نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد تبریز
2 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد تبریز
3 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویح کشاورزی، زنجان
4 گروه زراعت زراعت و اصلاح نباتات،دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز
5 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویح کشاورزی، زنجان
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
To investigate the effect of phosphorus bio and chemical fertilizers on forage yield and useful indices in barley and grass pea intercropping, an experiment was conducted during growing seasons (2014-2015) at the Agricultural Jihad Research Farm of Abhar, Zanjan province, Iran. The experiment was performed in factorial based on randomized complete block design with three replications. The investigated factors included five replacement intercropping patterns consist of solo crop of barley and grass pea, various ratio of barley and grass pea (75:25, 50:50 and 25:75) and four levels of phosphorus fertilizer (100 g.ha-1 of phosphorus bio fertilizer,100 kg.ha-1 phosphorus chemical fertilizer, 50% bio fertilizer+50% chemical fertilizer and control). The results of combined analysis showed that the year, various intercropping ratio and phosphorus fertilizers had significant effects (p≤0.01) on dry yield and fresh forage. Mane comparison showed that the highest fresh (6403.21 kg ha-1) and dry (2101.67 kg ha-1) forage yields, protein percentage and digestibility of dry matter were also affected by crop ratios and were obtained at 75:25 barley and grass pea. Besides, the study of the effect of different phosphorus fertilizer showed that the combination of 50% of bio + 50% of chemical phosphorus resulted in the highest fresh (5689.44 kg ha-1) and dry (1726 kg ha-1) forage productions and quality. The highest Land Equivalent Ratio (LER = 1.21), Monetary Advantage Index (MAI = + 124.32) and System Productivity index (SPI = 2.500) were obtained from 50 % of bio and 50% of chemical phosphorus and 75:25 mixture of barley and grass pea.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
از آن‌جا که مراتع و چراگاههای کشور به دلیل کمبود علوفه، تحت فشار بیش از حد قرار دارند و کشاورزان جهت به‌دست آوردن سود بیشتر، به تغییر کاربری اراضی مرتعی به زراعی و در نتیجه اعمال خاکورزی و شخم و تخریب مراتع میپردازند، ارائه راهکارهایی پایدار برای تأمین علوفه مورد نیاز، ضروری است. از این رو، توجه به کشت محصولات علوفهای با روشهای علمی و خصوصاً کشت مخلوط، همراه با مصرف کودهای زیستی، از اهمیت ویژهای برخوردار است (Backiyavathy & Vijayakumar,2006).
حفظ تنوع زیستی، مسئله‌ای بنیادین در حفاظت از محیط زیست است و کاهش آن، خطر انقراض گونهها را افزایش میدهد و از پایداری بوم نظام‌ها به میزان زیادی میکاهد (Franco et al., 2015). مهم‌ترین امتیاز نظام چندکشتی آن است که مواد مختلف در این نظام‌ها، حرکت چرخهای دارند، که موجب افزایش کارآئی سیستم خواهد بود. از این رو، تنوع یکی از مهم‌ترین اجزای یک نظام با ثبات و پایدار کشاورزی است (Hauggaard-Nielsen et al., 2009). در این راستا، انتخاب گیاهانی که کمترین رقابت را برای اشغال آشیان اکولوژیکی از نظر عوامل محیطی و زمانی با هم ایجاد میکنند، عامل عمده‌ای در دستیابی به عملکرد مطلوب محسوب میشود.
یکی از مرسوم‌ترین انواع کشت مخلوط، ترکیب غلات و بقولات میباشد، زیرا غلات به لحاظ کربوهیدرات و لگومها از نظر میزان پروتئین و مواد معدنی غنی میباشند (Dawo et al., 2007). همچنین افزایش کارائی استفاده از زمین (Dhima et al., 2007)، پایداری عملکرد (Lithoargidis et al., 2011) و کاهش خسارت علفهایهرز(Yolcu et al., 2009) از جمله مزایای کشت مخلوط بقولات با غلات در مقایسه با کشت خالص این گیاهان به شمار میآیند. استفاده از سیستمهای کشت مخلوط در تولید علوفه، برخی از مشکلات برداشت مکانیزه را نیز منتفی می‌کند زیرا در کشت مخلوط، زمانی‌که تولید علوفه مدنظر باشد، برداشت اجزا به‌صورت همزمان انجام میشود (Mazaheri, 1998). زمان برداشت این گیاهان در کشت مخلوط با غلات، جهت تولید علوفه و یا مصرف کود سبز، هنگامی است که غلاف‌های آن‌ها به خوبی توسعه یافته است و در این مرحله، غلات در مرحله شیری و ابتدای خمیری میباشند
(Cho and Daiman., 2008; Lamei et al., 2012).
جو (Hordeum vulgare L.) به‌دلیل دامنه وسیع سازگاری با شرایط محیطی و تولید مطلوب در شرایطی نامناسب برای سایر غلات ، میتواند انتخاب مناسبی برای کشت مخلوط باشد. خلر
(Lathyrus sativus L.) نیز به جهت تثبیت زیستی نیتروژن (30 تا40 کیلوگرم در هکتار)، دوره رشد کوتاه و توانایی رشد در خاکهای غیربارور و فرسایش یافته، برای تولید علوفه و مدیریت واحد زراعی مناسب است (Lazanyi, 2000).
همچنین بروز مشکلات زیست محیطی موجب شده است تا در سالهای اخیر، توجه به کودهای زیستی به‌عنوان جایگزین برای کودهای شیمیایی و برای افزایش حاصلخیزی خاک و پایداری زیست‌بوم، مطرح شوند. استفاده از کودهای زیستی را میتوان روشی برای احیای فلور طبیعی خاک و مسیری در جهت رسیدن به کشاورزی پایدار دانست. کاربرد میکروارگانیسمهای حل کننده فسفات، با مقادیر مناسبی از کود شیمیایی، تأثیر معنیداری بر عملکرد کمی و کیفی ذرت دارد (Yazdani et al., 2009).
شاخصی که اغلب جهت بررسی کشت مخلوط مورد ارزیابی قرار میگیرد، نسبت برابری زمین[1] میباشد. این معیار نسبت سطح زمینی است که عملکرد تک کشتی در آن، مشابه یک هکتار کشت مخلوط باشد (Vandermeer, 1990). تحقیقات دو ساله در کشور سوریه نشان داد که در کشت مخلوط جو و ماشک گل خوشهای در شرایط دیم، شاخص نسبت برابری زمین بیشتر از یک میباشد (Kurdali, 1996). این پژوهش، به‌منظور بررسی اثر کود زیستی به عنوان جانشین کود فسفر معدنی در راستای برنامه کشاورزی پایدار و کم نهاده، بر عملکرد و شاخصهای سودمندی کشت مخلوط جو و خلر، نسبت به کشت خالص در شرایط دیم به اجرا درآمد.
مواد و روش ها
این آزمایش طی دو سال زراعی 94 – 93 و 95 – 94 در مزرعه تحقیقاتی جهاد کشاورزی شهرستان ابهر در استان زنجان (با عرض 36 درجه و 19 دقیقه شمالی و طول 49 درجه و 3 دقیقه شرقی با ارتفاع 1733 متر از سطح دریا)، به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. بافت خاک از نوع لومی رسی بود (جدول1).
جدول1- بارندگی ماهیانه (میلی‌متر) درشهرستان ابهر در دوسال زراعی 94-1393و 95-1394
Table1. Monthly rainfall (mm) in Abhar in 2013-14 and 2014-2015 growing seasons.
|
May |
April |
March |
February |
January |
December |
November |
|
|
34.1 |
52.4 |
32.2 |
16.8 |
34.3 |
23.2 |
2.7 |
2013-14 |
|
27.8 |
45.0 |
20.9 |
24.1 |
30.1 |
18.4 |
7.5 |
2014-15 |
استان زنجان جزو مناطق سرد و نیمه سرد محسوب میشود که میانگین بارندگی آن در سال اول و سال دوم در مدت اجرای طرح، به‌ترتیب 72/197 و 86/173 میلی‌متر بود (جدول 2).
جدول2- تجزیه خاک مزرعه آزمایشی (عمق صفر تا 30 سانتی متر)
Table 2. Soil analysis of the experimental site (0-30 cm of soil depth)
|
Total N(%) |
Available P (ppm) |
Available K (ppm) |
Salinity (dS.m-1) |
pH |
Texture |
|
0.07 |
8 |
290 |
1.2 |
8.3 |
Silty clay |
تیمارها شامل پنج الگوی کشت مخلوط (نسبتهای جایگزینی 25 : 75، 50 : 50 و 75 : 25 و کشت خالص جو و خلر) و چهار سطح کودی شامل فسفر زیستی (100 گرم در هکتارفسفات بارور 2)، فسفر شیمیایی (100 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار)، 50 درصد فسفر شیمیایی (100 کیلوگرم سوپر فسفات تریپل در هکتار) به همراه 50 درصد فسفر زیستی (50 گرم در هکتار فسفات بارور 2) و شاهد (عدم مصرف کود) بود. کود زیستی فسفاته بارور دو، حاوی ۱۰۷ تا ۱۰۸ باکتری حل کننده فسفات[2] در هر گرم از محصول است که با تولید اسیدهای ارگانیک و آنزیم‌های فسفاتاز در اطراف ریشه، باعث آزاد شدن یون فسفات می‌شوند. کود زیستی به‌صورت بذر مال و کود شیمیایی، هنگام کاشت به خاک اضافه شدند. برای کشت جو و خلر در این آزمایش، به‌ترتیب از ارقام (آبیدر) و توده بومی نقده استفاده شد. کشت به‌صورت انتظاری و در اوایل آذر ماه هر سال صورت گرفت. هر کرت آزمایشی شامل شش ردیف کشت به‌طول سه متر با فاصله خطوط 20 سانتیمتر و عمق کشت چهار تا پنجسانتیمتر بود. فاصله کرتها از یکدیگر، یک متر در نظر گرفته شد. وتراکم بذر برای کشت خالص خلر و جو، به‌ترتیب 250 دانه 350 دانه در متر مربع بود. بذر مورد نیاز برای هر یک از نسبتهای کشت، براساس قوهی نامیه، وزن صد دانه و مساحت هر کرت، جداگانه توزین و پس از اختلاط، کشت شد. جهت حذف اثر رقابت گیاهان مورد بررسی در کشت مخلوط و علفهایهرز، دو نوبت وجین در بهار هر سال به روش دستی انجام شد. برداشت با هدف تولید علوفه در دهه سوم خرداد هر سال و زمانی که اولین غلاف های لگوم علوفهای به خوبی تشکیل شده بود و در این زمان، جو در اواخر مرحله شیری و ابتدای مرحله خمیری نرم بود، انجام شد. در زمان برداشت، علوفه تر چهار ردیف میانی هر یک از تیمارها، با رعایت فاصله 5/0 متر از ابتدا و انتهای هر کرت و از ارتفاع دو سانتی‌متری سطح زمین بریده شد و پس از تفکیک به اجزای تشکیل دهنده مخلوط (جو + خلر)، به طور جداگانه وزن آن‌ها ثبت شد. درصد پروتئین خام، به‌وسیله دستگاه طیف سنج مادون قرمز نزدیک (NIR) که دارای دقیقترین و در عین حال، سریع‌ترین تکنیک برای تخمین ترکیبات شیمیایی فرآوردههای کشاورزی میباشد، اندازه‌گیری شد. برتری کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص برای هر نسبت کاشت، با استفاده از نسبت برابری زمین محاسبه شد (Mead and willey, 1980).
معادله 1 معادله 1
معادله 2 معادله 2
معادله 3 معادله 3
در این معادلهها: YL و YB، به‌ترتیب عملکرد خلر و جو در کشت خالص و YLI و YBI، عملکرد خلر و جو در کشت مخلوط میباشد. LER<1 نشان دهنده عدم برتری کشت مخلوط، LER>1 برتری کشت مخلوط و LER=1 عدم تفاوت کشت مخلوط با کشت خالص میرا نشان میدهد.
جهت بررسی برتری اقتصادی سیستم کشت مخلوط، از شاخص مزیت پولی[3] استفاده شد که بر اساس روابط زیر محاسبه میشود (Franco et al., 2015).
معادله 4 معادل4
معادله 5 معادله5
در این معادله: VCI[4]،PL وPB ، به‌ترتیب ارزش مخلوط، ارزش تجاری علوفه خلر و ارزش تجاری قصیل جو (بهای هر تن علوفه سیلویی خلر و قصیل جو، به‌ترتیب (250 و 150 دلار) در نظر گرفته شد.
شاخص بهره‌وری سیستم کشت[5] از دیگر شاخصهای ارزیابی اقتصادی کشت مخلوط است که دادههای آن با استاندارد کردن محصول زراعت ثانوی، بر مبنایی محصول زراعت اصلی (جو)، از معادله زیر محاسبه میشود (Agegnehu et al., 2006). در این معادله: SL و SB، به‌ترتیب میانگین عملکرد خلر و جو در کشت خالص و YL و YB، میانگین عملکرد خلر و جو در کشت مخلوط میباشد.
معادله 6
تجزیه مرکب دادهها با نرم‌افزار R (نسخه0/5/3) و مقایسه میانگین صفات با کمک آزمون چند دامنهای دانکن (LSR) در سطح پنج درصد انجام شد.
نتایج و بحث
عملکرد علوفه تر
نتایج تجزیه واریانس صفت عملکرد تر علوفه بیانگر آن بود که اثر سال (05/0≥p)، نسبتهای کشت مخلوط و اثر منابع فسفری (01/0≥p) بر این صفت،از نظر آماری معنیدار بود (جدول 3). آن‌چه از مقایسه میانگینها برمیآید، عملکرد علوفه تر در سال 93-94 (5652 کیلوگرم در هکتار)، بیشتر بود (جدول 2). بیشتر بودن عملکرد علوفهتر در سال 93-94 را میتوان به میزان و پراکنش بارندگی و همچنین میزان درجه حرارت در مراحل فنولوژیک طی سالهای اجرای آزمایش نسبت داد.
در بررسی میانگینهای نسبتهای کشت جو و خلر، بالاترین عملکرد، به نسبت 75: 25 از جو و خلر (6403 تن در هکتار) و کمترین آن، به کشت خالص خلر (3660 کیلوگرم در هکتار) اختصاص داشت (جدول 4). آرایش مناسب، تاج پوشش کامل گیاهی و همچنین فراهمی نیتروژن از طریق تثبیت توسط لگوم و از طرفی کنترل علفهایهرز را می توان از دلایل بهبود عملکرد عنوان کرد (Hauggard Nielson & Jensen, 2001). نتایج مطالعات انجام شده در فراهان استان مرکزی نشنان داد که کشت مخلوط 50 درصد ماشک پانونیکا (Vicia panonica) و خلر با 50 درصد جو، دارای عملکرد علوفه تر بیشتری نسبت به سایر تیمارها بود (Bafandeh Rozbahani, 2010). محققیق دیگری اثر آرایش مختلف کشت مخلوط جو (رقم کاران) با ماشک گل خوشهای (Vicia villosa) و شبدر برسیم (Trifolium alexandrinum)بر عملکرد علوفهتر و خشک را مطالعه کردند و اعلام داشتند که مخلوط جو با شبدر برسیم به نسبت 75 : 25، عملکرد بیشتری را به خود اختصاص داد
(Rahnama & Poori, 1995).
جدول 3- تجزیه واریانس (میانگین مربعات) اثر منابع فسفر و نسبتهای کشت مخلوط بر عملکرد تر و خشک علوفه و ویژگیهای کیفی مخلوط جو و خلر
Table 3. Variance analysis (mean of squares) of the effects of phosphorus fertilizers and intercropping ratios on forage fresh and dry weights and qualitative characteristics of barley and grass pea mixture.
|
Source of variance |
df |
Forage yield |
Dry matter yield |
Dry matter digestibility |
Crude protein |
LER |
|
Year(Y) |
1 |
16120490.74* |
130900.33* |
149.87* |
114.98** |
0.01ns |
|
Replication(R*Y) |
4 |
630350.4 |
63120.83 |
293.24 |
5.03 |
0.00 |
|
Phosphorus fertilizers(A) |
3 |
3481546.5** |
319609.72** |
131.27* |
127.85** |
0.00ns |
|
A × Y |
3 |
1201.9ns |
37.94ns |
114.69ns |
13.07ns |
0.00ns |
|
Intercropping ratios(B) |
4 |
28835113.8** |
6069995.83** |
507.33** |
157.33* |
0.18* |
|
B × Y |
4 |
2573031.2ns |
46188.33ns |
87.57ns |
22.14ns |
0.01ns |
|
B × A |
12 |
134970.0ns |
9573.61ns |
140.88** |
115.03** |
0.00ns |
|
B × A × Y |
12 |
9221.8ns |
1370.56ns |
10.81ns |
11.78ns |
0.00ns |
|
Error |
76 |
72186.73 |
7044.72 |
43.40 |
4.51 |
0.09 |
*، **، ns: به‌ترتیب نشان دهنده اختلاف معنی دار در سطح احتمال یک درصد و پنج درصد و عدم اختلاف معنی دار است.
**,*,ns: Significant at 1% and 5 % of probability levels and non-significant, respectively.
جدول 4- مقایسه میانگین اثر ساده سال بر عملکرد جو و خلر و ویژگیهای کیفی در نسبتهای کشت مخلوط سری جایگزینی
Table 4. Mean comparisons of the simple effect of year on barley and grass pea yield and qualitative characteristics in the different intercropping ratios in replacement series.
|
Year |
Forage yield (kg.ha-1) |
Dry matter yield (kg.ha-1) |
Dry matter digestibility(%) |
Crude protein(%) |
LER |
|
2013 |
a 5652.7 |
a 1710.33 |
65.72a |
15.47a |
1.08a |
|
2014 |
b 4919.7 |
b 1500.50 |
52.88b |
12.83b |
1.05a |
بر اساس آزمون دانکن، در هر ستون، میانگینهای که دارای حداقل یک حرف مشابه، اختلاف معنیداری با یکدیگر در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
Means with the similar letters in the same columns are not significantly different at 5% of probability level based on Duncan Multiple Rang Test.
از میان تیمارهای فسفر، تیمار ترکیب 50 :50 از کودهای زیستی و شیمیایی (با میانگین 5689 کیلوگرم در هکتار) نسبت به سایر تیمارها برتری بود و کمترین آن به شاهد (عدم مصرف کود، با میانگین 4857 کیلوگرم در هکتار) اختصاص داشت (جدول5).
جدول 5- مقایسه میانگین نسبتهای مختلف کشت بر عملکرد و ویژگیهای کیفی علوفه جو و خلر
Table 5. Mean comparisons of the effects of intercropping ratios on barley and grass pea yield and qualitative characteristics.
|
Grass pea :barley ratio |
Forage yield (kg.ha-1) |
Dry matter yield (kg.ha-1) |
Dry matter digestibility(%) |
Crude protein (%) |
LER |
|
0:100 |
b 5777.90 |
b 2002.08 |
62.31c |
10.48c |
1c |
|
25 : 75 |
a 6403.21 |
a 2101.67 |
68.45a |
11.04c |
1.05bc |
|
50 : 50 |
b 5875.19 |
c 1746.67 |
70.06a |
13.71b |
1.13b |
|
75 : 25 |
c 4713.96 |
d 1251.68 |
69.28a |
14.28b |
1.20a |
|
100 : 0 |
d 3660.78 |
e 925.00 |
64.89b |
17.31a |
1c |
بر اساس آزمون دانکن، در هر ستون، میانگینهای که دارای حداقل یک حرف مشابه، اختلاف معنیداری با یکدیگر در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
Means with the similar letters in the same columns are not significantly different at 5% of probability level based on Duncan Multiple Rang Test.
یکی از عوامل موثر در حلالیت فسفر، اسیدیته خاک است. میتوان چنین استدلال کرد که در مصرف ترکیبی کودها، کود بیولوژیک با آزادسازی و امکان جذب بهتر و کود شیمیایی به جهت فراهمی بیشتر فسفر، موجب افزایش میزان فتوسنتز و بهبود عملکرد میشود چراکه بیش از 75 درصد فسفر افزوده شده به خاک در قالب کودهای شیمیایی، در خاک تثبیت میشود و برای گیاه غیر قابل استفاده میباشد (Goldestein, 1999). نتایج یک پژوهش، ترکیب فسفر زیستی و شیمیایی را باعث افزایش عملکرد بابونه (Maticaria chamomilla) دانست (Falahi et al, 2009).
عملکرد علوفه خشک
مهم‌ترین هدف در زراعت، دستیابی به حداکثر عملکرد است. مقدار عملکرد محصول در یک منطقه، تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی و ژنتیکی و اثرات متقابل این عوامل میباشد. نتایج تجزیه واریانس مرکب عملکرد علوفه خشک، تحت تاثیر سال، نسبتهای کشت مخلوط و منابع فسفر (01/0 ≥p) قرار گرفت (جدول3). در مقایسه میانگینها، در سال 93-94 (سال اول) با عملکرد 33/1710 کیلوگرم در هکتار نسبت به سال 94 – 95 (سال دوم)، با میانگین عملکرد 50/1500 کیلوگرم در هکتار، 13/209 کیلوگرم افزایش نشان داد (جدول4). عوامل محیطی مانند بارندگی بیشتر و درجه حرارت رشد را میتوان عامل تغییر دانست. آزمون حداقل اختلاف معنیدار میانگینها در نسبتهای کشت بیانگر آن بود که تیمار 75 : 25 از جو و خلر، بالاترین عملکرد
(67/2101 کیلوگرم در هکتار) را داشت و کمترین آن در کشت خالص خلر (925 کیلوگرم در هکتار) مشاهده شد (جدول5). گراسها و لگومها، به‌دلیل تفاوت‌های فیزیولوژیک و مرفولوژیک در نحوه بهره برداری از منابع محیطی، در نقش مکمل هم عمل میکنند؛ بنابراین به‌دلیل استفاده بیشتر از منابع، عملکرد افزایش مییابد (Qamar et al., 2004). جذب نور بیشتر در مخلوط، دلیلی بر افزایش عملکرد ماده خشک میباشد. نتایج تحقیقات نشان دهنده افزایش عملکرد در کشت مخلوط جو و باقلا نسبت به تک کشتی بود و این امر را به کنترل بهتر علفهایهرز در کشت مخلوط نسبت دادند (Agegnehu et al., 2006). بررسی در کشت مخلوط جو و نخود، افزایش تولید علوفه را به تاثیر بیشتر جو نسبت دادند و نقش نخود را کمتر اعلام کردند؛ به جهت آن که نخود در مقابل جو حالت مغلوب داشته است
(Jandaghi, 2005). نتایج پژوهشهای زیادی نشان داد که در کشت مخلوط غلات، عملکرد کمی و کیفی بیشتری نسبت به کشت خالص آن ها تولید میشود (Dahmardeh et al, 2010). از میان تیمارهای فسفر، ترکیب 50 : 50 از کودهای زیستی و شیمیایی
(با میانگین 1726 کیلوگرم در هکتار) نسبت به سایر تیمارها در گروه برتری قرار گرفت و کمترین آن به شاهد (عدم مصرف کود، با میانگین 33/1476 کیلوگرم در هکتار) اختصاص داشت (جدول5). محققین دیگری هم فسفات را باعث افزایش عملکرد کمی و کیفی گیاهان اعلام کردند
(Taha et al., 2011).
قابلیت هضم ماده خشک
قابلیت هضم ماده خشک، اغلب به عنوان انرژی قابل استفاده میباشد و بهبود قابلیت هضم، از مهم‌ترین برنامههای اصلاحی گیاهان علوفهای است، زیرا قابلیت هضم بالا، راندمان تبدیل عناصر مغذی توسط دام را ارتقا میبخشد (Coleman & moore, 2003). با توجه به نتایج تجزیه واریانس، اثر سال و کودهای فسفره (05/0 ≥p ) و نسبتهای مختلف کشت مخلوط و برهمکنش آن‌ها (01/0 ≥p ) روی قابلیت هضم ماده خشک معنیدار بود (جدول3). در سال 2013 قابلیت هضم ماده خشک 84/12درصد بیشتر از سال 2014 بود (جدول 4). رشد بهتر خلر در شرایط آب و هوائی و همچنین بارندگی بیشتر در سال 2013 را میتوان علت این تفاوت دانست. مقایسه میانگینها نشان داد از نظر قابلیت هضم ماده خشک، بین نسبتهای کشت مخلوط تفاوت معنیداری وجود نداشت و همه در یک گروه آماری قرار گرفتند، ولی بیشترین قابلیت هضم ماده خشک، در نسبت کشت 50:50 خلر و جو به‌دست آمد که به‌ترتیب 17/5 و 75/7 درصد نسبت به کاشت خالص خلر و جو افزایش داشت (جدول5). بررسی کشت مخلوط لگومهای یکساله با جو، بالاترین قابلیت هضم ماده خشک در مخلوط نخود-جو و ماشک-جو به‌دست آمد (Hail et al., 2009). نتایج سایر محققان نیز بیانگر قابلیت هضم ماده خشک بیشتر کشت مخلوط در قیاس با کشت خالص میباشد (Armstrong et al., 2008; Contreras-Govea et al., 2009). نتایج نشان داد که کاربرد ترکیبی کودهای آلی و شیمیایی فسفر، تاثیر مثبتی بر قابلیت هضم ماده خشک داشت؛ به‌طوری‌که نسبت به شاهد، افزایش 5/5 درصدی مشاهده شد (جدول6).
جدول 6- اثر منابع مختلف فسفر بر عملکرد و ویژگیهای کیفی علوفه جو و خلر
Table 6. Mean comparisons of the effects of phosphorus fertilizers on barley and grass pea yield and qualitative characteristics.
|
Phosphorus resource |
Forage yield (kg.ha-1) |
Dry matter yield (kg.ha-1) |
Dry matter digestibility (%) |
Crude protein (%) |
LER |
|
Chemical phosphorus fertilizer (100kg.ha-1) |
b 5270.66 |
b 1590.67 |
65.41b |
12.74b |
1.08a |
|
Biological phosphorus fertilizer (100g.ha-1) |
b 5327.07 |
b 1628.67 |
65.22b |
12.61b |
1.08a |
|
50%Chemical phosphorus fertilizer+50% Biological phosphorus fertilizer |
a 5689.44 |
a 1726.00 |
67.38a |
13.51a |
1.07a |
|
control |
c 4857.67 |
c 1476.33 |
61.88c |
11.94c |
1.04b |
بر اساس آزمون دانکن، در هر ستون، میانگینهای که دارای حداقل یک حرف مشابه، اختلاف معنیداری با یکدیگر در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
Means with the similar letters in the same columns are not significantly different at 5% of probability level based on Duncan Multiple Rang Test.
سایر تیمارهای کود فسفر نیز بدون اختلاف معنیداری با یکدیگر، افزایش قابلیت هضم ماده خشک نسبت به شاهد را در پی داشتند (جدول6). در تحقیقی، کاربرد میکروارگانیسمهای حلکننده فسفات و ریزوباکتریهای محرک رشد، به‌همراه مقادیر مناسبی از کود شیمیایی، تاثیر مثبتی بر کیفیت علوفه ذرت، از طریق افزایش میزان قابلیت هضم ماده خشک داشته است (Yazdani et al., 2009).
پروتئین خام
میزان پروتئین خام، به‌طور معنیداری تحت تاثیر سال، نسبتهای کشت و اثر متقابل تیمارها (01/0 ≥p) و کودهای فسفره (05/0 ≥p ) قرار گرفت (جدول3). با در نظر گرفتن بارندگی بیشتر، میزان پروتئین در سال 2013 به میزان 64/2 درصد بیشتر از سال 2014 بود (جدول 4). شرایط مطلوب آب و هوایی در سال 2013، موجب افزایش تعداد غلافها و رشد بیشتر خلر نسبت به جو شد و به‌سبب بالا بودن پروتئین خام و کمتر بودن فیبر آن در مقایسه با جو، افزایش یافت که با نتایج Reta et al. (2010) مشابه بود. همچنین کودهای آلی، موجب افزایش شاخصهای کیفی گیاه شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.)، شد (Mohammad Abadi et al., 2012). تحقیقاتی که بر روی کشت مخلوط یولاف و شبدر (Ross et al, 2005) و ذرت و لوبیا (Kevin et al., 2008) انجام شد، حاکی از افزایش میزان پروتئین خام در کشت مخلوط غلات و لگومها است. مصرف کودهای فسفر، خصوصا ترکیب کودهای آلی و شیمیایی، سبب افزایش میزان پروتئین خام نسبت به شاهد شد (جدول6) که با سایر تحقیقات مطابقت داشت (Yazdani et al., 2009; Mehrvarz & Chichi, 2008). در زراعت رایج، منابع شیمیایی فسفر، به جهت ترکیب با یونهای خاک، به‌شکل غیر قابل جذب برای گیاه در میآیند که در این شرایط کاربرد، باکتریهای حل کننده فسفات موجب افزایش دسترسی گیاه به فسفر و از سویی موجب فزونی محتوای نیتروژن و پتاسیم در بافت گیاهی و در نهایت افزایش کمی و کیفی عملکرد خواهند شد (Peix et al., 2001). بررسی اثرات متقابل نشان داد که بیشترین میزان پروتین خام (08/19 درصد) در کشت خالص خلر و کاربرد همزمان کود آلی و شیمیایی و کمترین آن در کشت خالص جو و عدم مصرف کود (50/10 درصد) مشاهده شد ولی از نظر آماری، تفاوتی در کاربرد کودهای فسفر و تیمار شاهد وجود نداشت (جدول7).
جدول 7- برهمکنش نسبتهای مختلف کشت و منابع مختلف کودهای فسفر بر ویژگیهای کیفی علوفه جو و خلر
Table7. Interaction effects of different planting ratio and phosphorus fertilizers on forage qualitative characteristics of barley and grass pea.
|
Crude protein (%) |
Dry matter digestibility (%) |
Grass pea :barley ratio |
Phosphorus resource |
|
14.59c |
60.20d |
0:100 |
Control |
|
14.13d |
64.01c |
25:75 |
|
|
13.01d |
64.27c |
50:50 |
|
|
11.88e |
62.13c |
75:25 |
|
|
10.50f |
59.61d |
100:0 |
|
|
15.15bc |
67.34b |
0:100 |
Biological phosphorus fertilizer (100g.ha-1) |
|
14.11d |
67.11b |
25:75 |
|
|
12.68d |
67.22b |
50:50 |
|
|
11.58e |
66.71b |
75:25 |
|
|
10.61f |
64.05bc |
100:0 |
|
|
17.29a |
64.47bc |
0:100 |
Chemical phosphorus fertilizer (100kg.ha-1) |
|
14.51c |
66.69b |
25:75 |
|
|
13.70d |
66.53b |
50:50 |
|
|
11.27f |
66.91b |
75:25 |
|
|
11.20f |
63.88bc |
100:0 |
|
|
19.08a |
66.38b |
0:100 |
50%Chemical phosphorus fertilizer+50% Biological phosphorus fertilizer |
|
15.61b |
69.02a |
25:75 |
|
|
15.41b |
68.44a |
50:50 |
|
|
11.72e |
68.87a |
75:25 |
|
|
10.66f |
66.56b |
100:0 |
بر اساس آزمون دانکن، در هر ستون، میانگینهای که دارای حداقل یک حرف مشابه، اختلاف معنیداری با یکدیگر در سطح احتمال پنج درصد ندارند.
Means with the similar letters in the same columns are not significantly different at 5% of probability level based on Duncan Multiple Rang Test.
نسبت برابری زمین (LER)
نسبت برابری کل، نشان دهنده کارآئی سیستم کشت مخلوط است و بیانگر آن است که چه نسبی از مخلوط، عملکرد بیشتری را نسبت به کشت خالص تولید می‌کند (Park et al., 2003). نتایج تجزیه واریانس مقادیر LER نشان داد که نسبتهای مختلف کشت مخلوط، اختلاف معنیداری (05/0 ≥p) با یکدیگر داشتند (جدول 3). بیشترین میانگین نسبتهای کشت، از تیمار 25:75 جو و خلر، به میزان 20/1 به‌دست آمد که در گروه برتری از لحاظ آماری قرار گرفت (جدول 5). هرچند همانطور که در جدول مشخص است، با افزایش نسبت جو در مخلوط، مقادیر جزء خلر در نسبت برابری زمین کاهش یافت که علت را میتوان به تشدید رقابت بین گونهای و قابلیت برتر گیاه جو در کشت مخلوط نسبت داد. استقرار سریع‌تر جو به دلیل بالا بودن سرعت رشد، باعث میشود که این گیاه در جذب رطوبت، نور و مواد معدنی خاک سطحی، موفق تر از خلر عمل کند و رشد آن را تحت تاثیر قرار دهد. در بررسی کشت مخلوط، جذب بیشتر نیتروژن و مواد معدنی در غلات را به سرعت رشد ریشه آن‌ها نسبت دادند (Kardage, 2004).
نتایج مشابهی در خصوص کارایی بیشتر استفاده از زمین در سیستمهای کشت مخلوط عدس و جو (kallu and Erhabor, 1990) و ذرت و باقالا (Li et al., 1999) اعلام شده است. وجود تفاوت‌های فیزیولوژیکی و مورفولوژیک بین لگومها و غلات، یکی از دلایل بروز همزیستی دو جانبه مثبت (یا تسهیل) است (Agegnehu et al., 2006). تفاوت در عمق ریشه، پراکنش عرضی ریشه و تراکم طول ریشه، از عوامل موثر بر رقابت دو جزء کشت مخلوط برای جذب آب و عناصر غذائی است و سبب افزایش کارایی استفاده از زمین میشود (Fan et al., 2016).
شاخص مزیت پولی و بهره‌وری سیستم
مقادیر به‌دست آمده از میانگین دو ساله، بیانگر افزایش سود مالی در کشت مخلوط نسبت به کشت خالص بود، به‌طوری‌که در تمام تیمارها، کشت مخلوط، بجز نسبت کشت 75 درصد خلر+ 25 درصد جو در عدم مصرف کود، مقدار مزیت پولی مثبت بود و بیشترین مزیت مالی (32/124+ = MAI) به مصرف 50 درصد فسفر زیستی + 50 درصد فسفر شیمیایی در نسبت کشت 25 درصد خلر + 75درصد جو تعلق داشت (جدول 8). نتایج دیگر مشاهدات با این تحقیق هم خوانی داشت (Dhima et al., 2007; Lithourgidis et al., 2011;).شاخص دیگری که در نهایت، باروی و کارایی یک سیستم کشت مخلوط را نمایان میسازد، شاخص بهره وری سیستم است که بالاتر بودن آن، نشانگر افزایش کارایی سیستم مخلوط میباشد. بررسی دو ساله نشان داد که این شاخص در تمامی تیمارهای کشت مخلوط، دارای مقادیر مثبت بود. تحقیقات، عامل بالا رفتن شاخص بهره‌وری سیستم کشت مخلوط را استفاده بهینه از منابع موجود همانند نور، آب و مواد غذائی معرفی کرده‌اند (Li et al.,1999). برترین تیمار برای این شاخص (5/2 = SPI)، نسبت کشت 25 درصد خلر + 75 درصد جو و استفاده همزمان 50 درصد فسفر زیستی و 50 درصد فسفر شیمیایی بود (جدول 8). در اصل، کشت مخلوط به جهت وجود اختلافات مورفولوژیک و نیاز غذائی متفاوت، از منابع استفاده بهتری می‌کند (Tanwar, 2014).
جدول 8- اثر منابع فسفر بر نسبت برابری زمین، شاخص مزیت پولی و شاخص بهره وری سیستم در نسبت های کشت مخلوط جو و خلر
Table 8. Effect of phosphorus fertilizers on the Land Equation Ratio (LER), Monetary Advantage Index (MAI) and the System Productivity Index (SPI) at different ratio of barley and grass pea intercropping.
|
Treatments |
Grass pea : barley ratio |
LER Barley |
LER Grass pea |
LER total |
MAI |
SPI |
|
control |
0 : 100 |
1 |
0 |
1 |
- |
- |
|
100 : 0 |
0 |
1 |
1 |
- |
- |
|
|
25 : 75 |
0.24 |
0.74 |
0.99 |
-10.09 |
1.82 |
|
|
50 : 50 |
0.61 |
0.47 |
1.08 |
26.99 |
2.05 |
|
|
75 : 25 |
0.89 |
0.31 |
1.20 |
92.30 |
2.28 |
|
|
Chemical phosphorus fertilizer |
0 : 100 |
1 |
0 |
1 |
- |
- |
|
100 : 0 |
0 |
1 |
1 |
- |
- |
|
|
25 : 75 |
0.26 |
0.77 |
1.03 |
3.80 |
2.04 |
|
|
50 : 50 |
0.63 |
0.49 |
1.12 |
48.41 |
2.26 |
|
|
75 : 25 |
0.92 |
0.29 |
1.21 |
104.26 |
2.42 |
|
|
50%Chemical phosphorus fertilizer+50% Biological phosphorus fertilizer |
0 : 100 |
1 |
0 |
1 |
- |
- |
|
100 : 0 |
0 |
1 |
1 |
- |
- |
|
|
25 : 75 |
0.29 |
0.8 |
1.09 |
27.37 |
2.22 |
|
|
50 : 50 |
0.69 |
0.48 |
1.18 |
84.17 |
2.41 |
|
|
75 : 25 |
0.92 |
0.29 |
1.21 |
124.32 |
2.50 |
|
|
Biological phosphorus fertilizer |
0 : 100 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
100 : 0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
25 : 75 |
0.28 |
0.79 |
1.07 |
17.60 |
2.16 |
|
|
50 : 50 |
0.65 |
0.49 |
1.14 |
55.42 |
2.29 |
|
|
75 : 25 |
0.92 |
0.30 |
1.19 |
104.31 |
2.43 |
نتیجه گیری کلی
نتایج نشان داد که عملکرد علوفه و شاخصهای سودمندی در کشت مخلوط جو و خلر، تحت تاثیر منابع مختلف کود فسفر و نسبتهای متفاوت کشت مخلوط قرار گرفت. بیشترین عملکرد علوفه تر و خشک در نسبت کشت 75:25 خلر و جو به‌دست آمد. همچنین بررسی تاثیر منابع کود فسفره نشان داد که ترکیب کود زیستی و شیمیایی، علاوه بر محاسن زیست محیطی، منجر به تولید بیشترین علوفه تر و خشک شد و کیفیت علوفه را افزایش داد. بیشترین مقادیر نسبت برابری زمین، مزیت پولی و شاخص بهره‌وری سیستم، از ترکیب کود زیستی و شیمیایی در کشت مخلوط 75:25 خلر و جو به‌دست آمد.
REFERENCES
REFERENCES
)
