پژوهش و توسعه جنگل

پژوهش و توسعه جنگل

تاثیر کودهای مختلف بر خاک و عملکرد نهال های جنگلی در اقلیم نیمه خشک

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار دانشگاه گیلان
2 دانش آموخته دکتری علوم زیستی جنگل، دانشکد گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران.
3 گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران.
10.30466/jfrd.2026.57071.1806
چکیده
مقدمه و هدف: برای ایجاد یک جنگلکاری مناسب، داشتن نهالستان با شرایط و مدیریت بهینه که بتواند نهال‌هایی با صفات کمی و کیفی مطلوب تولید نماید بسیار ضروری است. بهبود نهال‌ها و ویژگی‌های خاک از طریق مدیریت خاک نهالستان نقش مهمی در موفقیت برنامه‌های جنگلکاری دارد. در سال‌های اخیر استفاده از کودها در افزایش رشد کمی و کیفی نها‌ل‌ها در نهالستان‌ها گسترش‌یافته، اما ارزیابی اثربخشی و نحوه استفاده این کودها در گونه‌های مختلف جنگلی به‌ویژه در مناطق نیمه‌خشک کشور هنوز محدود است. این تحقیق در نظر دارد تا در یک نهالستان منطقه نیمه‌خشک کشور، تأثیر 5 نوع کود، شامل ورمی‌کمپوست و کود دامی (به‌عنوان کودهای آلی)، کودهای زیستی، کودهای زیستی- شیمیایی و کودهای شیمیایی و نحوه استفاده از آن‌ها (کودپاشی در اول فصل رویش و کودپاشی در دوره‌های بافاصله 20 روز) را بر برخی ویژگی‌های نهال‌های پهن‌برگ و سوزنی‌برگ و خصوصیات شیمیایی خاک بررسی نماید.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در نهالستان جنگلی اداره کل منابع طبیعی استان زنجان واقع در 5 کیلومتری جاده زنجان-تبریز، با طول جغرافیایی ´´52 ´24 °48 و عرض جغرافیایی ´´44 ´41 °36 انجام گرفت. اقلیم منطقه بر اساس طبقه‌بندی اقلیمی کوپن و شاخص دومارتن نیمه‌خشک است. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای کودی مختلف و نهال‌-های گونه‌های مختلف صورت گرفت. تیمار کودی شامل کودهای زیستی (بیوارگانیک و سیومیک)، کود شیمیایی (اوره، سولفات آمونیوم، فولوابن پتاسیک)، کودهای زیستی-شیمیایی (شامل چند نوع کود شیمیایی و زیستی)، کود ورمی‌کمپوست و کود دامی گاوی بوده است. پنج ﮔﻮﻧﮥ سه‌ساله شامل ارس (Juniperus excelsa M.Bieb.)، سرو نقره‌ای (Cupressus arizonica Greene.)، زالزالک (Crataegus monogyna Jacq.)، داغداغان (Celtis caucasica Willd.) و بنه (Pistacia atlantica Desf.) در گلدان‌های با خاک یکسان کاشته شدند. مجموعاً ۲۷۵ نهال با پنج تکرار برای گونه و 5 تکرار برای کود در گلدان‌هایی با خاک یکسان بازکاشت شدند. ویژگی‌های خاک شاملpH، کربن، فسفر، پتاسیم و نیتروژن و صفات نهال‌ها (طول و حجم ریشه، قطر و طول ساقه) به‌منظور تجزیه‌وتحلیل داده‌های به‌دست‌آمده از ویژگی نهال‌ها و همچنین خصوصیات شیمیایی خاک، ابتدا نرمال بودن داده‌ها با استفاده از آزمون کولموگروف-اسمیرنوف و همگنی واریانس با آزمون لون موردبررسی قرار گرفت. اثر کودهای مختلف خاک بر مشخصات کمی نهال‌ها و خصوصیات شیمیایی خاک‌ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه (ANOVA) انجام شد. همچنین به‌منظور بررسی مقایسه میانگین‌های موردنظر از آزمون توکی استفاده شد.
یافته‌ها: بر اساس نتایج ویژگی‌های شیمیایی خاک شامل کربن، فسفر و نیتروژن در تیمار کودهای آلی (دامی و ورمی-کمپوست) چه به‌صورت تدریجی و چه یک‌باره مقادیر مناسب را نشان دادند، اما در تیمارهای زیستی و زیستی- شیمیایی این ویژگی‌ها مقادیر قابل‌قبول نداشتند. در ارس بیشترین و کمترین مقادیر کربن، فسفر و نیتروژن خاک به ترتیب در تیمار زیستی- شیمیایی- تدریجی و تیمار زیستی و زیستی- تدریجی بود. در سرو نقره‌ای مقادیر عناصر یادشده در تیمار ورمی-کمپوست تدریجی و زیستی تدریجی کمترین مقدار را نسبت به تیمارهای دیگر نشان دادند. در داغداغان، اگرچه رشد نهال‌ها در تیمار کود شیمیایی نسبت به تیمارهای دیگر کمتر بود، اما کربن، پتاسیم و نیتروژن بیشترین مقدار را نشان داد. سه عنصر ذکرشده خاک نهال‌های بنه در تیمار ورمی‌کمپوست بیشترین مقدار را نشان داد. نکته مهم اینکه، تمام گونه‌ها به‌غیراز سرو نقره‌ای در تیمار زیستی- شیمیایی خشک شدند. در ﮔﻮﻧﮥ ارس تیمار شاهد بیشترین طول و حجم ریشه را نشان داد. بیشترین قطر یقه و حجم ریشه سرو نقره‌ای در تیمار کود ورمی‌کمپوست به ترتیب با 4/3 سانتی‌متر و 34/8 سانتی‌متر مکعب مشاهده شد. زالزالک و داغداغان، نسبت به تیمارهای زیستی و زیستی- شیمیایی حساس بودند و سبب خشکیدگی آنها شد، اما نسبت به کودهای دیگر به‌خصوص کودهای آلی واکنش مثبت نشان دادند. بیشترین رشد خصوصیات مورد بررسی در نهال بنه در تیمارهای شیمیایی، ورمی‌کمپوست و دامی رخ داد، درحالی‌که کود زیستی اثر کمتری داشت. در این‌گونه بیشترین قطر یقه و حجم ریشه به ترتیب با 1/4 سانتی‌متر و 2/7 سانتی‌متر مکعب در تیمار کود ورمی‌کمپوست مشاهده شد.
نتیجه‌گیری کلی: نتایج این پژوهش نشان داد که کارایی انواع کودها در اقلیم نیمه خشکی مانند زنجان، وابسته به ﮔﻮﻧﮥ گیاهی، ماهیت کود و نحوه کاربرد آن است. به‌طورکلی، کودهای آلی بستر مناسب‌تری برای استقرار بیشتر نهال‌ها در شرایط اقلیم نیمه‌خشک منطقه فراهم آوردند. گونه‌هایی با رشد اولیه کندتر یا حساس به تنش خشکی، مانند زالزلک، داغداغان و بنه واکنش معنی‌دارتری به مصرف کودهای آلی به‌خصوص در حالت تدریجی نشان دادند. درحالی‌که گونه‌های ارس و سرو نقره‌ای وابستگی کمتری به این نوع کودها داشتند. کودهای شیمیایی به‌خصوص در نهال‌‌های پهن‌برگ موجب افزایش عملکرد و بهبود خصوصیات خاک شدند، اما در استفاده از آنها به تأثیرات محیط زیستی و هزینه‌های تهیه بایستی دقت کافی نمود. همچنین با توجه به اینکه کود زیستی- شیمیایی به‌صورت مصرف یکباره برای برخی گونه‌ها سبب خشک شدن بیشتر نهال‌ها شد و پس‌ازآن کود زیستی نیز در بیشتر گونه‌ها موجب ضعف عملکرد رویشی نهال‌ها شد، استفاده از این نوع کودها در نهالستان‌های مشابه توصیه نمی‌شود. هم‌چنین بر اساس نتایج، کاربرد تدریجی کودها به‌ویژه در کودهای آلی، ضمن آزادسازی ملایم عناصر و رشد پایدارتر بیشتر نهال‌ها، به تعادل مناسب‌تر عناصر تغذیه‌ای خاک منجر می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of different fertilizers on soil and performance of forest species seedling in a semi-arid climate

نویسندگان English

Ali Salehi 1
Faeze Sadat Tarighat 2
Teymour Rostami Shahraji 3
Mehrdad Nikooy 3
1 Associate Professor/ Department of forestry, Univrsity of Guilan
2 PhD. Graduate in Forest Biological Sciences, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowme’h Sara, I.R. Iran.
3 Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowme’h Sara, I.R. Iran.
چکیده English

Background and objectives: Creating a suitable afforestation, it is essential to have a nursery with optimized conditions and management that can produce seedlings with desirable quantitative and qualitative traits. Improving seedlings and soil characteristics through nursery soil management plays an important role in the success of afforestation programs. In recent years, the use of fertilizers to increase the quantitative and qualitative growth of seedlings in nurseries has expanded, but the evaluation of the effectiveness and use of these fertilizers in different forest species, especially in semi-arid regions in Iran, is still limited. This study aims to investigate the effect of 5 types of fertilizers, including vermicompost and animal manure (as organic fertilizers), biofertilizers, bio-chemical fertilizers, and chemical fertilizers, and their method of use (fertilizer application at the beginning of the growing season and fertilizer application at intervals of 20 days), primarily on some characteristics of broadleaf and coniferous seedlings in a nursery in a semi-arid region of Iran.

Methodology: This research was conducted in the forest nursery of the General Directorate of Natural Resources of Zanjan Province, located 5 km from the Zanjan-Tabriz road, with a longitude of 48°24´52´´ and a latitude of 41°36´44´´. The climate of the region is semi-arid according to the Köppen climate classification and the Demarton index. The experiment was conducted in a completely randomized design with different fertilizer treatments, and seedlings of different species. The fertilizer treatments included biological fertilizers (Biorganic and Silicic), chemical fertilizers (urea, ammonium sulfate, potassium fulvaben), bio-chemical fertilizers (including several types of chemical and biological fertilizers), vermicompost, and cow manure. Five three-year-old species including juniper (Juniperus excelsa M.Bieb.), silver cypress (Cupressus arizonica Greene.), hawthorn (Crataegus monogyna Jacq.), hackberry (Celtis caucasica Willd.) and pistachio (Pistacia atlantica Desf.) were planted in pots with the same soil. A total of 275 seedlings were replanted in pots with the same soil composition with five replications for species and five replications for fertilizers. Soil chemical properties including pH, carbon, phosphorus, potassium, and nitrogen, and traits of seedlings (root length and volume, stem diameter and length) In order to analyze the data obtained from the characteristics of seedlings and also the chemical properties of soil, first the normality of the data was examined using the Kolmogorov-Smirnov test and the homogeneity of variance was examined using the Levene test. The effect of different soil fertilizers on the quantitative characteristics of seedlings and the chemical properties of soils was carried out using the one-way analysis of variance (ANOVA) test. Also, the Tukey test was used to compare the desired means.

Results: Carbon, phosphorus and nitrogen in the organic fertilizer treatment (livestock and vermicompost), showed appropriate values. In the Juniper, the highest and lowest amounts of carbon, phosphorus and nitrogen in the soil were in the biological-chemical-gradual treatment and the biological and biological-gradual treatment, respectively. In the silver cypress, the amounts of the mentioned elements in the gradual vermicompost and gradual biological treatment showed the lowest values compared to many other treatments. In hackberry, the growth of seedlings in the chemical fertilizer treatment was lower than in other treatments, carbon, potassium and nitrogen showed the highest values in the chemical treatment. The three mentioned elements in the soil of corm seedlings in the vermicompost treatment showed the highest values. All species except silver cypress dried in the bio-chemical treatment. In the juniper, the control treatment showed the highest growth in root length and volume. The highest growth in collar diameter and root volume of silver cypress was observed in the vermicompost treatment with 3.4 cm and 8.34 cm3, respectively. Hawthorn and sedge were sensitive to biological and biochemical treatments, but they responded positively to other fertilizers, especially organic fertilizers. The highest growth of the studied characteristics in corm seedlings occurred in chemical, vermicompost and livestock treatments, while biofertilizer had a lesser effect. In seedlings of this species, the highest collar diameter and root volume were observed in the vermicompost treatment with 1.4 cm and 2.7 cm3, respectively.

Conclusion: The results of this study showed that the effectiveness of various fertilizers in a semi-arid climate such as Zanjan depends on the plant species, the nature of the fertilizer, and the method of its application. In general, organic fertilizers provided a more suitable substrate for the establishment of most seedlings in the semi-arid climate of the region. Species with slower initial growth or sensitive to drought stress, such as Crataegus monogyna, Celtis caucasica, and Pistacia atlantica, showed a more significant response to the use of organic fertilizers, especially in a gradual manner. While Juniperus excelsa and Cupressus arizonica species were less dependent on these types of fertilizers. Chemical fertilizers, especially in broadleaf seedlings, increased yield and improved soil properties, but due care should be taken in their use with regard to environmental impacts and procurement costs. Also, given that bio-chemical fertilizer applied once for some species caused most seedlings to dry out, and then bio-fertilizer also caused poor seedling growth performance in most species, the use of these types of fertilizers in similar nurseries is not recommended. In addition, based on the results, the gradual application of fertilizers, especially organic fertilizers, leads to a more appropriate balance of soil nutritional elements, while gently releasing elements and more stable growth of most seedlings.

کلیدواژه‌ها English

Seedling Production
Soil Nutrients
Gradual Application of Fertilizer
Manure
Vermicompost

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 مهر 1405