تأثیر پلیمرها بر میزان رطوبت خاک و برخی شاخص های رشدی گیاه ذرت در شرایط تنش خشکی

سابقه و هدف: پلیمرها از مواد اصلاح‌کننده‌ خاک هستند که در جهت نگهداشت رطوبت خاک در مناطق خشک و نیمه‌خشک توسعه یافته‌اند. این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر مواد پلیمری بر میزان افزایش نگهداشت رطوبت خاک و تأثیر پلیمرهای انتخابی بر برخی صفات رویشی گیاه ذرت در شرایط تنش خشکی به‌ترتیب در دو مطالعه آزمایشگاهی و گلخانه‌ای انجام شد. مواد و روش‌ها: این پژوهش به‌صورت دو مطالعه آزمایشگاهی و گلخانه‌ای مکمل یکدیگر صورت پذیرفت. ابتدا تأثیر 11 تیمار بر اساس نوع و غلظت پلیمر شامل کاراکوت یک و سه %، اکریلیک یک و سه %، پلی‌وینیل‌استات یک و سه %، سوپرآب نیم و یک % و استاکوزورب نیم و یک % و شاهد بدون پلیمر بر تغییرات رطوبتی دو نوع خاک (شن‌لومی و شنی) در 11 زمان (0، 12 ساعت، 1، 2، 4، 6، 8، 10، 12، 16 و 20 روز) در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفت و چهار تیمار پلیمری برتر برای کشت گلخانه‌ای انتخاب شدند. در این مرحله تأثیر تیمارهای پلیمری (کاراکوت یک و سه % و استاکوزورب نیم و یک % و شاهد بدون پلیمر) در شرایط تنش خشکی (30، 50 و 80 % ظرفیت مزرعه‌ای) بر برخی صفات رویشی گیاه ذرت (تعداد برگ، ارتفاع، وزن تر و خشک ساقه و وزن تر و خشک ریشه) به-صورت جداگانه در دو خاک شن‌لومی و شنی در شرایط گلخانه مطالعه گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که تیمارهای پلیمری باعث افزایش رطوبت هر دو نوع خاک‌ نسبت به نمونه شاهد شدند و پلیمر محلول در آب کاراکوت در غلظت سه درصد (5/18 % نسبت به شاهد شن‌لومی و 9/35 درصد نسبت به شاهد شنی) و پلیمر غیرمحلول در آب (هیدروژل) استاکوزورب در غلظت یک درصد (8/95 % نسبت به شاهد شن‌لومی و 4/3 برابر نسبت به شاهد شنی) بیش‌ترین توانایی را از این نظر داشتند. پلیمرهای محلول در آب و هیدروژل سوپر آب در مدت زمان 20 روز به‌طور میانگین رطوبت خاک شن‌لومی را بیش‌تر از خاک شنی افزایش دادند. اما، هیدروژل استاکوزورب یک درصد از این لحاظ در خاک شنی (1/16 % افزایش نسبت به خاک شن‌لومی) مؤثرتر بود. رطوبت نمونه‌های خاک تیمارشده با پلیمر، متناسب با افزایش غلظت پلیمر افزایش یافت. هیدروژل استاکوزورب یک درصد در افزایش زمان ماندگاری رطوبت در خاک‌های شن‌لومی (0-12 روز) و شنی (0-16 روز) موفق‌تر از سایر تیمارهای پلیمری عمل نمود. در خاک‌ شنی تیمار شده با پلیمر نگهداشت رطوبت در طی زمان و میزان رطوبت نهایی بیش‌تر از خاک شن‌لومی بود. تنش خشکی در طول دوره رویشی گیاه ذرت منجر به کاهش تعداد برگ، ارتفاع ساقه، وزن تر و خشک ساقه و وزن خشک ریشه گردید. در مقابل کاربرد هیدروژل استاکوزورب در غلظت یک درصد منجر به بهبود نسبی ارتفاع، وزن تر و خشک ساقه ذرت شد. در خاک شن‌لومی تحت شرایط تنش خشکی هیدروژل استاکوزورب تأثیر قابل توجه و معنی‌داری (سطح یک درصد) بر وزن تر ساقه ذرت داشت. هیدروژل استاکوزورب یک درصد در تنش کم، متوسط و شدید به‌ترتیب 29/59، 41/82 درصد و 82/3 برابر وزن تر ساقه را نسبت به نمونه شاهد افزایش داد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج پژوهش، استفاده از پلیمر محلول در آب کاراکوت در غلظت سه درصد و پلیمر غیرمحلول (هیدروژل‌‌) در آب استاکوزورب در غلظت یک درصد جهت افزایش و حفظ رطوبت در خاک‌های سبک بافت توصیه می‌شود. به‌علاوه، مواد پلیمری با داشتن ویژگی‌هایی نظیر طول عمر مفید، کارآیی زیاد در غلظت‌های کم و کاربرد موضعی در ناحیه ریشه درختان، می‌توانند شرایط مطلوبی را جهت رشد گیاهان در خاک‌هایی با ظرفیت نگهداری آب کم و در شرایط کم آبی رایج در مناطق خشک و نیمه‌خشک با بارندگی کم و تبخیر زیاد فراهم آورند.