نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان
2 دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان
3 گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه لرستان
4 استادیار اقلیم شناسی، گروه جغرافیا دانشگاه لرستان
چکیده
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
In order to investigate the effect of additive series intercropping of legume and cereal (the line of 2561 of broad leaf vetch and Abidar cultivar of barley) on species diversity ecological indices and weeds dominance, a field experiment was conducted in 4 × 5 factorial with three replications in the dry land conditions in the research farm of the Faculty of Agriculture, University of Lorestan in the cropping years of 2015-17. The intercropping treatments reduced numbers and total dry weight of weeds ratio in sole cropping. The best treatments in first and second year for weeds control were once-weeding and seed ratios 70:100 and 100:100 (vetch: barley) and double-weeding×70:100. The three factor interactions (year, weed and intercropping) represent the contribution of 40:100 and 70:100 with once-weeding in weed dry weight losses (17.98 and 17.16 in the first and second years, respectively). In the second year, this interaction also resulted to the lowest weed dry weights (20.82 and 20 g/m-2). The lowest species richness was belonged to once and double weeding and non-weeding treatments with 100:100 seed ratio, respectively. Also, mentioned treatments indicated the weeds were more dominance in the first year compared to the second year.
کلیدواژهها [English]
مقدمه
علفهایهرز، مسئله اولیه و مهم در زراعت ارگانیک، به ویژه در اراضی دیم محسوب می شوند (Anderson, 2010) و معمولاً مدیریت موفق آنها مشکل است. بنابراین، مدیریت تلفیقی علفهایهرز، برای موفقیت در زراعت ارگانیک به منظور حفظ حاصلخیزی خاک و تولید محصول، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این راستا کشت مخلوط، راه حل مناسبی برای کاهش جمعیت علفهایهرز در این سیستم ها (ارگانیک) محسوب میشود (Sangakkara et al., 2011).
مدیریت علفهایهرز، عاملی کلیدی در نظامهای کشاورزی ارگانیک است (Bond & Grundy, 2000) زیرا در این نظام، گستردگی گزینههای کنترل علفهرز محدود میشود و نقش علفکشها کاهش مییابد (Verschwele, 2005). کنترل ارگانیک علفهایهرز، اساساً مبتنی بر معیارهای پیشگیری میباشد که می توان به تناوب زراعی در واحد زمان و مکان (کشت مخلوط) اشاره کرد (Liebman & Davis, 2000). بنابراین، یکی از اهداف مدیریت علفهایهرز در سیستم مخلوط، دستکاری تعادل رقابتی بین گیاه زراعی و علفهرز، برای کنترل مطلوب و به موقع آن است (Bond & Grundy, 2000).
کشت مخلوط علاوه بر فواید اکولوژیکی و اقتصادی، باعث کاهش آفات، امراض و علفهایهرز نیز میگردد (Awal et al., 2006) و بهعبارتی کشت مخلوط میتواند باعث کاهش فشار علفهایهرز بر گیاه زراعی و در نهایت کاهش اتکاء به علفکشها شود
(Banik et al., 2006؛ Jensen, 2007). در کشت مخلوط، بهدلیل افزایش تنوع گیاهان زراعی، تعداد علفهرز در واحد سطح کاهش می یابد
(Javanshir et al., 2000). بر اساس نتایج یک تحقیق، در کشت مخلوط افزایشی جو-لوبیا، جمعیت علفهای هرز در مقایسه با کشت خالص کاهش مییابد (Agegnehu et al., 2007).
کشت مخلوط گندم-نخود، تراکم و وزن خشک علفهایهرز را در مقایسه با کشت خالص، به ترتیب 70 و 7/69 درصد کاهش داد. همچنین در مخلوط ذرت-کدو، کنترل علفهرز قابل توجه بود (Banik et al., 2006; Ghanbari &Nasirpour, 2011). امروزه سیستمهای کشت مخلوط، یکی از روشهای اکولوژیک کنترل علفهایهرز محسوب میشود و در این سیستم، به حداکثر رساندن پوشش سطح خاک و تنوع گیاهی دو اصل مهم می باشند که باعث کنترل بهتر و مؤثرتر علفهایهرز در زراعت مخلوط نسبت به تک کشتی می گردد. بر این اساس، کنترل و فرونشانی علفهایهرز، یکی از مزایای کشت مخلوط است (Midya et al., 2005; Poggio, 2005).
اثرات چند منظوره کشت مخلوط، بیانگر نقش قابل توجه آن در بوم نظامهای زراعی، مانند ایجاد ثبات، رقابت بیشتر با علفهرز و کاهش اثرات منفی گیاهان زراعی بر محیط میباشد (Malcom et al., 2010; Fernandez-Aparicio et al., 2010) و بر این اساس، از آزاد سازی منابع جهت استفاده علفهرز جلوگیری میکنند (Javanshir et al., 2000). کشت مخلوط، جمعیت همسان علفهایهرز را با کاستن فراوانی نسبی و غالبیت آنها تغییر میدهد (Asgharipour & Armin, 2010).
تحقیقات در ارتباط با گونههای مختلف علفهرز نشان میدهد که وزن تر و خشک علفهایهرز، علاوه بر اثر پذیری از عوامل محیطی، تحت تأثیر مدیریت زراعی مانند کشت مخلوط نیز قرار میگیرد (Moatali, 2013 Asgharipour & Rafiei, 2010;). بنابراین،، مطالعات اخیر، کشت مخلوط را گزینه ای مناسب برای مدیریت علفهای هرز بهویژه در سیستم هایزراعی کم نهاده معرفی میکنند (Agegnehu et al., 2006; Gomez & Gurevitch, 2005).
هدف از اجرای این تحقیق، بررسی اثر گذاری سیستم کشت مخلوط لگوم×غله در راستای حفظ و برقراری تعادل در فعالیت و غالبیت گونههای علفهرز، در فلور طبیعی منطقه آزمایش (خرم آباد) بود.
مواد و روشها
برای بررسی اثر کشت مخلوط بر تنوع گونهای علفهایهرز و نیز سرکوب آنها، آزمایش مزرعهای در شرایط دیم، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان (طول جغرافیائی '26 و º48 و عرض جغرافیائی '26 و º33 با ارتفاع 8/1147 متر از سطح دریا)، طی دو سال زراعی 95-1393، بهصورت فاکتوریل چهار در پنج و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار و در یک مکان اجر شد. در این آزمایش، عامل اول شامل چهار سطح مدیریتی کنترل علفهرز و عامل دوم شامل پنج سطح اجزاء مکمل مخلوط، بر اساس جدول 1 بود.
جدول 1- عوامل (تیمارها) در آزمایش مخلوط افزایشی و علفهرز
Table 1. Factors (Treatments) in additive series intercropping and weed experiment
Weeds levels |
Sum of seed ratio (%) in additive series intercropping |
Seed ratio in intercropping |
Weeding |
100 |
0:100 (sole cropping of barley) |
Once weeding |
140 |
40:100 (vetch: barley) |
Double weeding |
170 |
70:100 (vetch: barley) |
Non- weeding (control) |
200 |
100:100 (vetch: barley) |
|
100 |
100:0 (sole cropping of vetch) |
اجزای مکمل مخلوط نیز با دو گیاه لگوم و غله (ماشک برگ درشت، Vicia narbonensis L.، لاین 2561 و جو، Hordeum vulgare L.، رقم آبیدر)، در قالب کشت مخلوط افزایشی، به صورت همزمان[1] در 22 مهرماه کشت شد.
کشت مخلوط، به ترتیب با در نظر گرفتن 75 کیلو گرم بذر ماشک برگ درشت (برای کشت خالص) و 200 کیلو گرم بذر جو (برای کشت خالص) در هکتار انجام شد. همچنین تراکم جو در هر کرت آزمایشی معادل با 497 بوته در متر مربع (تراکم کشت خالص) و برای ماشک برگ پهن با 75 کیلو گرم در هکتار (تراکم کشت خالص) معادل 73 بوته در متر مربع، با 30 کیلو گرم در هکتار (40 درصد تراکم کشت خالص) معادل 29 بوته در متر مربع و با 5/52 کیلو گرم در هکتار (70 درصد تراکم کشت خالص) معادل 51 بوته در متر مربع بود (Nourmand Moayed, 2001). هر کرت به طول چهار متر و عرض 5/1 متر
(Najafi et al., 2013)، با شش ردیف کاشت در نظر گرفته شد. فاصله بین خطوط کاشت 25 سانتیمتر، فاصله بین کرت ها 50 سانتی متر و بین بلوک ها یک متر در بود.
در این آزمایش، اجازه داده شد تا علفهایهرز در کرتهای بدون وجین، در تمام فصل رشد (پائیز و بهار) حضور داشته باشند و با گیاهان زراعی رقابت کنند (Hamzei et al., 2013). در تیمار یک بار وجین، 15 روز و در دوبار وجین به ترتیب 15 و 45 روز پس از سبز شدن علفهایهرز، کنترل بهعمل آمد. بر حسب میزان و شدت رشد علف های هرز در دو سال آزمایش کشت مخلوط جو و ماشک برگ درشت، به طور همزمان در 22 مهر ماه هر سال آزمایشی انجام شد. در سال اول، بهدلیل بارندگی زود هنگام، رشد علفهای هرز نیز سرعت یافت و 15 روز پس از سبز شدن علفهایهرز که مصادف با هفت آذر ماه بود، اولین مرحله کنترل بهعمل آمد. نمونه گیری در پایان دوره رشد گیاهان زراعی (اواسط اردیبهشت ماه) برای تعیین تعداد، وزن خشک علفهایهرز غالب و تفاوت بین شاخصهای اکولوژیک تنوع گونهای، با استفاده از کادری به ابعاد یک متر در یک متر، با حذف اثر حاشیهای به میزان 20 سانتی متر از ابتدا و انتهای و نیز حذف اولین و آخرین ردیف کشت از طرفین هر کرت، از فلور طبیعی علفهایهرز انجام شد. در این آزمایش، برخی شاخصها که در سایر مطالعات تنوع گونهای، کمتر مورد توجه قرار می گیرند نیز بررسی شدند. همچنین، وزن خشک علفهایهرز غالب نیز به تفکیک گونه مشخص شد. برای این کار، ابتدا نمونهها در آونی با دمای 70 درجه سانتیگراد و به مدت 48 ساعت خشک شدند و سپس وزن خشک آنها اندازهگیری شد (Mohammadi et al., 2012).
برای آنالیز دادهها از نرم افزار آماری MSTAT-C (نسخه 42/1) استفاده شد و سطوح معنیداری آماری مورد پذیرش P
شاخصهای اکولوژیک متأثر از حضور علفهایهرز، با استفاده از معادلات زیر تعیین شدند.
معادله (1) [2]ضریب پایداری (Ardakani, 1998)
که در آن: ρ=تعداد نمونه های گونه مورد نظر و P= تعداد کل نمونه ها می باشد
معادله (2) غنای گونه[3] (شاخص مارگالف) (Ardakani, 1998)
که در آن: R= شاخص غنای گونه، S= تعداد گونه و N= تعداد کل افراد گونهها میباشد.
معادله (3) شاخص تمرکز غالبیت[4]
که در آن: ni میزان اهمیت، تعداد افراد یا زیست توده هر گونه، N: مجموع میزان اهمیت همه گونهها یا تعداد کل گیاهان یا کل زیست توده و C: شاخص تمرکز غالبیت (Ardakani, 1998) است.
نتایج و بحث
تعداد و وزن خشک کل علفهایهرز در فلور طبیعی
تجزیه واریانس نشان داد که بین اثر متقابل سال × علفهرز × اجزاء کشت مخلوط (سطح 5%) اختلاف معنی داری وجود ندارد (جدول 2). در سال اول، میانگین کمترین تعداد کل علفهایهرز (مقایسه میانگینها، جدول 3) به تیمارهای یکبار وجین و نسبتهای بذری 70:100 و 100:100 (جو:ماشک)، معادل 13/16 و 30/15 بوته در متر مربع تعلق داشت اما حداقل تعداد بوته علفهرز در نسبتهای مختلف کشت مخلوط و سطوح علفهایهرز در سال دوم، در تیمارهای دوبار وجین × 70:100 معادل 02/17 مشاهده شد (لازم بذکر است که در سال دوم، تعداد علفهایهرز بیش از سال اول بود).
در سیستم مخلوط، بیشترین تعداد علفهرز در سالهای اول و دوم، متعلق به دوبار وجین × 100:100 (07/27 و 79/26 بوته در متر مربع) بود. علت این افزایش را می توان به رشد برخی از گونههای علفهرز، بدون اثر پذیری از فشار رقابت در تراکم زیاد نسبت داد و با وجود چند لایهای بودن در سطح زمین (کانوپی سیستم زراعی مخلوط و علفهایهرز فلور طبیعی)، علفهایهرز قادر به رشد و نمو بودهاند و همانطور که نتایج موجود در کشت خالص جو نشان داد، تعداد کل علفهایهرز در تراکم 100% (تک کشتی) جو، در حداکثر قرار داشت. بنابراین میتوان چنین بیان کرد که با وجود افزایش تعداد بوته ماشک در نسبت بذری 100:100، جو در کشت خالص (100%) و در ترکیب با ماشک، به یک صورت عمل کرده است و با ایجاد خلاء بیشتر در واحد سطح زمین (بهدلیل رشد عمودی)، شرایط را برای افزایش علفهرز فراهم نموده است (به ویژه علفهایهرز پهن برگ، چون در فلور طبیعی منطقه آزمایشی غالب بودند).
اما نسبت (ترکیب بذری) 40 و 70 درصد ماشک، به دلیل تعادل در رشد و احتمالاً کاهش در رقابت بین گونهای (جو و ماشک برگ درشت)، فشار بیشتر و محیط مناسبتری برای کاهش تعداد کل علفهای هرز ایجاد کردند. بر این اساس، برخی محققین کشت مخلوط را به عنوان روشی برای کاهش اتکا به علفکشها عنوان کرده و آن را دارای فواید بیولوژیکی فراوان معرفی میکنند (Banik et al., 2006).
نتایج بهدست آمده حاکی از افزایش قدرت رقابت و کنترل علفهایهرز در سیستم مخلوط (افزایشی) بود. به نظر میرسد که نسبتهای حداقل بذر ماشک، در راندمان استفاده از منابع محیطی (منابع تولید) موثرتر عمل کرده است. این نتایج توسط (Yadollahi et al., 2014) مورد تأئید قرار میگیرند.
در کشت مخلوط، بهدلیل افزایش تنوع گیاهان زراعی، تعداد کل علفهایهرز نیز کاهش خواهد یافت (Javanshir et al., 2000). همچنین در مقایسه کشت مخلوط و خالص، سیستم مخلوط، با بهره برداری بیشتر از منابع محیطی، باعث کاهش تعداد منابع قابل دسترس برای علفهایهرز، ایجاد سایه اندازی و حتی در برخی مواقع از طریق آللوپاتی گیاهان زراعی، مانع رشد بسیاری از گونههای علفهایهرز می شود
(Asgharipour & Rafiei, 2011; Zimdahl, 2007). این نتایج، صحت نتایج آزمایش حاضر را تایید میکنند. مشخص شد که در مخلوط ماشک برگ درشت، جو وعلفهرز، ترکیب 75% ماشک، احتمالاً از طریق رشد سریع، مانع از جوانه زنی آنها شده وبنابراین در خروج گیاهچههای علفهرز از خاک، دوره بحرانی رشد آنها را افزایش داده است و در نهایت بر تعداد علفهایهرز در واحد سطح، تأثیر منفی داشته است (Daraeimofrad et al., 2010) (این نتایج با نتایج آزمایش حاضر مطابقت دارد).
جدول 2–تجزیه واریانس مرکب دادههای دو سال زراعی 1393 و 1394 حاصل از تیمارهای آزمایشی
Table 2. Combined variance analysis of experimental data obtained from two cropping years (2014 and 2015)
Mean of Squares
Mean of Squares |
|
|
|
Weeds weight |
Weeds number |
df |
Source of variation |
14.362 ns |
182.607 ** |
1 |
Year |
4.003 * |
40.394 ** |
4 |
Replication |
635.764 ** |
611.201 ** |
3 |
Weeds |
20.457 ns |
34.582 * |
3 |
Year×Weeds |
447.995 ** |
505.754 ** |
4 |
Intercropping |
29.590 * |
34.851 ** |
4 |
Year×Intercropping |
128.782 ** |
181.968 ** |
12 |
Weeds×Intercropping |
8.392 ns |
12152 ns |
12 |
Year×Weeds×Intercropping |
11.446 |
8.846 |
76 |
Error |
12.50 |
11.72 |
|
C.V (%) |
**، *، ns: به ترتیب معنی دار در سطح احتمال یک و پنج درصد و عدم وجود اختلاف معنی دار است.
**, * and ns represent significant at 1 and 5% of probability levels and non-significant, respectively.
جدول 3– مقایسات میانگین اثر متقابل سال×علفهرز×کشت مخلوط بر تعداد و وزن خشک کل علفهایهرز در دو سال زراعی 1393 و 1394
Table 3. Means comparisons of the effects of year× weed× intercropping interactions on number and total dry weight of weeds in two cropping years (2014 and 2015)
Total Number of Weeds (m-2) |
Total dry Weight of weeds (gr m-2) |
Treatments |
ef 23.40 |
ghij 21.86 |
First year: once weeding: sole cropping of vetch |
ghij 17.79 |
ij 17.98 |
First year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
hij 16.13 |
j 17.16 |
First year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
j 15.30 |
ij 18.56 |
First year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
cd 30.19 |
cdef 31.04 |
First year: once weeding: sole cropping of barley |
ghij 16.69 |
ghij 21.40 |
First year: double weeding: sole cropping of vetch |
ghij 17.58 |
efghij 22.93 |
First year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
fghij 18.58 |
fghij 22.75 |
First year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
de 27.07 |
cdefgh 28.41 |
First year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
fghi 20.75 |
defghij 25.29 |
First year: double weeding: sole cropping of barley |
cd 30.74 |
cdefg 29.32 |
First year: non weeding: sole cropping of vetch |
ef 23.64 |
defghij 25.47 |
First year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
fghij 19.31 |
efghij 23.67 |
First year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
ij 15.64 |
hij 20.46 |
First year× non weeding×100:100(vetch: barley) |
b 39.97 |
ab 41.53 |
First year: non weeding: sole cropping of barley |
fghi 20.92 |
hij 20.31 |
Second year: once weeding: sole cropping of vetch |
fghij 20.27 |
hij 20.82 |
Second year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
ghij 17.80 |
hij 20 |
Second year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
fg 21.46 |
efghij 24.69 |
Second year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
c 33.51 |
bc 34.28 |
Second year: once weeding: sole cropping of barley |
fghij 19.02 |
ghij 21.94 |
Second year: double weeding: sole cropping of vetch |
fghi 20.80 |
ghij 22.28 |
Second year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
ghij 17.02 |
hij 20.07 |
Second year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
de 26.79 |
cde 31.30 |
Second year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
cd 29.03 |
cde 31.26 |
Second year: double weeding: sole cropping of barley |
cd 30.72 |
defghi 25.82 |
Second year: non weeding: sole cropping of vetch |
cd 31.11 |
hij 20.42 |
Second year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
fghij 20.55 |
ij 19.92 |
Second year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
fgh 21.25 |
ghij 22.19 |
Second year× non weeding×100:100(vetch: barley) |
a 51.87 |
a 46.35 |
Second year: non weeding: sole cropping of barley |
در هر ستون، میانگینهای دارای حداقل یک حرف مشترک، با آزمون دانکن تفاوت معنی دار ندارند.
In each column, means with the same letters are not different based on Duncan's.
متناسب با تغییر در تعداد کل علفهایهرز، وزن خشک آنها نیز تغییر کرد. بر اساس جدول 3 (مقایسه میانگینها)، اثر متقابل سال × علفهرز × کشت مخلوط متفاوت بود. به نظر میرسد که در سال اول، علاوه بر بارندگی کمتر، رشد علفهایهرز نیز متأثر اجزای مخلوط شد و این رقابت منجر به کاهش وزن علفهای هرز شد؛ اگرچه در سال دوم، عوامل رشد (بارندگی و ...)، مطلوب بود اما کشت مخلوط در کنترل علفهایهرز، نقش مهمی داشت و چنین استنباط شد که میتوان در کنترل بیولوژیک علفهایهرز، عوامل محیطی را با ترکیب و انتخاب مناسب گیاهان زراعی تا حدودی تغییر داد و در جهت بهره برداری مطلوب از آنها عمل نمود.
اثر متقابل سه فاکتور مورد مطالعه (سال، علفهرز و کشت مخلوط)، بیانگر سهم بهسزای ترکیب 40:100 و 70:100 به همراه یکبار وجین بود (در سال اول به ترتیب برابر 98/17 و 16/17 گرم در متر مربع). در سال دوم نیز این اثر متقابل، کمترین وزن خشک علفهرز را داشت (82/20 و 20 گرم) با سال اول، به ترتیب 34/11 و 2/14 درصد اختلاف داشت (اختلاف نشان دهنده درصد افزایش زیست توده علفهایهرز در فلور طبیعی سال دوم نسبت به سال اول میباشد).
لازم بهذکر است که جو، ضعیف ترین جزء مکمل مخلوط بود و همواره بیشترین تعداد و وزن خشک کل علفهایهرز در هر دو سال مورد آزمایش، به کشت خالص این گیاه تعلق داشت، به طوری که در سال اول و عدم وجین (53/41 گرم در متر مربع) و در سال دوم × عدم وجین (35/46 گرم)، حداکثر وزن خشک علفهایهرز در کشت خالص آن مشاهده شد. احتمالاً افزایش تعداد و وزن خشک علفهایهرز در دوبار وجین را می توان به نوع گیاه زراعی (نحوه رشد و نیازهای اکولوژیک) در کشت مخلوط نسبت داد. بنابراین چنین نتیجهگیری شد که زیست توده علفهایهرز علاوه بر محیط، تحت تأثیر مدیریت زراعی (سیستم مخلوط) قرار خواهد گرفت (Moatali, 2013؛ Asgharipour & Rafiei, 2010).
در این آزمایش، مدیریت کنترل علفهایهرز در سیستم مخلوط افزایشی ممکن است که با حذف دوبار علفهایهرز، از کارآمدی بالاتری برخوردار نباشد. اگرچه ترکیب 100:100 (ماشک برگ درشت:جو) در مقایسه با کشت خالص هر یک از گیاهان زراعی مورد آزمایش، از کارایی بیشتری در کنترل علفهایهرز برخوردار بود، اما در مقایسه با ترکیب 40:100 و 70:100، کارایی کمتری داشت (سال اول و دوم) (جدول 3).
در کشت مخلوط افزایشی جو:نخود گزارش شد که نسبت 100:100، کمترین تراکم و وزن خشک علفهایهرز را داشته است و بیانگر تأثیر آن در کنترل زراعی میباشد (Hamzei & Seyedi, 2013).
احتمالاً یکی دیگر از دلایل کاهش وزن خشک کل علفهایهرز در تیمارهای یکبار وجین و عدم وجین، افزایش تعداد آنها در واحد سطح و کاهش نقش رقابتی با یکدیگر میباشد که این امر، عاملی در کنش مشترک آنها و در جهت کنترل بیشتر محسوب میشود.
شاخصهای تنوع گونهای
ضریب پایداری
این ضریب، یکی از معیارهای جوامع زیستی (بیوسنوزها) است که جهت بررسی میزان پایداری و استقرار هر گونه در یک بیوسنوز یا بوم نظام به کار می رود (Ardakani, 1998). پایدارترین گونههای علفهرز در این آزمایش، گلرنگ وحشی
(Carthamus tinctorius L.) و خردل وحشی (Sinapis arvensis L.) بودند (چون در اکثر تیمارها، در بیش از 50 درصد نمونه ها مشاهده شدند).
با توجه به ضعف جو در کنترل علفهایهرز گلرنگ وحشی و خردل وحشی، نتایج نشان داد که در سال اول و دوم × یکبار وجین × کشت خالص جو، ضریب پایداری برای خردل 80 و برای گلرنگ 100 بود و در سال اول × دوبار وجین × کشت خالص جو، ضریب پایداری خردل و گلرنگ 60 و برای همین تیمار در سال دوم، ضریب پایداری خردل 60 و گلرنگ صفر و سال اول × وجین×کشت خالص جو، برای خردل 80 و برای گلرنگ 100 بود. همچنین برای همین تیمار در سال دوم، ضریب پایداری خردل و گلرنگ 100 بود (جدول 4).
دو گونه گلرنگ وحشی و خردل وحشی در کشت خالص ماشک برگ درشت و در دو سال آزمایش، بیشتر به عنوان گونههای موقتی و اتفاقی شناخته شدند (چون در کمتر از 25 درصد و 25 الی 50 درصد نمونه ها مشاهده شدند) (Ardakani, 1998). در تیمار سال اول × یکبار وجین × کشت خالص ماشک، ضریب پایداری خردل 40 و گلرنگ 60 بود و برای همین تیمار در سال دوم نیز مشابه سال اول بود. در سال اول و دوم × دوبار وجین × کشت خالص ماشک، ضریب پایداری خردل و گلرنگ برابر 20 محاسبه شد.
در سال اول و در تیمار عدم وجین × کشت خالص ماشک، ضریب پایداری خردل و گلرنگ 80 بود و برای همین تیمار در سال دوم، برای خردل 80 و برای گلرنگ صفر محاسبه شد. در سایر تیمارها مشاهده شد که توان رقابتی ماشک با علفهایهرز، بیش از جو می باشد، بهطوریکه استقرار همه علفهایهرز موجود در فلور طبیعی را بین 20 تا 50 درصد نشان داد. در این آزمایش، ناپایدارترین و بیثباتترین علفهایهرز، آلاله (RanunculusacrisL.)، آجیل مزرعه (NesliaPaniculata)، بابونه (Anthemis arvensis L.) و شقایق (Papaver sp.) بودند زیرا در دو سال آزمایش، با انجام یکبار و دو بار وجین، این علفهای هرز دوام و مقاومت خود را کاملاً از دست دادند (جدول 4).
جدول 4- استقرار گونه با تعیین ضریب پایداری و غنای گونهای متأثر از کشت مخلوط و خالص
Table 4. Species establishment with estimated stability index and species richness affected by intercropping and sole cropping in two cropping years
|
Stability Index |
|
|||||
Species Richness |
Mustard |
Fumitory |
Buttercup |
Corn Rose |
Safflower |
Chamomile |
Factors levels |
1.87 |
40 |
40 |
20 |
40 |
60 |
20 |
First year: once weeding: sole cropping of vetch |
2.1 |
40 |
40 |
20 |
40 |
40 |
20 |
First year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
2.4 |
20 |
20 |
20 |
20 |
40 |
20 |
First year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
2.74 |
20 |
20 |
20 |
40 |
20 |
20 |
First year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
1.62 |
80 |
60 |
20 |
40 |
100 |
20 |
First year: once weeding: sole cropping of barley |
1.33 |
20 |
20 |
0 |
0 |
20 |
0 |
First year: double weeding: sole cropping of vetch |
1.19 |
40 |
20 |
0 |
0 |
20 |
0 |
First year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
1.08 |
40 |
40 |
0 |
0 |
20 |
0 |
First year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
0.69 |
20 |
40 |
0 |
0 |
0 |
0 |
First year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
0.94 |
60 |
20 |
0 |
0 |
60 |
0 |
First year: double weeding: sole cropping of barley |
1.62 |
80 |
60 |
40 |
40 |
80 |
40 |
First year: non weeding: sole cropping of vetch |
1.85 |
40 |
40 |
40 |
40 |
60 |
0 |
First year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
2.06 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
0 |
First year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
2.38 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
First year× non weeding×100:100(vetch: barley) |
1.46 |
100 |
60 |
60 |
60 |
100 |
40 |
First year: non weeding: sole cropping of barley |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.35 |
40 |
0 |
20 |
20 |
60 |
0 |
Second year: once weeding: sole cropping of vetch |
1.75 |
40 |
60 |
0 |
40 |
40 |
20 |
Second year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
1.28 |
20 |
0 |
0 |
40 |
40 |
0 |
Second year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
0.52 |
40 |
0 |
0 |
0 |
60 |
0 |
Second year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
1.02 |
80 |
0 |
0 |
40 |
100 |
40 |
Second year: once weeding: sole cropping of barley |
0.68 |
20 |
0 |
0 |
0 |
20 |
0 |
Second year: double weeding: sole cropping of vetch |
0.98 |
40 |
0 |
0 |
40 |
40 |
0 |
Second year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
1.19 |
20 |
0 |
0 |
0 |
20 |
0 |
Second year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
0.4 |
40 |
0 |
0 |
0 |
80 |
0 |
Second year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
0.61 |
60 |
0 |
0 |
40 |
0 |
0 |
Second year: double weeding: sole cropping of barley |
1.65 |
80 |
20 |
20 |
40 |
0 |
40 |
Second year: non weeding: sole cropping of vetch |
1.62 |
40 |
20 |
20 |
40 |
80 |
20 |
Second year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
1.76 |
40 |
20 |
0 |
40 |
40 |
20 |
Second year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
1.28 |
40 |
0 |
0 |
40 |
40 |
60 |
Second year× non-weeding×100:100(vetch: barley) |
1.12 |
100 |
40 |
40 |
40 |
100 |
0 |
Second year: non weeding: sole cropping of barley |
غنای گونه
این شاخص، در دو سال آزمایش مزرعهای و در تمام سطوح مکمل مخلوط، متغیر بود. غنای گونه در سال اول، بیش از سال دوم بود. در سطوح علفهرز، بیشترین غنای گونهای مربوط به یکبار وجین و عدم وجین و در سطوح کشت مخلوط نیز متعلق به 40:100 و 70:100 بود. احتمالاً این تغییر غنای گونه با افزایش درصد بذر ماشک برگ درشت در سال اول را می توان به استقرار کمتر علفهایهرز، اما پراکنش بیشتر آنها نسبت داد (این وضعیت در محاسبه ضریب پایداری به وضوح مشخص شد). در سال اول، کمترین غنای گونهای (69/0 و 94/0) به ترتیب به اثر متقابل سال اول × دوبار وجین × 100:100 و سال اول × دوبار وجین × کشت خالص جو تعلق داشت (جداول 4 و 5).
این شاخص عمدتاً معرف غنای گونهای یک بوم نظام است و گویای وضعیت محیط، از لحاظ شرایط مناسب زیست میباشد زیرا شرایط مطلوب محیطی، موجب افزایش حضور گونهها می شود و امکان مقایسه زیستگاههای مشابه در نقاط مختلف را نشان میدهد؛ از طرفی، این شاخص قادر به بیان توزیع جمعیت افراد بین گونه ها نیست. بر این اساس، محققین بیان میدارند که منظور از غنای گونهای، تعداد گونه علفهرز است و بیانگر اثرات مربوط به آن نمی باشد (Daraeimofrad & Azizi, 2007).
در سال دوم، اثر افزایش سهم (نسبت) ماشک به وضوح مشخص بود. کمترین غنای گواینه (52/0، 4/0 و 28/1) به ترتیب مربوط به سال دوم × یکبار وجین × 100:100 و دوبار وجین×100:100 و عدم وجین × 100:100 بود (البته غنای گونهای در کشت خالص جو با دوبار وجین و عدم وجین، به ترتیب با 61/0 و 12/1 درصد نیز کم شد،). در این آزمایش، تعداد دفعات حذف علفهایهرز (دوبار وجین)، غنای گونه را کاهش داد؛ بر این اساس، کاهش غنای گونهای، ارتباط قابل توجهی با وزن خشک علفهایهرز نداشت.
جدول 5–اشتباه استاندارد تعداد و وزن خشک علفهای هرز مهم
Table 5. Standard error of important weed numbers
Standard Errors of weed numbers |
|
|||||
Mustard |
Fumitory |
Buttercup |
Corn Rose |
Safflower |
Chamomile |
Source of variation |
0.1279 |
0.0700 |
0.0370 |
0.0443 |
0.2501 |
0.0329 |
Year |
0.2215 |
0.1212 |
0.0641 |
0.0766 |
0.4332 |
0.0569 |
Replication |
0.1808 |
0.0990 |
0.0523 |
0.0262 |
0.3537 |
0.0465 |
Weeds |
0.2557 |
0.1400 |
0.0740 |
0.0885 |
0.5002 |
0.0657 |
Year×Weeds |
0.2022 |
0.1107 |
0.0585 |
0.0700 |
0.3954 |
0.0519 |
Intercropping |
0.2859 |
0.1565 |
0.0828 |
0.0990 |
0.5592 |
0.0735 |
Year×Intercropping |
0.4043 |
0.2213 |
0.1170 |
0.1399 |
0.7908 |
0.1039 |
Weeds×Intercropping |
0.5718 |
0.3130 |
0.1655 |
0.1979 |
1.1184 |
0.1469 |
Year×Weeds×Intercropping |
Standard Error of weed dry weights
|
|
|||||
Mustard |
Fumitory |
Buttercup |
Corn Rose |
Safflower |
Chamomile |
Source of variation |
0.2086 |
0.0359 |
0.0200 |
0.1146 |
0.1499 |
0.0160 |
Year |
0.3613 |
0.0621 |
0.0346 |
0.1984 |
0.2597 |
0.0277 |
Replication |
0.2950 |
0.0507 |
0.0283 |
0.1620 |
0.2121 |
0.0226 |
Weeds |
0.4172 |
0.0718 |
0.0400 |
0.2291 |
0.2999 |
0.0320 |
Year×Weeds |
0.3299 |
0.0567 |
0.0316 |
0.1811 |
0.2371 |
0.0253 |
Intercropping |
0.4665 |
0.0802 |
0.0447 |
0.2562 |
0.3353 |
0.0357 |
Year×Intercropping |
0.6597 |
0.1135 |
0.0633 |
0.3623 |
0.4742 |
0.0505 |
Weeds×Intercropping |
0.9330 |
0.1604 |
0.0895 |
0.5123 |
0.6706 |
0.0715 |
Year×Weeds×Intercropping |
بر اساس نتایج این آزمایش؛ غنای گونهای در بین تیمارهای مختلف، از اختلاف اندکی برخوردار است. در سال دوم، بهدلیل افزایش رشد و تولید گیاهان زراعی (ماشک برگ درشت و جو)، تعداد و وزن خشک علفهایهرز و به تبع آن غنای گونهای کاهش یافت (جدول 5).
در سال دوم ، نقش جو در کاهش غنای گونهای موثر بود (در کشت خالص). این نتایج توسط برخی محققین مبنی بر اثر مخلوط گندم×یولاف، گندم×جو و ماش×برنج در کنترل علفهرز، نقش جو را در مقایسه با سایر غلات، حائز اهمیت معرفی میکنند (Lauk & Lauk, 2008; Witcombe et al., 2008). گزارش شده است که در مخلوط نخود × جو، تغییر یکنواختی در جوامع علفهایهرز، از طریق کاهش در فراوانی نسبی علفهایهرز غالب و تعداد گونه رخ خواهد داد (Poggio et al., 2005).
غالبیت
مقدار کمّی این خصوصیت قابل اندازه گیری نیست. این عامل نشان دهنده میزان اثری است که یک گونه در جامعه بر دیگران اعمال می کند. یک گونه ممکن است که در یک جمع، از انبوهی کمتری برخوردار باشد ولی تأثیرش بر جامعه از سایر گونهها که انبوهی بیشتر ولی جثه کوچکتر و یا فعالیت کمتری دارند، بیشتر باشد (Ardakani, 1998). در واقع گونههایی را که به علت اندازه، تعداد، تولید و یا سایر فعالیتهای خود اثر کنترلی مهمی بر جامعه اعمال می کنند، غالب میگویند (Ardakani, 1998).
نتایج به دست آمده از معادله (3) نشان داد که در سال اول × یکبار وجین و در تمام سطوح کشت مخلوط، کمترین غالبیت مربوط به بابونه و آلاله است اما در سال دوم، غالبیت بیش از سال اول کاهش یافت (جدول 6). بر اساس مطالب گفته شده در بالا، غالبیت در سال اول × عدم وجین، بیشتر مربوط به گلرنگ وحشی و شقایق است. همانطور که گفته شد، با افزایش این شاخص، غالبیت در بین تعداد گونه کمتری تقسیم می شود اما در این آزمایش، با وجود بزرگ بودن غالبیت در سال اول، توزیع غالبیت در بین گونههای کمتری مشاهده نشد، بلکه تقریباً مشابه بود. بنابراین میتوان به دو نتیجه رسید: اول اینکه غالبیت برای ما، یک مفهوم دارد و آنهایی که غالب هستند، معمولاً تنوع کمتری دارند و دوم اینکه تنها تعداد اندکی از گونهها نقش غالب را دارند و تعداد زیادی، فقط باعث ایجاد تنوع میشوند؛ همچنین کاهش تعداد گونه با افزایش عددی غالبیت، همیشه عمومیت ندارد.
جدول 6–غالبیت علفهای هرز مهم در سالهای زراعی 1393 و 1394
Table 6. The dominance of importance weeds in two cropping years (2014 and 2015)
Dominance |
|
||||
Mustard |
Buttercup |
Corn Rose |
Safflower |
Chamomile |
Treatments |
1 |
0.83 |
0.86 |
1.06 |
0.8 |
First year: once weeding: sole cropping of vetch |
0.66 |
0.51 |
0.6 |
0.74 |
0.56 |
First year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
0.61 |
0.6 |
0.6 |
0.74 |
0.6 |
First year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
0.32 |
0.29 |
0.29 |
0.35 |
0.26 |
First year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
2 |
2.2 |
2 |
2.36 |
1.86 |
First year: once weeding: sole cropping of barley |
0.88 |
0 |
0.81 |
1 |
0.77 |
First year: double weeding: sole cropping of vetch |
0.6 |
0 |
0.6 |
0.66 |
0.6 |
First year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
0.6 |
0 |
0.55 |
0.6 |
0.51 |
First year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
0.21 |
0 |
0.2 |
0.27 |
0.2 |
First year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
2.36 |
0 |
2.12 |
2.97 |
1.68 |
First year: double weeding: sole cropping of barley |
0.51 |
0.56 |
0.5 |
0.56 |
0.5 |
First year: non weeding: sole cropping of vetch |
0.5 |
0.59 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
First year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
0.23 |
0.36 |
0.21 |
0.27 |
0.2 |
First year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
0.5 |
0.56 |
0.5 |
0.57 |
0.5 |
First year× non weeding×100:100(vetch: barley) |
0.61 |
2 |
2.06 |
2.97 |
1.56 |
First year: non weeding: sole cropping of barley |
0.17 |
0.76 |
0.8 |
0.74 |
0.41 |
Second year: once weeding: sole cropping of vetch |
0.58 |
0.46 |
0.56 |
0.60 |
0.51 |
Second year× once weeding×40:100(vetch: barley) |
0.6 |
0.53 |
0.58 |
0.66 |
0.56 |
Second year× once weeding×70:100(vetch: barley) |
0.36 |
0.26 |
0.23 |
0.41 |
0.23 |
Second year× once weeding×100:100(vetch: barley) |
1.83 |
1.86 |
1.86 |
1.86 |
1.75 |
Second year: once weeding: sole cropping of barley |
0.81 |
0 |
0.77 |
0.88 |
0.66 |
Second year: double weeding: sole cropping of vetch |
0.6 |
0 |
0.6 |
0.61 |
0.6 |
Second year× double weeding×40:100(vetch: barley) |
0.56 |
0 |
0.53 |
0.6 |
0.46 |
Second year× double weeding×70:100(vetch: barley) |
0.21 |
0 |
0.2 |
0.22 |
0.2 |
Second year× double weeding×100:100(vetch: barley) |
1.86 |
0 |
2 |
1.65 |
1.26 |
Second year: double weeding: sole cropping of barley |
0.51 |
0.5 |
0.46 |
0.56 |
0.46 |
Second year: non weeding: sole cropping of vetch |
0.5 |
0.53 |
0.48 |
0.51 |
0.43 |
Second year× non weeding×40:100(vetch: barley) |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
Second year× non weeding×70:100(vetch: barley) |
0.45 |
0.51 |
0.5 |
0.46 |
0.44 |
Second year× non weeding×100:100(vetch: barley) |
1.53 |
1.6 |
2 |
1.55 |
1.5 |
Second year: non weeding: sole cropping of barley |
در سال اول، علفهایهرز بیشتری در ایجاد تنوع نقش داشتند ولی افزایش تعداد آنها به عنوان عامل اثرگذار در این بوم نظام زراعی تلقی نشد. به عبارتی، یکدست سازی در هیچ زمینه و جامعه ای مطلوب نیست (از نظر قوانین اکولوژیکی) و هر گونه گیاهی میتواند بر اساس ویژگیهای خود، بر اجزای حیاتی و غیر حیاتی محیط اثر گذارد (Daraeimofrad et al., 2010). اختلاف بین غالبیت=88/0 و غالبیت=74/0 برابر 9/15% بود و این اختلاف را میتوان در مطالب ارائه شده بالا توجیه نمود. بنابراین افزایش تعداد گونه در سال اول با غالبیت=88/0 میتواند منجر به بروز تنوع شود و در ثبات بیشتر جامعه نقش خواهد داشت.
غالبیت فلور طبیعی علفهای هرز (بابونه، خردل وحشی و گلرنگ وحشی) در سال دوم، به ترتیب برابر با 41/0، 17/0 و 74/0 بود (جدول 6). نتایج، حاکی از کاهش غالبیت تیمارهای بالا در سال دوم میباشد که علت آن را می توان میزان بارندگی در سال دوم دانست و به نظر میرسد که افزایش در بارندگی و اعتدال دمای محیط میتواند باعث کاهش غالبیت شود. Ardakani (1998) بیان می دارد که در جوامع معتدل، تعداد گونههای غالب نسبت به جوامع گرمتر بیشتر است. همچنین با افزایش عددی غالبیت، این شاخص در بین تعداد گونه کمتری توزیع می شود (به طور مثال غالبیت=97/2 در سال اول × دوبار وجین، نسبت به غالبیت=41/0 در سال دوم × یکبار وجین، دارای تعداد گونه کمتری میباشد).
برخی اعداد بدست آمده در ارتباط با شاخص غالبیت را به شرح زیر می توان تشریح کرد:
در سال دوم×عدم وجین، تقریباً همین غالبیت مشاهده شد (گلرنگ و خردل وحشی)؛ البته بین تعداد گلرنگ و شقایق در سال دوم، به ترتیب 1/0 و 46/1 درصد اختلاف محاسبه شد و این اختلاف، بیانگر کاهش تعداد گلرنگ و شقایق در سال دوم میباشد. همین کاهش جزئی در تعداد علفهایهرز مذکور میتواند عاملی جهت کاهش غالبیت در سال دوم باشد.
نتیجه گیری
فلور طبیعی علفهرز در حضور مخلوط افزایشی همزمان ماشک برگ درشت و جو نشان داد که دوبار وجین در مقایسه با یکبار وجین و وجین کامل، شاخصهای تنوع گونهای را کاهش میدهد و از طرفی در دو سال آزمایش، کشت خالص جو، کمترین سهم را در کنترل علفهایهرز نشان داد اما کشت خالص ماشک، بیش از جو در کاهش رشد و فعالیت علفهایهرز نقش داشت.
به نظر میرسد که در دو سال آزمایش، با افزایش نسبت بذر ماشک برگ درشت و احتمال رقابت بیشتر، سهم آن در کنترل علفهایهرز و شاخصهای تنوع اکولوژیک کاهش خواهد یافت؛ بنابراین میتوان بیان داشت که افزایش تنوع گونهای (کشت مخلوط)، گامی در جهت حفظ محیط زیست و نیز کنترل مناسب زراعی یا بیولوژیکی علفهایهرز محسوب میشود.
REFERENCES
[1] Additive Series Intercropping
[2] Stability Index
[3] Species Richness
[4] Dominance
REFERENCES