شده است. در این ازمایش این محصول به همراه تیوسولفات پتاسیم برای محلول پاشی پنبه استفاده شده است. این آزمایشات میدانی برای ارزیابی روش های کود دهی یک بار در فصل یا چند بار در فصل و مراحل رشد در دوره 5ساله طراحی شدند. نتایج نشان می دهد که ترکیبی از 6 لیتر در هکتار تیوسولفات پتاسیم با 2لیتر در هکتار TRISERT-CB در مرحله رشد اولیه شکوفه می تواند عملکرد پنبه را افزایش دهد. جدول 3


محلول پاشی یک گالن در هکتار تیوسولفات پتاسیم به همراه یک کویت در هکتار TRISERT-CB باعث افزایش عملکرد پنبه شد. در این مطالعه در 4 مرحله رشد غوزه کوددهی اعمال شد و عملکرد 15/7% افزایش یافت.


خلاصه
تیوسولفات پتاسیم به عنوان منبعی از پتاسیم و گوگرد برای تولید پنبه استفاده می شود. این محصول حاوی 25درصد پتاسیم و 17 درصد گوگرد است. این محصول را می توان به تنهایی یا به همراه سایر کودهای مایع مانند آمونیوم پلی فسفات یا اوره آمونیوم نیترات استفاده کرد.
این محصول همراه آب آبیاری نیز برای پنبه قابل استفاده است. تیوسولفات پتاسیم همچنین می تواند به تنهایی یا به همراه اوره تریازون محلول های نیتروژنی محلول پاشی شود. استفاده از این منبع پتاسیم و گوگرد به سرعت در حال گسترش است. مناطق کشت پنبه در آمریکای شمالی و جنوبی، استرالیا و خاورمیانه باید شاهد افزایش محصول به وسیله استفاده از تیوسولفات پتاسیم باشند.

کود های هوشمند

کود ها یکی از فاکتورهای حاصلخیزی و افزایش بهره وری در کشاورزی هستند. در روش های متعادل کودپاشی هم از کود های میکرو استفاده میشود و هم از کودهای ماکرو (NPK). اما کودپاشی غیر علمی و نامتعادل خود میتواند باردهی محصول را کاهش داده و باعث آسیب رسیدن به خاک و منابع آبی گردد. برای مثال فسفات موجود در کود ها در آب حل میشوند و نه تنها از دسترس گیاه خارج شده بلکه با ورود به منابع آبی باعث تکثیر بیش از حد جلبک میگردند.
اما کودهای هوشمند راه حلی برای این مشکل هستند. ملکول کود در آب قابل حل است اما به صورت هوشمند عمل میکند یعنی در صورت نیاز گیاه به ماده مغذی، آن را در خاک رها میکند. این فرایند توسط یک مکانیزم فعال در ریشه گیاه کنترل میگردد. ملکول کود مثل یک انبار مواد غذایی است که در طول دوره رشد گیاه مواد مورد نیاز آن را تامین میکند.
از نظر فنی دو نوع کود هوشمند وجود دارد، الف) گیاه با تاخیر میتواند از مواد مغذی آن استفاده کند ب) مواد مغذی آن مثل آمونیوم یا اوره مدت زمان بیشتری نسبت به کودهای عادی در دسترس گیاه هستند. هر چند درنهایت گیاه از هر دو نوع کود فایده یکسانی میبرد ولی این تقسیم بندی بیشتر در مورد مکانیزم عملکردی کود است. برای مثال کودهای ازته که به صورت میکروبی تجزیه می شوند مثل فرمالدئیدهای اوره از دسته اول هستند که با تاخیر در خاک آزاد می شوند، اما محصولات روکش داریا کپسوله شده از آن دسته کودهای هستند که در مدت زمان بیشتری در دسترس گیاه می باشند.

استفاده از پوشش های نیمه تراوا، استفاده از پروتئین های خاص در ترکیب کود، هیدرولیز کند مواد ریز ملکول در آب از جمله مکانیزم هایی هستند که در تکنولوژی و ساخت کودهای هوشمند مورد استفاده قرار میگیرند و به صورت فیزیکی یا شیمیایی به محرک های محیطی مثا دما، pH، میدان های الکتریکی یا مغناطیسی پاسخ میدهند.
برای روکش کردن کوداز مواد طبیعی مثل خاک رس یا مواد نانو مثل آلوفان (Allophane) و پلیمرها استفاده می شود. مطالعات بسیاری نشان داده است که روکش هایی که از اوره در ترکیب خود استفاده می کنند فواید متعددی دارند هرچند که هزینه تولید آن بسیار بالا است و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و در بسیاری از خاک ها قابل تجزیه نیستند. در نتیجه استفاده از موادی که سازگاری بهتری با محیط زیست دارند و از نظر اقتصادی به صرفه هستند مورد توجه می باشد. برای مثال پلیمرهای کربوهیدراته جایگزین بهتری می باشند زیرا با داشتن سوراخ های ریز در غشاء یا روکش کود، باعث آزاد شدن تاخیری مواد مغذی در خاک میگردند.

10 تکنولوژی برتر کشاورزی سال 2022 (قسمت دوم)

5- کشاورزی دقیق
تخریب محیط زیست به دست انسان نیازمند ارائه راه حل های پایداری است که باید توسط صنایع مورد اجرا قرار گیرد. پایداری در کشاورزی به استفاده از روش های سازگار با محیط زیست که تاثیر صفر یا حداقل منفی دارند، برمیگردد. مثالی که در این مورد میتوان ذکر کرد SSCM مدیریت محصول سایت-محور یا همان کشاورزی دقیق است. در این روش کشاورز دقیقا مقدار آب، کود، آفت کش، و سایر نهاده ها را تعیین میکند تا کیفیت و بازدهی محصول افزایش یابد. مطمئنا همه بخش های زمین کشاورزی از یک نوع خاک تشکیل نشده است، یا حتی نوری که به بخش های مختلف می تابد یکسان نیست. بنابراین در روش کشاورزی دقیق باید تمامی این فاکتورها مورد بررسی قرارگیرند. نتیجتا، برنامه ها و نرم افزارهایی به وجود می آیند که بتوانند جهت بررسی دقیق به کشاورزان کمک کنند. یکی از این نرم افزارها دیتا فارمینگ نام دارد. این برنامه با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نقشه خاک برنامه راهبردی دقیقی در اختیار کشاورزان قرار میدهد.
6- کشاورزی و بیوتکنولوژی
همیشه حجم وسیعی از محصولات کشاورزی به دلیل آفت و بیماری به هدر می روند. اگرچه از محصولات شیمیایی برای مبارزه با آفات و بیماری ها استفاده می شود، ولی این راه حل مناسبی برای کشاورزی پایدار نیست. از سوی دیگر بدون استفاده از متدهای بیوتکنولوژی نمیتوان کیفیت محصولات و دام را بهبود بخشید. تکنیک های علمی نظیر باز تولید گیاهی، هیبریداسیون، مهندسی ژنتیک به سرعت روش های آسان و سهل الوصول تری را در اختیارمان قرار می دهند. از جمله این تکنیک ها می توان به CRISPRCas9 اشاره کرد، یک فناوری ویرایش ژن که با دقت و سرعت بالایی میتواند یک ویژگی را در گیاه بهبود بخشد. به طور مثال تحمل گیاه در برابر بیماری و خشکی یا آفت ها بسیار بالا می رود.
7- تحلیل اطلاعات حجیم
هر روزه حجم زیادی از اطلاعات توسط ماهواره ها جمع آوری می شوند که اگر آنالیز نشوند کاربردی نخواهند داشت. اطلاعات و امار مناطق تحت کشت، تولید محصول، پیش بینی تولید، کاربرد زمین زراعی، آبیاری، قیمت محصولات و حتی بیماری های گیاهان همگی باید مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته تا در فصل بعدی کشت مورد استفاده قرار گیرند. ابزارهای تحلیل اطلاعاتی را در اختیار کشاورزان قرار میدهند که می توانند پیش بینی وضع هوا، چرخه آب، کیفیت و کمیت محصولات را مورد بررسی قرار دهند، در این اثنا اطلاعات پنهان و دور مانده از دید کشاورز نمایان میگردند. فیلو Fyllo یک برنامه نرم افزاری است که با جمع آوری اطلاعات به دست آمده یک مدل واقعی از مزرعه خلق میکند تا کشاورز بتواند نیاز های محصولات و زمین را به خوبی شناسایی کند.
8- کشاورزی در محیط کنترل شده
در مناطقی که شرایط جوی همیشه در حال تغییر است روش های سنتی کشاورزی چندان جوابگوی نیازهای منطقه نمی باشند. بعلاوه، رشد گیاهان در شهرهای پرجمعیت، مناطق کویری و یا سایر مناطق نامناسب با چالش های بزرگی روبرو است. CEA یا کشاورزی در محیط کنترل شده پاسخگوی این چالش هاست. در این محیط ها، نور، دما، رطوبت و مواد مغذی مورد نیاز گیاه تحت کنترل می باشند. این محیط ها اسامی مختلفی دارند از جمله مزرعه سرپوشیده، باغ عمودی، گلخانه و غیره. روش های دیگری مثل هیدروپونیک و ارو پونیک وجود دارند که در آنها گیاهان را در محیط های بدون خاک پرورش میدهند. در روش دیگری به نام آکواپونیک گیاه و ماهی هر دو به صورت همزمان پرورش داده می شوند. ماهی مواد مغذی برای گیاه را فراهم می آورد و گیاه نیز آب را برای ماهی تصفیه میکند.
9- کشاورزی احیاء کننده
روش های سنتی کشاورزی به مرور زمان باعث فرسایش خاک شده اند. شخم زدن و چرای بی رویه دام به خاک مهلت احیاء شدن نمیدهد تا برای فصل بعدی کشت آماده شود. اما با استفاده از روش های کشاوررزی احیاء کننده تمرکز بر بهبود کیفیت خاک های سطحی و تنوع زیستی آن است تا کمترین آسیب به خاک وارد شود. به عنوان مثال از نوعی گیاه پوشش دهنده استفاده میگردد تا بین فصل های زراعی خاک را بپوشاند و باروری خاک حفظ گردد. این روش باعث تبخیر کمتر کربن و ورود کمتر آن به اتمسفر نیز میگردد.
10- فن آوری ارتباطات
در مناطق روستایی عدم ارتباطات شبکه ای همیشه مشکل زا بوده است. بدون وجود شبکه متصا و منسجم عملا کشاورزی هوشمند بی نتیجه خواهد بود. از این رو تکنولوژی های نظیر 5g،LPWAN اتصال ماهواره ها میسر می سازد. تجهیزات اینترنت اشیاء، روبات ها و سنسور ها عملا از طریق شبکه 5g با هم در ارتباط هستند و می توانند اطلاعات را به سرعت مبادله کنند. در غیر اینصورت کشاورز نمی تواند از مزرعه خود اطلاعات دقیق و واقعی به دست آورد. در واقع این شبکه یک فن آوری مکمل برای کشاورزی هوشمند محسوب میگردد.

10 تکنولوژی برتر کشاورزی سال 2022 (قسمت اول)

نوآوری و رشد تکنولوژیک در زمینه اتوماسیون مزرعه ، کشاورزی دیجیتال و اقتصاد پایدار به سرعت در حال پیشرفت است. روش های نوظهور در این رشته باعث بروز سیستم های هوشمند مزرعه داری، استفاده بهینه از منابع و زمان و حتی کاهش دور ریز محصولات شده است. اینترنت اشیاء (IoT)، بینایی رایانه ای و هوش مصنوعی از جمله پیشرفت های مورد نظر در این زمینه هستند. روبات ها و هواپیماهای بدون سرنشین میتوانند عملیات سنتی که در مزارع انجام میشود از قبیل میوه چینی، از بین بردن علف هرزیا پاشیدن آب و کود روی محصولات را انجام دهند. تصاویری که ماهواره ها و هواپیمای بدون سرنشین تهیه میکنند همراه با سیستم های موقعیت یابی (GPS) تصویری با کیفیت و دقیق از مزارع وسیع فراهم می آورند که در تصمیم گیری ها بسیار حائز اهمیت هستند. همه این پیشرفت ها در جهت افزایش بهره وری و بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی و دامی می باشد که برای داشتن آینده ای پایدار در این کره خاکی ضروری به نظر می رسند.
1- اینترنت اشیاء (IoT)
در کشاورزی سنتی کنترل و نظارت نیازمند نیروی کار انسانی، تجهیزات فیزیکی ، زمان و تلاش بسیار زیاد است. آی او تی جایگزینی برای این روش های سنتی است. یک دستگاه آی او تی حاوی سنسورهایی است که اطلاعات را جمع آوری کرده و از طریق اپلیکیشن های سیار یا سایر ابزار اطلاعات دقیقی فراهم می آورند. این سنسور ها قابلیت های بیشماری دارند از جمله سنجش دما و رطوبت خاک، رهگیری دام و غیره. بعلاوه، سیستم های آبیاری جدید از سنسورهای IoT استفاده میکنند تا آبیاری محصولات به صورت خودکار صورت گیرد.
2- کشاورزی روباتیک
کمبود نیروی انسانی یکی از مشکلات عدیده ای است که کشاورزان با آن مواجه هستند بنابراین نوآوری هایی که در این زمینه پدید می آیند بسیار حائز اهمیت می باشند. فعالیت های تکراری مثل میوه چینی، کاشت دانه، اسپری آب یا کود و از بین بردن علف های هرز جزء فعالیت هایی هستند که کشاورزان به میزان قابل توجهی وابسته به روبات ها می شوند. از جمله این روبات ها تراکتور های خودکار و نیمه خودکاری هستند که به سیستم GPS مجهزند و میتوانند در مزرعه مسیر خود را پیدا کنند. این فناوری به کشاورزان این امکان را میدهد تا وقت خود را بیشتر صرف افزایش بهره وری کشت کنند و دیگر نگران فرایندهای زمانبر مزرعه نباشند.
3- هوش مصنوعی
هوش مصنوعی در کشاورزی این امکان را برای کشاورزان فراهم می آورد که اطلاعات به روز و دقیق تری از مزارع خود داشته باشند ، مثل اطلاعات جوی، زمان کشت محصول و حتی قیمت ارائه محصول با استفاده ار هوش مصنوعی قابل بررسی است. چت بات ها ( برنامه های کامپیوتری که صدای انسان را شبیه سازی میکنند) میتوانند به کشاورزان مشاوره بدهند. حتی هوش مصنوعی می تواند آنومالی و بیماری ها را در گیاهان و دام تشخیص داده و به کشاورز هشدار دهد.
4- هواپیماهای بدون سرنشین
هواپیماهای بدون سرنشین یا UAV یکی از ابزار هایی است که می تواند در صرفه جویی اقتصادی و زمانی به کشاورزان بسیار مفید باشد. یکی از فواید به کارگیری آنها جمع آوری اطلاعات خام از مزرعه و ترجمه آن به اطلاعات مفید و کاربردی است. UAV ها به دوربین های مجهز هستند و میتوانند تصاویر فضایی دقیقی از مزارع وسیع تهیه کنند. این اطلاعات استفاده از کود ها، دانه، آب و آفت کش ها را تسهیل میکنند. بعلاوه، هواپیما هایی که به GPS مجهز هستند در ردیابی حرکت دام در چراگاه و جئوفنسینگ (ردیابی یک جسم در حال حرکت) موثر باشد.