نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
گروه کشاورزی، واحد فراهان، دانشگاه آزاد اسلامی، فراهان، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسنده [English]
Abstract
In order to evaluate the effect of simultaneous cropping with legumes and application of chemical and biological fertilizers on nitrogen agronomic efficiency of corn, this study was carried out in field of agricultural research of Arak Payame Noor University in 2011. A factorial arrangement of treatments in a randomized complete block design with three replications was used. Methods of plant nutrition (M0= inoculation with azotobacter, M1= inoculation with azotobacter + 37.5 Kg.ha-1 of rare nitrogen with foliar application method, M2= inoculation with azotobacter+150 Kg.ha-1 of rare nitrogen mix with soil) and simultaneous cropping treatment of legumes, (S1= corn + alfalfa, S2= corn + bitter vetch, S3= corn + mung bean, S4= corn + chickpea, S5= corn + vetch) were assigned in plots. Each sub plot consisted of 4 rows, 6 m long with 60 cm between rows space and 20 cm between plants on the rows and S.C Apex hybrid was used. Results showed that the methods of nutrition effect on the characteristics such as stem height, number of grain per ear, wet weight of ear, harvest index of legumes, biological yield of corn, productivity index, grain yield of legumes, nitrogen agronomic efficiency and yield of wet forage was significant. Effect of simultaneous cropping treatment on the number of green leaf, number of grain per ear, wet weight of ear, harvest index of legumes, biological yield of corn, productivity index, harvest index of ear, grain yield of legumes, nitrogen agronomic efficiency and yield of wet forage was significant. The maximum and minimum of yield of wet forage (52.2 and 32.2 ton.ha-1) were obtained with the inoculation with azotobacter + 150 Kg.ha-1 nitrigen + Simultaneous cropping of bitter vetch and corn and inoculation with azotobacter + non application of nitrogen + Simultaneous cropping of corn and alfalfa treatments, respectively.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
کشت مخلوط می تواند به عنوان یک عامل مهم و موثر در کشاورزی پایدار باشد که نظر به نیاز متفاوت گونه ها در مخلوط، رقابت برون گونه ای نیز کمتر خواهد بود. تحقیقات نشان میدهد که برتری زیستی زراعت مخلوط نتیجه استفاده کامل تر از منابع رشد است (واندرمیر 1992). به طور کلی کشت توأم هنگامی سودمند است که گیاهان، ریشه هایی با طول متفاوت داشته و طول ساقه و نحوه رشد آنها نیز در رقابت نوری متفاوت باشد. اگر دو گیاه دارای طول ساقه و یا نحوه رشد یکسانی باشند، مسئله سایه اندازی و رقابت نوری در میزان عملکرد آنها مؤثر واقع می شود. متفاوت بودن نوع گیاهان در کشت مخلوط از نزول احتمالی عملکرد به دلیل کاهش آفات و بیماری ها و خفه کردن علف های هرز جلوگیری می کند (مجنون حسینی و کولار 1367). استفاده از گیاهان خانواده غلات به عنوان علوفه در حال گسترش است، ولی این گیاهان نسبت به لگومها ارزش غذایی کمتری دارند، چرا که پروتئین خام آنها پایین است. مخلوط گراس -لگوم ترکیب مناسبی است، زیرا در این ترکیب، ضمن بالا بودن عملکرد، کیفیت علوفه نیز افزایش می یابد. از طرفی، لگومها به دلیل داشتن پروتیئن و مواد معدنی بیشتری می توانند در کشت مخلوط با غلات، کمبود پروتئین آنها را جبران می کنند (کارداگ 2004).
ذرت به عنوان یک گیاه زراعی دو منظوره (دانه ای و علوفه ای) سومین گیاه زراعی مهم در جهان است که در تغذیه انسان و دام نقش مهمی دارد. علوفه ذرت نه تنها انرژی زیادی برای دام تولید می کند بلکه به دلیل نداشتن ترکیبات مضر تغذیه ای مانند اسید پروسیک و اسید اگزالیک که در گیاهانی مانند سورگوم وجود دارند، در تمامی مراحل رشد، توسط دام قابل مصرف می باشد (دهمرده و همکاران 2009). اخیراً، سیستم های کشت متفاوتی از جمله تناوب زراعی، کشتهای تأخیری و کشت مخلوط غلات یکساله با لگومها را برای افزایش تولید در کشاورزی معرفی می کنند و کشت مخلوط غلات با لگومها امروزه بطور وسیعی در مناطق مختلف جهان گسترش یافته است (کاروترس و همکاران 2000). جوانمرد (1388) گزارش کرد که در کشت مخلوط ذرت با چند لگوم (گاودانه، لوبیا، ماشک گل خوشه ای و شبدر برسیم)، بیشترین مقدار عملکرد متعلق به کشت مخلوط ذرت با ماشک گل خوشه ای بود که این امر ممکن است ناشی از رشد سریع ماشک گل خوشه ای در مراحل اولیه نسبت به سایر لگوم ها باشد. سایر تحقیقات نشان داد که کشت مخلوط نواری یونجه های یکساله و جو باعث ایجاد پوشش گیاهی مناسب و تأمین نیتروژن برای گیاه بعدی شد و میزان علف های هرز حدود 65 درصد کاهش یافت. علاوه بر این، حدود 66 تا 140 کیلوگرم در هکتار نیتروژن در خاک تثبیت شد، هرچند عملکرد جو نسبت به تک کشتی حدود 18 درصد کاهش یافت (قمر و همکاران 1999). نتایج محققان در ارزیابی کارایی جذب و مصرف نیتروژن در کشت مخلوط ذرت نشان داد که تیمار کشت خالص ذرت با میانگین 94/92 کیلوگرم در هکتار و تیمار کشت مخلوط (دو ردیف ذرت + شش ردیف گندم) با میانگین 11/38 کیلوگرم در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار نیتروژن جذب شده از خاک را به خود اختصاص دادند (کوچکی و همکاران 1391).
استفاده از کودهای زیستی حاوی آزوسپریلیوم و ازتوباکتر به جای کودهای شیمیایی موجب فراهم کردن مواد غذایی مورد نیاز گیاه و افزایش رشد می شوند و در نهایت افزایش عملکرد گیاه را به دنبال دارند (یو و همکاران 2005 ; دی و همکاران 2004). با توجه به نتایج تحقیقات پژوهشگران تلقیح با ازتوباکتر به طور متوسط افزایشی معادل 10 تا 15 درصد در عملکرد گیاهان مختلف دارد (ایدریس 2005 ; وی سی 2004). در تحقیق دیگری گزارش کردند که ازتوباکتر علاوه بر تثبیت نیتروژن، با تولید مواد محرک رشد گیاهی و سنتز اسیدهای آلی سبب بهبود رشد ریشه و متعاقب آن افزایش سرعت جذب آب و عناصر غذایی گردیده و از این طریق در افزایش عملکرد تأثیرگذار می باشد (سینگ و همکاران 2004). با عنایت به اهمیت تغذیه گیاهی و تولید پایدار این پژوهش به منظور بررسی چند کشتی همزمان با لگومها و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی بر کارآیی زراعی نیتروژن ذرت انجام شده است. هدف اصلی از کشت گیاهان لگوم، برداشت دانه از آنها نبوده. بلکه اهداف زیر مدنظر بوده است.
تثبیت بیولوژیکی نیتروژن توسط لگومها در جهت تأمین بخشی از نیاز نیتروژن ذرت در یک نظام زراعی پایدار.
با توجه به فاصله بین ردیفی زیاد (60 سانتیمتر) در زراعت ذرت، در نتیجه حدود 30 تا 40 روز ابتدای رشد بطئی و کند ذرت، تبخیر سطحی آب و رشد سریع علف های هرز معمولا مشکل ساز است. بنابراین با اسقرار و سایه اندازی گیاهان لگوم در حدفاصل پشته های کشت و تأثیر آنها در کاهش تبخیر سطحی آب و کاهش رشد علف های هرز اهمیت خاصی خواهد داشت.
در صورت موفقیت ادامه رشد گیاه لگوم تا پایان فصل رشد و نمو ذرت، برداشت توأم علوفه ذرت و گیاهان لگوم (با توجه به بالا بودن درصد پروتئین علوفه لگومها) باعث افزایش کیفیت علوفه مصرفی در دامداری ها می شود.
حتی در مواقعی که گیاهان لگوم نتوانند در سایه ذرت به رشد خود ادامه دهند و رشد مطلوبی نداشته باشند، علاوه بر کارکرد کاهش تبخیر سطحی و کاهش رشد علف های هرز، می توان پس از برداشت ذرت، بیوماس بجا مانده از لگومها را از طریق شخم به خاک برگرداند و باعث افزایش ماده آلی خاک شد.
در صورت موفقیت این طرح، می توان با کاشت لگومها در حدافاصل پشته های سایر گیاهان زراعی در زمین های زراعی کمی شیبدار، علاوه بر افزایش حاصلخیزی خاک، از طریق کاهش سرعت حرکت آب داخل ردیف های کشت، باعث کاهش فرسایش آبی شد.
مواد و روش ها
این آزمایش در سال زراعی 1390 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور استان مرکزی واقع در شهرستان اراک با خاک زراعی شنی لومی اجرا گردید. این مزرعه تحقیقاتی در 34 درجه و 5 دقیقه عرض شمالی و 49 درجه و 42 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ واقع شده است. ارتفاع از سطح دریا 1757 متر می باشد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج آزمایش خاک مزرعه و میانگین دما و بارندگی در طول فصل رشد در جدول 1 و 2 آورده شده است.
جدول 1- میانگین دما و بارندگی ایستگاه هواشناسی شهرستان اراک در سال زراعی 90-1389
|
ماه |
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
تیر |
مرداد |
شهریور |
|
میانگین بارندگی (میلی متر) |
0 |
3/14 |
3/20 |
5/40 |
1/12 |
4/71 |
5/34 |
7/23 |
4/0 |
2/1 |
0 |
0 |
|
میانگین دما (درجه سانتیگراد) |
6/19 |
11 |
6/6 |
7/0- |
1/0- |
6 |
8/11 |
17 |
7/23 |
9/27 |
28 |
23 |
جدول 2- نتایج تجزیه خاک
|
عمق خاک |
اسیدیته عصاره اشباع |
ازت کل (درصد) |
فسفر قابل جذب (پی پی ام) |
پتاسیم قابل جذب (پی پی ام) |
شن (درصد) |
سیلت (درصد) |
رس (درصد) |
بافت
|
|
30-0 |
5/7 |
03/0 |
10 |
235 |
36 |
39 |
25 |
شنی لومی |
تیمار روش های مختلف تغذیه گیاهی در سه سطح شامل تلقیح با ازتوباکتر + عدم مصرف نیتروژن، تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بصورت محلول پاشی و تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بصورت خاک مصرف و تیمار چند کشتی همزمان با گیاهان لگوم در پنج سطح شامل: کشت ذرت + یونجه، کشت ذرت + خلر، کشت ذرت + ماش سبز، کشت ذرت + نخود و کشت ذرت + گاودانه بود. با توجه به اینکه گونه های مختلف گیاهان لگوم از طریق تثبیت نیتروژن قادر به تأمین تمام نیتروژن مورد نیاز ذرت نیستند، بنابراین برای رسیدن به حداکثر پتانسیل عملکرد ذرت، لازم است بصورت تغذیه تلفیقی مقدار کود شیمیایی نیز مصرف گردد. زمین مورد نظر در سال قبل از آزمایش زیر کشت آفتابگردان بود. همچنین برای افزایش کارآیی تثبیت زیستی نیتروژن توسط لگومها، بذر گونه های مختلف لگوم بکار برده شده در این تحقیق هر کدام با باکتری همزیست خود تلقیح شدند. هر کرت آزمایشی شامل چهار ردیف کاشت به طول 6 متر، فاصله بین ردیف های کاشت 60 سانتیمتر، فاصله روی ردیف 20 سانتیمتر بوده و از رقم ذرت Apex استفاده شد. تراکم کاشت تمامی گیاهان لگوم (بجز یونجه) نیز 16 بوته در متر مربع در نظر گرفته شد. بذر گیاهان لگوم مانند خلر، ماش سبز، نخود و گاودانه روی خط داغ آب و بذر یونجه در حدفاصل بین دو پشته کاشته شد. چون یونجه نیز همزمان با ذرت و سایر گیاهان لگوم در نیمه دوم اردیبهشت کاشته شد، بنابراین به دلیل کاشت بهاره، بوته های یونجه خیلی خوب رشد کرده و مستقر شدند و حتی در اواخر شهریور ماه به مرحله گلدهی هم رسیدند.
مبارزه با علف های هرز به موقع و به روش دستی انجام شد. زمان رسیدگی گاودانه و خلر دو هفته زودتر، ولی در نخود، ماش سبز و یونجه همزمان با ذرت برداشت صورت گرفت. در زمان برداشت تعداد 20 بوته از ذرت و 20 بوته هم از گیاهان لگوم، از هر کرت آزمایشی با در نظر گرفتن اثرات حاشیه ای به طور کاملاً تصادفی برداشت شد و صفات ارتفاع ساقه، تعداد برگ سبز، تعداد دانه در بلال (حاصلصرب تعداد ردیف × تعداد دانه در ردیف)، وزن تر بلال، شاخص برداشت لگومها (حاصل تقسیم عملکرد دانه به عملکرد زیستی گیاه)، شاخص باروری ذرت (حاصل تقسیم وزن خشک بلال به بیوماس گیاه)، عملکرد دانه لگومها و کارآیی زراعی نیتروژن اندازه گیری و محاسبه شد. همچنین برای تعیین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیکی ذرت و گیاهان لگوم (همچنین کاهش اثر تراکم های متفاوت بین لگومها)، مساحت چهار متر مربع برداشت و اندازه گیری های لازم بعمل آمد. بجز گیاه یونجه، سایر گیاهان لگوم به مرحله دانه بندی و رسیدگی دانه ها رسیدند و شاخص برداشت دانه آنها نیز محاسبه شد. جهت محاسبه کارآیی زراعی نیتروژن از رابطه زیر استفاده شد (درداس و سیولاس 2008 ; ونیل و جایانتی 2006).
|
100 × |
عملکرد دانه کرت شاهد – عملکرد دانه کرت کود داده شده |
=کارآیی زراعی نیتروژن (کیلوگرم بر کیلوگرم) |
|
مقدار کود داده شده |
پس از تجزیه داده ها، میانگینها با آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد مقایسه شدند. همچنین کلیه ضرایب همبستگی بین صفات مورد مطالعه، محاسبه و معنی دار بودن آنها بوسیله نرم افزار Mstat-c تعیین گردید.
نتایج و بحث
تعداد برگ سبز در بوته
نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که اثر تیمار سیستم چند کشتی همزمان لگومها و اثر متقابل روش های تغذیه و چند کشتی همزمان بر تعداد برگ سبز بوته های ذرت در سطح یک و پنج درصد معنی دار بود (جدول 3). با مقایسه میانگین اثرات متقابل مشخص شد که بیشترین تعداد برگ سبز درگیاه با میانگین 3/12 عدد مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + عدم مصرف نیتروژن + چند کشتی همزمان ذرت و نخود و کمترین تعداد آن با میانگین 0/10 عدد مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت محلول پاشی + چند کشتی همزمان ذرت و یونجه بود (جدول 7). به نظر می رسد که تثبیت نیتروژن حاصل از تلقیح با باکتری ازتوباکتر و همچنین سیستم چند کشتی همزمان با گیاه نخود که اتفاقا در شرایط مزرعه گره های فعال ریزوبیومی زیادی در سطح ریشه های خود و حجم کنوپی بسیار انبوهی داشت، به نظر می رسد به صورت توأم موجب افزایش جذب نیتروژن توسط ریشه های ذرت شده است و از مهمترین دلایل برتری این تیمار نسبت به سایر تیمارها در حفظ تعداد بیشتر برگ های سبز ذرت به شمار می روند.
نتایج محققان در کشت مخلوط ذرت با چند گیاه لگوم نشان داد که بیشترین و کمترین تعداد برگ سبز ذرت با میانگین 67/12 و 4/10 عدد به ترتیب مربوط به کشت خالص ذرت و کشت مخلوط ذرت 301 + لوبیا بود (جوانمرد و همکاران 1392). پژوهشگران گزارش نمودند که اثر تیمار کشت مخلوط بر تعداد برگ ذرت غیر معنی دار بود. به طوری که در تمامی تیمارهای کشت مخلوط تعداد برگ ذرت 5/13 عدد ثبت شد (نجفی و همکاران 1392). نتایج تحقیق دیگری نشان داد که بیشترین تعداد برگ در بوته ذرت با میانگین 6/16 عدد توسط تیمار تلقیح با (Azotobacter + Psudomonas + Azospirilium) در هیبرید 704 ذرت بدست آمد (حمیدی و همکاران 1385).
تعداد دانه در بلال
تعداد دانه در بلال تحت تأثیر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه و اثر متقابل آنها در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد (جدول 3). در جدول مقایسه میانگین اثرات متقابل، بیشترین تعداد دانه در بلال با میانگین 563 عدد مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و خلر و کمترین تعداد آن با میانگین 361 عدد مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم نیتروژن به صورت محلول پاشی + چند کشتی همزمان ذرت و خلر بود (جدول 7). با توجه به اینکه در هر دو تیمار شرایط تلقیح با ازتوباکتر و کشت همزمان خلر یکسان است بنابراین تنها عامل ایجاد کننده تفاوت، مقادیر و روش متفاوت مصرف نیتروژن می باشد. بنابراین می توان گفت که مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن باعث افزایش رشد و تولید بیشتر مواد فتوسنتزی شده و در نهایت موجب افزایش اجزاء عملکرد دانه ذرت شده است
محققان گزارش نمودند که اثر تیمار نسبت های مختلف کشت مخلوط بر تعداد دانه در بلال در سطح یک درصد معنی دار شد (جمشیدی و همکاران 1387). نتایج پژوهش دیگری نشان داد که تیمار (مصرف 180 کیلوگرم نیتروژن + تلقیح بذر با نیتراژین) با میانگین 715 بیشترین تعداد دانه در بلال را به خود اختصاص داد (حمزئی و سرمدی نائبی 1389). روضاتی و همکاران (1390) گزارش نمودند که تیمار مصرف 98 کیلوگرم در هکتار اوره در زمان کاشت و 294 کیلوگرم در هنگام گل دهی با میانگین 5/392 عدد بیشترین تعداد دانه در بلال را داشت.
وزن تر بلال
یکی از عواملی که باعث افزایش کیفیت علوفه ذرت جهت مصرف در دامداری ها می شود، نسبت وزن بلال به وزن کل بوته می باشد و افزایش وزن تر بلال باعث افزایش کیفیت علوفه خواهد شد. اثر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه و اثر متقابل آنها بر وزن تر بلال ها در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول 3). به طوری که بیشترین مقدار وزن تر بلال با میانگین 5783 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و خلر و کمترین مقدار آن با میانگین 3600 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + عدم مصرف نیتروژن + چند کشتی همزمان ذرت و نخود بود (جدول 7). مصرف مقادیر بیشتر کود نیتروژن دلیل اصلی افزایش رشد و نمو گیاه و تخصیص بیشتر مواد فتوسنتزی به بخش های زایشی (بلال ها) ذرت می باشد. در حالیکه عدم مصرف نیتروژن ، با وجود برخورداری از شرایط تلقیح با ازتوباکتر تجمع ماده خشک کمتری در بلال ها داشت.
خزایی و همکاران (1390) گزارش کردند که تیمار مصرف 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن با میانگین 83/1190 گرم (وزن پنج بلال) بیشترین مقدار وزن بلال کامل را داشت. سایر محققان در بررسی کشت مخلوط ذرت و ماش سبز اظهار داشتند که اثر تیمار کشت مخلوط بر وزن خشک بلال در سطح یک درصد معنی دار شد و بین نسبت های مختلف کشت مخلوط ذرت و ماش سبز، بیشترین وزن خشک بلال با میانگین 40/404 مربوط به کشت خالص ذرت بود (سرلک و آقاعلیخانی 1388). بهزاد و همکاران (1391) بیان نمودند که اثر کاربرد انواع باکتری های محرک رشد گیاه و سطوح نیتروژن بر عملکرد بلال معنی دار بود و بیشترین مقدار عملکرد بلال با میانگین 97/13 و 88/12 تن در هکتار به ترتیب مربوط به تیمار تلقیح با (Azotobacter + Psudomonas) و تیمار مصرف 200 کیلوگرم در هکتار کود اوره بود.
جدول 3– نتایج تجزیه واریانس برخی صفات ذرت و گیاهان لگوم تحت شرایط چند کشتی همزمان و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی
میانگین مربعات
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
ارتفاع ساقه
|
تعداد برگ سبز |
تعداد دانه در بلال |
وزن تر بلال
|
شاخص برداشت لگومها |
عملکرد بیولوژیکی ذرت |
شاخص باروری ذرت |
شاخص برداشت بلال |
عملکرد دانه لگومها |
عملکرد علوفهتر ذرت |
|
تکرار |
2 |
ns 1/181 |
ns 37/0 |
ns 8/122 |
ns 21768 |
ns 09/3 |
ns 29/1 |
ns 53/3 |
ns 1/15 |
ns 4494 |
ns 41/3 |
|
روشهای تغذیه |
2 |
* 3/815 |
ns 31/0 |
** 15788 |
** 3020708 |
** 8/79 |
** 6/42 |
* 5/42 |
ns 1/41 |
** 52002 |
** 9/540 |
|
چند کشتی همزمان |
4 |
ns 8/61 |
** 38/2 |
** 11091 |
** 798525 |
** 8/1315 |
** 00/5 |
** 07/76 |
** 2/420 |
** 967852 |
** 7/38 |
|
روش تغذیه × چند کشتی همزمان |
8 |
ns 06/315 |
* 13/1 |
** 11036 |
** 1138342 |
** 1/141 |
** 07/4 |
** 1/78 |
** 5/203 |
** 55773 |
** 5/34 |
|
خطاء |
28 |
1/159 |
45/0 |
1026 |
78306 |
67/9 |
16/1 |
99/7 |
5/15 |
4422 |
04/8 |
|
ضریب تغییرات (درصد) |
- |
89/8 |
04/6 |
98/6 |
87/5 |
51/15 |
74/8 |
28/7 |
62/5 |
66/13 |
49/6 |
|
, ns* ,** به ترتیب غیر معنی دار، معنی دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد میباشد.
|
|||||||||||
شاخص برداشت گیاهان لگوم
در جدول تجزیه واریانس، صفت شاخص برداشت گیاهان لگوم تحت تأثیر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه و اثر متقابل آنها قرار گرفت و در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول-3). نتایج جدول مقایسه میانگین اثرات متقابل نشان داد که تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و ماش با میانگین 5/36 درصد و تیمار تلقیح با ازتوباکتر + عدم مصرف نیتروژن + چند کشتی همزمان ذرت و یونجه با میانگین صفر درصد به ترتیب بیشترین و کمترین شاخص برداشت را به خود اختصاص دادند (جدول 7). در این آزمایش به دلیل سایه اندازی ذرت و عدم وجود نور کافی در بین ردیف های کاشت، گیاه یونجه موفق به تولید بذر نشد. ولی گیاه ماش سبز به دلیل مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن، با تولید غلاف های متعدد توانست به بیشترین شاخص برداشت دست یابد.
محققان گزارش نمودند که تاکنون اندازه گیری شاخص برداشت در یونجه با توجه به مشکلات این گیاه از لحاظ ریزش غلاف ها و مشکل جدا شدن دانه از غلاف کمتر مورد توجه قرار گرفته است .شاخص برداشت یونجه تحت تأثیر نسبت های مختلف اختلاط دو گیاه قرار گرفت. به طوری که تیمار کشت مخلوط یونجه و جو با نسبت 2:2 با 28 درصد دارای بیشترین و تیمار یونجه 20 درصد + جو 100 درصد با 5/13 درصد دارای کمترین مقدار شاخص برداشت بودند (اسماعیلی و همکاران 2012).
عملکرد بیولوژیکی ذرت
اثر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه و اثر متقابل آنها بر عملکرد بیولوژیکی ذرت در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول 3). به طوری که تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و یونجه با میانگین 16 تن در هکتار نسبت به سایر تیمارهای مورد بررسی از برتری محسوسی برخوردار بود (جدول 7). از مهمترین دلایل این برتری می توان به کاربرد ازتوباکتر، مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف و همچنین تثبیت بیولوژیکی نیتروژن توسط یونجه اشاره نمود که باعث افزایش جذب نیتروژن توسط ریشه های ذرت شده و از طریق افزایش سطح برگ و رشد رویشی گیاه باعث تولید ماده خشک بیشتری شده است.
محققان گزارش نمودند که با افزایش مصرف نیتروژن تا 250 کیلوگرم در هکتار میزان ماده خشک ذرت به صورت خطی افزایش یافت (بابنیک و همکاران 2002). جوانمرد و همکاران (1391) گزارش نمودند که عملکرد علوفه خشک ذرت به طور معنی داری تحت تأثیر نوع کشت قرار گرفت. به طوری که عملکرد هر دو هیبرید ذرت در کشت مخلوط با ماشک گل خوشه ای، گاودانه و لوبیا در مقایسه با کشت های خالص ذرت کاهش معنی داری را در سطح احتمال یک درصد نشان داد. دلیل این امر ممکن است رشد اولیه سریعتر این گیاهان در مقایسه با ذرت و افزایش رقابت برون گونه ای در مراحل اولیه رشد ذرت باشد. در بررسی کشت مخلوط ذرت و ماش سبز گزارش شد که اثر تیمار کشت مخلوط بر ماده خشک کل ذرت معنی دار شد و بین نسبت های مختلف کشت مخلوط ذرت و ماش سبز، بیشترین ماده خشک کل مربوط به کشت خالص ذرت بود (سرلک و آقاعلیخانی 1388). ابراهیم پور و همکاران (1391) در آزمایش بررسی روش های تغذیه تلفیقی کودهای بیولوژیک و شیمیایی در ذرت اعلام نمودند که بیشترین عملکرد بیولوژیکی ذرت توسط تیمار (50 درصد تغذیه با کود شیمیایی و 50 درصد از طریق تلقیح با (Azotobacter + Psudomonas + Azospirilium) تولید شد.
شاخص باروری ذرت
شاخص باروری ذرت نشان دهنده نسبت وزن بلال به وزن کل گیاه است. چنانچه گیاه بتواند مقدار بیشتری از مواد فتوسنتزی تولیدی را در طول دوره رشد و نمو خود به بلال ها تخصیص و انتقال دهد، شاخص باروری آن افزایش خواهد یافت و در پی آن کیفیت علوفه نیز بیشتر می شود. در این بررسی شاخص باروری ذرت تحت تأثیر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه و اثر متقابل آنها قرار گرفت و معنی دار شد (جدول 3). در جدول مقایسه میانگین اثرات متقابل، بیشترین مقدار شاخص باروری ذرت با میانگین 47 درصد مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت محلول پاشی + چند کشتی همزمان ذرت و ماش و کمترین مقدار آن با میانگین 9/30 درصد به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و ماش سبز تعلق داشت (جدول 7). به نظر می رسد که محلول پاشی نیتروژن علاوه بر جلوگیری از آبشویی نیتروژن در روش خاک مصرف، باعث جذب مقدار بیشتری از نیتروژن توسط شاخ و برگ ذرت شده و گیاه ذرت توانسته است با افزایش سطح کلروفیل دار، مقدار بیشتری ماده فتوسنتزی بسازد و به بلال ها منتقل نماید. پژوهشگران گزارش نمودند که نسبت وزن بلال به وزن کل بوته (شاخص باروری) در بین هیبریدهای ذرت در سطح آماری یک درصد معنی دار بود (خاوری خراسانی و همکاران 1389).
جدول 4- مقایسه میانگین صفات ذرت و گیاهان لگوم تحت شرایط چند کشتی همزمان و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی
|
تیمار
|
ارتفاع ساقه (سانتیمتر)
|
تعداد برگ سبز |
تعداد دانه در بلال |
وزن تر بلال (کیلوگرم در هکتار) |
شاخص برداشت لگومها (درصد) |
عملکرد بیولوژیکی ذرت (تن در هکتار) |
|
روشهای تغذیه گیاهی |
|
|
|
|
|
|
|
M0تلقیح با ازتوباکتر |
b5/133 |
a13/11 |
b434 |
c4333 |
b18/18 |
c08/11 |
|
M1 تلقیح با ازتوباکتر+ مصرف نیتروژن* |
a8/145 |
a95/10 |
b447 |
b4748 |
b34/19 |
b72/11 |
|
M1 تلقیح با ازتوباکتر+ مصرف نیتروژن** |
a7/146 |
a23/11 |
a496 |
a5230 |
a63/22 |
c27/14 |
|
چند کشتی همزمان با لگومها |
|
|
|
|
|
|
|
S1 کشت ذرت + یونجه |
a1/140 |
b72/10 |
b430 |
c4494 |
d0 |
a28/13 |
|
S2 کشت ذرت + خلر |
a8/143 |
b09/11 |
a476 |
b4922 |
a02/32 |
a58/12 |
|
S3 کشت ذرت + ماش سبز |
a4/138 |
b18/11 |
a472 |
c4650 |
c51/20 |
ab22/12 |
|
S4 کشت ذرت + نخود |
a6/144 |
a92/11 |
b416 |
c4568 |
b12/26 |
b22/11 |
|
S5 کشت ذرت + گاودانه |
a1/143 |
b61/10 |
a501 |
a5218 |
c61/21 |
a47/12 |
*مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت محلول پاشی، ** مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت خاک مصرف میانگین هایی که دارای حرف مشترک هستند، اختلاف آماری معنی داری در آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
شاخص برداشت بلال
در جدول تجزیه واریانس، تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، و اثر متقابل روش های تغذیه و چند کشتی همزمان بر صفت شاخص برداشت بلال در سطح یک درصد معنی دار شد (جدول 3). تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت محلول پاشی + چند کشتی همزمان ذرت و گاودانه بالاترین وزن دانه به وزن کل بلال را در بین سایر تیمار ها به خود اختصاص داد. به نظر می رسد که محلول پاشی نیتروژن باعث جذب بیشتر و موثرتر آن در گیاه می شود و دوام سطح سبز و تولید کربوهیدرات های فتوسنزی را افزایش می دهد. (جدول 7).
نتایج یک آزمایش نشان داد که اثر تیمار نسبت های مختلف کشت مخلوط ذرت و خلر بر صفت شاخص برداشت ذرت معنی دار شد و تیمار کشت مخلوط (25 درصد خلر + 75 درصد ذرت) نسبت به سایر تیمارها برتر بود (نقی زاده و همکاران 1391). سایر محققان گزارش نمودند که اثر تیمار مصرف سطوح نیتروژن بر شاخص برداشت بلال ذرت معنی دار بود و تیمار مصرف 250 کیلوگرم در هکتار نیتروژن + 10 تن در هکتار کود کمپوست نسبت به سایر تیمارها برتری داشت (مجاب قصرالدشتی و همکاران 1390).
عملکرد دانه گیاهان لگوم
عملکرد دانه گیاهان لگوم تحت تأثیر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های مختلف تغذیه گیاهی و اثر متقابل آنها قرار گرفت و در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول 3). در جدول مقایسه میانگین اثرات متقابل، بیشترین مقدار عملکرد دانه گیاهان لگوم با میانگین 940 کیلوگرم در هکتار مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و خلر بود (جدول 7). با توجه به بررسی نتایج مشخص شد که گیاه خلر در مقایسه با سایر گیاهان لگوم مورد استفاده شرایط چند کشتی همزمان، کم بودن شدت نور رسیده به داخل ردیف های کاشت و رقابت بین ریشه گیاهان در جذب آب و مواد غذایی را بهتر تحمل نموده است و بیشترین مقدار دانه را در واحد سطح تولید نموده است. نتایج مطالعه نامداری و محمودی (1392) نشان داد که اثر کشت مخلوط بر عملکرد دانه نخود در سطح یک درصد معنی دار بود و تیمار کشت خالص نخود، بیشترین مقدار را به خود اختصاص داد. رضوانی مقدم و مرادی (1391) در بررسی کشت مخلوط شنبلیله با زیره سبز و کاربرد کود های زیستی اظهار داشتند که اثر کود های زیستی بر عملکرد دانه شنبلیله معنی دار نبود. ولی نسبت با سایر تیمارها برتری داشتند. نتایج یک بررسی در جنوب اتیوپی نشان داد که بیشترین و کمترین عملکرد ارقام ماش سبز در سه محل مورد آزمایش به ترتیب 3/530، 6/1499 و 1/1013 کیلوگرم در هکتار بود (اسفاو و همکاران 2012).
کارآیی زراعی نیتروژن
در جدول تجزیه واریانس صفات، اثر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های مختلف تغذیه گیاهی و اثر متقابل آنها بر صفت کارآیی زراعی نیتروژن در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول 3). به طوری که با مقایسه میانگین اثرات متقابل، بیشترین مقدار کارآیی زراعی نیتروژن با میانگین 93/7 کیلوگرم بر کیلوگرم هکتار مربوط به تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت محلول پاشی + چند کشتی همزمان ذرت و نخود بود (جدول 7).
از جمله مهمترین دلایل افزایش کارآیی مصرف در تیمار برتر را می توان به عدم مصرف خاک مصرف کود نیتروژن، تثبیت زیستی نیتروژن توسط ازتوباکتر، تثبیت نیتروژن توسط بوته های نخود و همچنین رشد بسیار مطلوب و کنوپی پر تراکم بوته های نخود وگسترش زیاد ریشه های نخود که منجر به کاهش آبشویی نیتروژن خاک می شود، اشاره نمود. نتایج محققان نشان داد که اثر سطوح مختلف نیتروژن بر کارآیی زراعی نیتروژن معنی دار شد و بیشترین و کمترین مقدار کارآیی زراعی نیتروژن با میانگین 08/20 و 02/22 کیلوگرم بر کیلوگرم به ترتیب مربوط به مصرف 180 و 220 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بود (لک و همکاران 1386). در آزمایشی اثر کود شیمیایی نیتروژن بر کارآیی زراعی نیتروژن در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. تیمار مصرف 90 کیلوگرم نیتروژن و تیمار مصرف 180 نیتروژن کیلوگرم در هکتار با میانگین 81/42 و 30/27 کیلوگرم بر کیلوگرم به ترتیب بیشترین و کمترین کارایی زراعی نیتروژن را داشتند (حمزئی و سرمدی نائبی 1389).
جدول 5- مقایسه میانگین صفات ذرت و گیاهان لگوم تحت شرایط چند کشتی همزمان و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی
|
تیمار
|
شاخص باروری ذرت (درصد) |
شاخص برداشت بلال (درصد) |
عملکرد دانه لگومها (کیلوگرم در هکتار) |
کارآیی زراعی نیتروژن (کیلوگرم بر کیلوگرم) |
عملکرد علوفه تر ذرت (تن در هکتار) |
|
روشهای تغذیه گیاهی |
|
|
|
|
|
|
M0تلقیح با ازتوباکتر |
b4/38 |
a5/71 |
a494 |
- |
c0/38 |
|
M1 تلقیح با ازتوباکتر+ مصرف نیتروژن* |
a7/40 |
b3/68 |
b424 |
a17/6 |
b1/43 |
|
M1 تلقیح با ازتوباکتر+ مصرف نیتروژن** |
b4/37 |
ab6/70 |
a541 |
b30/2 |
a0/50 |
|
چند کشتی همزمان با لگومها |
|
|
|
|
|
|
S1 کشت ذرت + یونجه |
c1/34 |
b5/69 |
e0 |
c67/2 |
bc0/42 |
|
S2 کشت ذرت + خلر |
b9/38 |
a9/74 |
a850 |
bc42/3 |
ab8/44 |
|
S3 کشت ذرت + ماش سبز |
b8/38 |
b3/67 |
c528 |
bc39/3 |
bc4/43 |
|
S4 کشت ذرت + نخود |
ab4/40 |
c7/60 |
b694 |
b02/4 |
c6/41 |
|
S5 کشت ذرت + گاودانه |
a8/41 |
a3/78 |
d360 |
a65/7 |
a6/46 |
*مصرف 5/37 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت محلول پاشی، ** مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن بصورت خاک مصرف میانگین هایی که دارای حرف مشترک هستند، اختلاف آماری معنی داری در آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
جدول 6– نتایج تجزیه واریانس برخی صفات ذرت و گیاهان لگوم تحت شرایط
چند کشتی همزمان و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی
میانگین مربعات
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
کارآیی زراعی نیتروژن |
|
تکرار |
2 |
ns 619/0 |
|
روشهای تغذیه |
1 |
** 05/112 |
|
چند کشتی همزمان |
4 |
** 31/23 |
|
روش تغذیه × چند کشتی همزمان |
4 |
** 64/21 |
|
خطاء |
18 |
545/0 |
|
ضریب تغییرات (درصد) |
- |
43/15 |
, ns* ,** به ترتیب غیر معنی دار، معنی دار در سطوح احتمال پنج و یک درصد میباشد.
عملکرد علوفه تر ذرت
عملکرد علوفه تر ذرت که مهمترین هدف از کشت ذرت می باشد تحت تأثیر تیمار چند کشتی همزمان با لگومها، روش های تغذیه گیاهی و اثر متقابل آنها فرار گرفت و در سطح آماری یک درصد معنی دار شد (جدول 3). تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و خلر از سایر تیمار ها برتر بود و با تولید 2/52 تن در هکتار علوفه تر ذرت رتبه اول را به خود اختصاص داد. همچنین تیمار تلقیح با ازتوباکتر + عدم مصرف نیتروژن + چند کشتی همزمان ذرت و یونجه با میانگین 2/32 تن در هکتار کمترین مقدار علوفه تر ذرت را تولید نمود (جدول 7). به نظر می رسد که برتری این تیمار به دلیل، تثبیت بیولوژیکی نیتروژن توسط باکتری های ازتوباکتر، تثبیت نیتروژن توسط گیاه خلر، رقابت کمتر خلر با ذرت در جذب آب و مواد غذایی و همچنین مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار باشد. که باعث افزایش رشد رویشی و تولید و تجمع کربوهیدرات بیشتر در گیاه شده است.
محققان گزارش نمودند که اثر کود شیمیایی نیتروژن بر عملکرد علوفه خشک (بیولوژیکی) معنی دار بود. تیمار مصرف 180 کیلوگرم نیتروژن + تلقیح بذر با نیتراژین و تیمار شاهد به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد علوفه خشک را تولید نمودند (حمزئی و سرمدی نائبی 1389). نتایج تحقیق دیگری نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد علوفه تر با میانگین 77527 کیلوگرم در هکتار توسط تیمار تلقیح با (Azotobacter + Psudomonas + Azospirilium) در هیبرید 704 ذرت بدست آمد (حمیدی و همکاران 1385).
نتیجه گیری کلی
نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تغذیه تلفیقی گیاهان زراعی با حاصلخیزکننده های زیستی، کودهای شیمیایی و استفاده از پتانسیل تثبیت ازت موجود در گیاهان خانواده لگوم و همچنین بکارگیری روش مناسب مصرف کودهای شیمیایی که بتواند بالاترین میزان کارآیی مصرف و جذب توسط گیاه را داشته باشد، می تواند در کاهش مصرف کودهای شیمیایی و نیل به کشاورزی پایدار و اکولوژیکی بسیار موثر و مفید باشد. با بررسی نتایج مشخص شد که تیمار تلقیح با ازتوباکتر + مصرف 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن به صورت خاک مصرف + چند کشتی همزمان ذرت و خلر از سایر تیمار ها برتر بود و با تولید 2/52 تن در هکتار علوفه تر ذرت رتبه اول را به خود اختصاص داد.
جدول 7- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری صفات ذرت و گیاهان لگوم تحت شرایط چند کشتی همزمان و کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی
|
تیمار
|
تعداد برگ سبز |
تعداد دانه در بلال |
وزن تر بلال (کیلوگرم در هکتار) |
شاخص برداشت لگومها (درصد) |
عملکرد بیولوژیکی ذرت (تن در هکتار) |
شاخص باروری ذرت (درصد) |
شاخص برداشت بلال (درصد) |
عملکرد دانه لگومها (کیلوگرم در هکتار) |
کارآیی زراعی نیتروژن (کیلوگرم در کیلوگرم) |
عملکرد علوفه تر ذرت (تن در هکتار) |
|
|
تلقیح با ازتوباکتر |
ذرت+ یونجه |
cd4/10 |
h367 |
fg4050 |
f0 |
cd2/11 |
de0/34 |
de8/63 |
j0 |
- |
f2/32 |
|
ذرت + خلر |
b-d0/11 |
a-c505 |
de4733 |
ac5/31 |
c3/12 |
b-d4/38 |
ab9/77 |
ab906 |
- |
c-e2/43 |
|
|
ذرت + ماش |
b-d8/10 |
f-h418 |
fg3850 |
e8/11 |
d93/9 |
b-d6/38 |
c-e0/66 |
ef619 |
- |
e6/38 |
|
|
ذرت+ نخود |
a3/12 |
gh372 |
g3600 |
d5/23 |
d96/9 |
e-e8/35 |
b2/75 |
fg519 |
- |
f7/33 |
|
|
ذرت+ گاودانه |
a-d1/11 |
a-c508 |
a-c5433 |
d0/24 |
c0/12 |
a2/45 |
b7/74 |
gh427 |
- |
de3/42 |
|
|
ازتوباکتر+ 5/37 کیلوگرم نیتروژن |
ذرت+ یونجه |
d0/10 |
e-g426 |
ef4217 |
f0 |
c5/12 |
c-e8/34 |
bc6/71 |
j0 |
de76/2 |
b-d6/45 |
|
ذرت + خلر |
ab7/11 |
h361 |
ef4250 |
ac8/31 |
cd8/10 |
cd2/38 |
b0/76 |
c-e704 |
de32/3 |
e0/39 |
|
|
ذرت + ماش |
b-d9/10 |
ab531 |
a-c5383 |
e1/13 |
cd4/11 |
a0/47 |
de2/64 |
i280 |
c52/5 |
c-e0/43 |
|
|
ذرت+ نخود |
a-c6/11 |
ef434 |
b-d5187 |
bd0/28 |
cd9/10 |
a8/46 |
f3/46 |
bc821 |
b93/7 |
de3/42 |
|
|
ذرت+ گاودانه |
d3/10 |
b-e483 |
de4703 |
d7/23 |
bc8/12 |
cd7/36 |
a6/83 |
hi316 |
a3/11 |
b-d6/45 |
|
|
ازتوباکتر+ 150 کیلوگرم نیتروژن |
ذرت+ یونجه |
a-c7/11 |
b-d497 |
b-d5217 |
f0 |
a0/16 |
de6/33 |
bc0/73 |
j0 |
e59/2 |
a-c2/48 |
|
ذرت + خلر |
b-d5/10 |
a563 |
a5783 |
ab6/32 |
ab6/14 |
bc0/40 |
b-d8/70 |
a940 |
de53/3 |
a2/52 |
|
|
ذرت + ماش |
a-c7/11 |
c-f467 |
de4717 |
a5/36 |
a2/15 |
e9/30 |
bc8/71 |
de686 |
f26/1 |
ab7/48 |
|
|
ذرت+ نخود |
ab8/11 |
d-f440 |
cd4917 |
cd8/26 |
bc7/12 |
b-d8/38 |
e8/60 |
cd743 |
g12/0 |
ab8/48 |
|
|
ذرت+ گاودانه |
cd4/10 |
a-c511 |
ab5517 |
e1/17 |
c6/12 |
ab6/43 |
ab7/76 |
hi337 |
d01/4 |
a0/52 |
|
میانگین هایی که دارای حرف مشترک هستند، اختلاف آماری معنی داری در آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
)