تأثیر کودهای کمپوست شده و بیوچار کمپوست شده بر عملکرد رشد زعفران و مواد مغذی خاک تحت شرایط مختلف هدایت الکتریکی خاک: یک مطالعه میدانی دو ساله

کلاله‌های زعفران (Crocus sativus L.) به عنوان “طلای سرخ” شناخته می‌شوند، زیرا گران‌ترین ادویه جهان هستند. این محصول دارویی در مناطقی با آب و هوای مدیترانه‌ای با زمستان‌های سرد به خوبی رشد می‌کند. با این حال، شوری می‌تواند یکی از عوامل محدودکننده کشت آن در این مناطق باشد. کودهای کمپوست شده و کمپوست آنها با بیوچار مشتق شده از چوب به عنوان کود در خاک شور می‌تواند تنش شوری بر زعفران را کاهش دهد. در این مطالعه، کودهای کمپوست شده از مزارع گاو شیری (FYM)، گوسفند و بز (SG) و مرغداری (PM) و کمپوست ترکیبی آنها با بیوچار مشتق شده از چوب (FYM-B، SG-B و PM-B) در خاک غیر شور (EC1:2 0.25 dS m−1، SOM؛ 9.9 گرم در کیلوگرم) و خاک با شوری طبیعی اندک (EC1:2؛ 1.95 dS m−1، SOM؛ 30.9 گرم در کیلوگرم) به مدت دو سال متوالی با نرخ کل اصلاح 65 تن در هکتار برای هر کود، اصلاح شدند.

عملکرد کلاله در خاک شاهد شور در هر دو سال زراعی به طور قابل توجهی کمتر از خاک شاهد غیر شور بود. در خاک غیر شور، همه کودها عملکرد کلاله محصول سال اول را 14 تا 60 درصد کاهش دادند (P < 0.05). هیچ تفاوتی بین تیمارها از نظر عملکرد کلاله محصول سال دوم در خاک غیرشور و محصول سال اول در خاک شور مشاهده نشد. در خاک شور، کودهای دامی و کود آلی به ترتیب عملکرد کلاله محصول سال دوم را ۴۴٪ و ۴۱٪ افزایش دادند (P < 0.05). راندمان زراعی تجمعی دو ساله برای نیتروژن و فسفر و راندمان مصرف نیتروژن برای زیست توده برگ تحت تیمارهای کودی در خاک غیرشور و شور کمتر از شاهد بود.

در خاک غیرشور، کود آلی و کود آلی، در حالی که در خاک شور همه کودها (به جز کود نیتروژن) راندمان مصرف فسفر برگ‌ها را افزایش دادند (P < 0.05). اصلاح دو ساله کودهای کمپوست و کود آلی و کود آلی در خاک غیرشور منجر به جذب بالای سدیم در برگ‌ها شد (P < 0.05)؛ در حالی که چنین اثری برای خاک شور مشاهده نشد. تقریباً همه کودها غلظت فسفر زیست‌فراهم را حدود ۲ تا ۵ برابر و غلظت پتاسیم را حدود ۲ تا ۳ برابر در خاک غیرشور و شور افزایش دادند (P < 0.05). تأثیر مثبت کودها بر عملکرد کلاله و PUE برگ‌های سال دوم کشت فقط برای خاک شور مشاهده شد. علاوه بر این، برخلاف نتایج مربوط به خاک غیرشور، این کودها باعث افزایش جذب سدیم در برگ‌ها در خاک شور نشدند.

ما این اثر را به غلظت بالای SOM و کاهش تدریجی EC (0.94-1.71 dS m-1) در طول زمان در خاک شور نسبت می‌دهیم. بهبود تدریجی عملکرد (از منفی به خنثی در خاک غیرشور و از خنثی به مثبت در خاک شور) در طول زمان مشاهده شد. اصلاح کودها و کاشت همزمان بنه‌ها ممکن است دلیل تأثیر منفی آنها بر عملکرد کلاله در خاک غیرشور حاوی SOM کم باشد.

The stigmas of saffron (Crocus sativus L.) are known as “red gold” for being the most expensive spice of the world. This medicinal crop grows well in the regions with cold winter Mediterranean climate. However, salinity can be one of the limiting factors for its cultivation in these regions. Composted manures and their co-compost with wood-derived biochar as fertilizers in saline soil can reduce the salinity stress on saffron. In this study, the composted manures from dairy farms (FYM), sheep and goats (SG) and poultry (PM) and their co-compost with wood-derived biochar (FYM-B, SG-B and PM-B) were amended in non-saline (EC1:2 0.25 dS m−1, SOM; 9.9 g kg−1) and soil with natural slight salinity (EC1:2; 1.95 dS m−1, SOM; 30.9 g kg−1) soil for two consecutive years with the total amendment rate of 65 t ha−1 for each fertilizer.

The stigma yield in saline control soil was significantly lower than non-saline control in both cropping years. In non-saline soil, all fertilizers reduced stigma yield of first-year crop by 14–60 % (P < 0.05). No differences between treatments for the stigma yield of second year crop in non-saline and of first year crop in saline soil were observed. In saline soil, FYM and PM fertilizers increased stigma yield of second year crop by 44 % and 41 %, respectively (P < 0.05). The two-year cumulative agronomic efficiencies for nitrogen and phosphorus and the nitrogen use efficiency for leaf biomass were lower under fertilizer treatments than control in non-saline and saline soil. In non-saline soil the PM-B; whereas, in saline soil all fertilizers (except SG) increased the phosphorus use efficiency of leaves (P < 0.05).

The two-year amendment of composted manures and FYM-B in non-saline soil resulted in high uptake of sodium in leaves (P < 0.05); whereas, such effect was not observed for saline soil. Almost all fertilizers increased ∼2–5 fold the concentration of bioavailable phosphorus and ∼2–3 fold the concentration of potassium in non-saline and saline soil (P < 0.05). The positive influence of fertilizers on stigma yield and PUE of leaves of second year crop was observed only for saline soil. Furthermore, contrary to the results for non-saline soil, these fertilizers did not cause an increased uptake of Na in leaves in saline soil.

We attribute this effect to the high concentration of SOM and gradual decline in EC (0.94–1.71 dS m−1) over time in saline soil. The gradual improvement in yield (from negative to neutral in non-saline and from neutral to positive in saline soil) was observed over time. Amendment of fertilizers and sowing of corms at same time may be the reason for their negative influence on stigma yield in low SOM-containing non-saline soil.