تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,093,606 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,198,196 |
تولید کود اوره کندرها با استفاده از پوشش نانوکامپوزیت پلیمری بر پایه نشاسته و بررسی اثرات آن بر رشد گیاه گوجهفرنگی (Lycopersicon esculentum L.) | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 52، شماره 2، اردیبهشت 1400، صفحه 301-312 اصل مقاله (1.03 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.313429.668798 | ||
نویسندگان | ||
مهری سلیمی1؛ الهه معتمدی* 2؛ بابک متشرع زاده3؛ داریوش داودی4؛ حسینعلی علیخانی5؛ حسین میر سیدحسینی6 | ||
1گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
2بخش نانوتکنولوژی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، کرج، ایران. | ||
3گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران کرج ایران | ||
4بخش نانوتکنولوژی، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران | ||
5گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران کرج ایران | ||
6گروه علوم و مهندسی علوم خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج ایران | ||
چکیده | ||
بخش چشمگیری از نیتروژن موجود در کودهای نیتروژندار به دلیل بالا بودن سرعت حل شوندگی در آب، به بخشهای زیرین خاک نفوذ میکند و از دسترس گیاه خارج میشود. برای جلوگیری از این هدر رفت روشهای گوناگونی مورد استفاده قرار گرفته که یکی از پرکاربردترین روشها، استفاده از پوشش برای کاهش سرعت حلشوندگی در آب است. هدف از این پژوهش تولید کودهای کندرها نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته (به لحاظ تطابق با محیط زیست و تجزیه پذیری آن) و بررسی اثر مقایسهای این کودها، بر رشد و پاسخ های تغذیهای گیاه گوجهفرنگی میباشد. در ابتدا دو فرمولاسیون کود اوره پوششدهی شده با نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته حاوی نانوذرات بیوچار (A) و نانوکامپوزیت پلیمری نشاسته بدون حضور نانوذرات (B) سنتز شدند. پس از مشخصهیابی کودهای سنتز شده، بهمنظور بررسی اثرات آنها بر خصوصیات رشدی گوجهفرنگی، کودهای A، B و اوره معمولی با دو غلظت 180 و 420 کیلوگرم در هکتار (60 و 140 میلیگرم در کیلوگرم) بهصورت طرح فاکتوریل بر پایه بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کرج مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات، زمان رهاسازی کود را بهدلیل تعامل مطلوب پلیمر و پرکننده افزایش میدهد، بهطوریکه میزان رهاسازی نیتروژن از کود A بعد از 21 روز در pH، 2، 6 و 10 بهترتیب 46/49، 52/18 و 13/45 درصد نسبت به کود B کاهش یافت. افزایش غلظت کود مورد استفاده در اکثر صفات تفاوت معنیداری ایجاد نکرد؛ اما کودهای سنتزشده اثر معنیداری بر خصوصیات رشدی گیاه داشتند. کارآیی مصرف نیتروژن و بازیابی ظاهری نیتروژن با استفاده از این کودها افزایش یافت؛ علاوه بر این، درصد نیتروژن کل و میزان نیترات موجود در اندامهوایی در گیاهان تیمار شده با کودهای کندرها در مقایسه با اوره بهترتیب افزایش و کاهش یافتند. میزان کارآیی مصرف نیتروژن در تیمارهای کودی A و B با کاربرد 420 کیلوگرم در هکتار، بهترتیب 85/7 و 68/14 درصد نسبت به کود اوره افزایش نشان داد. | ||
کلیدواژهها | ||
زیست تخریبپذیر؛ کود کندرها؛ نانوبیوچار؛ نانوکامپوزیت؛ نشاسته | ||
مراجع | ||
Bortolin, A., Aouada, F.A., Mattoso, L.H.C., and Ribeiro, C. (2013) Nanocomposite PAAm/Methyl Cellulose/Montmorillonite Hydrogel: Evidence of Synergistic Effects for the Slow Release of Fertilizers Agricultural and Food Chemistry, 61, 7431−7439. Cataldo, D.A., Haroon, M., Schrader, L.E., & Youngs, V.L. (1975) Rapid, colorimetric determination of nitrate in plant- tissue by nitration of salicylic acid. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 6 (1), 71-80. Chen, J., Fan, X., Zhang, L., Chen, X., Sun, S., and Sun, R. (2020). Research progress in lignin-based slow/controlled release fertilizer. ChemSusChem. doi: 10.1002/cssc.202000455. Chen, J., & Zhao, Y. (1999). An efficient preparation method for superabsorbent polymers. Applied Polymer Science, 74, 119–124. Dargie, S., Wogi, L., and Kidanu, S. (2020). Nitrogen use efficiency, yield and yield traits of wheat response to slow-releasing N fertilizer under balanced fertilization in Vertisols and Cambisols of Tigray, Ethiopia. Environmental Science, 6: 1778996. https://doi.org/10.1080/23311843.2020.1778996. Elbarbary, A. M., and Ghobashy, M. M. (2017). Phosphorylation of chitosan/HEMA interpenetrating polymer network prepared by γ-radiation for metal ions removal from aqueous solutions. Carbohydrate Polymers, 162, 16–27. Fan, X., Lin, F., & Kumar. D, (2004). Fertilization with a new type of coated urea evaluation for nitrogen efficiency and yield in winter wheat. Journal of Plant Nutrition 25, 853-865. Fan, X. H., & Li, Y. C. (2009). Effects of Slow-Release Fertilizers on Tomato Growth and Nitrogen Leaching. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 40, 3452–3468. Feng, C., Lu, S., Gao, C., Wang, X., Xu, X., Bai, X., Gao, N., Liu, M., and Wu, L. (2015). “Smart” fertilizer with temperature- and pH-responsive behavior via surface-initiated polymerization for controlled release of nutrients. Sustainable Chemistry Engineering. 5, 3, 3157−3166. doi: 10.1021/acssuschemeng.5b01384. Geng, B., Wang, Y., Li, B., and Zhong, W. (2014). Segregated polymeric nanocomposites with tunable three-dimensional network of nanoparticles by controlling the dispersion and distribution RSC Advances, 4, 51872–51877. https://doi.org/10.1039/C4RA09491C. Golbashy, M., Sabahi, H., Alahdadi, I., Nazokdast, H., and Hosseini, M. (2016). Synthesis of highly intercalated urea-clay nanocomposite via domestic montmorillonite as eco-friendly slow-release. Archives of Agronomy and Soil Science. doi:0.1080/ 03650340.2016.1177175. Gumelar, M. D., Hamzah, M., Hidayat, A.S., Saputra, D.A., and Idvan. (2020) Utilization of Chitosan as Coating Material in Making NPK Slow Release Fertilizer. Macromolecular sampoisa. 391 (1) 1900188. doi: 10.1002/masy.201900188. Haluschak, P., (2006). Laboratory methods of soil analysis. Canada-Manitoba soil survey, 3-133. Malakouti, M and Baba Akbari,M. (2005). The need to increase the efficiency of nitrogen fertilizers in the country. Technical Journal, No. 425. Soil and Water Research Institute, Sana Publications.(In Farsi). Motamedi, E., Motesharezedeh, B., Shirinfekr, A., & Samar, S. M. (2020). Synthesis and swelling behavior of environmentally friendly starch-based superabsorbent hydrogels reinforced with natural char nano/ micro particles. Environmental Chemical Engineering, 8, 103583, https:/ / doi.org/ 10.1016/ j.jece.2019.103583. Nassaj-Bokharaei, S. (2019). The effect of hydrogel-nano biochar composite on the content of soil elements and nutrition response in Tomato plant (Solanum lycopersicum L.). Master dissertation. (In Farsi). Olad, A. and.Gharakhani, H. (2016). Synthesis, characterizai, The first seminar on applied chemistry in Iran tion and fertilizer release behavior of NaAlg-g-poly (AA-co-co-Aam)/silica silica superabsorbent nanocomposite. The first seminar on applied chemistry in Iran.22-23, August, chemistry college. Tabriz university,Tabriz. (In Farsi). Pang, W., Hou, D., Wang, H., Sai, S., Wang, B., Ke, J., Wu, G., Li, Q., and Holtzapple, M. (2018). Preparation of microcapsules of slow-release NPK compound fertilizer and the release characteristics. Brazilian Chemical Society. doi: 10.21577/0103-5053.20180117. Pour-esmaeil, S., Taheri, N., & Mahdavi, H. (2014). Interpenetrating polymer networks (IPN) based on gelatin / poly (ethylene glycol) dimethacrylate / clay nanocomposites: Structure e properties relationship Materials Chemistry and Physics, 143(3), 1396–1403. Qiao, D., Liu, H..Yu, L., Bao, X., Simon, P., Petinakis, E. and Chen, L. (2016) Preparation and characterization of slow-release fertilizer encapsulated by starch-based superabsorbent polymer, Carbohydr. Polymers, 147,146–154. Riyajan, S., Sasithornsonti,Y and Phinyocheep, P. (2012). Green natural rubber-g-modified starch for controlling urea release. Carbohydrate Polymers, 89, 251–258. Rostamzadeh, A., Golchin, A and Mohammadi, J. (2012). The Effects of Different Sources and Rates of Nitrogen on Nitrogen Use Efficiency and Cucumber Yield. Water and soil Science, 23,15-26. (In Farsi). Rychter, P., Kot, M., Bajer, B., Rogacz , D., Siskova, A. and Kapusniak, J. (2016). Utilization of starch films plasticized with urea as fertilizer forimprovement of plant growth. Carbohydrate Polymers, 137, 127–138. Salimi, M., Motamedi, E., Motesharezedeh, B., Hosseini, H. M., and Alikhani, H. A, (2020).Starch- g-poly (acrylic acid- co-acrylamide) composites reinforced with natural char nanoparticles towad environmentally benign slow release urea fertilizers. Environmental Chemical Engineering 8, 103765. doi: https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.103765. Saurabh, K. (2016). Nanoclay Polymer Composites (NCPCs) with biodegradable polymers for controlled release of nitrogen in rice and wheat crops. Ph.D dissertation, New Delhi, Indian. Tian, C., Zhou, X., Liu, Q., Peng, J. W., Wang, W., Zhang, Z., Yangi, T., Song, H., and Ghan, C. (2016). Effects of a controlled-release fertilizer on yield, nutrient uptake, and fertilizer usage efficiency in early ripening rapeseed (Brassica napus L.). Zhejiang University-Science B. 17(10):775-786. doi: 10.1631/jzus.B1500216. Tisdale, S. and W. Nelson. (1975). Soil fertility and fertilizers. Macmillan, N.Y., P. 202. Usherwood, N.R., 1978. Phosphate fertilization and minor element nutrition, in Phosphorus for Agriculture, Potash/Phosphate Institute, (pp. 113-215), Atlanta, GA Trenkel, M. E. (2010). "Slow- and Controlled-release and Stabilized Fertilizers: An Option for Enhancing Nutrient Use Efficiency in Agriculture," IFA, International fertilizer industry association. (6th ed.) Paris: France. Wei, H., Wang, H., Chu, H., and Li, J. (2019). Preparation and characterization of slow-release and water-retention fertilizer based on starch and halloysite. Biological Macromolecules, 133, 1210-1218. Wen, P., Wu, Z., He, Y., Han, Y. and Tong, Y.(2016). Characterization of p(AA-co-AM)/ bent / urea and its swelling and slow release behavior in a simulative soil environment, Applied Polymer Science, 133, 1–11. Xiao, X., Yu, L., Xie, F., Bao, X., Lio, H., Ji, Z., and Chen, L. (2017). One-step method to prepare starch-based superabsorbent polymer for slow release of fertilizer. Chemical Engineering Journal, 309, 607- 616. Ye, H. M., Lia, H. F., Wanga, C. S., Yang, J., Guoyong Huang, G., Meng, X., and Zhou, Q. (2020). Degradable polyester/urea inclusion complex applied as a facile and environment-friendly strategy for slow-release fertilizer: Performance and mechanism. Chemical Engineering Journal. 381. 12270. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.12270. Zareabyaneh, H., and Bayatvarkeshi, M. (2015). Effects of slow-release fertilizers on nitrate leaching, its distribution in soil profile, N-use efficiency, and yield in potato crop. Environmental Earth Sciences, 74,3385–3393. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,393 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 930 |