نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد زراعت، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد
2 دکترای اکولوژی گیاهان زراعی، گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دکترای فیزیولوژی گیاهان زراعی، گروه اکوفیزیولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان، سازمان تحقیقات آموزش و
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Background and Objective: The aim of this study was the determine effects of nitrogen fertilizer sources (biological, chemical and integrated) and weed interference on the yield and yield components of chickpea cultivars in Khorramabad conditions.
Materials and Methods: The experiment was conducted as split-split-plot based on randomized complete block design with three replications at the Experimental Farm of Pole Baba Hossein, Khorramabad during the 2017-2018 growing season. Nitrogen fertilizer as main factor (control (without fertilizer), Rhizobium bio-fertilizer, 100% required chemical fertilizer and integration of Rhizobium + 50% nitrogen chemical fertilizer), chickpea cultivars (Adel, Mansour and Arman) as sub-factor and weed interference (weed control and full-season weed interference) as sub-sub-factor were considered.
Results: The effect of nitrogen fertilizer (especially integration of Rhizobium + 50% nitrogen chemical fertilizer) on all evaluated traits was positive and significant. The mean comparisons of cultivar × fertilizer showed that the highest number of pods with one seed, number of pods per plant, number of seeds per plant, straw yield and grain yield were achieved by Arman cultivar and with integrated application Rhizobium + 50% nitrogen chemical fertilizer. In weed control conditions, the highest plant height, number of pods with one seed, number of pods per plant and grain yield was related to Arman cultivar.
Conclusions: Arman cultivar can be considered as the best cultivar in Khorramabad climate conditions. Seeds inoculation with Rhizobium along with consuming 50% of the required nitrogen fertilizer and weeds control can significantly increase the yield of chickpea cultivars.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
حبوبات پس از غلات دومین منبع مهم غذایی بشر به شمار میروند. نخود (Cicer arietinum L.) با تولید سالانه 24/14 میلیون تن و سطح زیر کشت 79/14میلیون هکتار، از لحاظ میزان تولید و سطح زیرکشت، سومین لگوم دانهای در جهان است (فائو 2018). در ایران، تولید عمده نخود به استانهای کرمانشاه و لرستان تعلق دارد. این گیاه بخش مهمی از سیستم کشت محصولات زراعی در سراسر ایران است، زیرا به خوبی با الگوهای تناوب زراعی مطابقت و سازگاری داشته و توانایی رشد در خاکهای غیرحاصلخیز و شرایط مختلف آب و هوایی را دارد (مِکانینت و همکاران 2018). در سال زراعی 97-96، سطح زیر کشت نخود در ایران 561029 هکتار با تولیدی برابر با 300548 تن گزارش شده است که در این بین، سهم استان لرستان از سطح زیر کشت و تولید این گیاه به ترتیب 106345 هکتار و 60044 تن بوده و رتبه اول را در تولید نخود در کشور به خود اختصاص داده است (آمارنامه کشاورزی 2019). پتانسیل عملکرد ارقام نخود در حدود چهار تن در هکتار است، در حالی که میانگین عملکرد واقعی آن حدود 533 کیلوگرم در هکتار میباشد (خرسندی و همکاران 2016). این اختلاف عملکرد عمدتاً به دلیل ضعف مدیریت محصولات زراعی از قبیل کاربرد نامتعادل کود، فقدان سویه مؤثر ریزوبیوم، عدم دسترسی به بذرهای با کیفیت و همچنین خسارات ناشی از آفات و بیماریها است (توگای و همکاران 2008 و مِکانینت و همکاران 2018). علاوه بر این، مقدار نیتروژن خاکهای کشاورزی در ایران ناکافی است، به همین دلیل گیاهان نیتروژن کافی دریافت نکرده و همین امر بر فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه اثر گذاشته و با کاهش فعالیتهای فتوسنتزی، میزان اسیمیلات تولیدی، زیست توده و عملکرد گیاهان کاهش مییابد (قیلاویزاده و همکاران 2013). با مصرف کودهای شیمیایی میتوان عملکرد گیاه زراعی را افزایش داد. کاربرد کودهای شیمیایی، بهویژه عناصر غذایی پرمصرف میتواند تولید زیست توده را دو تا سه برابر افزایش دهد (اِلیوت و آبوت 2003).
با مصرف کود نیتروژنی در حبوبات، تعداد غلاف، تعداد دانه در غلاف و وزن دانه افزایش مییابد (گیتا و واروگز 2001). اگرچه استفاده از کودهای شیمیایی در بهبود عملکرد کمی و کیفی گیاهان زراعی مؤثر است، ولی کشاورزان برای کسب حداکثر عملکرد، آن را بیش از مقادیر توصیه شده مصرف میکنند (ژِنگ و همکاران 2007) که علاوه بر افزایش هزینه تولید، سبب بروز مشکلات زیست محیطی از جمله آلودگی آب و خاک، کاهش کیفیت محصولات غذایی و بر هم خوردن تعادل زیستی در محیط خاک شده و صدمات جبران ناپذیری به اکوسیستم وارد میسازد (مِلرو و همکاران 2008). بنابراین، منابع جایگزین کودهای شیمیایی و استفاده از کودهای زیستی بهعنوان گزینههای کشاورزی پایدار برای بهبود کیفیت و حاصلخیزی خاک در کشاورزی مدرن در نظر گرفته میشوند (مینا و همکاران 2015). مصرف کودهای زیستی (مانند گونههای ریزوبیوم) به دلیل نقش آنها در امنیت مواد غذایی و بهبود عملکرد گیاهان زراعی از اهمیت ویژهای در بخش کشاورزی برخوردار است (قیلاویزاده و همکاران 2013 و راعی و همکاران 2015). به نظر میرسد با کاربرد تلفیقی کود شیمیایی و زیستی، تا اندازهای بتوان مصرف کودهای شیمیایی را کاهش داد. حتی اگر عملکرد گیاهان در نتیجه استفاده از کودهای زیستی، کمتر و یا برابر با عملکرد آنها در نتیجه مصرف کودهای شیمیایی باشد، تولید این گیاهان با استفاده از نهادههای طبیعی مثل کودهای زیستی، راه حل مناسبی برای تولید محصولات کشاورزی در راستای اهداف کشاورزی پایدار میباشد (منبری و همکاران 2018). از محدودیتهای اصلی تشکیل گره در نخود میتوان به نبود سویههای سازگار و جمعیت پایین ریزوبیوم در خاک اشاره کرد (کانتار و همکاران 2010 و وُلد مِسکل و همکاران 2018). نتایج تحقیقات پیشین نشان دهنده اثرات مثبت و معنیدار تلقیح بذر نخود با ریزوبیوم بر افزایش رشد گیاه، زیست توده و عملکرد دانه میباشد (فانگا و همکاران 2016 و خایتو و همکاران 2016 و تِنا و همکاران 2016 و وُلد مِسکل و همکاران 2018). در تحقیقی گزارش گردید که با تلقیح بذر نخود با ریزوبیوم و مصرف 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، عملکرد و اجزای عملکرد نخود به طور معنیداری افزایش یافت (احمِد 1996).
علفهای هرز بهعنوان جزئی اجتنابناپذیر در اکوسیستمهای زراعی محسوب شده و یکی از مهمترین عوامل کاهش دهنده عملکرد محصولات بشمار میروند. این گیاهان برای کسب عوامل رشد نظیر آب، نور، فضا، موادغذایی و در موارد ویژه، دی اکسیدکربن (برای فتوسنتز)، با گیاهان زراعی رقابت میکنند. گیاه نخود به دلیل سرعت رشد پایین و سطح برگ محدود در مراحل اولیه رشد، رقیب ضعیفی در برابر علفهای هرز است. توانایی کم گیاه نخود در رقابت با علفهای هرز مسئلهای مهم در سیستمهای کم نهاده یا کشاورزی ارگانیک است (مِلاندر 1994). در ایران، دوره بحرانی رقابت علفهای هرز در محدوده 15 تا 60 روز پس از کاشت نخود است. وجود علفهای هرز در این دوره میتواند به افت شدید عملکرد منجر شود (محمدی و همکاران 2005 و گوپتا و همکاران 2016). از اینرو، در مراحل اولیه رشد گیاه، کنترل علفهای هرز توصیه میشود. وجین دستی علفهای هرز روشی مؤثر در کنترل علفهای هرز در مزارع نخود است. در تحقیقی اعلام گردید که وجین علفهای هرز با افزایش ۲۵ درصدی عملکرد دانه نخود همراه بود (فلاح و پزشکپور 2009). همچنین در تحقیقی دیگر، کنترل علفهای هرز در دو نوبت، عملکرد دانه نخود را در مقایسه با تیمار شاهد (عدم کنترل علفهای هرز) به طور قابل توجهی (174 درصد) افزایش داد (موسوی 2010). در بررسی روشهای مختلف کنترل علفهای هرز بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود در کرمانشاه، مشخص گردید که عملکرد دانه در روش وجین دستی (9/1493 کیلوگرم در هکتار) از برتری محسوسی در مقایسه با تیمار کنترل شیمیایی (5/765 کیلوگرم در هکتار) و عدم کنترل علفهای هرز (4/525 کیلوگرم در هکتار) برخوردار بود (نوربخش 2013). با این وجود این روش برای کشاورزان پرهزینه است و تنها در مزارع کوچک میتوان از آن استفاده نمود (محمدی و همکاران 2005). با توجه به موارد ذکر شده، هدف تحقیق حاضر ارزیابی اثر منابع مختلف کود نیتروژن و تداخل علفهای هرز بر عملکرد و اجزای عملکرد چند رقم نخود در شرایط آب و هوایی خرم آباد بود.
مواد و روشها
این پژوهش در سال زراعی 97-1396 در مزرعه تحقیقاتی پل بابا حسین خرم آباد با طول جغرافیایی 48 درجه و 19 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 33 درجه و 25 دقیقه شمالی و ارتفاع 1171 متر از سطح دریا انجام شد. برای تعیین ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک محل اجرای آزمایش، از عمق صفر تا 40 سانتیمتری خاک، نمونهای مرکب از شش نقطه تصادفی تهیه شد. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول 1 ارائه شده است.
جدول 1- ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه پیش از اجرای آزمایش
|
بافت خاک |
رس (%) |
سیلت (%) |
شن (%) |
اسیدیته |
هدایت الکتریکی (dS.m-1) |
نیتروژن کل (%) |
فسفر قابل جذب (mg.kg-1) |
پتاسیم قابل جذب (mg.kg-1) |
|
لومی-رسی |
2/31 |
42 |
8/26 |
97/7 |
04/1 |
11/0 |
1/6 |
430 |
آزمایش بهصورت کرتهای دوبار خرد شده و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. فاکتور اصلی آزمایش در چهار سطح شامل F0: تیمار شاهد (عدم مصرف کود)، F1: کود زیستی ریزوبیوم، F2: مصرف 100 درصد کود شیمیایی نیتروژن مورد نیاز و F3: کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن، فاکتور فرعی شامل ارقام نخود (عادل، منصور و آرمان) و فاکتور فرعی فرعی (وضعیت تداخل علف هرز) در دو سطح شامل وجین دستی و تداخل تمام فصل علف هرز بود. قبل از کاشت، بر اساس نتایج آزمون خاک، 100 کیلوگرم در هکتار سوپر فسفات تریپل به تمام کرتها افزوده شد. فاصله ردیفهای کاشت 30 سانتیمتر و فاصله بوتهها روی ردیف، 10 سانتیمتر در نظر گرفته شد. هر کرت شامل شش ردیف کاشت و یک ردیف نکاشت به منظور جلوگیری از نشت نیتروژن به کرتهای مجاور بود. مقدار کود نیتروژنی مورد استفاده (بهصورت اوره) برای تیمار 100 درصد کود شیمیایی، 50 کیلوگرم در هکتار و برای تیمار 50 درصد کود شیمیایی، 25 کیلوگرم در هکتار بود که با آخرین شخم قبل از کاشت به تیمارهای مربوطه اضافه گردید. در تیمار کود زیستی ریزوبیوم، بر اساس توصیه شرکت سازنده (موسسه تحقیقات خاک و آب کرج)، بذرها در زمان کاشت در مایه تلقیح خیسانده و پس از خشکاندن در سایه، بلافاصله کاشته شدند. میزان مصرف کود زیستی مایع دو لیتر در هکتار بود. کود زیستی مورد استفاده حاوی سویهMesorhizobium ciceri نژاد SWRI-3 بود که در هر میلیلیتر آن، 108 عدد باکتری زنده و فعال وجود داشت. کشت بذرها در اواسط دی ماه انجام گردید. در تیمارهای کنترل علفهای هرز، وجین دستی در طول فصل رشد صورت گرفت.
صفات اندازهگیری شده در این مطالعه شامل ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد غلاف پوک، تعداد غلاف تک بذری، تعداد غلاف دو بذری، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، وزن صد دانه، عملکرد دانه تک بوته، عملکرد کاه و عملکرد دانه در واحد سطح بود. برای اندازهگیری این صفات، تعداد 10 بوته از هر کرت بهصورت تصادفی برداشت و میانگین صفات محاسبه و ثبت شد. به منظور اندازهگیری وزن صد دانه، از هر کرت پنج نمونه 100 بذری به طور تصادفی جمعآوری و پس از ثبت وزن آنها، میانگین وزن صد دانه هر کرت یادداشت گردید. برای تعیین عملکرد کاه و دانه در واحد سطح، بوتههای موجود در یک متر مربع از دو ردیف میانی هر کرت برداشت و عملکرد کاه ثبت شد. پس از تعیین محتوای رطوبت دانهها، عملکرد دانه بر اساس رطوبت 12 درصد محاسبه گردید. برای تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها از نرم افزارهای آماری SAS (نسخه 1/9) و MSTAT-C استفاده شد. مقایسه میانگین دادهها با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد و برای رسم شکلها از نرمافزار Excel استفاده گردید.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها (جدول 2)، ارتفاع بوته بهطور معنیداری تحت تأثیر تیمارهای کود، رقم و وجین علفهای هرز قرار گرفت. همچنین اثر متقابل رقم × وجین علفهای هرز نیز بر ارتفاع بوته معنیدار بود. مقایسه میانگین اثر متقابل رقم × وجین علفهای هرز نشان داد که بیشترین ارتفاع بوته (66 سانتیمتر) به رقم آرمان و در شرایط وجین علفهای هرز مربوط بود که اختلاف معنیداری با سایر تیمارها داشت (جدول 3). در کلیه ارقام مورد ارزیابی، عدم کنترل علفهای هرز به کاهش معنیدار ارتفاع بوته منجر شد. ارتفاع گیاه یکی از صفات بسیار مهم در رقابت محسوب میشود، چون رابطه مستقیمی با جذب نور دارد (کراف و وان لار 1993). نتایج سایر تحقیقات نشان داد که رقابت علفهای هرز با گیاه نخود منجر به کاهش ارتفاع بوته نخود گردید (محمدی و همکاران 2004 و راتنام و همکاران 2011). علفهای هرز برای کسب مواد مغذی ضروری، آب و نور با گیاه زراعی رقابت کرده (مِرگا و آلِمو 2019) و رشد و عملکرد محصول را کاهش میدهند. در سایر تحقیقات نیز به اثر مثبت وجین دستی علفهای هرز بر افزایش ارتفاع گیاه نخود اشاره شده است (عوضبیگی 2015 و راتود و همکاران 2017).
نتایج مقایسه میانگین نشان داد که از بین تیمارهای کودی، بیشترین (35/59 سانتیمتر) و کمترین (34/54 سانتیمتر) ارتفاع بوته به ترتیب به تیمارهای کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن و شاهد (عدم مصرف کود) اختصاص یافت. با کاربرد کود زیستی ریزوبیوم، کود شیمیایی نیتروژن و تلفیق ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن، ارتفاع بوته نخود در مقایسه با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) بهترتیب بهمیزان 5/5، 9/5 و 2/9 درصد بهبود یافت (شکل 1). افزایش ارتفاع بوته با کاربرد کود نیتروژن را میتوان به اثر نیتروژن در تحریک تقسیم سلولی و رشد اندامهای رویشی گیاه بهخصوص ساقه و افزایش طول میانگرهها نسبت داد. انتظار میرود در این شرایط مواد فتوسنتزی بیشتری توسط گیاه تولید شود که این مواد زمینه را برای طویل شدن ساقه فراهم میکند. افزایش ارتفاع بوته با کاربرد کود نیتروژن توسط سایر محققان نیز گزارش شده است (کالیسکان و همکاران 2008). گونههای ریزوبیوم قابلیت دسترسی به نیتروژن را در خاک بهبود میبخشند و گیاهان را قادر میسازند تا مواد مغذی مورد نیاز را جذب کنند (خایتو و اَبدیو 2018). یکی دیگر از مکانیسمهای تحریک رشد توسط جدایههای ریزوبیومی، تولید فیتوهورمونهای اکسینی میباشد که موجب افزایش رشد ریشه، افزایش جذب آب و عناصر غذایی توسط گیاه و در نتیجه باعث افزایش رشد و ارتفاع بوته میشود (احمد و خان 2011). خالقنژاد و جباری (2015) و خان و همکاران (2017) اظهار داشتند که مصرف ریزوبیوم باعث افزایش ارتفاع گیاه نخود میشود.
جدول 3- ترکیبات تیماری رقم و تداخل علفهای هرز بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام نخود
|
تیمار |
ارتفاع بوته (cm) |
تعداد غلاف پوک |
تعداد غلاف تک بذری |
تعداد غلاف دوبذری |
تعداد غلاف در بوته |
تعداد دانه در بوته |
وزن صد دانه (g) |
عملکرد دانه (kg.ha-1) |
|
|
رقم |
تداخل علفهای هرز |
||||||||
|
عادل |
کنترل علف هرز |
d9/53 |
c06/3 |
c1/17 |
a93/3 |
b8/24 |
a2/25 |
cd4/32 |
b6/1537 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
e0/47 |
b20/4 |
e8/9 |
c08/2 |
e1/15 |
c7/13 |
e2/29 |
e0/948 |
|
|
منصور |
کنترل علف هرز |
b2/63 |
d62/2 |
b8/18 |
b62/2 |
b3/24 |
a3/24 |
a4/37 |
b6/1585 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
c7/57 |
cd96/2 |
d8/12 |
d39/1 |
d1/17 |
b4/15 |
b8/35 |
d8/1153 |
|
|
آرمان |
کنترل علف هرز |
a0/66 |
cd00/3 |
a4/22 |
d38/1 |
a8/26 |
a1/25 |
c8/32 |
a5/1726 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
d8/54 |
a45/5 |
d7/13 |
e92/0 |
c2/20 |
b5/15 |
d7/31 |
c1/1288 |
|
حروف متفاوت در هر ستون نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
شکل 1- ارتفاع بوته نخود تحت تأثیر منابع مختلف کود نیتروژن
حروف متفاوت نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
تعداد شاخه جانبی در بوته
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین تیمارهای کودی، رقم و همچنین تیمارهای مربوط به تداخل علفهای هرز از نظر تعداد شاخه جانبی اختلاف معنیداری وجود داشت. اثرات متقابل کود × رقم و کود × تداخل علفهای هرز نیز بر این صفت معنیدار بود (جدول 2). بر اساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × رقم، بیشترین تعداد شاخه جانبی (4/13) متعلق به رقم منصور و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن بود. در هر سه رقم نخود، کمترین تعداد شاخه جانبی به تیمار شاهد (عدم مصرف کود) اختصاص یافت. مصرف کود شیمیایی نیتروژن و همچنین کاربرد کود زیستی ریزوبیوم به افزایش معنیدار تعداد شاخه جانبی در بوته منجر گردید (جدول 4). تعداد شاخه جانبی در بوته تحت تأثیر ژنتیک و محیط قرار میگیرد و فراهمی عناصر غذایی بر این صفت مؤثر است. تأمین عناصر غذایی مثل نیتروژن موجب بهبود فتوسنتز، افزایش سطح سبز فتوسنتز کننده، تسهیم بهتر مواد فتوسنتزی در مخازن و افزایش انتقال هورمونهای محرک رشد به مریستمهای انتهایی و جانبی شده و در نهایت موجب افزایش تولید شاخههای جانبی میشود. کاربرد کودهای زیستی حاوی باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن، گیاه را در جذب بیشتر عناصر یاری نموده که در نتیجه آن رشد اندام هوایی و انشعابات جانبی گیاه افزایش مییابد (سِلوس و همکاران 2004). علاوه بر بهبود غلظت نیتروژن در داخل گیاه به دلیل تثبیت نیتروژن توسط ریزوبیوم، مقدار هورمونهای رشد نیز به واسطه فعالیت باکتریها بیشتر میشود که در نهایت باعث افزایش شاخههای جانبی در گیاه میشوند. افزایش تعداد شاخه جانبی نخود با مصرف ریزوبیوم توسط سایر محققان نیز گزارش شده است (خالقنژاد و جباری 2015).
نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز مشخص نمود که بیشترین تعداد شاخه جانبی با مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن (4/14) و 100 درصد کود شیمیایی (9/13) در شرایط کنترل علفهای هرز به دست آمد. همچنین کمترین تعداد شاخه جانبی نیز با میانگین 3/9 در تیمار شاهد (عدم مصرف کود) و عدم کنترل علفهای هرز مشاهده گردید. در تمامی تیمارهای کودی مورد ارزیابی، عدم کنترل علفهای هرز به کاهش معنیدار تعداد شاخه جانبی در بوته منجر شد که این میزان کاهش در تیمار شاهد (عدم مصرف کود) نسبت به سایر تیمارهای کودی چشمگیر بود (جدول 5). در تحقیقی گزارش گردید که تعداد شاخه جانبی رابطه مستقیمی با ارتفاع بوته دارد (حشمتنیا و آرمین 2016). در این تحقیق نیز کاهش ارتفاع بوته نخود در تیمار تداخل علفهای هرز (جدول 3) با کاهش تولید شاخههای جانبی همراه بود. در شرایط عدم کنترل علفهای هرز، به دلیل توان رقابتی بالای علفهای هرز، مواد غذایی موجود در خاک برای رشد مطلوب نخود کاهش یافته و این امر رشد و تولید شاخههای جانبی را محدود میسازد (حشمتنیا و آرمین 2016). از طرفی با کنترل علفهای هرز به دلیل افزایش نفوذ نور به داخل جمعیت گیاهی و کاهش رقابت، انشعابات شاخه و تعداد غلاف در بوته افزایش مییابد (عوضبیگی 2015). عوضبیگی (2015) در نخود و قمری و احمدوند (2015) در لوبیا، کاهش تعداد شاخه فرعی در اثر تداخل با علفهای هرز را گزارش کردند.
جدول 4- ترکیبات تیماری کود و رقم بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام نخود
|
تیمار |
تعداد شاخه جانبی |
تعداد غلاف تک بذری |
تعداد غلاف دوبذری |
تعداد غلاف در بوته |
تعداد دانه در بوته |
وزن صد دانه (g) |
عملکرد کاه (kg.ha-1) |
عملکرد دانه (kg.ha-1) |
|
|
کود |
رقم |
||||||||
|
شاهد (عدم مصرف کود) |
عادل |
e 8/10 |
g 1/10 |
g 31/1 |
g 3/16 |
g 7/12 |
e 3/27 |
f 1/1891 |
f 1/998 |
|
منصور |
abcd 3/12 |
f 3/14 |
gh 26/1 |
f 1/19 |
f 1/17 |
b 7/34 |
d 1/2360 |
e 9/1081 |
|
|
آرمان |
f 5/9 |
de 8/15 |
i 46/0 |
cd 3/21 |
f 5/16 |
d 9/30 |
cd 8/2393 |
d 5/1281 |
|
|
کود زیستی ریزوبیوم |
عادل |
bcde 9/11 |
f 2/14 |
d 52/2 |
def 3/20 |
de 2/19 |
d 0/31 |
e 2/2140 |
d 2/1239 |
|
منصور |
abcd 3/12 |
ef 0/15 |
f 67/1 |
ef 5/19 |
e 3/18 |
a 7/36 |
c 8/2547 |
c 9/1367 |
|
|
آرمان |
de 2/11 |
cd 9/16 |
h 99/0 |
bc 3/22 |
de 8/18 |
cd 0/32 |
b 9/2747 |
b 2/1515 |
|
|
100 % کود شیمیایی |
عادل |
ab 9/12 |
f 3/14 |
b 80/3 |
cde 9/20 |
b 9/21 |
d 8/31 |
e 6/2187 |
c 1/1387 |
|
منصور |
abc 6/12 |
de 9/15 |
ef 89/1 |
def 5/20 |
d 7/19 |
a 4/37 |
b 9/2784 |
c 1/1394 |
|
|
آرمان |
cde 7/11 |
b 6/18 |
gh 12/1 |
b 9/23 |
c 8/20 |
c 1/33 |
b 9/2876 |
b 9/1569 |
|
|
ریزوبیوم + 50 % کود شیمیایی |
عادل |
abc 6/12 |
ef 2/15 |
a 39/4 |
bc 3/22 |
a 0/24 |
c 1/33 |
d 9/2372 |
c 8/1346 |
|
منصور |
a 4/13 |
bc 8/17 |
c 22/3 |
b 5/23 |
a 2/24 |
a 6/37 |
b 3/2805 |
a 9/1634 |
|
|
آرمان |
abc 8/12 |
a 0/21 |
e 03/2 |
a 6/26 |
a 1/25 |
c 0/33 |
a 5/3291 |
a 5/1662 |
|
حروف متفاوت در هر ستون نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
جدول 5- ترکیبات تیماری کود و تداخل علفهای هرز بر عملکرد و اجزای عملکرد نخود
|
تیمار |
تعداد شاخه جانبی |
تعداد غلاف پوک |
تعداد غلاف تک بذری |
تعداد غلاف دوبذری |
تعداد غلاف در بوته |
تعداد دانه در بوته |
|
|
کود |
تداخل علفهای هرز |
||||||
|
شاهد (عدم مصرف کود) |
کنترل علف هرز |
b4/12 |
c28/3 |
c1/17 |
de45/1 |
b3/22 |
d3/20 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
d3/9 |
a33/5 |
f8/9 |
f57/0 |
e5/15 |
g6/10 |
|
|
کود زیستی ریزوبیوم |
کنترل علف هرز |
b6/12 |
d67/2 |
b2/18 |
c17/2 |
b3/23 |
c6/22 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
c9/10 |
b25/4 |
e5/12 |
e28/1 |
d1/18 |
f0/15 |
|
|
100 % کود شیمیایی |
کنترل علف هرز |
a9/13 |
cd03/3 |
a8/20 |
b94/2 |
a5/27 |
b7/26 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
c9/10 |
b90/3 |
e8/11 |
d60/1 |
e2/16 |
f0/15 |
|
|
ریزوبیوم + 50 % کود شیمیایی |
کنترل علف هرز |
a4/14 |
d59/2 |
a6/21 |
a01/4 |
a2/28 |
a9/29 |
|
تداخل تمام فصل علف هرز |
c5/11 |
c33/3 |
d4/14 |
c41/2 |
c2/20 |
e9/18 |
|
حروف متفاوت در هر ستون نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
تعداد غلاف پوک
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که بین تیمارهای کودی، ارقام و همچنین تیمارهای مربوط به تداخل علفهای هرز تفاوت معنیداری از نظر تعداد غلاف پوک در بوته مشاهده شد. این صفت همچنین بهطور معنیداری تحت تأثیر اثرات متقابل کود × تداخل علفهای هرز و رقم × تداخل علفهای هرز قرار گرفت (جدول 2). بر اساس نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز، بیشترین تعداد غلاف پوک در بوته (45/5) در رقم آرمان و در شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز مشاهده گردید (جدول 3). موسوی و همکاران (2009) نیز در تحقیقات خود، اختلاف معنیداری بین ارقام مختلف نخود از لحاظ تعداد غلاف پوک در بوته گزارش کردند.
نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز نشان داد که بیشترین تعداد غلاف پوک در بوته با میانگین 33/5 به تیمار شاهد (عدم مصرف کود) و تداخل تمام فصل علفهای هرز اختصاص یافت. با مصرف کودهای نیتروژنی از تعداد غلافهای پوک در بوته کاسته شد که این کاهش در تیمار تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن بیش از سایر تیمارهای کودی بود. در تمامی تیمارهای کودی مورد ارزیابی، وجین علفهای هرز به کاهش معنیدار تعداد غلاف پوک در بوته منجر شد (جدول 5). عدم دسترسی به نیتروژن در مراحل حساس رشدی، با کاهش تولید مواد فتوسنتزی همراه است که در نهایت به افزایش تعداد غلاف پوک و کاهش تعداد غلاف بارور منجر میگردد، در حالیکه در شرایط کاربرد کود نیتروژن، بهخصوص در تیمار مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن، به دلیل افزایش قابلیت دسترسی گیاه به عناصر غذایی و جذب بیشتر نیتروژن توسط گیاه، سطح برگ و رشد گیاه بهبود یافته و به افزایش فتوسنتز و کاهش تعداد غلافهای نابارور و پوک در گیاه منجر گردید. تحت شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز، به دلیل رقابت گیاه زراعی و علفهای هرز بر سر منابع غذایی، آب و نور، گیاه نخود دسترسی کمتری به منابع مختلف رشد خواهد داشت که در این شرایط با کاهش فتوسنتز، اسیمیلات کمتری تولید شده و در زمان پر شدن دانهها، مواد غذایی محدود تولید شده برای پر شدن غلافها کافی نبوده و بر تعداد غلافهای پوک افزوده خواهد شد.
تعداد غلاف تک بذری در بوته
بر اساس نتایج تجزیه واریانس مندرج در جدول 2، تعداد غلاف تک بذری در بوته به طور معنیداری تحت تأثیر اثرات ساده کود، رقم و تداخل علفهای هرز قرار گرفت. همچنین اثرات متقابل کود × رقم، کود × تداخل علفهای هرز و رقم × تداخل علفهای هرز نیز بر این صفت معنیدار به دست آمدند (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × رقم نشان داد که حداکثر تعداد غلاف تک بذری در بوته (21) به رقم آرمان و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن مربوط بود. در تمامی تیمارهای کودی، بیشترین تعداد غلاف تک بذری به رقم آرمان و کمترین مقدار به رقم عادل تعلق داشت (جدول 4). مصرف کود نیتروژنی تعداد غلاف تک بذری در بوته را بهطور معنیداری افزایش داد که این افزایش در تیمار مصرف تلفیقی ریزوبیوم و کود شیمیایی نیتروژن بیشتر از سایر تیمارهای کودی بود. نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز نشانگر برتری تعداد غلاف تک بذری در تیمار وجین علفهای هرز میباشد. بیشترین غلاف تک بذری در بوته (6/21) با کنترل علفهای هرز و مصرف ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن حاصل شد. کمترین مقدار این صفت (8/9) نیز به تیمار عدم مصرف کود (شاهد) و تداخل تمام فصل علفهای هرز اختصاص یافت (جدول 5). نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز مشخص نمود که بیشترین تعداد غلاف تک بذری در بوته (4/22) به رقم آرمان و در شرایط کنترل علفهای هرز اختصاص داشت (جدول 3). در تحقیق حاضر، بخش زیادی از غلافها در هر سه رقم مورد ارزیابی را غلاف تک بذری تشکیل داد. در تحقیقی، موسوی و همکاران (2009) نیز گزارش کردند که 12 درصد کل غلافها در ارقام مورد مطالعه نخود از نوع دو بذری و مابقی تک بذری بودند.
تعداد غلاف دو بذری در بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد که اثرات ساده کود، رقم و تداخل علفهای هرز بر تعداد غلاف دو بذری در بوته معنیدار گردید. اثرات متقابل کود × رقم، کود × تداخل علفهای هرز و رقم × تداخل علفهای هرز نیز بر صفت مورد نظر معنیدار بودند (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × رقم نشان داد که حداکثر تعداد غلاف دو بذری (39/4) به رقم عادل و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن اختصاص یافت که اختلاف معنیداری با سایر تیمارها داشت. در تمامی تیمارهای کودی، بیشترین و کمترین تعداد غلاف دو بذری به ترتیب به ارقام عادل و آرمان تعلق داشت. همچنین در تمامی ارقام نخود مورد ارزیابی، بیشترین تعداد غلاف دو بذری با مصرف ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به دست آمد (جدول 4). در تحقیقی گزارش گردید که توانایی انحلال فسفات توسط باکتریهای ریزوبیومی مهمترین مکانیسم تحریک رشد گیاه در خاکهایی با حاصلخیزی متوسط تا زیاد میباشد. بنابراین باکتریهای ریزوبیوم نقش دوگانه بسیار مهمی در تأمین دو عنصر حیاتی، نیتروژن و فسفر ایفا نموده و اثر مهمی در بهبود عملکرد گیاه دارند (چابوت و همکاران 1996).
نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز مشخص نمود که بیشترین تعداد غلاف دو بذری در بوته (01/4) با کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن در شرایط کنترل علفهای هرز حاصل شد. در کلیه تیمارهای کودی، وجین علفهای هرز به بهبود معنیدار تعداد غلاف دو بذری در بوته منجر شد. در هر دو شرایط کنترل و تداخل تمام فصل علفهای هرز، بیشترین تعداد غلاف دو بذری به مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن اختصاص داشت (جدول 5).
نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز نشان داد که رقم عادل در شرایط کنترل علفهای هرز از بیشترین تعداد غلاف دو بذری در بوته (93/3) برخوردار بود. با کنترل علفهای هرز در هر سه رقم نخود مورد ارزیابی، میانگین تعداد غلاف دو بذری در بوته افزایش یافت که این افزایش در ارقام عادل، منصور و آرمان به ترتیب 89، 88 و 50 درصد بود (جدول 3). تغییرات تعداد دانه در غلاف کمتر تحت تأثیر عوامل محیطی قرار گرفته و این صفت بیشتر تحت کنترل عوامل ژنتیکی است (قنبری و طاهریمازندرانی 2003). بر اساس نتایج تحقیق حاضر، به نظر میرسد رقم عادل از نظر تخصیص مواد فتوسنتزی به مقصدهای زایشی در مرحله تشکیل غلافها از کارایی بیشتری برخوردار بوده است. از طرفی در شرایط کنترل علفهای هرز و مصرف کود نیتروژن (به ویژه تلفیق ریزوبیوم + کود شیمیایی) به دلیل دسترسی بهتر بوتههای نخود به منابع رشد (نور، آب و مواد غذایی)، رشد رویشی گیاه افزایش یافته و با توسعه و دوام سطح برگ، بر میزان جذب تشعشع خورشیدی افزوده شده است. در این شرایط ریزش گل کمتر شده و مواد فتوسنتزی لازم برای پر شدن غلافها تأمین گردیده است. در حالی که در شرایط تداخل و رقابت با علفهای هرز، رشد رویشی و زایشی گیاه محدود شده و گلدهی و غلافبندی کمتری صورت گرفته است.
تعداد غلاف در بوته
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها (جدول 2)، اثرات ساده کود، رقم و تداخل علفهای هرز و همچنین اثرات متقابل کود × رقم، کود × تداخل علفهای هرز و رقم × تداخل علفهای هرز بر تعداد غلاف در بوته معنیدار بود. نتایج مقایسه میانگین مربوط به اثر متقابل کود × رقم نشان داد که بیشترین تعداد غلاف در بوته (6/26) به رقم آرمان و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن و کمترین تعداد (3/16) به رقم عادل در شرایط عدم مصرف کود اختصاص یافت. در هر سه رقم مورد ارزیابی، بیشترین تعداد غلاف در بوته با کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به دست آمد. از طرفی در تمامی تیمارهای کودی، رقم آرمان دارای بالاترین تعداد غلاف در بوته نسبت به سایر ارقام بود (جدول 4). تعداد غلاف در بوته، یکی از اجزای مهم عملکرد میباشد، زیرا غلاف از یک طرف در برگیرنده تعداد دانه بوده و از طرف دیگر تأمین کننده مواد فتوسنتزی مورد نیاز برای دانهها میباشد و در مراحل اولیه پرشدن دانه از طریق فتوسنتز، در رشد و تکامل دانه مشارکت میکند. به طوریکه تعداد غلاف بیشتر، اغلب با افزایش عملکرد نهایی گیاهان همراه است (شادفر و شمس 2018). به طور کلی تعداد غلاف در بوته به رقم بستگی دارد (ایاز و همکاران 2004)، با این وجود، عوامل محیطی و شیوههای مدیریت زراعی هم میتوانند غلافهای تولید شده در گیاه را تحت تأثیر قرار دهند (نات و همکاران 1987). تلقیح بذر با ریزوبیوم در افزایش گرهزایی و بهبود رشد و عملکرد حبوبات مؤثر است (یاداو و همکاران 2011). افزایش تعداد غلاف در بوته در گیاهان حاصل از بذرهای تلقیح شده را میتوان به تأثیر ریزوبیوم بر فراهمی نیتروژن، جذب عناصر غذایی، افزایش برخی فعالیتهای آنزیمی و توسعه بیشتر ریشه نسبت داد. اثر مثبت تلقیح بذر با ریزوبیوم بر تعداد غلافهای نخود در سایر تحقیقات نیز گزارش شده است (خایتو و همکاران 2016).
نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز نشان داد که با کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن همراه با وجین علفهای هرز بیشترین تعداد غلاف در بوته (2/28) تولید شد، در حالیکه کمترین تعداد غلاف در بوته (5/15) به تیمار عدم مصرف کود و تداخل تمام فصل علفهای هرز مربوط بود. در تمامی تیمارهای کودی، تعداد غلافهای تولید شده در شرایط وجین علفهای هرز بهطور معنیداری بیشتر از تداخل تمام فصل علفهای هرز بود (جدول 5). در دسترس بودن نیتروژن میتواند فشار رقابت علفهای هرز با گیاه زراعی را کاهش دهد (شفیق و همکاران 1994). در تحقیقی گزارش گردید که بوتههای نخود حاصل از بذرهای تلقیح شده با ریزوبیوم نسبت به تیمار شاهد (عدم مصرف کود) تعداد غلاف بیشتری در بوته داشتند (توگای و همکاران 2008).
نتایج حاصل از مقایسه میانگین اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز مشخص نمود که بیشترین تعداد غلاف در بوته (8/26) در رقم آرمان و در شرایط کنترل علفهای هرز مشاهده شد. در هر سه رقم مورد ارزیابی، کنترل علفهای هرز منجر به افزایش معنیدار تعداد غلاف در بوته گردید که در این بین، در رقم عادل اثر مثبت وجین علفهای هرز بر تعداد غلاف در بوته بیش از سایر ارقام بود (جدول 3). بالا بودن تعداد غلاف در بوته در تیمار وجین علفهای هرز میتواند ناشی از عدم رقابت علفهای هرز با گیاه نخود در مزرعه باشد. گیاه نخود به دلیل سرعت رشد پایین و توسعه محدود برگها در مراحل اولیه رشد و استقرار، قادر به رقابت با علفهای هرز نیست (کاشیک و همکاران 2014). در شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز، به دلیل نبود فضای کافی از تعداد شاخه جانبی نخود کاسته شده (جدول 5) و با کاهش تعداد شاخههای جانبی، تعداد غلاف در بوته نیز کاهش یافته است. در شرایط تداخل علفهای هرز، کاهش تولید مواد فتوسنتزی سبب میشود که حداکثر تعداد غلاف در هر بوته تولید نشود که دلیل این امر کاهش تولید غلاف در بوته یا ریزش غلافهای ضعیف و نارس میباشد (حشمتنیا و آرمین 2016). در آزمایشی اعلام گردید که کنترل علفهای هرز، تعداد غلاف در بوته نخود را به میزان 44 درصد بهبود بخشید (عوضبیگی 2015). به گزارش اِمنکی و همکاران (2010)، در بین روشهای مختلف مدیریت علفهای هرز، بیشترین تعداد غلاف در بوته در تیمار وجین دستی مشاهده گردید.
تعداد دانه در بوته
نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان دهنده اثر معنیدار تیمارهای کود نیتروژن و تداخل علفهای هرز بر تعداد دانه در بوته میباشد. همچنین اثرات متقابل کود × رقم، کود × تداخل علفهای هرز و رقم × تداخل علفهای هرز بر این صفت معنیدار بود (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × رقم مشخص نمود که بیشترین تعداد دانه در بوته (1/25) به رقم آرمان و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن اختصاص یافت که اختلاف معنیداری با دو رقم دیگر در تیمار کودی مذکور نداشت. در شرایط عدم مصرف کود نیتروژن، رقم عادل از تعداد دانه کمتری در مقایسه با دو رقم دیگر برخوردار بود، در حالی که در شرایط تلقیح بذرها با ریزوبیوم و تیمار مصرف 100 درصد کود شیمیایی نیتروژن، بیشترین تعداد دانه به این رقم اختصاص داشت (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز نشان داد که بیشترین تعداد دانه در بوته (9/29) با مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن و وجین علفهای هرز به دست آمد که اختلاف معنیداری با سایر تیمارها داشت (جدول 5). در تمامی تیمارهای کودی، با کنترل علفهای هرز بر تعداد دانه در بوته افزوده شد و بیشترین میزان افزایش در تیمار شاهد (عدم مصرف کود) مشاهده گردید. کنترل علفهای هرز در تیمارهای شاهد (عدم مصرف کود)، کود زیستی ریزوبیوم، مصرف 100 درصد کود شیمیایی نیتروژن و مصرف ترکیبی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به ترتیب به افزایش 92، 51، 78 و 58 درصدی تعداد دانه در بوته منجر گردید (جدول 5). در گیاه نخود نیز همانند اکثر گیاهان زراعی، تعداد دانه در بوته نقش مؤثری در تعیین عملکرد دارد (خالقنژاد و جباری 2015). با مصرف کود نیتروژن و وجین علفهای هرز، منابع مورد نیاز گیاه نخود در دسترس بوده و شرایط برای حداکثر توان فتوسنتزی گیاه فراهم میباشد. از اینرو افزایش تعداد دانه در بوته تحت تیمارهای کوددهی و کنترل علفهای هرز را میتوان به بیشتر بودن تعداد شاخه جانبی و تعداد غلافها و کاهش تعداد گلهای عقیم و غلافهای پوک در این شرایط نسبت داد (جداول 3، 4 و 5). عدم تأمین مواد فتوسنتزی لازم برای رشد جنین و تکامل دانه، از دلایل عمده پایین بودن تعداد دانه در بوته در شرایط عدم مصرف کود (شاهد) میباشد. کود نیتروژن به دلیل بالا بردن دوام سطح برگ، موجب افزایش راندمان فتوسنتزی در واحد سطح شده و با حفظ فرآیند انتقال مواد غذایی به سوی گل و میوه، موجب افزایش تعداد دانه در بوته و عملکرد گیاه میشود (چیما و همکاران 2001). مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به دلیل افزایش جذب عناصر غذایی، فتوسنتز و رشد ریشه، با افزایش تعداد شاخههای جانبی و کاهش ریزش گلهای بارور همراه بوده و در نهایت به افزایش تعداد غلاف و تعداد دانه در بوته منجر میشود (خالقنژاد و جباری 2015).
نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز گویای این مطلب بود که در هر سه رقم نخود مورد ارزیابی، وجین علفهای هرز موجب بهبود معنیدار تعداد دانه در بوته گردید. بیشترین میزان تعداد دانه در بوته (2/25) به رقم عادل در شرایط وجین علفهای هرز اختصاص یافت، در حالیکه کمترین میزان (7/13) نیز به همین رقم و تحت شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز مربوط بود که این امر نشان دهنده حساسیت بیشتر رقم عادل به رقابت با علفهای هرز میباشد (جدول 3). در شرایط عدم کنترل علفهای هرز، با افزایش سایهاندازی و رقابت علفهای هرز، فتوسنتز و به دنبال آن تجمع ماده خشک گیاه زراعی کاهش یافته و از سهم مواد تخصیص یافته به دانهها کاسته میشود. در این شرایط رقابت بین گلهای اولیه با گلهایی که بعداً تشکیل میشوند و رقابت بین دانهها برای جذب بیشتر مواد فتوسنتزی باعث میشود تا دانههای کمتری تشکیل شده و از رشد دانههایی که از قدرت کمتری در جذب مواد برخوردار هستند، ممانعت به عمل آید (عوضبیگی 2015). اکبری و همکاران (2010) اظهار داشتند که در تیمار عدم کنترل علفهای هرز، در اثر رقابت علفهای هرز با نخود و کاهش کارایی فتوسنتز گیاه، از تعداد دانه در غلاف کاسته شد. در تحقیقی دیگر گزارش شده که اگر 5 تا 7 هفته پس از کاشت لوبیا، علفهای هرز کنترل نشوند، تعداد دانه در بوته به شدت کاهش مییابد (آگویو و ماسیوناس 2003).
وزن صد دانه
بر اساس نتایج تجزیه واریانس دادهها (جدول 2)، اثرات ساده کود، رقم و تداخل علفهای هرز بر وزن صد دانه نخود معنیدار بود. همچنین اثرات متقابل کود × رقم و رقم × تداخل علفهای هرز نیز بر وزن صد دانه معنیدار گردید (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × رقم نشان دهنده برتری رقم منصور از نظر وزن صد دانه در مقایسه با ارقام عادل و آرمان در همه تیمارهای کودی میباشد. بیشترین وزن صد دانه (6/37 گرم) به رقم منصور و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن اختصاص یافت که تفاوت معنیداری با وزن صد دانه همین رقم در تیمارهای مصرف کود زیستی و 100 درصد کود شیمیایی نداشت (جدول 4). نیتروژن قابل دسترس علاوه بر بهبود توسعه برگها میتواند به حفظ دوام برگها جهت انجام فعالیتهای فتوسنتزی در طول دوره رشد کمک کرده و با حمایت مناسب از اندامهای زایشی، باعث افزایش تعداد گلها و تلقیح بهتر شده و در نهایت با تخصیص مواد فتوسنتزی بیشتر به دانهها، به بزرگ شدن دانه و افزایش وزن صد دانه در واحد سطح منجر میشود (سلیمانی و اصغرزاده 2010). افزایش وزن صد دانه در گیاهان حاصل از بذرهای تلقیح شده با کود زیستی ریزوبیوم نیز میتواند به دلیل بهبود رشد ریشه، تثبیت نیتروژن، دسترسی بهتر و بیشتر به آب و مواد غذایی و افزایش اسیمیلاسیون مواد فتوسنتزی به دلیل بهبود سطح برگ و رنگدانههای فتوسنتزی در این تیمار باشد که در نهایت با افزایش تولید اسیمیلات و انتقال مواد فتوسنتزی از منبع به مخزن، به بهبود وزن صد دانه نخود منجر میشود (نیوکی و ناکیدمی 2016).
بر اساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز، در همه ارقام مورد ارزیابی، به ویژه در رقم عادل، وزن صد دانه نخود در شرایط وجین علفهای هرز بهطور معنیداری بیشتر از تیمار تداخل تمام فصل علف هرز بود. بیشترین وزن صد دانه نخود (4/37 گرم) در رقم منصور و در شرایط کنترل کامل علفهای هرز و کمترین مقدار (2/29 گرم) در رقم عادل و در شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز مشاهده گردید (جدول 3). بیشتر علفهای هرز از رشد اولیه سریعتری نسبت به گیاهان زراعی از جمله نخود برخوردارند و به همین دلیل قادر به مهار رشد گیاه زراعی بوده و میتوانند فتوسنتز و عملکرد گیاه زراعی را تحت تأثیر قرار دهند (تِپه و همکاران 2011). رقابت گیاه زراعی و علفهای هرز بر سر نور، آب و مواد غذایی در شرایط عدم کنترل علفهای هرز میتواند به عنوان مهمترین عامل کاهش وزن صد دانه و عملکرد دانه نخود در نظر گرفته شود.
عملکرد دانه تک بوته
بین تیمارهای کودی، ارقام و تداخل علفهای هرز از نظر عملکرد دانه تک بوته تفاوت آماری معنیداری وجود داشت، با این حال هیچکدام از اثرات متقابل تیمارها بر صفت مذکور معنیدار نگردید (جدول 2). بر اساس نتایج مقایسه میانگین، کاربرد کودهای نیتروژنی در مقایسه با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) منجر به افزایش معنیدار عملکرد دانه تک بوته گردید. بیشترین عملکرد دانه تک بوته (89/4 گرم) با مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن حاصل شد. با کاربرد کود زیستی، 100 درصد کود شیمیایی نیتروژن و ترکیب کود زیستی + 50 درصد کود شیمیایی، میانگین عملکرد دانه تک بوته نخود در مقایسه با تیمار شاهد (عدم مصرف کود) بهترتیب 23، 24 و 36 درصد افزایش یافت (شکل 2). باکتریهایی مانند ریزوبیوم از طریق ساز و کارهایی مانند تولید سیدروفورها، سنتز آنتی بیوتیکها، تولید هورمونهای گیاهی، افزایش جذب فسفر توسط گیاه، کمک به جذب نیتروژن و سنتز آنزیمهایی که مقدار اتیلن در گیاه را تنظیم میکنند، میتوانند در کنار کود نیتروژن به توسعه بهتر ریشه و در نتیجه تحریک رشد رویشی گیاه کمک کنند (عبدالجلیل و همکاران 2007). تلقیح بذر با باکتری مناسب موجب افزایش معنیدار وزن خشک اندام هوایی و عملکرد دانه در نخود میگردد (اختر و سیدیکی 2008). با مقایسه ارقام نخود نیز مشخص شد که بیشترین (86/4 گرم) و کمترین (94/3 گرم) عملکرد دانه تک بوته به ترتیب به رقمهای آرمان و عادل تعلق داشت (شکل 3). نتایج مقایسه میانگین تیمارهای علف هرز حاکی از برتری 42 درصدی عملکرد دانه تک بوته در تیمار وجین علفهای هرز نسبت به شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز بود، بهطوری که میانگین عملکرد دانه بوته از 6/3 گرم به 1/5 گرم افزایش یافت (شکل 4). با توجه به اینکه وجین تمام فصل علفهای هرز امکان حداکثر استفاده از شرایط محیطی (از جمله نور، آب و مواد غذایی) را برای گیاه زراعی فراهم میکند، برتری این تیمار نسبت به شرایط تداخل علفهای هرز قابل انتظار بود. در تحقیقی گزارش گردید که تداخل علفهای هرز میتواند عملکرد دانه نخود را بیش از 85 درصد کاهش دهد (راتنام و همکاران 2011).
شکل 2- عملکرد دانه تک بوته نخود تحت تأثیر منابع مختلف کود نیتروژن
حروف متفاوت نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
شکل 3- عملکرد دانه تک بوته نخود تحت تأثیر ارقام مختلف
حروف متفاوت نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
شکل 4- عملکرد دانه تک بوته نخود تحت تیمار علف هرز
حروف متفاوت نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
عملکرد کاه
عملکرد کاه نخود بهطور معنیداری تحت تأثیر تیمارهای کود، رقم و همچنین تداخل علفهای هرز قرار گرفت. اثر متقابل کود × رقم نیز بر این صفت معنیدار بود (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × رقم نشان داد که بیشترین عملکرد کاه نخود (5/3291 کیلوگرم در هکتار) به رقم آرمان و کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن و کمترین مقدار (1/1891 کیلوگرم در هکتار) به رقم عادل در شرایط عدم مصرف کود اختصاص یافت. در تمامی تیمارهای کودی، کمترین و بیشترین عملکرد کاه به ترتیب به ارقام عادل و آرمان مربوط بود. در هر سه رقم مورد بررسی، مصرف کود زیستی یا کود شیمیایی نیتروژن به افزایش عملکرد کاه منجر شد که این افزایش عملکرد با کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن نسبت به سایر سطوح کودی چشمگیر بود (جدول 4). بهبود رشد گیاه در اثر تلقیح بذر با کودهای زیستی را میتوان به تأثیر این میکروارگانیسمها بر فعالیتهای فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاه، تثبیت نیتروژن و ترشح هورمونهایی نظیر سیتوکینین و اکسین که جذب آب و مواد غذایی را تحریک میکنند، نسبت داد (اِلزینی 2007).
در شرایط عدم وجین علفهای هرز، بوتههای نخود از عملکرد کاه کمتری برخوردار بودند (3/2369 کیلوگرم در هکتار). با وجین علفهای هرز، میانگین عملکرد کاه با 8/13 درصد افزایش به 4/2697 کیلوگرم در هکتار رسید (شکل 5). با مدیریت علفهای هرز در اوایل فصل که رشد و نمو و سرعت تجمع ماده خشک در نخود پایین است، رقابت علفهای هرز حذف یا کاهش یافته و در نتیجه گیاه زراعی نخود توانسته از منابع غذایی، نور و آب حداکثر استفاده را بنماید. در تحقیقی گزارش گردید که تداخل علفهای هرز به کاهش 63 درصدی عملکرد کاه در گیاه نخود منجر گردید (اَلتهابی و همکاران 1994).
شکل 5- عملکرد کاه نخود تحت تیمار علف هرز
حروف متفاوت نشانگر اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد میباشد (آزمون دانکن).
عملکرد دانه در واحد سطح
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات ساده کود، رقم و تداخل علفهای هرز بر عملکرد دانه نخود معنیدار بود، همچنین اثرات متقابل کود × رقم و رقم × تداخل علفهای هرز نیز بر این صفت معنیدار گردید (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل کود × رقم مشخص نمود که کاربرد کود نیتروژن، بهخصوص مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به افزایش معنیدار عملکرد دانه در هر سه رقم مورد ارزیابی منجر شد. بیشترین عملکرد دانه (5/1662 کیلوگرم در هکتار) به رقم آرمان در شرایط کاربرد ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن تعلق داشت که تفاوت معنیداری با رقم منصور و کاربرد ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن نداشت (جدول 4). افزایش عملکرد دانه ارقام مورد مطالعه در شرایط کاربرد کود نیتروژن (بهویژه مصرف تلفیقی کودها) را میتوان به بیشتر بودن ارتفاع بوته، تعداد شاخه جانبی، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته و وزن صد دانه در این شرایط نسبت داد (جداول 3، 4 و 5). نیتروژن یکی از مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز در چرخه زندگی گیاه است که در تمام مراحل زیستی و در ساختمان بسیاری از ترکیبات مانند کلروفیل، اسیدهای آمینه، اسیدهای نوکلئیک، هورمونهای گیاهی (مانند سیتوکینین) و آنزیمهای گیاهی (نیتریت ردوکتاز، نیترات ردوکتاز و نیتروژناز) نقش داشته و در تنظیم روابط عناصر غذایی و رشد گیاه مؤثر است، بنابراین مصرف این نوع کود به عنوان استارتر ضروری است. در تحقیقی اعلام گردید که با مصرف 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، افزایش معنیداری در تعداد غلاف در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی نخود مشاهده شد (مکنزی و هیل 1995). اثرات مثبت تلقیح بذر نخود با ریزوبیوم علاوه بر تأمین نیتروژن مورد نیاز محصول (توگای و همکاران 2008)، به توانایی این باکتریها در سنتز فیتوهورمونهایی مانند اکسین مربوط است که در تقویت و توسعه سیستم ریشه و افزایش جذب آب و مواد مغذی نقش قابل توجهی دارند (وِرنر و نیوتن 2005).
بر اساس نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل رقم × تداخل علفهای هرز، کنترل علفهای هرز در تمام ارقام مورد ارزیابی به افزایش عملکرد دانه نخود منجر گردید که این افزایش در رقم عادل نسبت به دو رقم دیگر بیشتر بود. بیشترین عملکرد دانه در واحد سطح (5/1726 کیلوگرم در هکتار) به رقم آرمان در شرایط کنترل علفهای هرز تعلق داشت. با کنترل علفهای هرز، میانگین عملکرد دانه ارقام عادل، منصور و آرمان در مقایسه با تیمار تداخل تمام فصل علفهای هرز به ترتیب 62، 37 و 34 درصد افزایش یافت (جدول 3). قدرت رقابتی پایینتر رقم عادل نسبت به دو رقم دیگر را میتوان به ارتفاع بوته کمتر این رقم نسبت داد (جدول 3). نتایج این تحقیق نشان میدهد که مدیریت ضعیف علفهای هرز یکی از مهمترین عوامل محدود کننده عملکرد دانه در نخود است. کاهش عملکرد دانه در شرایط تداخل علفهای هرز را میتوان به اثرات نامطلوب رقابت علفهای هرز با گیاه زراعی از طریق کاهش دسترسی به منابع و اثرات منفی آن بر ارتفاع بوته و اجزای عملکرد (جداول 3، 4 و 5) نسبت داد که در نهایت به افت عملکرد نهایی دانه منجر میگردد. در صورت کنترل مؤثر علفهای هرز، با افزایش تولید ماده خشک (قبل از شروع فاز زایشی)، توان فتوسنتزی گیاه بهبود یافته و مواد فتوسنتزی لازم برای پر شدن دانهها فراهم شده و حداکثر وزن صد دانه، تعداد دانه در غلاف و عملکرد دانه حاصل میشود (خالقنژاد و جباری 2015). به گزارش محمدی و همکاران (2004)، با افزایش طول دوره تداخل علفهای هرز، به دلیل اثر سوء علفهای هرز بر فتوسنتز گیاه، تعداد شاخههای بارور و تعداد غلاف در بوته، ماده خشک کمتری به تولید دانه اختصاص یافته و عملکرد دانه کاهش مییابد.
با وجود اینکه اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز بر برخی از اجزای عملکرد از جمله تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در بوته معنیدار بود، ولی بر صفت عملکرد دانه معنیدار نگردید (جدول 2). به نظر میرسد یکی از دلایل آن، عدم معنیداری اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز بر صفت وزن صد دانه نخود است که میتواند با تعداد دانه کمتر در بوته و عدم کاهش قابل ملاحظه مواد فتوسنتزی تخصیص یافته به دانه در شرایط تداخل تمام فصل علفهای هرز مرتبط باشد. نتایج این تحقیق نشان داد با وجود اینکه عملکرد دانه تحت تأثیر اثر متقابل کود × تداخل علفهای هرز قرار نگرفت، اما افزایش عملکرد در شرایط کاربرد کود نیتروژن، بهخصوص مصرف تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن، به همراه کنترل علفهای هرز نسبت به تیمار عدم کوددهی تحت شرایط آلودگی به علفهای هرز چشمگیر و قابل قبول بود.
نتیجهگیری
از نتایج کاربردی این تحقیق برای کشاورزان میتوان به این نکته اشاره کرد، با توجه به برتری تیمار تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن در بیشتر صفات مورد ارزیابی در این تحقیق، کاربرد ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن به عنوان راهکاری برای کاهش مصرف کودهای شیمیایی در راستای کشاورزی پایدار توصیه میشود. در بین ارقام مورد ارزیابی نیز در اغلب صفات، رقم آرمان برتر از سایر ارقام بود. بیشترین تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در بوته، عملکرد کاه و عملکرد دانه به رقم آرمان و مصرف تلفیقی کود زیستی و 50 درصد کود شیمیایی اختصاص یافت. کنترل علفهای هرز، همه صفات مورد مطالعه را بهبود بخشید. در شرایط وجین علفهای هرز، بیشترین ارتفاع بوته، تعداد غلاف تک بذری، تعداد غلاف در بوته و عملکرد دانه به رقم آرمان مربوط بود. نتایج این تحقیق نشان داد که بیشترین تعداد شاخه جانبی، تعداد غلاف تک بذری، تعداد غلاف دو بذری، تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در بوته با کاربرد تلفیقی ریزوبیوم + 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن و وجین علفهای هرز به دست آمد. به طور کلی، نتایج این تحقیق نشان داد که رقم آرمان میتواند به عنوان بهترین رقم در شرایط آب و هوایی خرم آباد در نظر گرفته شود. از طرفی، تلقیح بذر با ریزوبیوم به همراه مصرف 50 درصد کود شیمیایی نیتروژن مورد نیاز گیاه و کنترل علفهای هرز میتواند عملکرد نخود را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
سپاسگزاری
تیم نویسندگان مقاله از ریاست محترم مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خرم آباد، جناب آقای دکتر منوچهر سیاح فر بابت همکاری در راستای انجام این تحقیق کمال تشکر را دارند.
)