تأثیر بازدارنده نیترات‌سازی 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات بر عملکرد و تجمع نیترات اسفناج در خاک‌های مختلف

آب و خاک

مقاله 8، دوره 33، شماره 5 - شماره پیاپی 67، آذر 1398، صفحه 751-762   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v33i5.80074

نویسندگان

محبوبه قیطاسی؛ شهرام کیانی^* ؛ علیرضا حسین پور

دانشگاه شهرکرد

چکیده

سبزی‌های برگی مثل اسفناج حاوی مقدار زیادی نیترات هستند. یکی از راهکارهای کاهش تجمع نیترات در سبزی‌ها استفاده از بازدارنده­های نیترات­سازی است. این تحقیق به منظور بررسی تأثیر کاربرد بازدارنده نیترات‌سازی 3 و 4 دی متیل پیرازول فسفات (DMPP) بر عملکرد و تجمع نیترات در اسفناج (Spinacia oleracea L.) به صورت گلدانی انجام شد. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه عامل نوع کود نیتروژنه، نوع خاک و نوع واریته در سه تکرار در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه شهرکرد انجام شد. کودهای نیتروژن شامل اوره، سولفات نیترات آمونیوم و سولفات نیترات آمونیوم با بازدارنده نیترات­سازی DMPP بودند که به همراه تیمار شاهد (عدم کاربرد نیتروژن) مورد استفاده قرار گرفتند. عامل خاک نیز شامل 3 نوع خاک با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متفاوت بود. واریته­های مورد استفاده شامل یک واریته برگ صاف (گیانت سانتوس) و یک واریته برگ چروک (وایکینگ) بودند. نتایج نشان داد کاربرد سولفات نیترات آمونیوم به همراه بازدارنده نیترات­سازی DMPP منجر به افزایش معنی­دار آمونیوم و بالعکس کاهش معنی­دار نیترات خاک در مقایسه با تیمار مشابه اما فاقد بازدارنده و کود اوره در هر سه خاک مورد مطالعه شد. کاربرد بازدارنده نیترات­سازی DMPP در خاک شماره 3 (رس سیلتی) منجر به افزایش معنی­دار عملکرد اسفناج واریته وایکینگ به میزان 1/29 درصد در مقایسه با تیمار مشابه اما فاقد بازدارنده گردید. کاربرد سولفات نیترات آمونیوم به همراه بازدارنده نیترات­سازی DMPP منجر به کاهش معنی­دار غلظت نیترات اندام‌هوایی اسفناج در مقایسه با سولفات نیترات آمونیوم و اوره به ترتیب به مقدار 7/25 و 5/31 درصد در خاک شماره 1، 1/29 و 1/37 درصد در خاک شماره 2، 9/33 و 0/34 درصد در خاک شماره 3 شد. بر اساس نتایج این پژوهش، استفاده از سولفات نیترات آمونیوم به همراه بازدارنده نیترات­سازی DMPP در شرایط مشابه این تحقیق به منظور کاهش غلظت نیترات در اسفناج می­تواند قابل توجه باشد.

کلیدواژه‌ها

آمونیوم؛ اوره؛ سولفات نیترات آمونیوم؛ نیترات‌سازی

مراجع

1- Ali Ehyayi M., and Behbehanizadeh A.A. 1993. Methods of Soil Analysis. Soil and Water Research Institute Press, Tehran.

2- Barth G., Tucher S.V., and Schmidhalter U. 2001. Influence of soil parameters on the effect of 3,4-dimethylpyrazole-phosphate as a nitrification inhibitor. Biology and Fertility of Soils 34: 98–102.

3- Carrasco I., and Villar J.M. 2001. Field evaluation of DMPP as a nitrification inhibitor in the area irrigated by the Canal d’Urgell (Northeast Spain). P. 764–765. In W.J. Horst et al (ed.) Plant Nutrition- Food security and sustainability of agro-ecosystems through basic and applied research. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.

4- Cataldo D.A., Haroon M., Schrader L.E., and 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: 71–80.

5- Chen D., Suter H.C., Islam A., Edis R., and Freney J.R. 2008. Prospects of improving efficiency of fertilizer nitrogen in Australian agriculture; a review of enhanced efficiency fertilizers. Australian Journal of Soil Research 46: 289–301.

6- Di H.J., and Cameron K.C. 2004. Effects of temperature and application rate of a nitrification inhibitor, dicyandiamide (DCD), on nitrification rate and microbial biomass in a grazed pasture system. Australian Journal of Soil Research 42: 927–932.

7- Diez-Lopez J.A., Hernaiz-Algarra P., Arauzo-Sanchez M., and Carrasco-Martin I. 2008. Effect of a nitrification inhibitor (DMPP) on nitrate leaching and maize yield during two growing seasons. Spanish Journal of Agricultural Research 6: 294–303.

8- EFSA. 2008. Nitrate in vegetables: scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain. European Food Safety Authority Journal 689: 1–79.

9- Ehsanpour F., Kiani S., and Hosseinpur A. 2012. Effects of nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP) and phosphorus (P) on the yield and P use efficiency of wheat. Iranian Journal of Water and Soil 26: 1473–1482. (In Persian with English abstract)

10- Fangueiro D., Fernandes A., Coutinho J., Moreira N., and Trindade H. 2009. Influence of two nitrification inhibitors (DCD and DMPP) on annual ryegrass yield and soil mineral N dynamics after incorporation with cattle slurry. Communications in Soil Science and Plant Analysis 40: 3387–3398.

11- Guillaumes E., and Villar J.M. 2004. Effects of DMPP on the growth and chemical composition of ryegrass (Lolium perenne L.) raised on calcareous soil. Spanish Journal of Agricultural Research 2: 588–596.

12- Hatano S., Fujita Y., Nagumo Y., Ohtake N., Sueyoshi K., Takahashi Y., Sato T., Tanabata S., Higuchi K., Saito A., and Ohyama T. 2019. Effect of the nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate on the deep placement of nitrogen fertilizers for soybean cultivation. International Journal of Agronomy 1–11.

13- Huerfano X., Menendez S., Bolaños-Benavides M.M., Gonzalez-Moro M.B., Estavillo J.M., and Gonzalez-Murua C. 2016. The nitrification inhibitor 3,4-dimethylpyrazole phosphate decreases leaf nitrate content in lettuce while maintaining yield and N2O emissions in the Savanna of Bogota. Plant and Soil Environment 62: 533–539.

14- Irigoyen I., Lamsfus C., Aparicio-Tejo P., and Muro J. 2006. The influence of 3,4 dimethylpyrazole phosphate and dicyandiamide on reducing nitrate accumulation in spinach under Mediterranean conditions. Journal of Agricultural Science 144: 555–562.

15- Irigoyen I., Muro J., Azpilicueta M., Aparicio-Tejo P.M., and Lamsfus C. 2003. Ammonium oxidation kinetics in the presence of nitrification inhibitors DCD and DMPP at various temperatures. Australian Journal of Soil Research 41: 1177-1183.

16- Li H., Liang X., Chen Y., Lian Y., Tian G., and Ni W. 2008. Effect of nitrification inhibitor DMPP on nitrogen leaching, nitrifying organisms, and enzyme activities in a rice-oilseed rape cropping system. Journal of Environmental Sciences 20: 149–155.

17- Li W.L., Zhang Z.Z., Li D.P., Guo C.Y., Li Y.J., Yang M., Shi X.J., and Zhang Y.Q. 2018. Effects of three nitrification inhibitors on the nitrogen conversion in purple soil and its effect on the nitrogen uptake of citrus seedlings. Agricultural Sciences 9: 655–669.

18- Malakouti M.J., Keshavarz P., and Karimian N. 2008. A Comprehensive Approach towards Identification of Nutrients Deficiencies and Optimal Fertilization for Sustainable Agriculture. Tarbiat Modares University Press, Tehran.

19- Marschner P. 2012. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, London.

20- Montemurro F., Capotorti G., Lacertosa G., and Palazzo D. 1998. Effect of urease and nitrification inhibitors application on urea fate in soil and nitrate accumulation in lettuce. Journal of Plant Nutrition 21: 242–245.

21- Mulvaney R.L. 1996. Nitrogen–inorganic forms. p. 1123–1184. In: D.L. Sparks (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 3. SSSA and ASA, Madison, WI.

22- Pasda G., Hahndel R., and Zerulla W. 2001. Effect of fertilizers with the new nitrification inhibitor DMPP (3,4-dimethylpyrazole phosphate) on yield and quality of agricultural and horticultural crops. Biology and Fertility of Soils 34: 85–97.

23- Quiñones A., Martinez-Alcàntra B., Chi-Bacab U., and Legaz F. 2009. Improvement of the N fertilization by using the nitrification inhibitor (DMPP) in drip-irrigated citrus trees. Spanish Journal of Agricultural Research 7: 190–199.

24- Rybarova Z., Slamka P., Lozek O., and Kovacik P. 2018. Effectiveness of the application of nitrification inhibitors on the content of available nitrogen forms in the soil after winter barley cultivation. Agriculture, 64:95–105.

25- Rayyan A.A., Kharawish B.H., and Al-Ismail K. 2004. Nitrate content in lettuce (Lactuca sativa L.) heads in relation to plant spacing, nitrogen from and irrigation level. Journal of the Science of Food and Agriculture 84: 931–936.

26- Richadsons J., and Hardgrave M. 1992. Effect of temperature, carbon dioxide enrichment, nitrogen fertilizer on the yield and nitrate content of two varieties of glasshouse lettuce. Journal of the Science of Food and Agriculture 59: 345–349.

27- Risch H.A., Jain M., Choi N.W., Fodor J.G., Pfeiffer C.J., Howe G.R., Harrison L.W., Craib K.J.P., and Miller A.B. 1985. Dietary factors and the incidence of cancer of the stomach. American Journal of Epidemiology 122: 947–949.

28- Santamaria P. 2006. Review – nitrate in vegetables: toxicity content, intake and EC regulation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 86:10–17.

29- Serna M., Balnus J., and Quinones A. 2000. Evaluation of 3,4-dimethylpyrazole phosphate as a nitrification inhibitor in citrus-cultivated soil. Biology and Fertility of Soils 32: 41–46.

30- Serna M.D., Legaz F., and Primo-Millo E. 1996. Improvement of the N fertilizer efficiency with dicyandiamide (DCD) in citrus trees. Fertilizer Research 43: 137–142.

31- Singh S.N., and Verma A. 2007. The potential of nitrification inhibitors to manage the pollution effect of nitrogen fertilizers in agricultural and other soils: a review. Environmental Practice 9: 266–279.

32- Weiske A., Benckiser G., and Ottow J.C.G. 2001. Effect of the new nitrification inhibitor DMPP in comparison to DCD on nitrous oxide (N2O) emissions and methane (CH4) oxidation during 3 years of repeated applications in field experiments. Nutrient Cycling in Agroecosystems 60: 57–64.

33- Weitzberg E., and Lundberg J.O. 2013. Novel aspects of dietary nitrate and human health. Annual Review of Nutrition 33: 129–159.

34- Xu C., Wu L.H., Ju X.T., and Zhang F.S. 2005. Role of nitrification inhibitor DMPP (3, 4-dimethylpyrazole phosphate) in nitrate accumulation in greengrocery (Brassica campestris L. ssp. Chinensis) and vegetable soil. Journal of Environmental Sciences 17: 81–83.

35- Zerulla W., Barth T., Dressel J., Von Locquenghien K.E.K.H., Pasda G., Radle M., and Wissemeier A.H. 2001. 3,4-Dimethylpyrazole phosphate (DMPP) –a new nitrification inhibitor for agriculture and horticulture. Biology and Fertility of Soils 34: 79–84.