مقدمه

هزینه تولید غده‌های بذری 50-30 درصد از کل هزینه‌های تولید سیب‌زمینی را شامل می‌شود (Struik, 2007). از سوی دیگر، عدم وجود غده بذری باکیفیت و گواهی‌شده از دلایل اصلی پایین­بودن عملکرد سیب‌زمینی است از آنجا که تکثیر سیب‌زمینی بیشتر از طریق غیرجنسی انجام می‌شود، کشت آن در اغلب مناطق جهان مورد تهدید امراض و آفات وبیماری‌های متعدد قرار می‌گیرد؛ ازاین‌رو دسترسی به غده بذری مرغوب، یکی از مشکلات اساسی تولیدکنندگان سیب‌زمینی است. در این بین عامل اصلی تولید غده‌های باکیفیت نامناسب و پایین و همچنین گسترش بیماری‌هایی مانند پژمردگی باکتریایی و بیماری‌های ویروسی، نامناسب­بودن روش‌های سنتی تولید بذر است (Buckseth et al., 2016). استان کرمانشاه با بیشترین برداشت سیب‌زمینی از واحد سطح، یکی از استان‌های مهم در تولید سیب‌زمینی کشور است (Anonymous, 2015). لذا تأمین غده‌های بذری از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از روش‌های رایج و سنتی برای تولید ارقام تجاری غده بذری سیب‌زمینی نیز باعث انتشار بیماری‌های قارچی و باکتریایی می‌شود که به ایجاد ضرر و زیان قابل­توجه‌ای در عملکرد کمی و کیفی غده منجر می‌شود (Lakhiar et al., 2018). روش هواکشت (Aeropnics) روشی نوین در تولید غده‌های بذری است که در آن ریشه گیاهان به‌صورت معلق در یک محیط کاملاً بسته و یا نیمه­بسته رشد می‌کند. ریشه‌های آویزان منتهی به ساقه‌ها به کمک یک محلول غذایی به‌صورت پاشیدن ذرات ریز و پودر مانند، تغذیه می‌شوند. هواکشت درعین‌حال که از جنبه کاربری بهینه منابع بسیار حائز اهمیت است، ازنقطه‌نظر کنترل و عوامل بیماری‌زا بدون استفاده از آفت‌کش، قارچ‌کش‌ها و سایر ترکیبات شیمیایی نقش بسیار پررنگ و مهمی در سلامت جامعه ایفا خواهد کرد (Buckseth et al., 2016).

ازنظر بسیاری از تولیدکنندگان محصولات کشاورزی، هواکشت نسبت به سایر روش‌ها ازجمله هیدروپونیک برتری دارد، زیرا افزایش هوادهی محلول غذایی، اکسیژن بیشتری را نیز در اختیار ریشه گیاه قرار داده، رشد را تحریک و از شکل‌گیری عوامل بیماری‌زا جلوگیری می‌کند Roosta et al., 2013; Otazú, 2010; Lakhiar et al., 2018). در سیستم هواکشت از آسیب به ریشه به­دلیل عدم برداشت و کاشت و مجدد بوته‌ها جلوگیری می‌شود؛ همچنین دسترسی به ریشه امکان‌پذیر است و ریشه‌ها در هوا و بدون فشار مکانیکی رشد می‌کنند و آسیب به ریشه در حداقل بوده و تهویه ریشه‌ها به‌خوبی انجام می‌شود، تعداد ریزنده سیب‌زمینی در واحد سطح نسبت به سایر روش‌های تولیدی بیشتر است (Nugaliyadde et al., 2005). یکی دیگر از مزیت‌های روش هواکشت این است که برداشت غده به مرگ گیاه منجر نمی‌شود. به‌نحوی‌که بدون آسیب به گیاه، می‌توان چندین بار ریز غده برداشت کرد. ازاین‌رو عملکرد غده بذری به چندین برابر روش‌های سنتی کشت در مزرعه و سیستم‌های هیدروپونیک می‌رسد (Roosta & Rashidi, 2016). از مزایای دیگر این سیستم می‌توان به چرخش مناسب‌تر مواد غذایی، کنترل میزان مواد غذایی و pH اشاره کرد (Bag et al., 2015).

افزایش عملکرد در هواکشت به­دلیل بهبود هوادهی ریشه‌ها و جذب مواد مغذی مطلوب گزارش شده ‌است (Mateus-Rodriguez et al., 2013). همچنین تولید سیب‌زمینی بذری با استفاده از هواکشت باعث تولید غده بذری سالم می‌شود؛ به‌علاوه هواکشت اجازه می‌دهد گیاهان بیمار از سالم به‌راحتی تشخیص و از محیط حذف گردد. نتایج یک مطالعه که با هدف مقایسه دو سیستم کشت هیدروپونیک و هواکشت برای تولید غده‌های بذری سیب‌زمینی انجام شده ‌بود، نشان داد که در سیستم هواکشت رشد رویشی، رشد ریشه، طول و تعداد استولون‌ها و همچنین طول دوره رشد رویشی و زایشی بیشتر از سیستم هیدروپونیک است (Ritter et al., 2001). در یک مطالعه دیگر مشاهده شد که کیفیت غده بذری‌های تولیدشده در سیستم هواکشت مناسب بوده و هیچ‌گونه علائم آفت، بیماری، خسارت و یا ناهنجاری‌های فیزیولوژیک در غده‌ها مشاهده نمی‌شود (Roosta & Rashidi, 2016).

یکی از مشکلات روش‌های تولیدی هواکشت و هیدروپونیک، هزینه بالای مواد غذایی موردنیاز آنها است. از سوی دیگر برای تولید سیب‌زمینی ارگانیک به بذرهایی نیاز است که به‌صورت غیر شیمیایی رشد کرده باشند. در این خصوص پیشنهاد شده ‌است که از کودهای آلی مایع که مواد اولیه آنها از طبیعت به­دست آمده و ارزان­قیمت هستند استفاده شود. برای نمونه استفاده از اسید هیومیک، چای­کمپوست و میکوریزا، توانست نیازهای غذایی سیب‌زمینی را در کشت هیدروپونیک و ایروپونیک تامین نماید (Shokri & Tadayon, 2018). همچنین استفاده از ورمی‌کمپوست به بهبود رشد و عملکرد گوجه‌فرنگی در سیستم هیدروپونیک منجر شد (Haghighi et al., 2016). ازاین‌رو در این آزمایش امکان تولید غده‌های بذری سیب‌زمینی در شرایط هواکشت با استفاده از کودهای آلی که مواد اولیه آن‌ها از طبیعت به دست آمده، و ارزان قیمت هستند، موردبررسی قرار گرفت.

مواد و روش‌ها

آزمایش در سال 1394 در مرکز تحقیقات جهاد کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه در شرایط هواکشت با هشت تیمار به‌صورت طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار دو مشاهده‌ای برای تولید ریز غده سیب‌زمینی (رقم آگریا) اجرا گردید. تیمارها شامل 1- محلول غذایی اتازو، 2 و 3- محلول چای ورمی­کمپوست با نسبت‌های یک به پنج و یک به 10، 4- محلول شیرابه ورمی­کمپوست، 5 و 6- کود مرغی مایع با نسبت‌های دو و شش در 1000، 7 و 8- محلول ترکیبی به‌صورت مخلوط شیرابه کود گاوی و عصاره بقایای میوه به نسبت‌های دو و 6 در 1000 بودند. محلول غذایی شاهد بر اساس فرمول غذایی اتازو آماده گردید (جدول 1) (Otazú, 2010).

برای تهیه ورمی­کمپوست از کود گاوی و مخلوط آن با کاه و کلش گندم و به کمک کرم ایزینیا فتیدا[1] استفاده شد. برای این منظور ابتدا کودها با آبیاری سنگین مرطوب و سپس در مجاورت آفتاب زیر پلاستیک به­مدت سه هفته قرار داده شد. سپس کاملاً بر روی زمین پخش تا کاملاً خشک شود. جهت کاهش EC سه مرتبه کودها شستشو داده شدند. سپس از هر تیمار میزان یک و نیم کیلوگرم ماده خشک به نسبت‌های بیان‌شده در داخل ظروفی به ابعاد 40×50×90 سانتی‌متر ریخته شد و به هر ظرف تعداد 50 نخ کرم بالغ ایزینیا فتیدا اضافه گردید و سپس آبیاری صورت گرفت، در طول عملیات تولید کود رطوبت بسترها 65-50 درصد و دمای گلخانه 27-20 درجه سانتی‌گراد نگهداری و هر ده روز عملیات هوادهی روی بسترها انجام شد. پس از گذشت یک ماه مقدار یک کیلوگرم ماده خشک از هر تیمار به بسترها اضافه گردید و جهت افزایش غلظت شیرابه هر ده روز یک‌بار شیرابه به بسترهای پرورش برگردانده شد. در پایان چهار ماه کود ورمی­کمپوست آماده برداشت را از بستر جدا کرده و به کرم‌ها مواد غذایی جدید تزریق گردید. برای تهیه چای ورمی­کمپوست، کود ورمی­کمپوست آماده‌شده را در داخل پارچه‌های متقالی ریخته و مقداری مواد قندی (مواد غذایی جهت فعال­شدن و زنده­ماندن میکروارگانیسم‌های مفید) به آن اضافه و به­مدت 48 ساعت هوادهی شد. عصاره حاصل پس از استریل­شدن، به اتاق‌های تاریک و خنک برای جلوگیری از تابش نور خورشید منتقل شدند.

برای تهیه شیرابه ورمی­کمپوست، شیرابه‌ها از ابتدا تا انتهای عملیات تولید کود ورمی­کمپوست جمع­آوری شد. گندزدایی به­مدت سی دقیقه در دمای غیر مستقیم 80 درجه سانتی­گراد انجام شد، سپس به نسبت یک به ده با آب رقیق گردید. کود مرغی مایع (NEX، سبز البرز)، در دو غلظت دو و شش در هزار استفاده گردید. برای تهیه محلول ترکیبی، به­ازای هر کیلوگرم کود حیوانی یک لیتر آب به دستگاه همزن پس از 48 ساعت چرخش از توری‌های مخصوصی برای گرفتن عصاره مایع عبور داده شد پس از استریلیزه­کردن عصاره مورد نظر، در داخل بطری‌هایی ریخته شد. به­ازای هر یک کیلوگرم بقایای میوه و گیاهان، یک لیتر آب اضافه و به­مدت 72 ساعت کاملاً مخلوط صاف گردید. سپس عصاره به‌دست‌آمده با حرارت غیرمستقیم دمای 70 درجه استریل و به نسبت 50/0 درصد در ظروف موردنظر ریخته و آماده گردید. برای تعیین عناصر غذایی موجود در کودهای آلی، از دستگاه‌های فلیم­فوتومتر (Jenway PFP7)، اسپکتروفوتومتر (VARIAN-Cary 100 SCAN) و دستگاه جذب اتمی (VARIN-AA 220) استفاده گردید. برای شکستن خواب غده‌ها ابتدا غده‌ها در داخل یخچال با دمای چهار درجه سانتی‌گراد به­مدت 48 ساعت قرار داده شد سپس در اتاق سازگاری با شرایط دمایی (حداکثر 23 درجه سانتی‌گراد و حداقل 16 درجه سانتی‌گراد) و رطوبت 70 درصد نگهداری شدند. پس از یک ماه غده‌های مورد نظر شروع به جوانه­زدن کرده و آماده انتقال به گلدان‌های حاوی کوکوپیت و پرلیت که از قبل آماده شدند.

جعبه‌هایی به ابعاد 150×110×110 سانتی‌متر جهت استقرار گیاهچه‌ها تعبیه گردید. از میله‌های فلزی به‌منظور ساخت چارچوب دستگاه استفاده شد. در ساخت دیواره‌ها از ورقه‌های یونولیت و نیز ایجاد فضای تاریک از نایلون مشکی استفاده شد. ورقه‌های کارتون­پلاست به‌عنوان کف دستگاه به‌کار برده شد که در آن جهت هدایت لوله پمپ مواد غذایی از مخزن و نیز هدایت مواد غذایی جذب­نشده توسط گیاهان به مخزن منفذی تعبیه گردید.

دمای فضای گلخانه در روز پایین‌تر از 30 و در شب در حدود 20 درجه سانتی‌گراد نگه‌داشته شد. همچنین هدایت الکتریکی و پی‌اچ آب مورد استفاده به­ترتیب در محدوده کمتر از 1 دسی­زیمنس بر سانتی‌متر و 7 تا 8 کنترل گردید (Hassanpanah, 2010).

محلول‌های تولیدشده با نسبت مشخص در مخزن‌های مختلف ریخته شد و جهت کالیبراسیون دستگاه‌ها 24 ساعت قبل از استقرار گیاهچه‌ها، تایمرها فعال شدند و مشاهده گردید که مشکلی در انتقال محلول‌ها وجود ندارد. محلول‌های غذایی هر 15 دقیقه یک‌بار به­مدت 5 دقیقه پمپاژ می‌شدند. به‌منظور جلوگیری از افزایش pH قابل‌قبول محلول‌ها در هواکشت (3/7)، هر 10 روز یک‌بار محلول‌های غذایی عوض‌شده و داخل مخزن‌ها شسته و ضدعفونی شده و با محلول غذایی تازه پر شدند (Bag et al., 2015).

گیاهچه‌ها پیش از انتقال به گلخانه هواکشت در گلدان‌های حاوی کوکوپیت و پرلیت یک دوره دو تا سه‌هفته‌ای، مرحله سازگاری را سپری و ریشه‌دار و به گلخانه هواکشت منتقل شدند. برای این منظور تعداد شش بوته در هر مترمربع کاشته شده، به‌طوری‌که ریشه‌ها داخل محفظه و قسمت هوایی در بالای دستگاه قرار گرفت (و با پنبه نسوز جهت استحکام و نیز جلوگیری از ورود نور به داخل محفظه پوشانده شد) و از قیم‌های نخی برای استحکام قسمت هوایی گیاهچه‌ها استفاده گردید. به‌منظور استحکام استقرار گیاهچه و جلوگیری از ورود نور و عدم آسیب به ساقه از پنبه نسوز استفاده شد (Masengesho et al., 2012). گیاهچه‌ها حدود یک ماه و نیم بعد از استقرار، شروع به تولید استولون کردند و بیست روز بعد از ایجاد استولون غده‌ها ظاهر شدند. برداشت‌ها هر هفته یک‌بار و با رعایت کامل اصول بهداشتی (شستن دست‌ها با صابون و ضدعفونی با الکل) انجام شد. سپس تعداد غده در بوته، وزن کل غده تولیدی در بوته، وزن خشک بوته، وزن خشک ریشه، میانگین وزن تک غده، اندازه‌گیری شدند ارتفاع بوته و طول ریشه با استفاده از خط­کش و قطر ساقه با استفاده از کولیس اندازه‌گیری گردید. برای اندازه‌گیری حجم ریشه مقدار مشخصی آب در داخل استوانه مدرجی ریخته و ریشه در آن قرار داده شد و حجم آب جابجا شده از استوانه مدرج به‌عنوان حجم ریشه در نظر گرفته می‌شود. برای اندازه‌گیری سطح برگ از دستگاه سنجش سطح مدل (CL- 202 AREA METER) استفاده گردید. برای مقایسه میانگین‌ها از LSD و جهت تجزیه داده‌ها و رسم شکل‌ها نیز از نرم‌افزارهای آماری SAS، MSTATC، SPSS و Excel استفاده گردید.

نتایج و بحث

بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، محلول‌های غذایی موردمطالعه اختلاف معنی‌داری در ریز غده‌زایی داشتند (جدول 2). به‌طوری‌که تغذیه با محلول‌های غذایی شاهد، شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست (با نسبت 1:5) در مقایسه با سایر محلول‌ها، غده­زایی بیشتری داشتند (جدول 3). تغذیه با محلول‌های مختلف غذایی، وزن ریز غده‌های تولیدی را نیز به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر فرار داد (جدول 2). در این رابطه بیشترین وزن کل غده تولیدی در بوته، هنگام تغذیه با محلول‌های غذایی شاهد، شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست (با نسبت 1:5) به­ترتیب معادل 33/716، 33/668 و 25/706 گرم به­دست آمد. درحالی‌که کم‌ترین وزن کل غده تولیدی (178/68 گرم) نیز به کود مرغی (با نسبت 1000:6) مربوط بود (جدول 3).  بیشترین و کمترین میانگین وزن تک­غده به­ترتیب با مصرف کود مرغی مایع با غلظت شش لیتر در 1000 لیتر آب (38/17 گرم) و محلول غذایی شاهد (59/10 گرم) به­دست آمد (جدول 3). بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، محلول‌های غذایی اثر بسیار معنی‌داری در وزن خشک بوته‌ها ایجاد کردند (P<01) (جدول 2). بیشترین وزن خشک بوته به تیمارهای محلول غذایی شاهد (84/29 گرم) و شیرابه ورمی­کمپوست (06/28 گرم) مربوط بود. در مقابل کمترین وزن خشک بوته از مصرف کود مرغی مایع با نسبت 6:1000 معادل 87/13 گرم به­دست آمد (جدول 3). همانند وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه نیز تحت تأثیر محلول‌های غذایی مورداستفاده قرار گرفت (01/0P<) (جدول 2). به‌طوری‌که بیشترین میزان وزن خشک ریشه از محلول‌های غذایی شاهد، شیرابه ورمی­کمپوست، چای­کمپوست با نسبت‌های 1:5 و 1:10 به­ترتیب معادل 02/8، 76/7، 19/7) و 11/7 گرم مربوط به­دست آمد. استفاده از محلول غذایی کود مرغی مایع با نسبت 6:1000 کمترین میزان وزن خشک ریشه (4/4 گرم) را در پی داشت (جدول 3). ویژگی‌های مرفولوژیک اندازه‌گیری­شده به‌طور بسیار معنی‌داری تحت تأثیر تغذیه با انواع محلول‌های غذایی قرار گرفتند (جدول 4). در این رابطه نتایج نشان داد گیاهانی که از محلول غذایی اتازو تغذیه کرده بودند با میانگین 23/159 سانتی‌متر، بلندی بیشتری نسبت به بوته‌های تیمار­شده با محلول‌های غیر­شیمیایی داشتند. در بین محلول‌های غذایی آلی نیز کمترین میزان ارتفاع به تغذیه با محلول غذایی کود مرغی (با نسبت 6:1000) و محلول ترکیبی مربوط بود (جدول 5).

واکنش قطر ساقه و تعداد شاخه‌های جانبی به محلول‌های غذایی مورد آزمایش تقریباً مشابه با ارتفاع بوته بود؛ به‌طوری‌که بیشترین میزان قطر ساقه و تعداد شاخه‌های جانبی از تغذیه با محلول غذایی اتازو به­دست آمد (به­ترتیب 56/7 میلی‌متر و 66/28 عدد). در خصوص مجموع مساحت برگ‌ها نیز بیشترین سطح به محلول غذایی اتازو با 12540 میلی‌متر مربع مربوط بود و همانند سایر اجزای رشد رویشی، محلول‌های ترکیبی و کود مرغی پایین‌ترین مساحت برگ را تولید کردند. برخلاف اندام هوایی، طول ریشه هنگام تغذیه با محلول‌های غذایی شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست اخلاف معنی‌داری با محلول غذایی اتازو نداشت. هرچند محلول‌های ترکیبی و کود مرغی مایع همانند سایر صفات اندازه‌گیری­شده، وضعیت مناسبی نداشتند (جدول 5). اثر محلول‌های غذایی روی حجم ریشه نیز تقریباً آهنگی مشابه با طول ریشه داشت. بر همین اساس محلول‌های غذایی اتازو و شیرابه ورمی­کمپوست به­ترتیب با تولید حجم ریشه 33/66 و 37/53 سی‌سی بهترین و محلول غذایی کود مرغی مایع با نسبت 6:1000 با حجم 66/24 سی‌سی پایین‌ترین عملکرد را نشان دادند (جدول 5). نتایج مطالعات انجام‌شده روی سیب‌زمینی در شرایط هواکشت نشان از برتری و مناسب­بودن این روش دارد. به­نظر می‌رسد وجود مواد غذایی مستمر در اطراف ریشه گیاهان و یون‌های مصرفی در مقایسه با کشت خاکی که به‌راحتی در اختیار ریشه گیاه قرار می‌گیرد و جذب بهتر در سیستم هواکشت باعث افزایش رشد رویشی و توسعه سطح برگ می‌شود. در این رابطه (Farran, Mingo, & Ange, 2006)، طی تحقیقات خود بیان کرد که ایروپونیک به­دلیل بهینه‌سازی هوادهی ریشه باعث افزایش رشد و توسعه ریشه می‌شود. (Ritter et al., 2001) نیز طی تحقیقات خود روی تولید غده بذری سیب‌زمینی در شرایط هواکشت، افزایش قابل‌توجه رشد ساقه را در محیط ایروپونیک بیان کردند؛ و همچنین افزایش رشد رویشی کاهو را در شرایط هواکشت نیز گزارش کردند. نتایج حاصل از آزمایش حاضر با مطالعات (Atiyeh et al., 2002)، (Muscolo et al., 1999) که افزودن ورمی­کمپوست و عصاره‌های آن به محیط رشد گیاهان، رشد گوجه‌فرنگی و همچنین خیار را برحسب وزن خشک ریشه و ساقه، ارتفاع گیاه و وسعت برگ را افزایش داده بود، مطابقت داشت. دلایل متعددی را می‌توان برای ضعف محلول‌های ترکیبی و کود مرغی مایع متصور بود. یکی از این دلایل را می‌توان به بالا بودن pH این محلول‌ها نسبت داد (به ترتیب 6/7 و 9/7). در این رابطه، مناسب‌ترین pH 5/6 تا 8/6 گزارش‌شده است و جذب عناصر غذایی در محلول‌های که pH های بالاتر از 3/7 دارند دچار اختلال می‌شود و باعث کندی و تضعیف رشد گیاه می‌گردد و همچنین تأثیر سو روی سایر صفات خواهد داشت (Bag et al., 2015). به­همین دلیل ممکن است مناسب­بودن pH محلول‌های غذایی شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست (به­ترتیب 1/6، 9/5) (جدول 6)، یکی از دلایل برتری عملکرد و سایر صفات نسبت به سایر محلول‌های غذایی آلی باشد.

عامل دیگری که می‌توان به آن استناد کرد، میزان هدایت الکتریکی محلول‌های غذایی مورد آزمایش است. ازآنجایی‌که EC مناسب برای محلول‌هایی که در سیستم هواکشت استفاده می‌شوند دو دسی ‌زیمنس بر متر است (Bag et al., 2015)، شاید بتوان یکی دیگر از دلایل کاهش رشد، عملکرد و کاهش سایر صفات در پی استفاده از محلول‌های غذایی کود مرغی مایع و محلول ترکیبی را به بالا­بودن EC این محلول‌ها (به­ترتیب برابر با 8/2 و 7/2 دسی­زیمنس بر متر)، سیت داد (جدول 6). در همین ارتباط به­نظر می‌رسد شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست با داشتن EC مناسب باعث افزایش رشد و شاخص‌های مربوط به عملکرد می‌شوند. فسفر نقش مهمی در متابولیسم‌های پایه کربوهیدرات و سیستم انتقال انرژی ایفا می‌کند. ازآنجایی‌که فسفر بخشی از ساختمان DNA، RNA، ATP و فسفولیپیدهای غشایی را تشکیل می‌دهد، کمبود آن باعث کاهش قابل‌توجه­ای در فرآیندهای متابولیکی مرتبط با تقسیم سلولی، توسعه و گسترش سلول، تنفس و فتوسنتز می‌شود. کمبود فسفر در سیب‌زمینی همچنین باعث تولید غده‌های بی‌کیفیت با ماده خشک کمتر می‌شود (Rosen & Bierman, 2008). در بررسی میزان فسفر محلول‌های غذایی مورد استفاده مشخص شد که شیرابه ورمی‌کمپوست و کود مرغی مایع به­ترتیب دارای بیشترین و کمترین مقدار فسفر نسبت به سایر محلول‌های غذایی بودند (جدول 6).

تشکیل غده سیب‌زمینی حاصل ذخیره­شدن کربوهیدرات به‌خصوص نشاسته در آخرین گره استولون است. فسفر از طریق افزایش میزان و مدت فتوسنتز و انتقال کربوهیدرات از برگ‌ها به غده‌ها باعث تشکیل غده می‌شود؛ ازاین‌رو کاربرد کودهایی که دارای میزان فسفر بالایی هستند باعث تسریع در غده­زایی و افزایش طول دوره رشد گیاه درنتیجه افزایش تعداد غده می‌شود (Mulubrhan, 2004). از آنجایی محلول‌های غذایی شاهد، شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست دارای فسفر بیشتری نسبت به سایر محلول‌های غذایی داشتند (جدول 6) شاید بتوان یکی از دلایل افزایش عملکرد غده با این محلول‌های غذایی را به این دلیل توجیه کرد. پتاسیم نقش مهمی در فتوسنتز و ساخت کربوهیدرات‌ها، احیای نیترات و کمک در مصرف یون‌های آمونیوم در ساخت اسیدهای آمینه و سنتز پروتئین دارد. علاوه بر این، در تعادل عناصر غذایی، افزایش غده­بندی، جذب نیتروژن و فسفر در گیاه نیز مؤثر است (Khan et al., 1994). بیشترین میزان پتاسیم به محلول غذایی کود مرغی مایع و کمترین میزان آن به محلول چای­کمپوست مربوط بود (جدول 6). البته پتاسیم همیشه بر عملکرد مؤثر نیست و بیشتر تأثیر زیادی بر کیفیت محصول، درصد ماده خشک و نقش مکمل با سایر عناصر غذایی پرمصرف کیفیت انباری دارد (Khan et al., 1994). همچنین علت افزایش ارتفاع توسط شیرابه ورمی­کمپوست ممکن است به‌خاطر اسیدهای آلی موجود در آن باشد؛ چراکه این اسیدهای آلی خاصیت شبه­اکسینی دارند که علاوه بر بهبود رشد قسمت‌های هوایی و ریشه گیاه، با افزایش جذب ₂CO و سنتز ATP، فتوسنتز را افزایش می‌دهند. همچنین اسیدهای آلی موجود در شیرابه ورمی‌کمپوست، به­ویژه اسید هومیک، جذب نیتروژن، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و فسفر را توسط گیاه افزایش می دهد
(Muscolo et al., 1999).

نتیجه‌گیری کلی

در بین محلول‌های آلی مورد آزمایش، شیرابه ورمی­کمپوست و چای­کمپوست توانستند عملکرد قابل­قبولی داشته باشند و جایگزین مناسبی برای محلول شیمیایی اتازو در شرایط هواکشت باشند. در مقابل محلول غذایی ترکیبی (مخلوط شیرابه کود گاوی و عصاره بقایای میوه و گیاهان) و کود مرغی مایع با توجه به کارکرد ضعیف، نمی‌توانند برای هواکشت سیب‌زمینی مناسب باشند؛ ازاین‌رو این محلول‌ها توصیه نمی‌شوند. pH و EC بالای محلول‌های غذایی ترکیبی و کود مرغی، می‌تواند از دلایل اصلی نامناسب­بودن این محلول‌های غذایی برای هواکشت سیب‌زمینی باشد

REFERENCES

1. (2015). Annual statistics of agriculture Ministry of Agriculur Jahad (Vol. 1). Iran: Deputy of Plannig and Economic Affairs http://www.maj.ir/Index.aspx.
2. Atiyeh, R. M., Lee, S., Edwards, C. A., Arancon, N. Q. & Metzger, J .D. (2002). The influence of humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth. Bioresource technology, 84(1), 7-14.
3. Bag, T. K., Srivastava, A. K., Yadav, S. K., Gurjar, M. S., Diengdoh, L. C., Rai, R. & Singh, S. (2015). Potato (Solanum tuberosum) aeroponics for quality seed production in north eastern Himalayan region of India. Indian Journal of Agricultural Sciences, 85(10), 1360-1364.
4. Buckseth, T., Sharma, A. K., Pandey, K .K., Singh, B .P. & Muthuraj, R. (2016). Methods of pre-basic seed potato production with special reference to aeroponics. A review. Scientia horticulturae, 204, 79-87.
5. Farran, I., Mingo, C. & Ange, l. (2006). Potato minituber production using aeroponics: effect of plant density and harvesting intervals. American Journal of Potato Research, 83(1), 47-53.
6. Haghighi, M., Barzegar, M. & Da Silva, J. A T. (2016). The effect of municipal solid waste compost, peat, perlite and vermicompost on tomato (Lycopersicum esculentum L.) growth and yield in a hydroponic system. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 5(3), 231-242.
7. Hassanpanah, D. (2010). Effect of different planting beds on mini-tubers production two potato cultivars in greenhouas condition. Jornal of Crop and Weed Ecophysiology, 4(3), 127-138.
8. Khan, H., Elahi, S., Hussain, M. & Adachi, T. (1994). Soil characteristics and behavior of potassium under various moisture regimes. Soil science and plant nutrition, 40(2), 243-254.
9. Lakhiar, I. A.; Gao, J., Syed, T. N.; Chandio., F. A. & Buttar, N. A. (2018). Modern plant cultivation technologies in agriculture under controlled environment: a review on aeroponics. Journal of Plant Interactions, 13(1), 338-352.
10. Masengesho, J., Nshimiyimana, J. C., Senkesha, N. & Sallah, P. Y. K. (2012). Performance of Irish potato varieties under aeroponic conditions in Rwanda. Rwanda Journal, 28(1), 84-94.
11. Mateus-Rodriguez, J. R., de Haan, S., Andrade-Piedra, J. L., Maldonado, L., Hareau, G., Barker, I., Bastos, (2013). Technical and economic analysis of aeroponics and other systems for potato mini-tuber production in Latin America. American journal of potato research, 90(4), 357-368.
12. Mulubrhan, H. (2004). The effect of nitrogen, phosphorus and potassium fertilization on the yield and yield components of potato (Solanum tuberosum ) grown on vertisols of Mekele area. (M.Sc.), Haramay University, Ethiopia.
13. Muscolo, A., Bovalo, F., Gionfriddo, F. & Nardi, S. (1999). Earthworm humic matter produces auxin-like effects on Daucus carota cell growth and nitrate metabolism. Soil Biology and Biochemistry, 9(31), 1303-1311.
14. Nugaliyadde, M. M., De Silva, H. D.M, Perera, R., Ariyaratna, D. & Sangakkara, U. R. (2005). An aeroponic system for the production of pre-basic seed potato. Annals of the Sri Lanka Department of Agriculture, 7, 199-288.
15. Otazú, V. (2010). Manual on quality seed potato production using aeroponics: International Potato Center.
16. Ritter, E., Angulo, B., Riga, P., Herran, C., Relloso, J., & San Jose, M. (2001). Comparison of hydroponic and aeroponic cultivation systems for the production of potato minitubers. Potato Research, 44(2), 127-135.
17. Roosta, H. & Rashidi, M. (2016). Investigation of the effect of culture system, cultivar and different nutrient solutions on som growth and physiological parameters of potato plant. Iranian Journal of Horticultural Science, 46(4), 613-622.
18. Roosta, H., Rashidi, M., Karimi, H., Alaei, H. & Tadayyonnejhad, M. (2013). Comparison of vegetative growth and minituber yield in three potato cultivars in aeroponics and classic hydroponics with three different nutrient solutions. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture, 4(2), 73-80.
19. Rosen, Carl J. & Bierman, P. M. (2008). Potato yield and tuber set as affected by phosphorus fertilization. American Journal of Potato Research, 85(2), 110-120.
20. Shokri, S. & Tadayon, M. R. (2018). Effect of different nutrient solutions on yield and potato minituber production under aeroponic and hydroponic cultures. Journal of Science and Technology of Greenhouse Culture, 8(4), 79-89.
21. Struik, P. C. (2007). The canon of potato science: 25.Minitubers. Potato research, 50(3-4), 305-308.

[1]- Eisenia fetida