تأثیر ورمیکمپوست و بیوچار بر رشد، ویژگیهای بیوشیمیایی و غلظت عناصر برگی نهال ارس (Juniperus excelsa M. Bieb.) تحت رژیمهای مختلف آبیاری
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
2 دانشیار، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
3 دانشیار، گروه جنگلداری و اقتصاد جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
4 گروه علوم طبیعی، دانشکده علوم، دانشگاه تامپسون ریورز، کملوپس، کانادا
5 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
doi
10.30466/jfrd.2025.56166.1756چکیده
مقدمه و هدف: ارس (Juniperus excelsa M. Bieb) درختی دیرزی و مقاوم به شرایط سخت محیطی است که در ارتفاعات میروید. این گونه بهدلیل ارزشهای زیستمحیطی، دارویی و صنعتی، نقش مهمی در بومسازگانهای کوهستانی دارد. با این حال، کاهش بارندگی و تغییرات اقلیمی، بقای آن را تهدید کردهاند؛ از اینرو، بهبود روشهای مدیریتی و تغذیهای برای افزایش مقاومت نهالهای ارس در برابر خشکی ضروری است. بکارگیری اصلاحکنندههایی مانند بیوچار و ورمیکمپوست، روشی مؤثر برای کاهش اثرات تنش خشکی در گیاهان بهشمار میرود. بیوچار و ورمیکمپوست با بهبود ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک، به کاهش اثرات تنش خشکی و تقویت رشد گیاه کمک میکنند. اگرچه اثرات جداگانه این مواد بر گیاهان مختلف بررسی شده، اما تأثیر همزمان آنها بر گونههای مقاومی مانند ارس در مناطق خشک کمتر بررسی شده است. این پژوهش با هدف بررسی اثرات جداگانه و ترکیبی بیوچار و ورمیکمپوست بر رشد، ویژگیهای بیوشیمیایی و غلظت عناصر برگی نهالهای ارس تحت سطوح مختلف آبیاری انجام شد.مواد و روشها: این پژوهش روی نهالهای دوساله ارس بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، در شرایط گلخانهای دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج) انجام شد. نهالها تحت سه سطح آبیاری شامل ۱۰۰ درصد (آبیاری کامل یا شاهد)، ۷۵ درصد (تنش ملایم خشکی) و ۵۰ درصد ظرفیت زراعی خاک (تنش شدید خشکی) قرار گرفتند. همچنین، تیمارهای اصلاحکننده خاک شامل بیوچار (پنج درصد حجم گلدان)، ورمیکمپوست (۱۵ درصد حجم گلدان)، ترکیب بیوچار (5/2 درصد) با ورمیکمپوست (5/7 درصد) و شاهد (بدون اصلاحکننده خاک) اعمال شد. صفات مورد بررسی شامل وزن گیاه، محتوای کلروفیل، پرولین، فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی و غلظت عناصر پرمصرف در برگ بود.یافتهها: نتایج این پژوهش نشان داد که در نبود بیوچار و ورمیکمپوست، تنش خشکی در سطح ۵۰ درصد ظرفیت زراعی خاک موجب کاهش معنیدار شاخصهای رشدی و تغذیهای نهالهای ارس شد؛ بهطوری که در نبود بیوچار و ورمیکمپوست، وزن اندام هوایی ۲۶ درصد، وزن ریشه ۲۰ درصد، کلروفیل کل ۱۸ درصد، عملکرد اسانس ۲۴ درصد، نیتروژن برگ ۲۹ درصد، فسفر برگ ۲۵ درصد و پتاسیم برگ ۲۸ درصد کاهش نسبت به تیمار 100 درصد ظرفیت زراعی یافت. در مقابل، این سطح از تنش خشکی موجب افزایش محتوای پرولین به مقدار ۲۴ درصد و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز بهترتیب ۹۷ و ۱۰۵ درصد شد. همچنین، کاربرد ترکیبی ورمیکمپوست و بیوچار نسبت به کاربرد جداگانه هر یک، اثرات بهتری در بهبود شاخصهای مورد بررسی داشت؛ بهطوری که در تیمار تنش 50 درصد ظرفیت زراعی، ترکیب این دو ماده موجب افزایش وزن اندام هوایی ۱۵ درصد، وزن ریشه ۱۴ درصد، کلروفیل کل ۱۳ درصد، پرولین ۱۲ درصد، درصد اسانس ۱۱ درصد، عملکرد اسانس ۲۵ درصد و غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم برگ بهترتیب ۲۴، ۲۱ و ۲۲ درصد نسبت به شرایط عدم استفاده آنها شد.نتیجهگیری: هرچند تنش خشکی در سطح ۵۰ درصد ظرفیت زراعی سبب کاهش محسوس در رشد گیاه ارس شده و همچنین موجب کاهش جذب عناصر غذایی در برگهای آن میشود، اما نتایج نشان میدهد که استفاده همزمان از ورمیکمپوست و بیوچار تحت شرایط تنش خشکی شدیدتر، یعنی در سطح ۷۵ درصد ظرفیت زراعی، میتواند تأثیرات منفی خشکی را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد. این ترکیب بهبود زیادی در شاخصهای رشد گیاه، افزایش جذب عناصر غذایی ضروری در برگها و همچنین بهبود عملکرد تولید اسانس در نهالهای ارس ایجاد میکند. به واسطه این تأثیرات مثبت، بهرهوری آب در این شرایط، که معمولاً تحتتنش قرار دارد، ارتقاء یافته و نشان میدهد که این روش، علاوه بر اینکه از نظر زیستمحیطی پایدار است، روشی مؤثر و اقتصادی برای مدیریت تنش خشکی بهشمار میآید. این یافتهها نشان میدهد که کاربرد همزمان ورمیکمپوست و بیوچار میتواند راهکاری عملی و قابل اطمینان برای حفظ سلامت و افزایش عملکرد نهالهای ارس در مناطق خشک و نیمهخشک باشد و بهعنوان بخشی از برنامههای احیای جنگل و بهبود کاشت در شرایط محدودیت آبی توصیه شود.
