جدول کوددهی و سموم برنج | چه کود و سمی در کدام مرحله؟

مقدمه

برنج یکی از مهم‌ترین غلات جهان و ستون اصلی امنیت غذایی در بسیاری از کشورهای آسیایی است. در بسیاری از مناطق، به‌ویژه نواحی شمالی و جلگه‌ای، بخش قابل‌توجهی از اراضی آبی به شالیزار اختصاص دارد و معیشت هزاران خانوار روستایی به تولید برنج وابسته است. شرایط کشت برنج (غرقاب، خاک‌های اشباع، نیاز بالا به آب و کارگر) باعث شده این محصول از نظر مدیریت مزرعه، الگوی کشت، و مصرف نهاده‌ها جایگاهی ویژه و تفاوت‌دار نسبت به دیگر محصولات زراعی داشته باشد. انتخاب رقم، زمان نشاکاری یا کشت مستقیم، مدیریت آب، کنترل علف‌های هرز و بیماری‌ها و به‌ویژه برنامه‌ریزی تغذیه‌ای مناسب، همگی عوامل تعیین‌کننده‌ای در عملکرد و کیفیت نهایی برنج به‌شمار می‌آیند.

اهمیت تغذیه در برنج

در میان عوامل مدیریتی، تغذیه متعادل برنج نقشی کلیدی در تعیین تعداد پنجه‌های بارور، طول خوشه، درصد دانه‌های پر، کیفیت ظاهری دانه (شفافیت، درشتی، یکنواختی) و حتی کیفیت پخت (بافت، چسبندگی، عطر و طعم) دارد. از آن‌جا که سیستم ریشه‌ای برنج در محیط غرقاب فعالیت می‌کند، رفتار عناصر غذایی به‌ویژه نیتروژن، فسفر و آهن در شالیزار متفاوت از خاک‌های هوازی است؛ به همین دلیل انتخاب منبع کود، زمان و روش مصرف (پایه، سرک، محلول‌پاشی و…) باید با دقت و بر اساس ویژگی‌های مزرعه تنظیم شود. تغذیه ناقص یا نامتوازن می‌تواند منجر به کاهش عملکرد، افزایش دانه‌های پوک و شکسته، ورس بوته‌ها و در نهایت افت کیفیت بازارپسندی محصول شود، در حالی که تغذیه علمی و تلفیقی (استفاده هم‌زمان از منابع آلی، شیمیایی و زیستی) ضمن حفظ یا افزایش عملکرد، کیفیت دانه و پایداری حاصلخیزی خاک شالیزار را نیز تضمین می‌کند. در ادامه، برخی محورهای تغذیه‌ای مهم در محصولات زراعی به ویژه کشت برنج بررسی می‌شوند و راهنمای مصرف تغذیه‌ای و سموم برنج ارائه می‌شود.

مقایسه منابع نیتروژن آلی و معدنی 

منابع نیتروژن آلی (مانند کودهای دامی، کمپوست و بقایای گیاهی) و منابع معدنی (کودهای شیمیایی نظیر اوره) هر کدام ویژگی‌ها و آثار متفاوتی بر رشد، عملکرد و کیفیت محصولات زراعی دارند. در کشت برنج که عموماً در شرایط غرقاب انجام می‌شود، رفتار نیتروژن در خاک به‌دلیل احیایی شدن محیط، متفاوت است و به همین دلیل انتخاب و ترکیب منبع نیتروژن اهمیت زیادی پیدا می‌کند. کودهای شیمیایی معدنی، نیتروژن را به‌سرعت در اختیار گیاه قرار می‌دهند و معمولاً در کوتاه‌مدت باعث افزایش قابل‌توجه عملکرد می‌شوند؛ مثلاً مصرف به‌موقع اوره در مراحل پنجه‌زنی و ابتدای خوشه‌دهی برنج، نقش اساسی در تعیین تعداد پنجه بارور و پرشدن دانه‌ها دارد. در مقابل، کودهای آلی آزادسازی تدریجی داشته و اثراتشان بیشتر در میان‌مدت و در بهبود ویژگی‌های خاک شالیزار (مانند افزایش ماده آلی و بهبود ساختمان خاک) نمایان می‌شود.

پژوهش‌های بلندمدت نشان می‌دهد که استفاده مستمر از کودهای آلی به افزایش ماده آلی خاک، بهبود ظرفیت نگهداری آب و عناصر غذایی منجر شده و پایداری تولید را در طول زمان ارتقا می‌دهد؛ این مسئله در شالیزارهایی که تناوب محدود دارند، برای جلوگیری از خستگی خاک از اهمیت بالایی برخوردار است. کودهای معدنی در صورت مصرف بهینه می‌توانند حداکثر عملکرد را فراهم کنند، اما مصرف بی‌رویه آن‌ها در برنج علاوه بر افت نسبی کیفیت دانه (افزایش دانه‌های کدر و شکسته)، خطر ورس (خوابیدگی) مزرعه و آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی را نیز به همراه دارد. در مقابل، کاربرد صرف منابع آلی نیز معمولاً به‌آهستگی اثر می‌گذارد و به‌تنهایی ممکن است همیشه تأمین‌کننده همه نیازهای فوری گیاه نباشد؛ به‌ویژه در مزارع برنج با ارقام پرمحصول که نیاز نیتروژنی بالاتری دارند. از این رو رویکرد نوین تغذیه‌ای، ترکیب کودهای آلی و معدنی یا اصطلاحاً «تغذیه تلفیقی» است که تلاش دارد از مزایای هر دو بهره‌مند شود. در این روش، بخشی از نیتروژن از منبع آلی (برای تقویت خاک و رهاسازی تدریجی) و بخشی از منبع شیمیایی تأمین می‌شود تا نیاز فوری گیاه برطرف گردد.

نتایج فراتحلیل‌ها نشان می‌دهد که این ترکیب، هم عملکردی برابر یا بیشتر از کود شیمیایی تنها می‌دهد و هم ویژگی‌های خاک و پایداری تولید را بهبود می‌بخشد. در کشت برنج، کاربرد تلفیقی کود دامی یا کمپوست با اوره، علاوه‌بر افزایش عملکرد دانه، در بسیاری موارد به بهبود کیفیت ظاهری و پخت برنج نیز کمک کرده است. بنابراین برای دستیابی به عملکرد و کیفیت مطلوب محصول در کنار حفظ حاصلخیزی خاک شالیزار، به‌کارگیری توأمان منابع نیتروژن آلی و معدنی به‌صورت مدیریت‌شده توصیه می‌شود.

تأثیر بیواستیمولیت‌ها بر مقاومت گیاهان زراعی به تنش‌های محیطی

گیاهان زراعی همواره با تنش‌های محیطی نظیر کم‌آبی، شوری و دماهای نامساعد مواجه‌اند که این تنش‌ها رشد و عملکرد آن‌ها را محدود می‌کنند. در کشت برنج، تنش‌هایی مانند نوسان سطح آب آبیاری، شوری آب و خاک در مناطق ساحلی، دماهای پایین در مراحل اولیه رشد و دماهای بالا در زمان گل‌دهی از مهم‌ترین عوامل کاهش عملکرد هستند. در سال‌های اخیر استفاده از بیواستیمولیت‌های زیستی به‌عنوان راهکاری نوین برای افزایش تحمل گیاهان به این تنش‌ها، از جمله در شالیزارها، مورد توجه قرار گرفته است. بیواستیمولیت‌ها موادی طبیعی (آلی یا معدنی) هستند که در مقادیر کم باعث بهبود رشد گیاه، افزایش کارایی مصرف منابع و القای مقاومت در برابر عوامل تنش‌زا (زیستی و غیرزیستی) می‌شوند. از مهم‌ترین این محرک‌های زیستی می‌توان به عصاره‌های جلبک دریایی، اسیدهای آمینه و اسیدهای هیومیک اشاره کرد.

عصاره‌های جلبک دریایی سرشار از ترکیبات فعال زیستی (مانند هورمون‌های گیاهی و پلی‌ساکاریدها) هستند که با فعال‌سازی مسیرهای سیگنال‌دهی دفاعی گیاه، اثرات منفی تنش را کاهش داده و کارایی جذب عناصر غذایی و رشد گیاه را بهبود می‌بخشند. در برنج، محلول‌پاشی عصاره‌های جلبکی در مراحل حساس مانند پنجه‌زنی یا خوشه‌دهی می‌تواند تحمل به خشکی متناوب، شوری و سرما را افزایش دهد و با تقویت رشد ریشه و بهبود وضعیت آب گیاه، از ریزش گل‌ها و خالی شدن خوشه جلوگیری کند. به‌عنوان مثال، تیمار گیاهان با عصاره جلبک Ascophyllum nodosum موجب افزایش تحمل به خشکی، شوری و سرما شده است که این تأثیر از طریق تقویت رشد ریشه، تجمع اسمولیت‌های محافظ (مانند قندهای محلول و پرولین) و بهبود وضعیت آب گیاه اعمال می‌شود. هم‌چنین عصاره‌های جلبکی با افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان (مانند کاتالاز و SOD) و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی (مثلاً آسکوربات)، آسیب اکسیداتیو ناشی از تنش خشکی و شوری را کاهش می‌دهند.

اسیدهای آمینه و هیدرولیزات‌های پروتئینی نیز به‌عنوان بیواستیمولیت، مسیرهای سوخت‌وساز و دفاعی گیاه را تقویت کرده و به‌ویژه در تنش خشکی و شوری با افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و تنظیم اسمزی، به حفظ سلامت سلول‌ها کمک می‌کنند. در مزارع برنج دیم یا مناطقی که با کاهش نوبت آبیاری مواجه‌اند، استفاده از این ترکیبات می‌تواند نقش حفاظتی چشمگیری داشته باشد. به‌عنوان نمونه، محلول‌پاشی هیدرولیزات پروتئین آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را فعال کرده و تولید ترکیبات دفاعی را تحریک نمود که در پی آن آسیب اکسیداتیو در شرایط کم‌آبی کاهش یافت. هم‌چنین در مطالعات نشان داده شده برخی بیواستیمولیت‌های آمینه‌ای با القای پروتئین‌های شوک حرارتی (HSP) و تثبیت ساختار پروتئین‌ها، موجب افزایش تحمل گیاه به تنش گرمایی می‌شوند؛ موضوعی که برای برنج در مرحله گل‌دهی و پرشدن دانه اهمیت حیاتی دارد. اسیدهای هیومیک با بهبود تغذیه و متابولیسم گیاه، مقاومت آن را در برابر تنش‌ها افزایش می‌دهند. برای مثال، در تنش شوری با افزایش جذب عناصر غذایی و فعالیت پمپ پروتون ریشه و نیز تقویت فتوسنتز (افزایش کلروفیل)، اثرات منفی شوری را کاهش می‌دهند. افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و تجمع اسمولیت‌هایی نیز مانند پرولین توسط هیومیک‌اسید، سبب کاهش ROS و جلوگیری از آسیب اکسیداتیو ناشی از تنش‌های خشکی و شوری در سلول می‌شود. در مجموع، بیواستیمولیت‌هایی مانند عصاره‌های جلبک دریایی، اسیدهای آمینه و اسیدهای هیومیک با تقویت رشد ریشه، بهبود وضعیت تغذیه‌ای، افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدانی و تنظیم اسمزی، موجب افزایش مقاومت گیاهان زراعی به تنش‌های زیستی و غیرزیستی شده و می‌توانند به‌عنوان بخشی از توصیه‌های تغذیه‌ای گیاه، به‌ویژه در کشت برنج تحت تنش‌های محیطی، مورد استفاده قرار گیرند. جهت آشنایی با صفر تا صد کشت برنج مقاله منتشر شده در مجله کشاورزی اگروتک را مطالعه کنید.

نقش تغذیه مناسب در کیفیت نهایی

تأثیر بر پروتئین گندم، نشاسته برنج و روغن کلزا و بهینه‌سازی کیفیت محصول

تغذیه مناسب نه‌تنها بر عملکرد، بلکه بر کیفیت نهایی محصول نیز تأثیر دارد. در گندم، محتوای پروتئین دانه که برای کیفیت نانوایی مهم است، به‌طور مستقیم تحت تأثیر میزان نیتروژن و تا حدی گوگرد دریافتی گیاه است. تأمین کافی نیتروژن در طول رشد سبب افزایش درصد پروتئین و بهبود کیفیت گلوتن می‌شود، در حالی که کمبود آن به کاهش پروتئین و افت کیفیت آرد می‌انجامد. البته حضور گوگرد کافی نیز برای تشکیل اسیدهای آمینه حاوی گوگرد ضروری است تا پروتئین حاصل کیفیت مطلوب داشته باشد.

در برنج، مدیریت متعادل نیتروژن، پتاسیم و دیگر عناصر به پرشدن مناسب دانه‌ها و ترکیب مطلوب نشاسته کمک می‌کند و کیفیت پخت و بافت برنج را بهینه نگه می‌دارد. تعادل بین اجزای نشاسته (آمیلوز و آمیلوپکتین) و وضعیت پرشدن دانه، عواملی هستند که روی ویژگی‌های پخت مانند چسبندگی، عطر و میزان دانه‌های سالم پس از پخت اثر می‌گذارند. کاربرد نامتوازن کود (مثلاً نیتروژن بسیار زیاد بدون تأمین کافی سایر عناصر) می‌تواند درصد دانه‌های شکسته و کدر را افزایش داده، خوابیدگی بوته‌ها را تشدید کرده و در نهایت کیفیت ظاهری و پخت برنج را کاهش دهد. از طرفی، تأمین مناسب پتاسیم و ریزمغذی‌هایی مثل روی می‌تواند به بهبود پرشدن دانه و کاهش دانه‌های نامرغوب کمک کند.

در کلزا، بین تغذیه نیتروژنی و اجزای کیفیت دانه یک مبادله وجود دارد؛ معمولاً با افزایش مصرف نیتروژن، درصد روغن دانه کاهش یافته و در عوض محتوای پروتئین در کنجاله بالا می‌رود. از این رو، برای حفظ درصد روغن مطلوب، باید از مصرف بیش‌از حد نیتروژن پرهیز کرد. تأمین متعادل سایر عناصر مانند گوگرد نیز مهم است، زیرا گوگرد با بهبود استفاده گیاه از نیتروژن و شرکت در سنتز روغن و پروتئین، افت کیفیت ناشی از نیتروژن زیاد را تعدیل می‌کند.

به طور کلی، تغذیه متعادل با ایجاد توازن میان رشد و خصوصیات کیفی دانه، سبب می‌شود محصول نهایی از نظر معیارهای کیفی (مانند پروتئین گندم، نشاسته و کیفیت پخت برنج و روغن کلزا) به وضعیت مطلوب‌تری برسد. در برنامه‌ریزی تغذیه برنج، توجه هم‌زمان به عملکرد و کیفیت پخت، به‌ویژه در ارقام تجاری با ارزش بازار بالا، از نکات کلیدی مدیریت کشت محسوب می‌شود؛ به‌عبارت دیگر، هدف تغذیه‌ای نباید صرفاً افزایش عملکرد بلکه افزایش عملکرد همراه با حفظ یا ارتقای کیفیت برنج باشد. تصویر زیر راهنمای تغذیه‌ای کشت برنج به همراه سموم مورد نیاز را نمایش می‌دهد؛ همچنین جهت دریافت برنامه غذایی شخصی متناسب با آزمایش خاک زمین خود می‌توانید به بخش توصیه کودی هوشمند اگروتک مراجعه و در لحظه برنامه غذایی متناسب با زمین خود را دریافت کنید.

استفاده از میکروارگانیسم‌ها در سیستم‌های زراعی

به منظور افزایش جذب عناصر غذایی و بهبود خاک

استفاده از میکروارگانیسم‌های مفید خاکزی به‌عنوان کودهای زیستی، راهبردی پایدار برای افزایش جذب عناصر غذایی توسط گیاه و بهبود حاصلخیزی خاک به‌شمار می‌آید. در شالیزارها که محیط خاک اغلب غرقاب و کم‌هوا (احیایی) است، برخی میکروارگانیسم‌های ویژه می‌توانند نقش مهمی در چرخه نیتروژن و فسفر داشته باشند و بخشی از نیاز غذایی برنج را تأمین کنند.

گروهی از باکتری‌های ریزوسفری به نام باکتری‌های محرک رشد گیاه (PGPR) قادرند از طرق مختلف رشد و تغذیه گیاه را بهبود دهند؛ این میکروب‌ها با تثبیت نیتروژن از هوا (در مورد ازتوباکترها و آزوسپیریلوم‌ها)، حل کردن فسفات‌های نامحلول خاک و تبدیل آن‌ها به فرم قابل جذب (توسط باکتری‌های حل‌کننده فسفات مانند سودوموناس‌ها و باسیلوس‌ها) و تولید هورمون‌های محرک ریشه‌زایی (مثل اکسین) باعث افزایش توان جذب عناصر غذایی توسط ریشه می‌شوند. به‌عنوان نمونه، مایه‌زنی گندم با برخی از گونه‌های آزوسپیریلوم توانسته است نیاز کود نیتروژنی را تا ۳۰٪ کاهش دهد بدون آنکه عملکرد دانه افت کند؛ نتایج مشابهی نیز در برخی ارقام برنج گزارش شده که نشان می‌دهد کاربرد این میکروارگانیسم‌ها می‌تواند وابستگی شالیزار به کود شیمیایی نیتروژنی را کاهش دهد.

قارچ‌های میکوریز آربوسکولار نیز از مهم‌ترین میکروارگانیسم‌های همزیست با ریشه هستند که شبکه هیف گسترده‌ای در خاک ایجاد کرده و به‌ویژه جذب فسفر، روی و آب را برای گیاه میزبان افزایش می‌دهند. حضور میکوریزا می‌تواند در خاک‌های کم‌فسفر، رشد گیاه را بهبود داده و نیاز به کود فسفاته را کاهش دهد. در مزارع برنج دیم یا برنج‌های کشت متناوب با آبیاری محدود، نقش میکوریزا در گسترش دامنه جذب ریشه و افزایش تحمل به تنش خشکی و کمبود فسفر پررنگ‌تر است. علاوه بر تأمین تغذیه، بسیاری از ریزجانداران مفید با ترشح ترکیباتی در ریزوسفر، ویژگی‌های خاک را بهبود می‌دهند؛ برای مثال، قارچ‌های میکوریزا با ترشح گلیکوپروتئینی به نام گلومالین، سبب تجمع ذرات خاک و بهبود ساختمان و نگهداشت رطوبت خاک می‌شوند که در درازمدت حاصلخیزی خاک را بالا می‌برد.

از دیگر میکروارگانیسم‌های مفید می‌توان به سیانوباکتری‌ها (مانند آزولا در شالیزارها که تثبیت‌کننده زیستی نیتروژن است) و قارچ‌های تجزیه‌کننده مواد آلی اشاره کرد که چرخه عناصر غذایی را فعال‌تر می‌کنند. استقرار آزولا در سطح آب شالیزار، علاوه بر تثبیت نیتروژن، با ایجاد سایه و رقابت، به کنترل نسبی علف‌های هرز نیز کمک کرده و پس از برگردانده شدن به خاک به‌عنوان کود سبز، منبعی مهم از نیتروژن آلی برای برنج محسوب می‌شود.

به‌کارگیری کودهای زیستی آماده تجاری حاوی این میکروب‌ها (مانند مایه تلقیح ریزوبیوم برای لگوم‌ها یا کودهای زیستی فسفات‌بارور) در نظام‌های زراعی، راهکاری مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست برای تقویت تغذیه گیاه و غنای خاک محسوب می‌شود. ترکیب این کودهای زیستی با کاهش مصرف کودهای شیمیایی، ضمن حفظ عملکرد، به بهبود کیفیت خاک از نظر بیولوژیک و شیمیایی کمک می‌کند و پایداری سیستم زراعی را افزایش می‌دهد؛ در شالیزارهای برنج، این رویکرد می‌تواند هم به کاهش هزینه کود و هم به حفاظت از منابع آب و خاک کمک کند.