سودمندی تولید علوفه در کشت مخلوط کوشیا (Kochia scoparia)، سسبانیا (Sesbania aculeata) و گوار (Cyamopsis tetragonoliba) تحت شوری آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

3 گروه اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

4 مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد-ایران

چکیده

اهداف: مطالعهبه منظور ارزیابی شاخص‌های رقابتی و اقتصادی کشت مخلوط کوشیا، سسبانیا و گوار برای انتخاب بهترین سیستم کشت در شرایط تنش شوری انجام شد.
 
مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری ایران- یزد در سال‌های زراعی 1395 و 1396 انجام شد. عامل اصلی، تنش شوری در سه سطح آبیاری با آب دارای هدایت الکتریکی 4، 9 و 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر و عامل فرعی، الگوی کشت تک‌کشتی کوشیا، سسبانیا و گوار و کشت‌های مخلوط دو و سه گونه‌ای آنها بود.
 
یافته‌ها: تنش شوری سبب کاهش ارتفاع سسبانیا و گوار گردید و کشت مخلوط سبب حفظ ارتفاع گوار و کاهش دمای برگ آن شد. بیشترین درصد پوشش سبز در شوری 4 و 9 دسی‌زیمنس بر ‌متر در کشت مخلوط سه گونه، ولی در شوری 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر در تک‌کشتی کوشیا مشاهده شد که اختلاف معنی‌داری با کشت مخلوط سه گونه نداشت. با افزایش شوری از 4 به 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر شاخص کلروفیل برگ گوار 9/21 درصد و سسبانیا 4/11 درصد کاهش یافت. کشت مخلوط سه گونه سبب افزایش شاخص کلروفیل برگ گوار گردید. در تنش شوری بیشترین و کمترین کاهش عملکرد علوفه به ترتیب برای گوار و کوشیا بود.
 
نتیجه‌گیری: با توجه به مزیت اقتصادی حاصل از چهار شاخص ارزیابی و میزان مجموع ارزش نسبی در سه سطح شوری (16/1، 08/1 و 01/1)، جایگزینی تک‌کشتی کوشیا با کشت مخلوط سه گونه پیشنهاد می‌گردد.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Advantage of Forage Production in Kochia (Kochia scoparia), Sesbania (Sesbania aculeata) and Guar (Cyamopsis tetragonoliba) Intercropping under Irrigation Water Salinity

نویسندگان [English]

  • Mohamad Reza Ghafarian 1
  • Ali Reza Yadavi 2
  • Adel dabbagh Mohammadi Nasab 3
  • Masoumeh Salehi 4
  • Mohsen Movahedi Dehnavi 2
چکیده [English]

Background and Objective: The goals of study were to evaluate the competitive and economic indices of Kochia, Sesbania and Guar intercropping to select the best cultivation system in conditions of salinity stress.
 
Materials & Methods: This experiment was performed at the National Salinity Research Center (NSRC) Yazd-Iran in 2016 and 2017. Three replicates of this split-plot experiment was done using randomized complete block design. The main factor was salinity stress at three levels (irrigation with 4, 9 and 14 dS/m electrical conductivity) and sub-factor, cultivation systems (three sole cropping of Kochia, Sesbania and Guar and their two and three species intercropping.
 
Results: The results showed that salinity decreased the height of Sesbania and Guar and the mixed cultivation maintained the height of Guar and reduced leaf temperature. The highest percentage of green cover was at 4 and 9 dS/m in three Species, but at 14 dS/m in Kochia sole cropping which had no significant difference with three species. By increasing the salinity from 4 to 14 dS/m, the leaf chlorophyll index of the Guar decreased 21.9% and Sesbania 11.4%, respectively. Intercropping of the three species increased the leaf chlorophyll concentration. The use of mixed cultivation increased the yield of Guar and Sesbania.
 
Conclusion: Due to the four advantage indices and Relative Value Total at the three salinity levels (1.16, 1.08 and 1.01), it is recommended to replace Kochia sole cropping by three species intercropping.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Competition ratio
  • Ground cover
  • Leaf Chlorophyll Index
  • Leaf Temperature
  • Light absorption
  • Monetary Advantage Index

مقدمه


     بهره‌گیری از همه عوامل در فرآیند کمک به تولید و بهره‌وری در کشاورزی و برنامه‌ریزی جامع برای استفاده کارآمد از منابع، مدیریت زیست محیطی و تحقق امنیت غذایی اهمیت داشته و استفاده از شیوه‌های مدرن کشاورزی، اقتصادی بودن و بازدهی تولید برای نیل به کشاورزی پایدار ضروری است (جرانیاما و همکاران 2020). شوری آب و خاک از مشکلات کشاورزی در مناطق خشک و نیمه‌خشک بوده و شور شدن تدریجی خاک، از چالش‌های مهم در بسیاری از مناطق جهان می‌باشد (هرناندز و همکاران 2017). حدود 20 درصد زمین‌های کشاورزی دنیا و 30 درصد اراضی فاریاب ایران متاثر از تنش شوری بوده که هر ساله به وسعت آن اضافه می‌گردد (زمانی و همکاران 2011). در نواحی خشک و نیمه‌خشک، کشت مخلوط گیاهان شورزی راهکاری برای افزایش عملکرد علوفه است (مشهدی و همکاران 2016). در شرایط شور، کشت مخلوط از مزیت نسبی عملکرد برخوردار و به کارگیری بقولات در کشت

مخلوط سبب  بهبود شاخص‏های کمی و کیفی علوفه می‌شود (پانتا و همکاران 2018).

     کشت مخلوط به کاشت همزمان دو و یا چند گیاه در یک مزرعه با هدف افزایش عملکرد در بعد زمان و مکان اطلاق می‌شود (استریچلند و همکاران 2015). عملکرد کشت مخلوط با بهره‌گیری از تنوع گیاهی در مزرعه و استفاده بهتر از عوامل محیطی نسبت به تک‌کشتی افزایش و استفاده گیاهان از نیچ‌های اکولوژیک متفاوت موجب بهره‌گیری بهتر از منابع محیطی می‌شود (احمدی و همکاران 2011). در نواحی خشک و نیمه‌خشک با کشت گیاهان علوفه‌ای و قرار دادن بقولات در ترکیب آنها می‌توان علوفه مورد نیاز این مناطق را با بهره‌برداری از منابع آبی شور تامین نمود (پانتا و همکاران 2018).

     انتخاب گیاهان علوفه‌ای مناسب در شرایط تنش شوری، برای بهبود عملکرد و بهره‌گیری از کشت مخلوط در استفاده بهینه از منابع محیطی، افزایش بهره‌وری، بهبود راندمان جذب و عملکرد بالا (امانی ماچیانی و همکاران 2018)، چشم‌اندازی برای تولید علوفه با کیفیت برای دام‌های اهلی در مناطق مرکزی ایران می‌باشد. استفاده از گیاهان مقاوم به شوری نظیر کوشیا از راه‌کارهای مناسب برای تامین علوفه کافی در این مناطق است. کوشیا یک گیاه علوفه‌ای خوش‌خوراک، متحمل به شوری و دارای ریشه‌ای راست و عمیق است (منگیستو و میسراسمیت 2002). از سوی دیگر، سسبانیا (ولندر و تنجی 2011) و گوار (رائو و همکاران 2009) گیاهانی از خانواده‌ بقولات، متحمل به تنش شوری، دارای توانایی همزیستی با باکتری‌­های تثبیت‌کننده‌ نیتروژن و ریشه‌ای عمودی و نیمه عمیق می‌باشند. بقولات باعث افزایش نیتروژن و مواد آلی خاک، بهبود ساختمان و تهویه آن، کاهش فرسایش و افزایش ظرفیت نگهداری آب می‌شوند (حکم‌علیپور و شریفی 2010).

     محاسبه شاخص‌های ارزیابی کشت مخلوط، امکان تصمیم‌گیری درست‌تر و دقیق‌تر در مورد انتخاب تیمار برتر را فراهم کرده و در تشریح نتایج رقابت بین گیاهان، تفسیر اطلاعات و مقایسه نتایج تحقیقات مختلف را ممکن می‌سازد (لیتورجیدیس و همکاران 2011).

     برای ارزیابی سیستم کشت مخلوط از شاخص‌های نسبت رقابت[1] (دیما و همکاران 2007)، سودمندی کشت مخلوط[2]، سودمندی مالی[3] و مجموع ارزش نسبی[4] (لیتورجیدیس و همکاران 2011) استفاده می‌شود. از شاخص بهره‌وری سیستم[5] (ژانگ و همکاران 2011) نیز برای بیان سودمندی، بهره‌وری و مزیت اقتصادی کشت مخلوط استفاده می‌شود. نسبت رقابت، اگر چه میزان اضافه محصول را نشان نمی­دهد، ولی با توجه به شدت رقابت بین دو گونه در تیمارهای مختلف می‌توان نسبت سودمندی کشت مخلوط را تعیین کرد. از شاخص‌های بهره‌وری سیستم، سودمندی مالی و مجموع ارزش نسبی، می‌توان برای بیان سودمندی، بهره‌وری و برتری مزیت اقتصادی کشت مخلوط استفاده کرد (لیتورجیدیس و همکاران 2011).

     تامین علوفه با کیفیت برای دام‌های مناطق خشک و نیمه خشک ضروری بوده و تاکنون مطالعه‌ای برای بررسی عملکرد علوفه کوشیا، سسبانیا و گوار در کشت مخلوط و در شرایط شوری آب آبیاری انجام نگردیده است. این مطالعه برای ارزیابی شاخص‌های رقابتی و اقتصادی کشت مخلوط دو و سه گونه‌ای آنها و انتخاب بهترین سیستم کشت در شرایط تنش شوری انجام شد.

 

 


مواد و روش‌ها

     این آزمایش در مزرعه‌ی تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری ایران- یزد و در سال‌های 1395 و 1396 انجام شد. آزمایش به شکل اسپلیت پلات، در قالب طرح پایه‌ی بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. عامل اصلی آبیاری با آب شور و عامل فرعی سامانه کشت بود. آبیاری با آب شور در سه سطح با هدایت الکتریکی 4، 9 و 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر و سامانه کشت شامل تک‌کشتی سسبانیا، گوار و کوشیا و کشت‌های مخلوط (کوشیا : سسبانیا، کوشیا : گوار، سسبانیا : گوار و کوشیا : سسبانیا : گوار) بود. کشت‌های مخلوط ردیفی و از سری طرح‎های جایگزینی (50:50) بود. بافت خاک لومی رسی شنی (شن، سیلت و رس به ترتیب 51، 26 و 23 درصد) بود. برای کوددهی از اوره و سوپر فسفات تریپل به ترتیب به میزان 110 و 43 کیلوگرم در هکتار استفاده گردید. کاشت بذور پس از انجام عملیات شخم، دیسک‌ و آماده‌سازی بستر در اواسط فروردین ماه و به‌صورت دستی صورت گرفت. طول و عرض کرت‌ها 3 و 5/4 متر با 9 خط کشت با فاصله 50 سانتی‌متر بود. فاصله بذور 20 سانتی‌متر بر روی ردیف برای هر سه گیاه (با رعایت تعداد بوته در هر کپه برای کوشیا 2 و برای سسبانیا و گوار 3 بوته) و با عمق کشت 1 تا 3 سانتی‌متر انجام شد. تیمارهای شوری همزمان با آبیاری سوم و پس از استقرار کامل بوته‌ها در مزرعه اعمال گردید. آبیاری 10 روز یک‌بار از طریق کانال‌های مجزا انجام شد. تیمارهای آب شور با مخلوط کردن آب دو چاه طبیعی با هدایت الکتریکی 2 و 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر توسط سامانه تعبیه شده در مزرعه تهیه و با سیستم لوله‌کشی وارد کرت مورد نظر گردید.

     ارتفاع بوته و عملکرد علوفه برای هر گونه به‌صورت جداگانه، اندازه‌گیری شد. برداشت علوفه تولیدی از ردیف‌های وسط و با حذف حاشیه‌ها انجام شد. برای تعیین عملکرد خشک، علوفه‌ی برداشت شده در آونی با دمای 65 درجه‌ سلسیوس به مدت 72 ساعت نگهداری گردید و سپس نمونه‌ها توزین ‌شد (لیتورجیدیس و همکاران 2011).

     برای محاسبه درصد پوشش سبز، یک روز قبل از برداشت محصول با استفاده از دوربین دیجیتالی از بالای کانوپی هر کرت به صورت عمودی و در یک ارتفاع ثابت عکس گرفته شد. سپس عکس‌ها به وسیله نرم افزار Adobe Photoshop CS3 extended مورد پردازش قرار گرفت و بر اساس آن درصد پوشش سبز برای هر تیمار مشخص گردید (مولان و رینولدز 2010).

     اندازه‌گیری میزان نور در یک روز آفتابی با دستگاه نورسنج (SunScan Delta-Tساخت انگلستان) در فاصله ساعات 11 تا 14 و در ابتدای مرحله غنچه‌دهی کوشیا در هر کرت در بالای کانوپی و کف کانوپی انجام شد. میزان نور دریافت شده نهایی توسط کانوپی‌های خالص و مخلوط از اختلاف نور در بالای کانوپی و کف کانوپی طبق رابطه 1 محاسبه شد (تسفای و همکاران 2006).

 

]رابطه 1[                           

   

دمای برگ هم‎زمان با اندازه‌گیری نور دریافتی، توسط دماسنج سطح برگ (IR400، ساخت آمریکا، 2013) از برگ‌های سه قسمت مختلف بالا، وسط و پایین هر گیاه اندازه‌گیری شد. از میانگین دمای این سه قسمت، دمای برگ گیاهی تعیین گردید.

     برای اندازه‌گیری شاخص کلروفیل برگ از کلروفیل‌سنج SPAD (CCM-200 ساخت انگلستان، 2001) در ابتدای مرحله غنچه‌دهی کوشیا استفاده گردید. برای اندازه‌گیری شاخص سبزینگی، از هر کرت پنج بوته از هر گونه گیاهی انتخاب گردید که این اندازه‌گیری‌ها در صبح زود انجام شد. در نهایت از میانگین اندازه‌گیری شده، میزان شاخص کلروفیل برای هر گونه به طور جداگانه گزارش شد.

     برای ارزیابی سودمندی، بهره‌وری و مزیت اقتصادی کشت مخلوط از شاخص‌های رقابتی و اقتصادی کشت مخلوط به شرح روابط زیر استفاده شد.

 

 

CR1 (Double cropping = (LER1/LER2) × (Z21/Z12)                                                [رابطه 2]

CR (Triple cropping) = [LER1/(LER2+LER3)] × [(Z212+Z112)/Z122]

IA2 (Double cropping) = IA1 + IA2, IA1 = AYL1 × P1, IA2 = AYL2 × P2                 [رابطه 3]

IA (Triple cropping) = IA1 +IA2 +IA3, IA1 = AYL1 × P1, IA2 = AYL2 × P2, IA3 = AYL3 × P3

MAI3 = Value of combined intercrops × [(LER – 1) / LER]                     [رابطه 4] 

Value of combined intercrops = [(Y12 × P1) + (Y21 × P2) +…]

SPI4 (Double cropping) = [(Y11 / Y22) × Y21] + Y12                                                 [رابطه 5] SPI (Triple cropping) = [(Y111 / (Y222+ Y333)) × (Y212+ Y112)] + Y122

RVT5 (Double cropping) = (Y12 × P1) + (Y21 × P2) / M1P1    M1P1 > M2P2                  [رابطه 6]

RVT (Triple cropping) = (Y122 × P1) + (Y212 × P2) + (Y112 × P3) / M1P1   

 

1- Competitive Ratio (CR)                                        2- Intercropping advantage (IA)

3- Monetary Advantage Index (MAI)                       4- System Productivity Index (SPI)

5-Relative Value Total (RVT)

 

 

 

در معادلات ذکر شده؛ 1، 2 و3 به ترتیب گیاه اول، دوم و سوم،M  و P به ترتیب عملکرد و قیمت گیاهان، M1P1 و M2P2 به ترتیب حداکثر و حداقل درآمد در تک‌کشتی می‌باشند. در کشت مخلوط دوگونه: Y12 عملکرد گیاه اول در کشت مخلوط، Y11 عملکرد گیاه اول در تک‌کشتی، Y21 عملکرد گیاه دوم در کشت مخلوط، Y22 عملکرد گیاه دوم در تک‌کشتی، Z12  نسبت گیاه اول در کشت مخلوط، Z21 نسبت گیاه دوم در کشت مخلوط، Z11 نسبت گیاه اول در تک‌کشتی، Z22 نسبت گیاه دوم در تک‌کشتی می‌باشند. در کشت مخلوط سه گونه: Y122 عملکرد گیاه اول در کشت مخلوط، Y111 عملکرد گیاه اول در تک‌کشتی، Y212 عملکرد گیاه دوم در کشت مخلوط، Y222 عملکرد گیاه دوم در تک‌کشتی، Y112 عملکرد گیاه سوم در کشت مخلوط، Y333 عملکرد گیاه سوم در تک‌کشتی، Z122  نسبت گیاه اول در کشت مخلوط، Z212 نسبت گیاه دوم در کشت مخلوط، Z112 نسبت گیاه سوم در کشت مخلوط، Z111 نسبت گیاه اول در تک‌کشتی، Z222 نسبت گیاه دوم در تک‌کشتی، Z333 نسبت گیاه سوم در تک‌کشتی و P1 و P2 به ترتیب بهای هر کیلوگرم گیاه اول و دوم در کشت مخلوط می‌باشند. بهای هر کیلوگرم علوفه تولیدی برای کوشیا، سسبانیا و گوار به ترتیب 4300، 5100 و 5700 ریال در نظر گرفته شد که بر اساس میانگین قیمت محلی و در سال اجرای آزمایش به‌دست آمد.

     تجزیه واریانس داده‌ها برای صفات اندازه‌گیری شده با نرم افزار آماری SAS انجام شد. برای اطمینان از یکنواختی واریانس خطاها آزمون بارتلت انجام شد. با توجه به معنی‌دار نبودن آزمون برای صفات اندازه‌گیری شده، تجزیه مرکب دو ساله انجام شد. مقایسه اثرات اصلی با استفاده از آزمونLSD  و در صورت معنی‌دار شدن اثرات متقابل، آنالیز برش‌دهی اثر سامانه‌های مختلف کشت در هر سطح شوری انجام و مقایسه میانگین صفات با استفاده از رویهLSD  Means  انجام شد.

 

نتایج

ارتفاع بوته

     نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات شوری آب آبیاری و سامانه کشت بر ارتفاع بوته گیاهان سسبانیا و گوار در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار بود، ولی تیمارهای آزمایشی تاثیر معنی‌داری بر ارتفاع بوته گیاه کوشیا نداشتند (جدول 1). مقایسه میانگین (جدول 2) نشان داد که با افزایش سطح شوری آب آبیاری از 4 به 9 و 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر میانگین ارتفاع بوته سسبانیا یک و 2/2 درصد و برای گوار 1/9 و 7/23 درصد کاهش یافت. مقایسه میانگین اثر سامانه کشت (جدول 2) نشان داد که بیشترین میانگین ارتفاع بوته سسبانیا و گوار، در مخلوط با کوشیا بود که با سایر سامانه‌های کشت، تفاوت معنی‌داری داشت. از طرف دیگر، کمترین میانگین ارتفاع سسبانیا و گوار در تک‌کشتی آنها بود. میانگین ارتفاع سسبانیا در مخلوط با کوشیا، مخلوط با گوار و ترکیب سه گونه‌ای به ترتیب 2/10، 4/6 و 8/4 سانتی‌متر نسبت به تک‌کشتی سسبانیا افزایش داشت. میانگین ارتفاع گوار نیز در مخلوط با کوشیا، مخلوط با سسبانیا و ترکیب سه گونه‌ای به ترتیب 3/2، 6/0 و 6/2 سانتی‌متر نسبت به تک‌کشتی گوار افزایش داشت.

     عدم تأثیر معنی‌دار شوری و کشت مخلوط بر ارتفاع کوشیا، بیانگر پتانسیل بالای این گیاه برای سازگاری با شوری و تغییر تراکم می‌باشد. بررسی کشت مخلوط ذرت و شبدر نیز تفاوت معنی‌داری در ارتفاع ذرت  نشان نداد (بری‌باستا و همکاران 2008). افزایش میانگین ارتفاع گیاهان سسبانیا و گوار در کشت مخلوط با کوشیا بیانگر تاثیر رقابتی کوشیا در جذب نور می‌باشد که به افزایش ارتفاع آنها ختم شده است. در کشت مخلوط کاهش یا افزایش ارتفاع بوته گیاهان به شدت رقابت بین گیاهان بستگی دارد (تونا و هوراک 2007). افزایش ارتفاع یک گیاه می‌تواند از نظر رقابت با سایر گیاهان در یک جامعه گیاهی مزیت محسوب  شده و در کشت مخلوط افزایش رقابت برای نور و فضای زیستی هر گونه ممکن است سبب افزایش ارتفاع گیاه شود (اسکالیس و همکاران 2015). افزایش ارتفاع باعث می‌شود که برگ‌ها، در موقعیت بهتری از نظر میزان جذب نور قرار گرفته و فرآیند فتوسنتز افزایش یابد (استریچلند و همکاران 2015).

     در این بررسی افزایش ارتفاع گیاه سسبانیا و گوار در مخلوط با کوشیا به دلیل کاهش میزان تشعشعات فعال فتوسنتزی است. در این بررسی با جایگزین شدن کوشیا با سسبانیا و گوار، به دلیل رقابت برای کسب نور، ارتفاع آنها افزایش یافته است. به نظر می‌رسد بوته‌های کوشیا به دلیل سایه‌اندازی روی سسبانیا و گوار، باعث کاهش نسبت نور قرمز به قرمز دور شده و در نتیجه طول میانگره و به تبع آن افزایش ارتفاع گیاهان سسبانیا و گوار صورت گرفته است. از طرف دیگر، به دلیل کاهش نور دریافتی توسط لایه‌های پایین کانوپی، هورمون اکسین تجزیه نشده و با افزایش غلظت اکسین، ارتفاع بوته افزایش می‌یابد (آگگنهو و همکاران 2006).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1- نتایج تجزیه واریانس اثر شوری آب آبیاری و سیستم کشت برای ارتفاع گیاه، دمای برگ، شاخص کلروفیل برگ (اسپد) و نور جذب شده گیاهان کوشیا، سسبانیا و گوار برای دو سال آزمایش

منابع تغییر

درجه آزادی

میانگین مربعات

 

کوشیا

 

سسبانیا

گوار

ارتفاع گیاه

شاخص کلروفیل برگ

دمای برگ

 

ارتفاع گیاه

شاخص کلروفیل برگ

دمای برگ

ارتفاع گیاه

شاخص کلروفیل برگ

دمای برگ

سال

1

ns76/45

ns 02/32

ns03/2

 

ns28/26

ns 42/8

ns 17/1

ns 66/5

ns22/25

83/5 ns

تکرار (سال)

4

33/741

16/214

10/99

 

31/25

27/664

84/22

64/120

22/471

7/29

شوری

2

ns69/0

ns97/2

ns05/3

 

**96/13

**84/101

ns38/5

**32/172

**19/464

0/33 ns

سال*شوری

2

ns01/0

ns23/0

ns 62/2

 

ns001/0

ns 55/0

ns05/1

ns0001/0

ns 02/0

35/0 ns

خطای اصلی (a)

8

55/75

22/21

01/42

 

06/1

58/3

18/42

28/9

47/3

23/12

سامانه کشت

3

ns92/19

ns69/9

ns85/0

 

**09/320

ns51/11

ns21/1

*09/26

**99/28

84/46 *

سال*سامانه کشت

3

ns004/0

ns16/0

ns11/0

 

ns001/0

ns69/2

ns51/0

ns0001/0

ns01/0

12/0  ns

شوری* سامانه کشت

6

ns46/2

ns52/0

ns11/0

 

ns72/3

ns70/2

ns11/1

ns40/12

ns05/12

41/2  ns

سال*شوری*سامانه کشت

6

ns004/0

ns04/0

ns11/0

 

ns001/0

ns45/1

ns61/0

ns0003/0

ns02/0

05/0  ns

خطای فرعی (b)

36

62/34

50/14

02/5

 

30/28

34/5

26/24

35/8

32/2

71/13

ضریب تغییرات (%)

73/7

48/11

34/7

 

96/7

81/6

66/15

55/8

35/4

95/11

ns، ** و * به‌ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطوح احتمال خطای 1 و 5 درصد را نشان می‌دهند.

 

 

 

 

جدول 2- مقایسه میانگین ارتفاع گیاه، دمای برگ و شاخص کلروفیل برگ سسبانیا و گوار برای سطوح شوری آب آبیاری و سیستم کشت 

شوری آب آبیاری (dS.m-1)

سسبانیا

 

گوار

 

ارتفاع گیاه

(cm)

شاخص کلروفیل برگ

 

ارتفاع گیاه

(cm)

شاخص کلروفیل برگ

دمای برگ

(0C)

4

49/67 a

01/36 a

 

66/36 a

73/39 a

8/29  a

9

84/66 a

90/33 b

 

32/33 b

25/34 b

8/30  a

14

97/65 b

89/31 c

 

36/31 b

04/31 c

2/32  a

سیستم کشت

 

 

 

 

 

 

K

-

-

 

-

-

-

G

-

-

 

20/32 b

64/33 b

6/32  a

S

42/61 c

32/34 a

 

-

-

-

K×G

-

-

 

09/35 a

92/35 a

7/29  bc

K×S

61/71 a

41/33 a

 

-

-

-

S×G

79/67 b

13/33 a

 

71/33 ab

24/34 b

1/32  ab

K×S×G

26/66 b

86/34 a

 

13/34 ab

24/36 a

4/29  c

حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری باهم ندارند. K: تک‌کشتی کوشیا، G: تک‌کشتی گوار،  S: تک‌کشتی سسبانیا، K×G: مخلوط کوشیا با گوار،  K×S: مخلوط کوشیا با سسبانیا، S×G: مخلوط گوار با سسبانیا، K×S×G: مخلوط کوشیا با سسبانیا و گوار.

 

 


درصد پوشش سبز

       درصد پوشش سبز تحت تاثیر شوری آب آبیاری، سامانه کشت و اثر متقابل آنها قرار گرفت (جدول 3). مقایسه میانگین برهمکنش شوری و سامانه کشت (جدول 4) نشان داد که در سطوح مختلف شوری اختلاف معنی‌داری بین میانگین درصد پوشش سبز در سامانه‌های مختلف کشت وجود دارد. بیشترین درصد پوشش سبز در شوری 4 و 9 دسی‌زیمنس بر ‌متر در کشت مخلوط سه گونه بود که نسبت به تک‌کشتی کوشیا به ترتیب 9/4 و 1/4 درصد افزایش معنی‌داری داشت ولی در سطح شوری 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر 4/1 درصد کاهش داشت که این تفاوت معنی‌دار نبود. در شوری 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر بیشترین درصد پوشش سبز مربوط به تک‌کشتی کوشیا بود که اختلاف معنی‌داری با کشت مخلوط سه گونه نداشت. از طرف دیگر در هر سه سطح شوری، کمترین درصد پوشش سبز مربوط به تک‌کشتی گوار بود که با افزایش سطح شوری از 4 به 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر 1/28 درصد کاهش یافت.

       احمدی و همکاران (2011) گزارش کردند که کشت مخلوط ذرت و سویا نسبت به تک‌کشتی آنها دارای درصد پوشش سبز بیشتری است. درصد پوشش سبز بیشتر در مزرعه موجب می‌گردد که گیاهان از منابع محیطی (نور، آب، مواد غذایی و ...) بهتر استفاده کرده و این امر روی عملکرد تاثیر مثبت خواهد گذاشت. علت افزایش درصد پوشش سبز در کشت مخلوط ذرت و باقلا به دلیل افزایش سطح برگ گیاهان و رابطه درصد پوشش سبز با راندمان مصرف نور و عملکرد و همچنین استفاده بیشتر از منبع نوری و در نتیجه افزایش راندمان فتوسنتز بیان شده است (رضایی و همکاران 2010).

     در این بررسی بسته شدن کانوپی سبب افزایش درصد پوشش سبز شده و از هدرروی نور عبوری به داخل کانوپی جلوگیری می‌کند. بالا بودن درصد پوشش سبز تک‌کشتی کوشیا و کشت مخلوط سه گونه، سبب افزایش میزان نور دریافتی کانوپی در این سامانه‌های کشت گردیده است. حضور سسبانیا و گوار در زیر کانوپی کوشیا منجر به جذب طول موج‌های انتقال یافته و منعکس شده توسط کانوپی کوشیا می‌شود و این موضوع باعث افزایش جذب نور کانوپی در کشت مخلوط سه گونه و بخصوص در سطح شوری 4 و 9 دسی‌زیمنس بر ‌متر گردیده است. در شوری 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر هرچند درصد پوشش سبز کاهش یافته ولی نسبت به تک‌کشتی کوشیا معنی‌دار نیست.

 

 

جدول 3- نتایج تجزیه واریانس اثر شوری آب آبیاری و سامانه کشت بر درصد پوشش سبز، نور جذب شده و عملکرد علوفه

 

منابع تغییر

درجه آزادی

درصد پوشش سبز

نور جذب شده

 

سال

1

26/78 ns

ns88/1

 

تکرار (سال)

4

78/20

67/159

 

شوری

2

09/385 **

ns10/37

 

سال× شوری

2

23/3 ns

ns03/0

 

خطای اصلی

8

59/5

89/31

 

سامانه کشت

6

76/3949**

**86/890

 

سال× سامانه کشت

6

77/17 ns

ns16/4

 

شوری× سامانه کشت

12

19/40 **

ns54/3

 

سال× شوری× سامانه کشت

12

79/2 ns

ns79/1

 

خطای فرعی

72

51/5

98/32

 

ضریب تغییرات (%)

36/3

77/9

 

ns، ** و * به‌ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطوح احتمال خطای 1 و 5 درصد را نشان می‌دهند.

 

جدول 4- مقایسه میانگین درصد نور جذب شده ودرصد پوشش سبز تحت تاثیر تیمارهای شوری آب آبیاری و سیستم کشت

درصد پوشش سبز

سیستم کشت

شوری آب آبیاری (dS.m-1)

نور جذب شده

(%)

4

9

14

K

1/85 a

8/83 b

1/84 a

10/65 b

G

0/58 e

9/47 e

7/41 e

49/50 d

S

8/58 e

9/56 d

7/56 d

70/52 d

K×G

9/85 b

5/81 b

7/78 b

85/59 c

K×S

0/71 c

8/68 c

3/67 c

80/59 c

S×G

6/62 d

2/59 d

2/57 d

50/53 d

K×S×G

3/89 a

2/87 a

9/82 a

79/69 a

حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری باهم ندارند. K: تک‌کشتی کوشیا، G: تک‌کشتی گوار،  S: تک‌کشتی سسبانیا، K×G: مخلوط کوشیا با گوار،  K×S: مخلوط کوشیا با سسبانیا، S×G: مخلوط گوار با سسبانیا، K×S×G: مخلوط کوشیا با سسبانیا و گوار.

                 

 


نور جذب شده کانوپی

     نتایج نشان داد که تنها اثر سامانه کشت بر میزان نور جذب شده معنی‌دار بود (جدول 3). مقایسه میانگین داده‌ها نشان داد که بیشترین میانگین نور جذب شده در کشت مخلوط سه گونه بود که با سایر سامانه‌های کشت اختلاف معنی‌داری داشت (جدول 4). در این سامانه کشت میانگین نور جذب شده نسبت به کشت‌های خالص کوشیا، سسبانیا و گوار به ترتیب 7/6، 6/27 و 5/24 درصد بیشتر بود و نسبت به کشت مخلوط کوشیا با گوار، کوشیا با سسبانیا و سسبانیا با گوار به ترتیب 2/14، 3/14 و 3/23 درصد بیشتر بود.

     در این آزمایش و در سامانه‌های مخلوط برتر، میزان نوری که توسط کوشیا دریافت نگردیده است در پایین کانوپی توسط سسبانیا و گوار جذب شده و موجب افزایش راندمان جذب ﺗﺎﺑﺶ ﻓﻌﺎل ﻓﺘﻮﺳﻨﺘﺰی گردیده است. بالاتر بودن جذب تشعشع در کانوپی کشت‌های مخلوط نسبت به تک‌کشتی می‌تواند به دلیل اختلاف در فرم بوته، شکل کانوپی و آرایش برگ و ساقه باشد. مطالعات انجام شده نشان داده‌اند که کشت مخلوط نسبت به تک‌کشتی نور بیشتری را از نظر کمی و کیفی جذب می‌کند و به دلیل کاهش انعکاس نور، تفاوت در زمان رشد، آرایش شاخ و برگ و شکل کانوپی گیاهان انتخابی (سوبو و همکاران 2005) و افزایش کارآیی مصرف نور (آگگنو و همکاران 2006) تلفات تشعشع فتوسنتزی نسبت به تک‌کشتی کاهش یافته و امکان بهره‌برداری از حداکثر نور موجود سبب افزایش عملکرد می‌گردد.

     در این بررسی و با توجه به اختلاف ارتفاع بوته کوشیا با سسبانیا و گوار در سیستم‌های کشت مخلوط، سطح سایه‌انداز از حالت مسطح به حالت موجی در آمده و سطح جذب نور افزایش پیدا کرده است. از طرف دیگر ارتفاع بیشتر کوشیا، رقابت نوری برای سسبانیا و گوار ایجاد نموده و سبب افزایش ارتفاع آنها شده و احتمالا برگ‌های کارآمد در موقعیت بهتر جذب نوری و فتوسنتز قرار گرفته است (استریچلند و همکاران 2015). همچنین سسبانیا و گوار در زیر کانوپی کوشیا، طول موج‎های انتقال یافته و منعکس شده توسط کوشیا را جذب نموده و سبب افزایش جذب نور در کشت مخلوط سه گونه شده است. بنابراین کشت مخلوط سه گونه در کنار یکدیگر و با تغییر در ساختار کانوپی و اثرات مثبت ناشی از حضور این گیاهان در مجاورت یکدیگر، شرایطی را ایجاد کرده که تشعشع ورودی به نحو مطلوب‌تری توسط گونه‌ها جذب گردیده است.

 

دمای برگ

     دمای برگ گوار به طور معنی‌داری تحت تاثیر سامانه‌های کشت قرار گرفت، ولی اثر هیچ یک از تیمارهای آزمایشی بر دمای برگ گیاهان کوشیا و سسبانیا معنی‌دار نبود (جدول 1). مقایسه میانگین نشان داد که در سامانه کشت مخلوط شرایط مناسبی برای گوار فراهم گردید که سبب کاهش دمای برگ آن گردید. بیشترین کاهش برای دمای برگ گوار در کشت مخلوط سه گونه و کشت مخلوط با کوشیا بود که با تک‌کشتی گوار اختلاف معنی‌داری داشت (جدول 2).

     مطالعات انجام شده نشان داده‌اند که دمای برگ در کشت مخلوط نسبت به تک‌کشتی کاهش می‌یابد (زومی‌گاسکی و ون‌ایکر 2008). جایا و همکاران (2008) نیز نشان دادند که به دلیل سایه‌اندازی ذرت دمای کانوپی کشت مخلوط کاهش یافت. در کشت مخلوط به دلیل تأثیر مثبت گونه‌های گیاهی در افزایش پوشش زمین، حفظ بیشتر رطوبت خاک، کاهش تبخیر از سطح خاک، افزایش راندمان مصرف آب و افزایش رطوبت نسبی کانوپی، دمای کانوپی نسبت به  تک‌کشتی پایین‌تر است (آنتونی و رن 2008). در این بررسی با توجه به اینکه دمای برگ گوار در تمامی کشت‌های مخلوط نسبت به دمای برگ گوار در تک‌کشتی آن پایین‌تر بود، به نظر می‎رسد که روزنه‌های برگ این گیاه بازتر و تعرق بیشتری صورت گرفته است. تعرق بیشتر در کشت مخلوط، رطوبت نسبی کانوپی را بالا برده و انرژی ورودی صرف فرآیندهای تولید و فتوسنتز شده و سهم انرژی اختصاص یافته برای گرمایش برگ گیاه کاهش می‌یابد. از طرف دیگر هوای مرطوب، دمای گیاه در کشت مخلوط را متعادل نگه داشته و دمای آن نسبت به تک‌کشتی آهسته‌تر گرم می‌شود. همچنین، سایه اندازی کوشیا روی گوار و تعرق بیشتر در کشت مخلوط، رطوبت کانوپی افزایش یافته که منجر به کاهش دمای برگ آن گردیده است. از طرف دیگر کاهش نسبی دمای برگ گیاه سبب بهبود شاخص کلروفیل برگ و احتمالا افزایش جذب نور دریافتی شده است.

 

شاخص کلروفیل برگ

     برای گیاه سسبانیا اثر شوری آب آبیاری و برای گیاه گوار اثرات شوری آب آبیاری و سامانه کشت بر شاخص کلروفیل برگ معنی‌دار بود (جدول 1). تنش شوری 9 و 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر، سبب کاهش شاخص کلروفیل برگ سسبانیا و گوار نسبت به تنش شوری 4 دسی‌زیمنس بر ‌متر شد (جدول 2). مقایسه میانگین اثر سامانه کشت بر شاخص کلروفیل برگ گوار نشان داد که بیشترین شاخص کلروفیل برگ گوار در کشت مخلوط سه گونه و کشت مخلوط با کوشیا بود که با تک‌کشتی گوار اختلاف معنی‌داری داشت و این شاخص در کشت مخلوط با گوار، کشت مخلوط با سسبانیا و کشت مخلوط سه گونه نسبت به تک‌کشتی گوار به ترتیب 8/6، 8/1 و 7/7 درصد بیشتر بود. این موضوع نشان می‌دهد که در سامانه کشت مخلوط شرایط مناسبی برای گوار فراهم گردیده که سبب افزایش شاخص کلروفیل برگ آن گردیده است (هرچند اختلاف بین تک‌کشتی گوار و کشت مخلوط گوار با سسبانیا معنی‌دار نبود).

     یکی از اثرات شوری در گیاهان کاهش فعالیت فتوسنتزی آنها بوده که در نتیجه کاهش مقدار کلروفیل، کاهش جذب دی‌اکسیدکربن و ظرفیت فتوسنتزی می‌باشد. افزایش شاخص کلروفیل برگ یک گیاه در کشت مخلوط بیانگر ظرفیت بالاتر در جذب نور دریافتی است. از آنجایی که میزان کلروفیل، میزان فتوسنتز و تولید ماده خشک با همدیگر مرتبط هستند، بیشتر بودن میزان کلروفیل هر گیاه در کشت مخلوط، می‌تواند منجر به افزایش فرآیند فتوسنتز، تولید ماده خشک و عملکرد گردد. در این بررسی و با افزایش شوری از 4 به 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر شاخص کلروفیل گوار 9/21 درصد و شاخص کلروفیل سسبانیا 4/11 درصد کاهش داشت (جدول4-30). بنابراین شاخص کلروفیل گوار بیشتر از سسبانیا تحت تاثیر شوری آب آبیاری قرار گرفت. از طرف دیگر در کشت مخلوط سه گونه، سایه‌اندازی کوشیا و سسبانیا بر روی گوار سبب افزایش غلظت کلروفیل برگ گوار گردیده است (قوش و همکاران 2006). به نظر می‌رسد گوار در کشت مخلوط و در شرایط سایه‌اندازی دیگر گیاهان برای جذب بیشتر نور و تولید فتوآسمیلات‌ها، میزان کلروفیل برگ خود را افزایش داده و توان مناسبی برای حفظ شاخص کلروفیل نسبت به حالت تک‌کشتی داشته است.

 

ارزیابی کشت مخلوط

نسبت رقابت هر گونه

     نتایج نشان داد که تغییرات نسبت رقابت (P <0.05) وابسته به الگوی کشت مخلوط است (جدول 5). مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین مقدار نسبت رقابت برای گیاه کوشیا در کشت مخلوط با گوار، برای گیاه سسبانیا در کشت مخلوط با کوشیا و برای گیاه گوار در کشت مخلوط با سسبانیا بود که با سایر سامانه‌ها اختلاف معنی‌داری داشت (جدول 6). در همه تیمارها نسبت رقابت گیاهان سسبانیا و کوشیا (به غیر از کشت مخلوط کوشیا با سسبانیا) بزرگتر از 1 بود. این بالاتر بودن مقدار نسبت رقابت بیانگر توانایی بیشتر رقابت آنها نسبت به گیاه گوار بود. با این حال، نسبت رقابت کوشیا زمانی که در کنار سسبانیا قرار گرفت کمتر از یک شد. علاوه بر آن، گوار رقابتگر ضعیف‌تری در ترکیب با کوشیا و سسبانیا بود. اثر شوری آب آبیاری نیز بر نسبت رقابت گیاه گوار معنی‌دار بود (جدول 5). مقایسه میانگین نشان داد که با افزایش شوری آب آبیاری از 4 به 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر نسبت رقابت گیاه گوار 1/7 درصد افزایش یافت (جدول 6).

 

 


جدول 5-
تجزیه واریانس نسبت رقابت هر گونه در کشت مخلوط تحت تاثیر تیمارهای شوری آب آبیاری و سامانه‎های کشت.

منابع تغییر

درجه آزادی

CRK

CRS

CRG

سال

1

004/0 ns

08/0 ns

1/0 ns

تکرار (سال)

4

002/0

003/0

004/0

شوری

2

006/0 ns

01/0 ns

03/0 **

سال*شوری

2

009/0 ns

008/0 ns

002/0 ns

خطای اصلی (a)

8

001/0

001/0

003/0

سامانه کشت

2

32/0 **

03/0 **

04/0 **

سال*سامانه کشت

4

01/0 ns

01/0 ns

009/0 ns

شوری* سامانه کشت

2

005/0 ns

01/0 ns

006/0 ns

سال*شوری*سامانه کشت

4

003/0 ns

0006/0 ns

007/0 ns

خطای فرعی (b)

24

003/0

003/0

003/0

ضریب تغییرات (%)

21/5

31/5

82/6

ns، ** و * به‌ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطوح احتمال خطای 1 و 5 درصد را نشان می‌دهند.

CRK،  CRSو  CRGبه ترتیب نسبت رقابت گیاهان کوشیا، سسبانیا و گوار

 

 

 

 

 

     کمتر بودن نسبت رقابت گونه‌ای به این معنی است که آن گونه می‌تواند با گونه دیگر به صورت مخلوط کشت شود، ولی بیشتر از یک بودن آن نشان دهنده غالبیت آن گونه در کشت مخلوط است (صادق‌پور و همکاران 2013). در این بررسی کمتر بودن نسبت رقابت گوار در کشت مخلوط با کوشیا و کشت مخلوط سه گونه بیانگر این موضوع است که این گیاه می‌تواند مخلوط با آنها کشت گردد. پایین بودن نسبت رقابت نشان دهنده مزیت مثبت برای یک گیاه بوده که با بهره‌برداری مکمل از منابع رشد، بهبود عملکرد کشت مخلوط با بهره‌وری بالاتر را موجب می‌گردد (ایسلام و همکاران 2016). طول دوره رشد، سرعت رشد گیاه، تراکم زراعی، تفاوت در عمق توسعه و تراکم ریشه از عواملی هستند که بر میزان رقابت بین اجزای کشت مخلوط در مصرف عناصر غذایی تأثیر می‌گذارند. در این بررسی ارتفاع بیشتر گیاه کوشیا و سسبانیا، سیستم ریشه‌ای گسترده‌تر آنها و اختلاف در جذب نور دریافتی و جذب عناصر از خاک، علت قدرت رقابتی بیشتر آنها بود.

 

 

جدول 6- مقایسه میانگین اثرات شوری آب آبیاری و سیستم کشت بر نسبت رقابت گیاهان کوشیا، سسبانیا و گوار در کشت مخلوط

شوری آب آبیاری (dS.m-1)

CRK

 

شوری آب آبیاری (dS.m-1)

CRS

 

شوری آب آبیاری (dS.m-1)

CRG

4

06/1a

 

4

09/1a

 

4

85/0b

9

03/1a

 

9

04/1a

 

9

94/0a

14

05/1a

 

14

04/1a

 

14

91/0a

سامانه کشت

 

 

سامانه کشت

 

 

سامانه کشت

 

K×G

14/1a

 

S×G

05/1b

 

S×G

96/0a

K×S

89/0c

 

K×S

11/1a

 

K×G

87/0b

K×S×G

11/1b

 

K×S×G

02/1b

 

K×S×G

87/0b

حروف مشابه در هر ستون بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری باهم ندارند. K×G: مخلوط کوشیا با گوار، K×S: مخلوط کوشیا با سسبانیا، S×G: مخلوط سسبانیا با گوار، K×S×G: مخلوط کوشیا با سسبانیا و گوار. CRK، CRS و CRG به ترتیب نسبت رقابت گیاهان کوشیا، سسبانیا و گوار

 


سودمندی کشت مخلوط و سودمندی مالی

     مثبت بودن مقادیر سودمندی کشت مخلوط و سودمندی مالی در هر یک از تیمارهای کشت مخلوط بیانگر مزیت اقتصادی آنهاست. نتایج نشان داد که مقادیر شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط و سودمندی مالی تحت تاثیر شوری آب آبیاری، سامانه کشت و اثر متقابل آنها قرار گرفت (جدول 7). مقایسه میانگین نشان داد که بیشترین و کمترین مقادیر شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط و سودمندی مالی در هر سه سطح شوری به ترتیب در کشت مخلوط سه گونه و کشت مخلوط کوشیا با سسبانیا بود که با سایر سامانه‌ها اختلاف معنی‌داری داشت (جدول 8).

     محققین علت بالا رفتن شاخص سودمندیکشت مخلوط را استفاده بهتر از منابع موجود مانند نور، آب و مواد غذایی معرفی کرده‌اند (لیتورجیدیس و همکاران 2011). به نظر می‌رسد در کشت مخلوط سه گونه‌ای انتقال نیتروژن از دو گیاه سسبانیا و گوار به کوشیا بیشتر بوده و از منابع اساسی رشد گیاه استفاده مناسب‌تری صورت گرفته که سبب افزایش سودمندی کشت مخلوط نسبت به تک‌کشتی شده است (احمدی و همکاران 2011) علاوه بر این، مزایای تنوع در سیستم اکولوژیکی می‌تواند ارزش بسیار زیادی داشته باشد که محاسبه آن در معنی‌دار شدن شاخص سودمندی کشت مخلوط نیز دخیل خواهد بود  (لیتورجیس و همکاران 2011؛ دیما و همکاران 2007). از سوی دیگر به نظر می‌رسد بالا بودن شاخص نسبت برابری زمین و ضریب ازدحام نسبی در کشت مخلوط کوشیا با گوار و کشت مخلوط سه گونه موجب افزایش مقادیر شاخص سودمندی مالی در این تیمارها شده است.

 

 

جدول 7-
تجزیه واریانس شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط تحت تاثیر تیمارهای شوری آب آبیاری و سیستم کشت

منابع تغییر

درجه آزادی

IA

MAI

SPI

RVT

سال

1

48459 ns

155955260805 ns

2454220 ns

017/0  ns

تکرار (سال)

4

5713

12072146608

500522

005/0

شوری

2

2610 *

72474513592 **

19795594**

111/0 **

سال*شوری

2

3487  ns

5/6669504070 ns

75588 ns

001/0 ns

خطای اصلی

8

562

1/2465357663

209482

002/0

سامانه کشت

3

790037 **

82/1 **

50227434**

159/0 **

سال*سامانه کشت

3

4531  ns

10310990355 ns

64289 ns

0009/0 ns

شوری* سامانه کشت

6

6730 *

35380331537 **

1625462 **

015/0 **

سال*شوری*سامانه کشت

6

656  ns

1972540021 ns

30056 ns

0003/0 ns

خطای فرعی

36

2042

2/6060340891

131853

001/0

ضریب تغییرات (%)

74/23

94/22

33/3

80/3

ns ، ** و * به‌ترتیب غیرمعنی‌دار و معنی‌دار در سطوح احتمال خطای 1 و 5 درصد را نشان می‌دهند. IA: سودمندی کشت مخلوط، MAI: سودمندی مالی، SPI: شاخص بهره‌وری سیستم، RVT: مجموع ارزش نسبی.

 

 


بهرهوریسیستم و مجموع ارزش نسبی

     این دو شاخص از شاخص‌های ارزیابی اقتصادی کشت مخلوط می‌باشند. داده‌های شاخص بهره‌وری سیستم با استاندارد کردن عملکرد گیاه در کشت مخلوط بر مبنای تک‌کشتی آن و مجموع ارزش نسبی با استاندارد کردن درآمد گیاه در کشت مخلوط بر مبنای بیشترین درآمد حاصل شده از تک‌کشتی به دست می‌آید. نتایج این بررسی نشان داد که مقادیر شاخص بهره‌وری سیستم و مجموع ارزش نسبی تحت تاثیر شوری آب آبیاری، سامانه کشت و اثر متقابل آنها قرار گرفت (جدول 7). مقایسه میانگین برهمکنش شوری و سامانه کشت (جدول 8) نشان داد که در سطوح مختلف شوری اختلاف معنی‌داری بین میانگین شاخص بهره‌وری سیستم و مجموع ارزش نسبی در سامانه‌های مختلف کشت وجود دارد. با افزایش سطح شوری این دو شاخص در همه سامانه‌های کشت روندی کاهشی داشت. در هر سه سطح شوری، بیشترین میزان این دو شاخص در کشت مخلوط سه گونه به دست آمد که با سایر سامانه‌ها اختلاف معنی‌داری داشت. کمترین مقدار شاخص بهره‌وری سیستم در کشت مخلوط سسبانیا با گوار و کمترین مقدار مجموع ارزش نسبی در کشت مخلوط کوشیا با سسبانیا به دست آمد که با سایر سامانه‌ها اختلاف معنی‌داری داشت.

      بالاتر بودن شاخص بهره‌وری سیستم بیانگر افزایش کارایی سیستم کشت مخلوط است. (لیتورجیس و همکاران 2011).  به نظر می‌رسد بالا بودن شاخص نسبت برابری زمین و ضریب ازدحام نسبی جزیی در کشت مخلوط سه گونه موجب افزایش مقادیر شاخص بهره‌وری سیستم در این تیمار شده است. بیشتر از یک بودن مجموع ارزش نسبی، نیز نشان دهنده سودمندی اقتصادی کشت مخلوط نسبت به تک‌کشتی می‌باشد.

بیشترین سودمندی اقتصادی در کشت مخلوط سه گونه و در سطح شوری 4 دسی‌زیمنس بر ‌متر (16/1) بود (جدول 8). بنابراین این سامانه کشت، 16 درصد افزایش

 

 

 

جدول 8- مقایسه میانگین برهمکنش شوری آب آبیاری و سامانه کشت برای شاخص‌های ارزیابی کشت مخلوط

شوری آب آبیاری )dS.m-1(

سامانه کشت

IA

MAI

SPI

RVT

4

K×G

3/187 b

525465 b

13024 b

10/1 b

K×S

3/5 d

94 d

10966 c

87/0 c

G×S

7/88 c

199089 c

9574 d

07/1 b

K×G×S

6/487 a

808408 a

13568 a

16/1 a

9

K×G

6/155 b

398347 b

11633 b

98/0 b

K×S

3/0 c

12486- d

10651 c

85/0 c

G×S

1/150 b

284566 c

8843 d

07/1 a

K×G×S

7/492 a

756668 a

12640 a

08/1 a

14

K×G

6/88 c

219723 b

9978 c

86/0 c

K×S

2/7- d

28169- c

10442 b

85/0 c

G×S

8/147 b

238646 b

7693 d

93/0 b

K×G×S

2/487 a

680378 a

11760 a

01/1 a

حروف مشابه در هر ستون و برای برش‌دهی اثر سامانه‌های مختلف کشت در هر سطح شوری  بر اساس رویه L.S. Means در سطح احتمال 5 درصد اختلاف معنی‌داری باهم ندارند. IA: سودمندی کشت مخلوط، MAI: سودمندی مالی، SPI: شاخص بهره‌وری سیستم، RVT: مجموع ارزش نسبی. K×G: مخلوط کوشیا با گوار، K×S: مخلوط کوشیا با سسبانیا، G×S: مخلوط گوار با سسبانیا، K×G×S: مخلوط کوشیا با سسبانیا و گوار.

 

 

درآمد ناخالص را نسبت به تک‌کشتی دارا بود. مجموع ارزش نسبی کمتر از یک در سامانه‌های کشت مخلوط نشان از عدم سودمندی اقتصادی این سامانه‌ها دارد. به نظر می‌رسد بالاتر بودن عملکرد کوشیا در تک‌کشتی نسبت به دو گیاه دیگر علت پایین بودن مجموع ارزش نسبی در کشت مخلوط کوشیا با گوار و کوشیا با سسبانیا است. در سطح شوری 14 دسی‌زیمنس بر ‌متر تنها سامانه کشت مخلوط سه گونه دارای مجموع ارزش نسبی بالاتر از یک داشت. بنابراین می‌توان استنباط نمود که کشت مخلوط سه گونه (کوشیا با بقولات سسبانیا و گوار)، علاوه بر ایجاد تنوع در اکوسیستم و پایداری تولید، در افزایش درآمد اقتصادی از زمین‌های کشاورزی با آب شور به طور قابل ملاحظه‌ای می‌تواند مؤثر باشد.

نتیجه‌گیری کلی

     در این بررسی به دلیل اختلاف در ارتفاع و فرم بوته سه گونه وهمچنین متعادل شدن دمای برگ گیاهی و افزایش پوشش سطح خاک توسط گیاهان در کشت مخلوط، شاخص کلروفیل برگ افزایش یافت. با افزایش جذب تشعشع خورشیدی نیز، فتوسنتز و عملکرد علوفه در کشت مخلوط بیشتر شد. با توجه به بیشتر بودن میانگین نور جذب شده در کشت مخلوط سه گونه به نظر می‌رسد این سامانه آشیان اکولوژیک مناسب‌تری داشته است. شاخص‌های ارزیابی کشت مخلوط، سودمندی بیشتر سامانه‌های کشت مخلوط به استثناء کوشیا با سسبانیا را نسبت به تک‌کشتی تایید کردند. بررسی رفتار رقابتی گونه‌های گیاهی نیز نشان داد که کوشیا در کشت مخلوط با گوار و همچنین ترکیب سه گونه رقابتگر قوی‌تری است. همچنین مجموع ارزش نسبی در کشت مخلوط سه گونه در سطوح مختلف شوری بالاتر از یک بود بنابراین می‌توان استنباط نمود که این سامانه کشت در سطوح بالاتر شوری نیز از ارزش بالایی برخوردار است. بنابراین کشت مخلوط سه گونه کوشیا، سسبانیا و گوار در مناطقی با آب شور علاوه بر ایجاد تنوع در اکوسیستم، ایجاد پایداری تولید و افزایش درآمد اقتصادی توصیه می‌گردد.

 

سپاسگزاری

     از مدیران و کارکنان مرکز ملی تحقیقات شوری ایران-یزد در اجرای این طرح، صمیمانه تشکر می‌نماییم.



[1]- Competition Ratio (CR)                                                                                        

[2]- Intercropping Advantage (IA)

[3]- Monetary Advantage Index (MAI)

[4]- Relative Value Total (RVT)

[5]- System Productivity Index (SPI)

Agegnehu G, Ghizaw A and Sinebo W, 2006. Yield performance and land-use efficiency of barley and faba bean mixed cropping in Ethiopian highlands. European Journal of Agronomy, 25(3): 202-207.
Ahmadi A, Dabbagh Mohammdi Nasab A, Zehtab Salmasi S, Amini R, Janmohammadi H and Nami F, 2011. Investigation of Light Status in Sole Cropping and Intercropping of Barley and Vetch and its Relationship with Forage Yield. Agricultural Science and Sustainable Oroduction, 21(2): 53-65.
Amani Machiani M, Javanmard A, Morshedloo MR and Maggi F, 2018. Evaluation of yield, essential oil content and compositions of peppermint (Mentha piperita L.) intercropped with faba bean (Vicia faba L.). Journal of Cleaner Production, 171: 529-537.
Anthony RS and Rene CV, 2008. Land equivalent ratios, Light interception, and water in annual intercrops in the presence or absence of in-crop herbicides. Agronomy Journal, 100: 1145-1154.
Baributsa DN, Foster EF, Thelen K, Kravchenko DR and Ngouajio M, 2008. Corn and cover crop response to corn density in an interseeding system. Agronomy Journal, 100: 981-987.
Dhima KV, Lithourgidis AS, Vasilakoglou IB and Dordas CA, 2007. Competition indices of common vetch and cereal intercrops in two seeding ratio. Field Crops Research, 100: 249-256.
Ghosh PK, Manna MC, Bandyopadhyay KK, Ajay AK, Tripathi RH, Wanjari KM, Hati AK, Misra Charya CL and Subba Rao A, 2006. Interspecific interaction and nutrient use in soybean-sorghum intercropping system. Agronomy Journal, 98(4): 1097-1108.
Hernández JA, Barba-Espín G, Clemente-Moreno MJ and Díaz-Vivancos P, 2017. Plant responses to salinity through an antioxidative metabolism and proteomic point of view. In Stress Signaling in Plants: Genomics and Proteomics Perspective, 2:173-200.
Hokmalipour S. and Sharifi RS, 2010. Study of nitrogen use efficiency and growth analysis of corn, affected by plant density and nitrogen fertilizer levels. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 20(3): 13-25.
Islam MR, Molla MSH and Main MAK, 2016. Productivity and profitability of intercropping sesame with turmeric at marginal farmers level of Bangladesh. SAARC Journal of Agriculture, 14(1): 47-58.
Jaya KD, Bell VJ and Sale PW, 2008. Modification of within-canopy microclimate in maize for intercropping in the lowland tropics. Available at: http:// www.regional.org.au.
Jeranyama P, Shrestha A and Neupane N, 2020. Sustainable food systems: Diversity, scope and challenges. The Role of Ecosystem Services in Sustainable Food Systems, (pp. 1-16). Academic, Press.
Lithourgidis AS, Vlachostergios DN, Dordas CA and Damalas CA, 2011. Dry matter yield, nitrogen content, and competition in pea–cereal intercropping systems. European Journal of Agronomy, 34(4): 287-294.
Mashhadi MF, Kafi M and Nezami A, 2016. Intercropping of kochia (Kochia scoparia L.) with blue panic grass (Panicum antidotale Retz.) under irrigation with saline water. Būm/Shināsī-i Kishāvarzī, 5(2):153-160.
Mengistu LW and Messersmith CG, 2002. Genetic diversity of kochia. Weed Science, 50(4): 498-503.
Mullan DJ, and Reynolds MP, 2010. Quantifying genetic effects of ground cover on soil water evaporation using digital imaging. Functional Plant Biology, 37(8): 703-712.
Panta S, Tim F, Richard D, Peter L, Gabriel H and Sergey S, 2018. Temporal changes in soil properties and physiological characteristics of Atriplex species and Medicago arborea grown in different soil types under saline irrigation. Plant and soil, 432: 315-31.
Rao N, Shahid M and Shahid SA, 2009. Alternative crops for diversifying production systems in the Arabian Peninsula. Arab Gulf Journal of Scientific Research, 27(4): 195-203.
Rezaei A, Dabbagh Mohammadi Nasab A, Shakiba M, Ghasemi K and Ahrizad S, 2010. Investigation of light reception and some canopy features in sole cropping and inter cropping of corn (Zea mays L.) and bean (Vicia faba L.). Journal of Agroecology, 2(3): 437-447.
Sadeghpour A, Jahanzad E, Esmaeili A, Hosseini MB and Hashemi M, 2013. Forage yield, quality and economic benefit of intercropped barley and annual medic in semi-arid conditions: Additive series. Field Crops Research, 148: 43-48.
Scalise A, Tortorella D, Pristeri A, Petrovicov B, Gelsomino A, Lindstrom K and Monti M, 2015. Legume barley intercropping stimulates soil N supply and crop yield in the succeeding durum wheat in a rotation under rainfed conditions. Journal of Soil Biology and Biochemistry, 89: 150-161
Strichland MS, Leggett ZH and Bradford MA, 2015. Biofuel intercropping effects on soil carbon and microbial activity. Ecological Applications, 25: 140-150.
Szumigalski AR and Van Acker RC, 2008. Land equivalent ratios, light interception, and water use in annual intercrops in the presence or absence of in-crop herbicides. Agronomy Journal, 100(4): 1145-1154.
Tesfaye K, Walker S and Tsubo M, 2006. Radiation interception and radiation use efficiency of three grain legumes under water deficit conditions in a semi-arid environment. European Journal of Agronomy, 25(1): 60-70.
Tsubo M, Walker S and Ogindo HO, 2005. A simulation model of cereal-legume intercropping systems for semi-arid regions I. Model development. Field Crop Research, 93: 10-22.
Tuna C and Orak A, 2007. The role of intercropping on yield potential of common vetch (Vicia sativa L.)/oat (Avena sativa L.) cultivated in pure stand and mixtures. Journal of Agricultural and Biological Science, 2: 14-19.
Wallender WW and KK Tanji, 2011. Agricultural salinity assessment and management: Second Edition. American Society of Civil Engineers (ASCE). AP-Technology and Engineering, pp: 124-125.
Zamani SEDG, Nezami MT, Bybordi A, Behdad M and Khorshidi MB, 2011. Effect of Different NaCl Salinity on Antioxidant Enzyme Activity and Relative Water in Winter Canola (Brassica. napus). Journal Research Agronomy, Science, 7(1): 49-57.
Zhang G, Yang Z and Dong S, 2011. Interspecific competitiveness affects the total biomass yield in an alfalfa and corn intercropping system. Field Crops Research, 124(1): 66-73.