سطح زیر کشت گندم دیم در استان فارس حدود 000/100 هکتار است که به دلیل وقوع خشکسالی های اخیر، نه تنها از وسعت آن کاسته شده بلکه میانگین عملکرد گندم نیز به کمتر از یک تن در هکتار کاهش یافته است(اداره آمار و اطلاعات وزارت جهاد کشاورزی،1387).

 منطقه کازرون – که این تحقیق در آن انجام شده است- دارای میانگین بارندگی دراز مدت سالانه 500 میلی متر است که بخش عمده ای از اراضی دیم را به خود اختصاص داده است.خاک های موجود در اراضی دیم استان دارای طبیعت آهکی (دارای بیش از 40 درصد کربنات کلسیم) بوده و از نظر مقدار ماده آلی و عناصر غذایی اصلی فقیر هستند.برای نیل به افزایش عملکرد گندم دیم و نیز امنیت غذایی جامعه، باروری محصول امری اجتناب ناپذیر است. امروزه یکی از روش های باروری محصول تأمین نمودن عناصر غذایی اصلی و عناصر کم مصرف مورد نیاز گندم جهت حصول رشد و نمو بهینه آن است. ولی به دلیل محدودیت های خاک دیمزارهای استان نظیرpH بالا، پایین بودن ماده آلی خاک، کمبود رطوبت، کاربرد کودهای شیمیایی محتوی عناصر پر مصرف و کم مصرف با اشکالاتی همراه است. مثلاً عناصر کم مصرف بعد از افزوده شدن به این خاک ها به شکل های غیر قابل جذب برای ریشه تبدیل می شوند.

  از طرف دیگر اگر چه گزارشات متعددی در زمینه تأثیر کاربرد کودهای محتوی عناصر کم مصرف آهن و روی بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد گندم آبی در داخل کشور ارائه شده است، با این وجود نمی توان از این نتایج برای شرایط دیم استفاده نمود. چون شرایط رطوبتی خاک دیم زارها فقط به باران متکی است و پراکنش باران نیز در این مناطق یکنواخت نیست. بنابراین هدف از این تحقیق بررسی تأثیر کاربرد کلات آهن (با نشان تجارتی برکسیل آهن) و کلات روی (با نشان تجارتی لیبریل روی) به صورت محلول پاشی در مراحل ساقه    دهی و خوشه دهی بود تا به کمک نتایج حاصله بتوان تأثیر هر یک از این عناصر را به تنهایی یا تأثیر متقابل کاربرد توأم هر دو عنصر را بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد گندم دیم رقم چمران بررسی نمود و سطح بهینه این دو کلات که به حداکثر عملکرد دانه منجر می شود را معرفی نمود.

1-1 – اهداف تحقیق

 1- بررسی تاثیر کاربرد کلات های آهن و روی به صورت محلول پاشی در شرایط دیم          (میزان رطوبت نسبی کم هوا و خشکی نیمرخ خاک) بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد گندم

2- بررسی تاثیر کاربرد هر یک از سطوح کلاتهای آهن یا روی بر عملکرد و اجزاء عملکرد گندم دیم

3- بررسی تاثیر متقابل کاربرد کلاتهای آهن و روی بر عملکرد و اجزاء عملکرد گندم دیم

 1-2- فرضیه ها

1- کاربرد محلولپاشی توام کلاتهای روی و آهن تاثیر منفی بر صفات كمی وكیفی گندم دیم نخواهد داشت.

2- کاربرد توام محلول پاشی کلاتهای آهن روی در دو مرحله رویشی گندم می تواند بر عملکرد و اجزاء آن با تشریک مساعی اثر رشد یابنده (synergism ) داشته باشد.

  1 -3-  مبداء گندم

 گندم گیاهی است که در همه سرزمین های معتدل می روید.این گیاه از دوران کهن پیش از تاریخ شناخته شده ولی خاستگاه آن تا کنون به طور کامل روشن نشده است. واویلف،خاستگاه گندم را منحصر به یک محل نمی داند،بلکه معتقد است که گندم چند مبداء دارد. از کاوشهای باستانی نیز برمی آید که گندم از شش هزار سال پیش شناخته شده و انسان آنرا برای خوراک خود گرد آوری و کم و بیش با کشت و برداشت آن آشنایی پیدا کرده است.  گندم گیاهی است یکساله،از گروه تک لپه ها[1] و از جنس تریتیکوم[2]،گونه های بسیار خودرو و پرورش یافته دارد.گونه های خودروی آن بیشتر علف هرز بوده و ارزش خوراکی چندانی ندارد(اهدائی،1365).

 1- 4- گیاه شناسی گندم

گندم از تیره غلات گرامینه[3] و جنس تریتیکوم و دارای گونه های زیادی است که مهمترین گونه زراعی آن (Triticum  aestivum)   یا (Triticum  vulgare)است و به گندم نانوایی نیز موسوم است. این گندم شامل رقم های بی شمار زراعی است که در شرایط اقلیمی متفاوت در ایران و سراسر جهان کشت می شود(نور محمدی و همکاران،1367).

1-5- رده بندی ژنتیکی گندم

1 -5-1-گندم دیپلوئید[4] تعداد کروموزوم آنها 14=n2  می باشد و تنها گونه زراعی این گروه Triticum monococum  می باشد و دارای محور سنبله محکمتری نسبت به اجداد وحشی خود می باشد. در خاکهای نامرغوب به خوبی رشد میکند . بلندی آن70 سانتیمتر است و بیشتر به مصرف خوراک دام میرسد. (کاظمی اربط،1374).

1-5-2- گندم تتراپلوئید[5]، که تعداد کروموزوم های  آن 28=n2 است که شامل گندم دوروم[6] است. این گندم دارای دانه های سرخ یا كهربایی زرد و سفید رنگ است . دانه ها اغلب شیشه ای بوده (نشاسته سخت) گلوتن دانه  خیلی زیاد و نشاسته آن كم است. در اصفهان، كردستان و آذربایجان كشت می شود. از دوران قدیم، آنرادر خاکهای کویری اسپانیا، الجزایر، ایران، هند و روسیه می کاشته اند. از روسیه به آمریکا برده شد. تحمل آن در برابر باد و بارندگی کم،بسیار است.از آرد آن برای ماکارانی استفاده می شود(کاظمی اربط،1374).

1-5-3-گندم هگزاپلوئید[7]،دارای 42=n2 کروموزوم است و به گندم های Sativum موسومند. این گندم ها دارای انواع زراعی پوشینه دار و زراعی بدون پوشینه هستند. بخشی ازمهم ترین گندم های این گروه عبارتند ازaestivum  Triricum =  T.vulgare (گندم نانوائی)،   T.compactum  (گندم سفت). گندم گروه هگزا پلوئید دارای سه ژنوم  می باشد كه  ژنوم A  از  T.monococcum ، ژنوم  B از T.turgidum و ژنوم D  از یک علف چمنی دیپلوئید از جنس T.tauschii  ( Aegilops squarrosa)  منشاء گرفته اند(کوچکی،1376).

1-6- سطح زیر کشت و تولید گندم در ایران و استان فارس

 سطح زیر کشت گندم در ایران حدود5/6 میلیون هکتار و تولید آن حدود 12-11 میلیون تن می باشد.از کل اراضی تحت کشت گندم در کشور،36 درصد گندم آبی و 64 درصد گندم دیم را تشکیل می دهد. حدود 000/100 هکتار از اراضی زراعی استان فارس به کشت گندم دیم اختصاص می یابد، و به سبب بروز خشکسالی های اخیر، از وسعت کشت گندم و نیز عملکرد آن در واحد سطح کاسته شده است. خاک دیم زارهای استان فارس اغلب آهکی [8] است. و به دلیل مقدار زیاد کربنات کلسیم (CaCo3) دارای واکنش قلیایی (pH>7) هستند. وجود pH بالا سبب می شود که افزودن کودهای شیمیایی محتوی آهن و روی به زمین برای گیاه موثر واقع نشود، یعنی عناصر آهن و روی موجود در کودها به شکل های غیر قابل استفاده ریشه گیاه درآیند. در حقیقت هم تحرک و هم قابلیت حل دو عنصر آهن و روی کاهش می یابد(ملکوتی،1383).

1-7- تاثیر آهن در تغذیه گندم

1-7-1- نقش آهن در گیاه

 آهن با نماد شیمیایی (Fe)، یک عنصر غذایی لازم برای گیاه محسوب می شود. بارزترین نقش آهن، شرکت کردن آن در نظام های آنزیمی درون گیاه است که در آن ها “هِم” (Haem) و “هِمین” (Haemin) به عنوان گروهای پروستتیک عمل می کنند. آهن در سنتز پروتئین های ” هم ” مثل (لگ هموگلوبین، هم كاتاز-پراكسیداز) و پروتئین های غیر “هم” مثل سیتوكروم ها كه در انتقال الكترون ها در میتوكندری و كلرو پلاست نقش دارند، دخالت دارد در اینجا، آهن نقشی شبیه به نقش منیزیم (Mg) در ساختمان یورفیرین کلروفیل بازی می کند. رنگدانه های هِم، اگر چه در متابولیسم (سوخت و ساز) بسیار مهم هستند با این حال فقط 01/0 درصد کل آهن موجود در برگ های گیاه را تشکیل می دهند. بقیه آهن به صورت فسفر پروتئین فریک به نام فیتوفریتین ذخیره می شود. فیتوفریتین یک نوع ذخیره آهن است که توسط پلاستیدهای در حال رشد به مصرف نیاز فتوسنتزی می رسد. حالت دیگر آهن که در کلروپلاست یافت می شود به نام فرودوکسین است که یک پروتئین آهن غیر هِم (Haem) است که با انتقال الکترون ها در فرایندهای اکسایش-کاهش شرکت[9] می کند. بین مقدار آهن و مقدار کلروفیل برگ، همبستگی مناسبی وجود دارد و گیاهانی که از آهن کافی برخوردار هستند، کلروفیل بیشتری دارند (لیندسی، 1974 ؛ منگل و کرکبی، 1987).

1-7-2- مقدار آهن در خاک و گیاه

 عنصر آهن، 5 درصد پوسته زمین را تشکیل می دهد. انواع مواد معدنی  آهن دار شامل سیلیکات های فرومنیزیم نظیر اُولوین، اُژیت، هورنبلند و بیوتیت است. در خاک های رسوبی، اکسیدهای آهن و سیدریت یا کربنات فرو FeCo3 معمول ترین انواع کانی های اولیه به شمار می آیند. مقدار کل آهن خاک تقریباً 2 درصد یا برابر 000/20 میلی گرم در کیلوگرم خاک است. اما عرضه آهن از این مواد به طرف ریشه گیاه به قابلیت انحلال این مواد در خاک وابسته است. پس بین قابلیت جذب آهن و قابلیت انحلال آن رابطه معنی داری وجود دارد.

 از طرفی واکنش محلول خاک یا  pH تأثیر زیادی بر قابلیت انحلال کانی های آهن دار خاک دارد. برای این که جریان توده ای [10] محلول خاک بتواند آهن کافی را در اختیار ریشه گیاه قرار دهد، بایستی انحلال پذیری آهن کل بالا باشد که این پدیده فقط، در pH برابر 3 امکان پذیر است. با افزایش pH محلول خاک از 3 به 4، فقط یک درصد نیاز گیاه به آهن تأمین می شود. بنابراین با در نظر گرفتن سطوح pH حاکم در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک و حرکت آهن در محلول خاک به صورت پخش[11] مقدار آهن معدنی خیلی پایین تر از میزان آهن مورد نیاز گیاهان است. (چاپمن و همکاران، 1971).  به طور كلی آهن در خاك های قلیایی به صورت هیدرواكسید آهن و یا به صورت فسفا ت آهن رسوب یافته و برای گیاه غیر قابل جذب می گردد. به این صورت علایم كمبود می تواند در گیاه ظاهر گردد، چون آهن قابل جذب، از دسترس گیاه خارج شده است. برای جلوگیری از بروز علایم كمبود ، نمك های آهن را باید به كرات به محیط اضافه كرد. البته دانشمندان به این موضوع پی برده اند كه اگر آهن را به همراه اسید سیتریک یا اسید تارتاریک به محیط گیاه اضافه كنند، این مواد از رسوب آهن در محیط جلوگیری می كنند. این تركیبات اسیدی را عامل كلاته كننده (Chelating agents) می نامند، البته آنها با كاتیون هایی مثل آهن و كلسیم، كمپلكس محلول تشكیل می دهند در محلول های غذایی مدرن از اتیلن دی آمین تترااستیک اسید (EDTA) یا  دی اتیلن تری آمین پنتااستیک اسید (DTPA) یا اسید پنتیک به عنوان عامل كلاته كننده استفاده می كنند. استفاده مكرر از تركیبات معدنی آهن و یا استفاده ار كلاته های ذكر شده در شرایط دیم در فصل بهار كه هوا گرم بوده و رشد و نمو  گیاه سریع می باشد، به كارگیری آنها در شرایط دیم، در زمین های خشك،  بجز در شرایط استثنایی تقریبأٌ غیر ممكن می باشد. از این رو بهترین راه برای برطرف كردن كمبود آهن محلول پاشی بر روی برگ گیاه می باشد.(سیخون،2003).

مقدار آهن در بافت های سبز گیاه در مقایسه با مقدار عناصر پر مصرف پایین و به طور معمول در حد 100 میلی گرم در کیلوگرم ماده خشک است. مقدار آهن در دانه غلات اغلب از این مقدار نیز کمتر است به طوری که برای دانه گندم در حدود 64-20 میلی گرم در کیلوگرم دانه است (فروسارد و همکاران، 2000). به این ترتیب کل مقدار آهن خاک معمولاً بیش از نیازهای گیاه است (منگل و کرکبی، 1987)، ولی به دلیل قابلیت حل پایین کانی های آهن دار قادر به تأمین نیاز گیاهان از جمله گندم نیست.

1-7-3- کلات های آهن

کودهای شیمیایی آهن دار، مدتی پس از قرار گرفتن در خاك به شکل غیر قابل جذب برای گیاه تبدیل می شوند. چون قابل استفاده شدن عناصر کم مصرف نظیر آهن و روی در خاک های آهکی به سبب بالا بودن pH محلول خاک کاهش می یابد، امكان كود دهی از طریق خاك خشك، در كشت های دیم گندم پس از فصل بارندگی با محدودیت زیادی روبرو می باشد، از این رو استفاده  از کودهای عناصر یاد شده از طریق محلول پاشی بر روی برگ تنها راه بر طرف كردن احتیاج های گیاه می باشد. باید متذكر شد كه استفاده از تركیبات كلات آهن در محلول پاشی، دارای مزیت های زیادی نسبت به تركیبات معدنی این عنصر می باشد. کلات آهن، ترکیب کمپلكس آلی حاوی فلز آهن می باشد.در حقیقت، بنیان آلی کلات، دارای تعدادی پیوند کوالانتی است که کاتیون آهن را در خود نگه داشته است و نتیجه این پیوند یک ساختار حلقوی خیلی قوی است (منگل و کرکبی، 1987). کلات هایی که در خاک های آهکی به کار برده می شوند، به میزان کمتری تحت تأثیر شرایط نامطلوب خاک نظیر غلظت زیاد یون های Ca2+، HCo3-، POH3 و pH بالا و یا هیدرولیز میکروبی قرار می گیرند ساز و کارهای لازم در جذب عناصر کلات شده مانند آهن و روی توسط گیاه به طور کامل روشن نشده است و نیاز به مطالعه بیشتری دارد. با این وجود معلوم شده است که عامل کلات کننده و کاتیون فلزی همراه آن به یک میزان جذب ریشه ها نمی شوند. چنان چه pH محلول خاک اطراف ریشه ها بالا باشد، برخی از عوامل کلات کننده در محلول اطراف ریشه باقی مانده، در حالی که کاتیون فلزی آن جذب ریشه می شود                      (کانترا و همکاران، 2002).

مصرف کلات ها جهت مرتفع کردن کمبود آهن از اوایل دهه 1950 میلادی آغاز شد و با تولید و معرفی فرآورده های مختلف، کاربرد آن افزایش یافت. کارکرد این کلات ها در شرایط مختلف شیمیایی و گیاهی با بهره گرفتن از روش های مختلف آزمایش شده است. کلات های آهن مصنوعی برای جذب گیاه کاملاً موثر هستند و براساس پایداری شان در خاک، حلالیت در آب، توانایی جذب شدن به ریشه گیاه و تناسب آن ها برای محلول پاشی بر روی شاخ و  برگ یا مصرف در خاک توصیف می شوند. این خصوصیات براساس شرایط خاک و خواص آن ها برای محصولات مختلف استوار است (میر سید حسینی و همکاران، 2008). 

براساس گزارش های موجود، کاربرد کلات آهن (Fe-EDDHA) در خاک های آهکی، موجب افزایش غلظت آهن در اندام های گیاه شده است. حلالیت آهن در خاک به pH محلول خاک وابسته است و در محدوده 5/8-4/7= pH ، حلالیت آهن، حداقل است (منگل و کرکبی، 1987). پس در خاک های آهکی ایران، کلات های آهن با ثبات و پایداری بیشتر جهت تأمین نیاز آهن محصولات گیاهی مختلف لازم است. نتایج حاصل از خوابانیدن[12] مخلوط خاک و کلات آهن در شرایط دمائی و رطوبتی مطلوب نشان داد که کارایی این ترکیبات آلی از نظر جذب توسط گیاه به اثرات متقابل آنها با ذرات خاک و یا رها شدن فلز آهن از عامل کلات کننده مربوط است    (میرسید حسینی و همکاران،2008).

نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده در ارتباط با مقادیر واقعی محتوی آهن در کلات های تولیدی و مقادیر مندرج در بروشورهای این محصولات، نشان داد که این دو با یکدیگر تفاوت دارند. به تعبیر دیگر، ارزیابی صحیح کفایت آهن یک کلات جهت برطرف کردن کلروز آهن[13]، نیاز به وضعیت تغذیه ای آهن گیاه مورد بررسی طی دوره معالجه دارد. بهترین روش برای تشخیص کمبود عناصر غذایی در گیاه، تجزیه مقدار آن عنصر در برگ ها است (سیخون، 2003).

خواص فیزیکو – شیمیایی کودهای آلی به ویژه کلات های آهن، از طریق آزمون های استاندارد تعیین می شود و معمولاً به وسیله ی بروشورهایی به همراه محصول عرضه می شود. این اطلاعات اگر چه در انتخاب و استفاده از کودهای مصنوعی سودمند است، اما برای مقایسات کیفی و زراعی، کافی نیستند. به همین دلیل انجام آزمایش های زراعی و کنترل کیفیت آن ها در خاک یا با روش محلول پاشی بر روی شاخ