Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
مقدمه
با توجه به کمبود منابع آب، خشکی بعنوان یک عامل تنش زای اصلی غیرزیستی شدیدترین تهدید برای امنیت غذایی جهان می باشد (فاروق و همکاران 2008)، که مسئول بسیاری از کمبود های تولیدی در گیاه است (ریکی آردی و همکاران 2001، خان و همکاران 2007). امروزه، مهمترین چالش پیش روی کشاورزی، تامین آب کافی برای تولید غذا به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان است (دیوف 2003). علیرغم بارز بودن جایگاه گیاهان علوفهای در تعلیف دام؛ در ایران نسبت به تولید و مدیریت این گیاهان در مقایسه با دیگر محصولات زراعی کمتر توجه شده و این امر به کمبود پروتئین حیوانی توام با کاستی در کیفیت آنها در کشور منجر شده است. گیاه سورگوم (Sorghum bicolor L.)یکی از مهمترین گیاهان علوفهای موجود محسوب میشود. مقاومت به خشکی سورگوم و عملکرد قابل قبول آن در چنین شرایطی این گیاه را برای تولید علوفه، در مناطق نیمه خشک دنیا مناسب میسازد (راتور 2002 و زربینی و توماس 2003). این گیاه تحت شرایط خشکی و یا گرمای شدید به خوبی محصول تولید می کند در حالی که ذرت و غلات دیگر غیر از ارزن عملکرد رضایت بخشی ندارند. ارزش غذائی علوفه سبز سورگوم بسیار نزدیک به علوفه ذرت میباشد. (بوکستون و همکاران 1996) گزارش دادند که ارزش غذایی یک مفهوم کلی است که تمامی خصوصیات غذایی یک علوفه را در رابطه با تامین نیازهای تغذیه ای دام تعیین می کند. شش عامل زیستی و تکنیکی که بر کیفیت علوفه تأثیر میگذارد شامل گونه گیاهی، رقم، مرحله رشدی گیاه و میزان رسیدگی، برداشت و انبار کردن، حاصلخیزی خاک و عوامل محیطی (شامل رطوبت، دما و نور خورشید) میباشند.طبق تحقیقات صورت گرفته (دفور و همکاران 2001) تراکم کاشت بالا جذب ظاهری فسفر را نسبت به تراکم کاشت طبیعی، در گیاه افزایش می دهد و جمعیت های متراکم مقدار رطوبت مواد غذایی قابل دسترس را سریعتر از جمعیتهای با تراکم کمتر مورد استفاده قرار میدهند (جونز و جانسون 1991). بر اساس یافتههای کاسلر (2000) یکی از معیار های اصلی برای افزایش ارزش غذایی علوفه، افزایش ماده خشک قابل هضم و کاهش مقدارلیگنین میباشد (کارمی و همکاران 2005 و میرون و همکاران 2006). این مهم بوسیله متخصصان، از طریق تعیین مناسب ترین مرحله برداشت و ارائه روش های مناسب آبیاری و تعیین تراکم کشت مناسب احراز شده است (کاسیکانکوی و لائور 1999 و سینگ و سینگ، 1995). طی بررسی (ویلیام و همکاران 2002) بر روی ذرت علوفهای، با افزایش تراکم کاشت از پایین ترین سطح (64200 بوته در هکتار) به بالاترین سطح (88900 بوته در هکتار)، عملکرد ماده خشک علوفه به مقدار 6/1 مگاگرم در هکتارافزایش پیدا کرد و قابلیت هضم ماده خشک از 652 به 641کیلو گرمکاهش، پروتین خام از 76 به 72 کیلو گرمکاهش و ADF[1]از 259 به 270 کیلو گرم افزایش پیدا کرد. در آزمایشی بر روی ذرت علوفهای، با افزایش تراکم کاشت عملکرد ماده خشک از 7/1 به 1/4 مگاگرم در هکتار افزایش یافت و تحت این شرایط قابلیت هضم ذرت علوفه ای از 16 به 23 کیلو گرم افزایش یافت و میزان پروتئین خام نیز از 6 به 8 کیلوگرم افزایش و میزان NDFاز 20 به 35 کیلوگرم و ADF از 19 به 29 کیلو گرم افزایش نشان داد (جورج و همکاران 1999). فیپس و ولر (1991) گزارش کردند که ظرفیتADF با افزایش تراکم کاشت بالا در گیاه ذرت، افزایش پیدا میکند. براساس مطالعات (استاگن بورگ و همکاران 1999) در مورد سورگوم، افزایش تراکم باعث افزایش عملکرد تحت شرایط فراهم بودن آب شد، اما تأثیری روی ظرفیت NDF در مرحله قبل از خوشه دهی نداشت. تراکم همچنین روی ماده خشک قابل هضم در مرحله خمیری سخت (در تمام سطوح آبیاری) اثر معنیداری نداشت (ویدیکومب و تلن 2002). در این پژوهش همچنین مشخص گردید که افزایش در تراکم ذرت، سبب کاهش ماده خشک قابل هضم گردید. تراکم گیاهی همچنین بر مرفولوﮋی گیاه (لافارگ و همر 2002)، ظرفیت ماده خشک (روزنتال و همکاران 1993) و ترکیبات شیمیای (ویدیکومب و تلن 2002) تأثیر گذار است. افزایش در تراکم گیاه، آب قابل دسترس به تک تک گیاهان را کاهش داده و در نتیجه امکان دارد عملکرد نیز کاهش یابد (برنگر و فاسی 2001). با این حال این واکنش ممکن است بوسیله افزایش ماده خشک قابل هضم، از طریق کاهش ظرفیت تولید لیگنین در کانوپی گیاهی متراکمتر جبران شود. تراکم کاشت، عملکرد علوفه سورگوم (کاسیکانکوی و لائور 1999) و کیفیت(دفور و همکاران 2001) آن را تحت تاثیر قرار می دهد.آبیاری اضافی سورگوم باعث افزایش طول ساقه و افزایش عملکرد میشود ولی هر چه وضعیت آبی گیاه بهتر باشد، ظرفیت لیگنین افزایش و قابلیت هضم سورگوم کاهش می یابد واین مسئله در مورد سایر گیاهان علوفهای نیز صادق است (گودچایلد 1997 و آمادوسی و همکاران 2000).
طبق یافته های بدست آمده، سطوح مختلف آبیاری، ظرفیت لیگنین، قند محلول و در نتیجه زیست توده قابل هضم در شرایط آزمایشگاهی را تحت تاثیر قرار می دهد (کارمی و همکاران 2006؛ ردی و همکاران 1999 و میرون و همکاران 2005)، بنابراین تغییرات ایجاد شده، در واکنش به سطوح مختلف آبیاری، در هیبرید هایی مختلفی از سورگوم منجر به اختلافاتی از لحاظ عملکرد علوفه و کیفیت آن میشود. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثر سیستم های کم آبیاری و تراکم کاشت بر خصوصیات کمی و کیفی سورگوم علوفه ای بود.
مواد و روشها
این پژوهش در سال زراعی 1388 در مزرعه آموزشی- پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران واقع در کرج، 35 کیلومتری غرب تهران (عرض جغرافیایی 35 درجه و 56 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 50 درجه و 58 دقیقه شرقی) با ارتفاع 1316 متر از سطح دریا اجرا شد. نتایج حاصل از تجزیه فیزیکوشیمیایی خاک محل آزمایش در جدول 1 نشان داده شده است. بارش متوسط سالیانه 261 میلیمتر می باشد. بارش عمدتاً در اوایل بهار به وقوع می پیوندد. آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرحبلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار و 18 تیمار اجرا شد. تیمار ها شامل سطوح آبیاری به عنوان فاکتور اصلی (آبیاری پس از 70، 100 و 130 میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A)، سطوح تراکم به عنوان عامل فرعی (تراکم های 15، 20 و 25 بوته در متر مربع) و رقم (اسپیدفید و پگاه) بود. عملیات کاشت در تاریخ بیستم خرداد ماه 1388 بصورت دستی بعد از برداشت گیاه پوششی جو و به روش کپهای (به عمق 5-3 سانتی متر) صورت گرفت و بلافاصله پس از کاشت آبیاری انجام شد. کود مصرفی فسفات آمونیوم به مقدار 150 کیلوگرم در هکتار بر اساس آزمون خاک و پیش از کاشت بذر به صورت نواری در فاصلهً 5 سانتی متری بذر قرار داده شد. همچنین مقدار 100 کیلوگرم در هکتار اوره به صورت کود سرک در مراحل 4 برگی و پس از چین اول مصرف شد. شایان ذکر است که برداشتها در دو چین انجام شد. زمان برداشت مصادف با ظهور کامل گل آذین در کرتهای آزمایشی و برای چین اول 15 مرداد ماه و چین دوم 30 شهریور ماه بود. هر کرت آزمایشی به ابعاد 5×2 متر شامل 4 خط کاشت به فاصله 50 سانتیمتر از یکدیگر بود. فاصله بذر روی خط متناسب با تیمار تراکم کشت به گونه ای لحاظ گردید تا تعداد بذر مورد نیاز در متر مربع بر اساس 15، 20 و 25 بوته در متر مربع احراز شود. معیار اعمال تنش در این طرح بر اساس مقدار آب تبخیر شده از تشتک تبخیر کلاس Aبود، به طوری که تیمار آبیاری پس از 70 میلیمتر تبخیر از سطح تشتک به عنوان تیمار شاهد (IR70)، آبیاری پس از 100 میلیمتر تبخیر از سطح تشتک به عنوان تیمار تنش خشکی متوسط (IR100) و آبیاری پس از 130 میلیمتر تبخیر از سطح تشتک به عنوان تنش خشکی شدید (IR130) در نظر گرفته شد. قبل از اعمال تیمار های کم آبیاری (به عنوان کرت اصلی)، همه کرت های آزمایشی به طور یکسان آبیاری شدند تا گیاه به مرحله استقرار کامل رسید و بعد از آن اعمال گردیدند.
جدول 1- نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش
|
pH
|
هدایت الکتریکی |
بافت خاک |
ازت (درصد) |
فسفر |
سدیم |
منگنز |
مس |
روی |
آهن |
پتاسیم |
رس |
سیلت |
شن |
|
|
|
|
|
|
|
(mg kg-1soil) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
2/8 |
41/3 |
لومی رسی |
09/0 |
14 |
1/7 |
7/12 |
85/1 |
25/1 |
ی |
237 |
31 % |
36% |
33% |
|
ارزیابی کیفیت علوفه
برای انجام آزمون های کیفی سه تکرار از هر تیمار به آزمایشگاه سازمان تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور منتقل گردید. در این پژوهش جهت تعیین کیفیت علوفه از دستگاه طیف سنج مادون قرمز نزدیک که واجد دقیق ترین و در عین حال سریع ترین تکنیک جهت تخمین ترکیبات شیمیایی فراورده های کشاورزی است، استفاده گردید. تکنولوژی [2]NIR بر اساس جذب و انعکاس اشعه مادون قرمز در طول موج های بین 700 تا 2500 نانو متر استوار است. در این روش پرتو بر جسم تابانیده شده و انرژی منعکس شده(R)از نمونه بر اساس log 1/R اندازهگیری میشود. کالیبراسیون دستگاه با استفاده از نرم افزار SESAME2 و بنابر دادههای مربوط به گراسهای علوفهای صورت گرفت. پس از کالیبراسیون دستگاه NIR، اندازه گیری صفات کیفی ذیل در آزمایشگاه مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع بر اساس روش ارائه شده توسط (جعفری و همکاران 2003) انجام شد. صفات کیفی اندازهگیری شده در نمونهها را درصد ماده خشک قابل هضم IVDMD[3]، درصد پروتئین خام [4]CP ، درصد قندهای محلول در آب WSC[5]، درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز ADF، درصد خاکستر کل شامل می شود. شایان ذکر است که برای اندازه گیری صفات کیفی از نمونه های ترکیب شده دو چین استفاده گردید.
محاسبات آماری
تجزیه واریانس و مقایسه میانگین دادهها نیز توسط نرم افزارSAS انجام شد. نمودارها توسط نرم افزار Excel رسم شدند. در وهله نخست تجزیه واریانس ساده جهت صفات اندازه گیری شده انجام گرفت و پس از آن میانگین صفات مورد مطالعه با استفاده از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح 5 درصد مقایسه شدند.
نتایج و بحث
درصد ماده خشک قابل هضم
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد ماده خشک قابل هضم نشان داد که بین سطوح مختلف آبیاری اختلاف معنیداری وجود دارد (جدول 2). مقایسه میانگین نشان داد افزایش تنش خشکی باعث افزایش درصد ماده خشک قابل هضم سورگوم گردید (شکل 1). در بسیاری از تحقیقات انجام شده گزارش شده است که قابلیت هضم مواد تحت تأثیر تنش خشکی قرار نمیگیرد که با نتایج این آزمایش مطابقت ندارد.
جدول2- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثرات کم آبیاری و تراکم بر ماده خشک قابل هضم، پروتئین خام، قند محلول در آب، دیواره سلولی عاری از همی سلولز، خاکستر و عملکرد علوفه خشک ارقام سورگوم علوفه ای. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
میانگین مربعات |
|
|
|
|
|
منابع تغییرات |
درجه آزادی |
ماده خشک قابل هضم |
پروتئین خام |
قند محلول در آب |
دیواره سلولی عاری از همی سلولز |
خاکستر |
عملکرد علوفه خشک |
|
|
|
تکرار |
2 |
0/89 ns |
0/43 ns |
0/13 ns |
0/10 ns |
0/257 ns |
4426/74n.s |
|
|
|
آبیاری |
2 |
10/92 * |
6/31 ns |
14/41** |
10/21 * |
0/338 ns |
912035/7** |
|
|
|
خطای اول |
4 |
1/49 |
1/52 |
0/135 |
1/29 |
0/265 |
2234/7 |
|
|
|
تراکم |
2 |
7/75 ** |
7/45 ** |
7/42 ** |
9/17 ** |
0/508 ns |
1683930** |
|
|
|
آبیاری×تراکم |
4 |
3/006 ns |
0/61 ns |
1/48 ns |
8/65 ** |
0/159 ns |
21380/5 ** |
|
|
|
رقم |
1 |
57/70 ** |
1/03 ns |
21/90 ** |
1/39 ns |
1/01 ns |
616107/8 ** |
|
|
|
آبیاری×رقم |
2 |
4/41 ns |
1/21 ns |
5/58** |
1/96 ns |
0/80 ns |
1564/5 n.s |
|
|
|
تراکم×رقم |
2 |
4/92 ns |
0/58 ns |
1/16 ns |
6/29** |
0/946 ns |
260196 ** |
|
|
|
آبیاری×تراکم×رقم |
4 |
8/62 ** |
4/25 ** |
1/45 ns |
5/50** |
0/432 ns |
54560/9 ** |
|
|
|
خطای دوم |
30 |
1/61 |
0/71 |
0/66 |
0/80 |
0/296 |
1205/18 |
|
|
|
|
* : معنی دار در سطح 5% ، ** : معنی دار در سطح 1% و ns: غیرمعنی دار. |
||||||||
شکل 1- متوسط درصد ماده خشک قابل هضم ارقام سورگوم (پگاه P، اسپیدفید S)، تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، شامل آبیاری پس از 70 (ir70)، آبیاری پس از 100 (ir100) و آبیاری پس از 130 (ir130) میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A، و تراکم کاشت شامل 15 (D15)، 20 (D20) و 25 (D25) بوته در متر مربع. میانگین های دارای حداقل یک حرف مشترک فاقد اختلاف آماری معنی دار در سطح احتمال 5% می باشند.
(ویچنتال و همکاران 2004 و اورتگا-اوچوا 2005). ولی در توافق با نتایج این آزمایشهای (کیپنیس و همکاران 1994) گزارش نمودند که کاهش رطوبت قابلیت هضم ماده خشک تولیدی را بالا می برد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد ماده خشک قابل هضم نشان داد که بین سطوح مختلف تراکم در گیاه سورگوم از نظر آماری اختلاف معنیداری وجود داشت (جدول 2). نتایج مقایسه میانگینهای سطوح مختلف تراکم نشان داد که افزایش تراکم باعث افزایش درصد ماده خشک قابل هضم سورگوم گردید (شکل 1). (جعفری و همکاران2003)نشان دادند با افزایشتراکم و نیز میزان نیتروژن مصرفی، درصد ماده خشک قابل هضم کاهش یافت که با نتایج حاضرمطابقت ندارد. هر چند به نظر میرسد کاهش قابلیت هضم در سطوح مختلف نیتروژن و تراکمقابل ملاحظه نمی باشد. (وارد و همکاران 2001) اظهار داشتند که ماده خشک قابل هضم همبستگی منفی با درصد پروتئین خام، درصد فیبرهای محلول در شوینده اسیدی و خاکستر دارد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد ماده خشک قابل هضم نشان می دهد که بین ارقام مختلف سورگوم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که رقم پگاه نسبت به رقم اسپیدفید از درصد ماده خشک قابل هضم بالاتری برخوردار بود (شکل 1).
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد ماده خشک قابل هضم نشان داد که بین اثر متقابل سطوح آبیاری و تراکم کاشت و رقم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). در تیمار شاهد (IR70)، رقم پگاه ماده خشک قابل هضم بالاتری نسبت به اسپیدفید داشت. به طوری که بالاترین درصد ماده خشک قابل هضم در این سطح از آبیاری مربوط به رقم پگاه و تراکم 25 بوته در متر مربع بود. کمترین درصد ماده خشک قابل هضم در این سطح از آبیاری (IR70) مربوط به رقم اسپیدفید و تراکم 15 بوته در متر مربع بود. در رقم پگاه و در تیمار آبیاری پس از 70 میلیمتر تبخیر از سطح تشتک (IR70) با افزایش تراکم ماده خشک قابل هضم سورگوم افزایش نشان داد (شکل 1). در تراکم پایین، درصد ماده خشک قابل هضم اسپیدفید کمتر از رقم پگاه در تراکم بالای کاشت بود. در شرایط تنش خشکی شدید ماده خشک قابل هضم با افزایش تراکم یک روند تقریباً صعودی را طی کرد (شکل 1).
درصد پروتئین خام
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد پروتئین خام نشان داد که بین سطوح مختلف تراکم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که با افزایش تراکم درصد پروتئین خام سورگوم کاهش یافت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد پروتئین خام نشان داد که اثر متقابل تنش خشکی × تراکم کاشت × رقم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). محققین بیان کرده اند که تنش خشکی باعث افزایش غلظت نیتروژن در غلات می شود (ساوین و نیکولاس 1996، گودینگ و همکاران 2003، آبرئو و همکاران 2004، اوزترک و آیدین 2004، پسرکلی و همکاران 2005 و هابرل و همکاران 2008). (ویچنتال و همکاران 2004) نیز در آزمایشی بر روی ارقام علوفه ای سورگوم و ارزن مرواریدی دریافتند که درصد پروتئین در ارزن مرواریدی تحت شرایط دیم نسبت به آبی افزایش یافت. اورتگا-اوچوا (2005) نیز نتایج مشابهی را گزارش کرد. اوسوالد و همکاران (1991) در بررسی اثر تنش خشکی روی سورگوم دانهای به این نتیجه رسیدند که تنش خشکی در سورگوم باعث رشد، گرده افشانی و پنجهزنی ضعیف و افزایش درصد پروتئین دانه شده است. در این تحقیق نیز با افزایش تنش خشکی رقم پگاه از درصد پروتئین خام بالاتری برخوردار بود (شکل 2). در سطوح تنش خشکی متوسط (IR100) و تنش خشکی شدید (IR130) به طور تقریبی با افزایش تراکم کاشت درصد پروتئین خام کاهش یافت. درتنش شدید با افزایش تراکم درصد پروتئین خام کاهش یافت. درحالی که در تنش شدید، هیچ یک از تفاوتهای مقادیر پروتئین در تراکم های مختلف، با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشتند (شکل 2).
درصد قند های محلول در آب
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد قند های محلول در آب نشان داد که بین سطوح تنش خشکی در گیاه سورگوم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود دارد (جدول 2). با افزایش شدت تنش خشکی درصد قندهای محلول در آب افزایش یافت و بیشترین درصد قندهای محلول در آب مربوط به تیمار تنش خشکی شدید (IR130) بود (شکل 3)، که با نتایج تحقیق هامفریز (1994) مبنی بر افزایش غلظت قندهای محلول در آب در شرایط تنش خشکی همخوانی دارد.نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد قند های محلول در آب نشان داد که بین سطوح تراکم در گیاه سورگوم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2)، به طوری که با افزایش تراکم به علت کاهش مقدار ماده فیبری درصد قندهای محلول در آب افزایش یافت (شکل 3). طبق بررسیهای هامفریز (1994) افزایش مصرف نیتروژن و تراکم باعث افزایش مقادیر قندهای محلول درشرایط تنش شوری می شود. همان طور که هامفریز (1994) گزارش نمود، شرایط تنش می تواند سبب افزایش غلظتقندهای محلول در آب گردد. لذا به نظر میرسد، افزایش تراکم سبب ایجاد رقابت و کاهش فتوسنتز و در نتیجه افزایش قندهای فوق گردیده است. نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد قند های محلول در آب نشان داد که بین ارقام مختلف سورگوم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). رقم اسپیدفید نسبت به پگاه از درصد قند محلول در آب بالاتری برخوردار است بنابراین رقم اسپیدفید از این لحاظ می تواند کیفیت بالاتری نسبت به رقم پگاه داشته باشد (شکل 3).
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد قند های محلول در آب نشان داد که اثر متقابل تنش خشکی× رقم بر این صفت از نظر آماری معنی داری است (جدول 2). همچنان که در شکل 3 مشاهده می گردد در شرایط شاهد و سطوح تنش خشکی متوسط همواره رقم اسپیدفید از درصد قند محلول در آب بالاتری برخوردار بود. در هر دو رقم (پگاه و اسپیدفید) با افزایش تنش خشکی یک روند افزایشی در میزان قندهای محلول در آب مشاهده می شود.
درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد دیواره سلولی فقط مقایسه میانگین اثرات متقابل سه گانه آورده و بحث شود. عاری از همی سلولز نشان داد که بین اثر متقابل تنش خشکی و تراکم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). با توجه به شکل 4 در سطوح آبیاری بعد از 70 و 100 میلیمتر تبخیر از تشتک تبخیر با افزایش تراکم کاشت مقدار ADF کاهش یافت که مبین افزایش کیفیت علوفه تحت تراکم کاشت بالاتر می باشد.
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز نشان داد که بین اثر متقابل تراکم کاشت و رقم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت (جدول 2). با توجه به شکل در رقم اسپیدفید با افزایش تراکم کاشت درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز کاهش یافت که مبین افزایش کیفیت علوفه تحت تراکم کاشت بالاتر می باشد. درحالی که در رقم پگاه در تراکم های 15 و 25 بوته در متر مربع اختلاف معنیداری وجود نداشت (شکل 4).
نتایج حاصل از تجزیه واریانس درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز نشان داد که بین اثر متقابل تنش خشکی و تراکم و رقم از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود دارد (جدول 2). با توجه به شکل 4 در شرایط تنش خشکی متوسط (IR100) اختلاف معنیداری در رقم پگاه وجود نداشت. در رقم اسپیدفید در تنش
شکل 2- متوسط درصد پروتئین خام ارقام سورگوم (پگاه P، اسپیدفید S)، تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، شامل آبیاری پس از 70 (ir70)، آبیاری پس از 100 (ir100) و آبیاری پس از 130 (ir130) میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A، و تراکم کاشت شامل 15 (D15)، 20 (D20) و 25 (D25) بوته در متر مربع. میانگین های دارای حداقل یک حرف مشترک فاقد اختلاف آماری معنی دار در سطح احتمال 5% می باشند.
شکل 3- متوسط درصد قند های محلول در آب ارقام سورگوم (پگاه P، اسپیدفید S)، تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، شامل آبیاری پس از 70 (ir70)، آبیاری پس از 100 (ir100) و آبیاری پس از 130 (ir130) میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A. میانگین های دارای حداقل یک حرف مشترک فاقد اختلاف آماری معنی دار در سطح احتمال 5% می باشند.
خشکی ملایم و متوسط با افزایش تراکم کاشت مقدار درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز کاهش یافت که مبین افزایش کیفیت علوفه تحت تراکم کاشت بالاتر می باشد (شکل 4). درحالی که در مورد رقم پگاه در آبیاری بعد از 70 میلیمتر (شاهد) اختلاف معنی داری از لحاظ درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز وجود نداشت، درحالی که در شرایط آبیاری بعد از 100 میلیمتر تبخیر (IR100) از یک روند کاهشی پیروی کرد (شکل 4). نتایج تحقیقات (ویچنتال و همکاران 2004) بیانگر این امر بود که درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز در سورگوم و ارزن مرواریدی علوفهای تحت شرایط دیم و تنش خشکی نسبت به شرایط آبیاری کاهش یافت.
عملکرد علوفه خشک
نتایج حاصل از تجزیه واریا نس نشان داد که اثرات اصلی (کم آبیاری، رقم و تراکم کاشت) و اثرات متقابل آنها بر عملکرد علوفه خشک در سطح احتمال 1درصد معنی دار شد (جدول 2). اثر متقابل تنش خشکی و تراکم و رقم بر عملکرد خشک سورگوم علوفه ای در سطح یک درصد معنی دار شد (جدول2). در نظام آبیاری طبیعی (شاهد) دیده شد رقم اسپیدفید نسبت به افزایش تراکم کاشت واکنش بهتری را نسبت به پگاه نشان داد و عملکرد آن در تراکم کشت 20 و 25 بوته در متر مربع تقریباً 5/2 برابر 15 بوته در متر مربع بود. در مورد رقم پگاه افزایش عملکرد در تراکم 25 بوته در متر مربع نسبت به تراکم 20 بوته در متر مربع کمتر بود (شکل 5). در تنش متوسط نیز این روند مشاهده گردید، درحالی که در آبیاری 130 میلیمتر نسبت به 70 میلیمتر این اختلاف در رقم اسپیدفید خیلی فاحش نبود. با توجه به نتایج بدست آمده بالاترین عملکرد علوفه مربوط به رقم اسپیدفید در تراکم 25 بوته در متر مربع و تنش خشکی 70 میلیمتر تبخیر از تشتک تبخیر کلاس نوع A بود (شکل 5). بنابراین بر اساس نتایج موجود در تمامی سطوح آبیاری (بدون تنش و تنش) رقم اسپیدفید در بالاترین تراکم کاشت (25 بوته در متر مربع)، بیشترین عملکرد علوفه خشک را تولید نمود. در تحقیقات متعددی نشان داده شده است که با افزایش تراکم کاشت، عملکرد ماده خشک علوفه افزایش (ویلیام و همکاران، 2002؛ برگر و کامپل ،1971؛ اسکالوا و کراهولک، 1992 و کارواتا و همکاران، 1990) و با افزایش تنش خشکی، عملکرد ماده خشک علوفه کاهش مییابد (پاندا و همکاران، 2004) که با نتایج این تحقیق مطابقت دارد. بنابراین می شود نتیجه گرفت که هر چه منابع آبی برای گیاه بهتر فراهم باشد، گیاه سریعتر جوانه می زند و سریعتر رشد می کند. (اندرو و همکاران 2010) طی تحقیقات بر سورگوم به این نتیجه رسیدند که در بین تراکم های کشت شده تراکم 25 و 15 بوته در متر مربع به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد علوفه خشک را تولید نمودند. گیاه سورگوم توانایی تولید پنجه مناسب در شرایط محدودیت های خاص را دارد که این امر می تواند در عملکرد نهایی اثر گذار باشد (تیاگی و همکاران، 1998). در این تحقیق با کاهش فاصله بوته ها در روی ردیف و با افزایش ترکم کاشت از 15 به 25 بوته در متر مربع، عملکرد علوفه خشک افزایش یافت که نتایج فوق با نتایج اسکالوا و کراهلوک (1992) مطابقت دارد. در تراکم 15 بوته در متر مربع گیاه قادر به ایجاد پوشش گیاهی مناسب و متراکم نسبت به 20 بوته در متر مربع، برای استفاده از شرایط محیطی نیست، بنابراین در شرایط آبی مناسب و تراکم 25 بوته در متر مربع بیشترین عملکرد را شاهد بودیم.
نتیجه گیری
افزایش تنش خشکی، رقم پگاه از درصد پروتئین خام بالاتری برخوردار بود. در سطوح تنش خشکی متوسط (IR100) و تنش خشکی شدید (IR130) به طور تقریبی با افزایش تراکم کاشت درصد پروتئین خام کاهش یافت. در شرایط شاهد و تنش متوسط رقم اسپیدفید، با افزایش تراکم کاشت درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز (ADF) کاهش پیدا کرد. همچنین
شکل 4- متوسط درصد دیواره سلولی عاری از همی سلولز ارقام سورگوم (پگاه P، اسپیدفید S)، تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، شامل آبیاری پس از 70 (ir70)، آبیاری پس از 100 (ir100) و آبیاری پس از 130 (ir130) میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A، و تراکم کاشت شامل 15 (D15)، 20 (D20) و 25 (D25) بوته در متر مربع. میانگین های دارای حداقل یک حرف مشترک فاقد اختلاف آماری معنی دار در سطح احتمال 5% می باشند.
شکل 5- متوسط عملکرد علوفه خشک ارقام سورگوم (پگاه P، اسپیدفید S)، تحت تأثیر سطوح مختلف آبیاری، شامل آبیاری پس از 70 (ir70)، آبیاری پس از 100 (ir100) و آبیاری پس از 130 (ir130) میلیمتر تبخیر از سطح تشتک تبخیر کلاس A، و تراکم کاشت شامل شامل 15 (D15)، 20 (D20) و 25 (D25) بوته در متر مربع. میانگین های دارای حداقل یک حرف مشترک فاقد اختلاف آماری معنی دار در سطح احتمال 5% می باشند.
در شرایط فوق رقم اسپیدفید از درصد قند محلول در آب بالاتری برخوردار بود. با توجه به صرفه جویی انجام شده در مصرف آب در تنش متوسط(100میلیمتر) و عدم اختلاف معنیدار آن با تیمار آبی 70 میلیمتر ازنظر عملکرد علوفه خشک به نظر می رسد کشت رقم اسپید فید با تراکم 25 بوته در مترمربع در این سطح تنش قابل توصیه باشد.
)