Document Type : Research Paper
Authors
1 Department of Agronomy, Shahrood University of Technology
2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Khuzestan Agricultural Sciences and Natural Resources University
Abstract
Keywords
مقدمه
یکی از روش‌های افزایش ماده خشک در واحد سطح، استفاده از سیستم کشت مخلوط دو یا چند گیاه با هم در یک محل است. کشت مخلوط غلات – بقولات، یکی از قدیمی‌ترین و معمول‌ترین انواع زراعت مخلوط است که در بسیاری از نقاط جهان گسترش یافته است (Sanjay & Sujit, 2014). بهره‌گیری از مخلوط گیاهان برای بهبود وضعیت حاصلخیزی خاک، افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی و تأمین سلامتی گیاه، از مهم‌ترین شیوه‌های علمی برای کمک به پایداری تعادل سیستم زنده خاک و جلوگیری از خطر تراکم آلاینده‌های شیمیایی در محیط زیست محسوب می‌شود (Koochecki et al., 2013).
دانه سویا (GlycinemaxL.) با داشتن 16 تا 24 درصد روغن، گوارش پذیری بالای روغن، مرغوبیت کنجاله و 25 تا 45 درصد پروتئین می‌تواند منبع غذایی ارزشمندی برای انسان و دام باشد (Aliyari et al., 2000). بقولاتی مانند انواع لوبیا در شرایط کمبود نیتروژن، نقش مهمی در تثبیت نیتروژن و افزایش مقدار آن در خاک دارند و به همین علت، لوبیا در برخی کشورها به عنوان تقویت کننده خاک کشت می‌شود (Christiane & Graham, 2002). نیشکر Saccharumofficinarum L.، گیاهی غول پیکر و قوی‌ترین گیاه زراعی در تبدیل انرژی خورشیدی به ماده خشک گیاهی می‌باشد (Khajehpour, 2005).
در پژوهشی اعلام شد عملکرد نیشکر در کشت مخلوط با لوبیا چشم بلبلی، 2/17 درصد بیشتر از کشت خالص نیشکر شد. همچنین تعداد و طول ساقه‌های قابل آسیاب در نیشکر درکشت مخلوط با لوبیا سبز در مقایسه با کشت خالص نیشکر، افزایش داشت
(Shilpa et al., 2017). عملکرد نیشکر از 8/111 تن در هکتار در کشت خالص نیشکر به 5/130 تن در هکتار در کشت مخلوط با نخود (.Cicer arietinum L)، افزایش یافت (Rasool et al., 2011). لوبیا چشم بلبلی و سویا از گیاهان تثبیت کننده نیتروژن می‌باشند و در شرایط مناسب می‌توانند 140 تا 300 کیلوگرم در هکتار نیتروژن را از طریق هم‌زیستی با باکتری رایزوبیوم تثبیت کنند (Cassman et al., 1999). در خاک‌های فاقد رایزوبیوم، تلقیح بذر با باکتری تثبیت کننده نیتروژن، اثرات مثبتی بر عملکرد خواهد داشت
(Asadi Rahmani & Saleh-rastin, 2000). رایزوبیوم‌ها به‌صورت طبیعی در خاک‌ها وجود دارند، ولی غالباً از نظر تعداد و یا مؤثر بودن برای برقراری یک هم‌زیستی موفقیت آمیز کافی نیستند و بنابراین لازم است به هنگام کشت بقولات، جمعیت کافی از رایزوبیوم‌های همزیست به بذور آن‌ها تلقیح شود (Ayanaba & Bromfield, 2003). در تحقیقی بر روی لوبیا گزارش شد که تلقیح لوبیا با رایزوبیوم سویه 75- L سبب افزایش 26 و 40 درصدی عملکرد لوبیا، به‌ترتیب در سال اول و دوم آزمایش شد (Khalaj et al., 2013). در پژوهشی بر روی سویا گزارش شد که تلقیح سویا با رایزوبیوم، سبب افزایش 6/8 درصدی عملکرد سویا می‌شود (Shrivastava et al., 2009). نتایج پژوهشی در مورد کشت مخلوط نیشکر با سیب زمینی شیرین، سورگوم و چغندرقند با نسبت‌ها و فاصله ردیف‌های کشت متفاوت نشان داد که بیش ترین میزان نسبت برابری زمین (LER) 47/1 بود که در مخلوط نیشکر- سیب زمینی شیرین به نسبت 1:2 با فاصله خطوط کشت 150 سانتی‌متری برای نیشکر حاصل شد (Shilpa et al., 2018). هنگامی که نسبت برابری زمین بیشتر از یک باشد، نشان دهنده روابط متقابل مثبت بین اعضای گیاهی مخلوط نسبت به خالص و بیان کننده برتری کشت مخلوط نسبت به خالص می‌باشد Peyghambari, 2002) & (Mazaheri.
اندام‌های قارچ میکوریزا آرباسکولار، به عنوان مخزن دریافت کربوهیدرات‌های فتوسنتزی گیاه عمل می‌کنند و سبب تحریک بیشتر فعالیت فتوسنتزی می‌شوند که این خود به دلیل افزایش تولید هورمون جیبرلین در گیاه میزبان است (Demir, 2004). در تحقیقی گزارش شد که تلقیح نیشکر با میکوریزا، باعث افزایش 46 درصدی عملکرد ساقه در نیشکر شد
(Ambrosano et al., 2010). باکتری‌های رایزوبیوم به دلیل قدرت بالای خود در برقراری هم‌زیستی با گیاهان خانواده بقولات و ایجاد سامانه‌های توانمند در تثبیت نیتروژن مولکولی، قادر به تامین بخش قابل توجهی از نیتروژن مولکولی اکوسیستم‌های زراعی در سطح جهانی می‌باشند (Antoun & Kloepper, 2004). هدف این پژوهش، ارزیابی تأثیر قارچ میکوریزا و باکتری رایزوبیوم بر ویژگی‌های زراعی و فیزیولوژیکی نیشکر، لوبیا چشم بلبلی و سویا در کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص این گیاهان می‌باشد.
مواد و روش‌ها
این آزمایش در سال زراعی 96-1395 در دو محل شرکت کشت و صنعت نیشکر دهخدا (محل اول) و شرکت امام خمینی (محل دوم)، با فاصله 80 کیلومتر از یکدیگر در استان خوزستان، در قالب طرح آماری بلوک‌های کامل تصادفی با 14 تیمار و چهار تکرار به اجرا در آمد.شرکت دهخدا با ارتفاع 20 متر از سطح دریا ، در طول و عرض جغرافیایی به‌ترتیب 48 درجه و 40 دقیقه شرقی و 31 درجه و 25 دقیقه شمالی و شرکت امام خمینی با ارتفاع 45 متر از سطح دریا، در طول و عرض جغرافیایی به‌ترتیب 48 درجه و 46 دقیقه شرقی و 31 درجه و 19 دقیقه شمالی قرار داشت. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و اطلاعات آب و هوایی هر دو محل اجرای طرح، به‌ترتیب در جدول 1 و جدول 2 آمده است.
جدول 1- برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد آزمایش (عمق صفر تا 30 سانتی‌متر).
Table 1. Physiochemical properties of experimental soil (soil depth: 0 - 30 cm).
|
Total Nitrogen (%) |
K (mg/kg) |
P (mg/kg) |
pH |
EC (ds.m-1) |
Soil texture |
|
|
0.07 |
258 |
12.89 |
7.9 |
3.02 |
Silty clay |
First location (Dehkhoda) (before planting) |
|
0.05 |
240 |
11.5 |
8.8 |
4.28 |
Clay loam |
Second location (Emam khomeyni) (before planting) |
|
0.16 |
252 |
13.31 |
7.96 |
2.58 |
Silty clay |
First location (Dehkhoda) (after legume harvest) |
|
0.12 |
236 |
11.86 |
8.9 |
3.7 |
Clay loam |
Second location (Emam khomeyni) (after legume harvest) |
تیمارها عبارت بودند از: کشت خالص نیشکر، خالص سویا، خالص لوبیا چشم بلبلی، کشت خالص سویا + تلقیح با باکتری رایزوبیوم، کشت خالص لوبیا چشم بلبلی+ تلقیح با رایزوبیوم، کشت خالص نیشکر+ تلقیح با قارچ میکوریزا، کشت مخلوط نیشکر و لوبیا چشم بلبلی، کشت مخلوط نیشکر و سویا، کشت مخلوط نیشکر و لوبیا چشم بلبلی+ تلقیح با رایزوبیوم، کشت مخلوط نیشکر و سویا + تلقیح با رایزوبیوم، کشت مخلوط نیشکر+ تلقیح با میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی، کشت مخلوط نیشکر+ تلقیح با میکوریزا و سویا، کشت مخلوط نیشکر+ تلقیح با میکوریزا و سویا + تلقیح با رایزوبیوم و کشت مخلوط نیشکر + تلقیح با میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی+ تلقیح با رایزوبیوم. هر کرت آزمایشی با عرض 32/7 متر، از چهار ردیف به‌طول هشت متر تشکیل شد. فاصله بین ردیف‌های کشت نیشکر، 183 سانتی‌متر بود (زندوکیلی و همکاران، 1394) و بقولات (لوبیا چشم بلبلی اکوتیپ محلی اهواز و سویا رقم کتول) در بین خطوط کشت نیشکر (رقم CP69-1062) به‌صورت افزایشی 100 درصد نیشکر + 100 درصد لوبیا چشم بلبلی و 100 درصد نیشکر + 100 درصد سویا، یعنی هر جزء با تراکم مطلوب، هم در کشت مخلوط و هم کشت خالص (20 بوته در متر مربع لوبیا چشم بلبلی و 60 بوته در متر مربع سویا و سه قلمه 50 تا 60 سانتی‌متری نیشکر در متر مربع) روی خط داغاب پشته‌ها (روی دو لبه‌ی پشته) در نیمه نخست مرداد 1395 به‌صورت دستی کشت شدند. برداشت لوبیا چشم بلبلی در سه مرحله (20 آبان‌ماه، پنج و 15 آذرماه 1395)، برداشت سویا در یک مرحله در 15 آذرماه 1395و برداشت نیشکر در 15 آذرماه 1396 انجام شد. باکتری‌های رایزوبیوم لگومینوزاروم (لوبیا چشم بلبلی) و برادی رایزوبیوم ژاپونیکوم (سویا) از مؤسسه تحقیقات خاک و آب کرج و قارچ میکوریزا گلوموس موسه (برای نیشکر) از شرکت زیست فناور پیشتاز واریان تهیه شدند. برای تلقیح بذرهای بقولات، هشت گرم مایه تلقیح (مایع در هر کرت) که هر گرم آن دارای 107 عدد باکتری زنده و فعال بود، استفاده شدد. همچنین از محلول صمغ عربی برای چسبندگی بهتر مایه تلقیح به بذرها به نسبت 10 درصد وزنی استفاده شد و در تیمارهای تلقیح قلمه‌های نیشکر با قارچ میکوریزا، 15 گرم مایه تلقیح قارچ (به‌صورت جامد به ازای هر قلمه) در زمان کشت، در کف جوی زیر قلمه‌های نیشکر (هر قلمه سه گره یا جوانه دارد) قرار داده شد که این مایه حاوی خاک، هاگ، ریشه آلوده گیاه شبدر و ریسه قارچ بود (Asadi Rahmani, 2010). پس از آماده کردن بستر کشت نیشکر به صورت جوی و پشته و 150 کیلوگرم در هکتار کود پایه سوپر فسفات تریپل به‌صورت نواری (پنج سانتی‌متر زیر و کنار قلمه) در کف جوی‌ها پاشیده شد. عملیات کود دهی نیتروژن به صورت سرک به میزان 250 کیلوگرم در هکتار اوره (46 درصد) انجام شد. در سرک اول، 30 کیلوگرم در هکتار یک ماه پس از کشت سه جزء مخلوط (به عنوان آغازگر برای بقولات)، سرک دوم، 40 کیلوگرم در هکتار، سرک سوم 105 کیلوگرم و سرک چهارم 75 کیلوگرم در هکتار مصرف شد. فاصله زمانی بین سرک دوم تا چهارم، از 15 فروردین (شروع دوره رشد مجدد نیشکر پس از سرما) و یک ماه در میان بود. آبیاری در این تحقیق همانند روش مرسوم شرکت، به‌صورت فارویی انجام شد که برای نیشکر، 20 مرحله آبیاری و برای بقولات، نه مرحله آبیاری انجام شد که این نه مرحله آبیاری، برای سه جزء کشت مخلوط مشترک بود.
جدول 2- ویژگی‌های آب و هوایی مناطق مورد آزمایش در طول اجرای پژوهش.
Table 2. Climatic properties of the experimental areas during the research.
|
Location |
Average air temperature (C°) |
||||||||||||||||
|
|
Jul 16 |
Aug 16 |
Sep16 |
Oct 16 |
Nov16 |
Dec16 |
Jan16 |
Feb16 |
Mar17 |
Apr17 |
May17 |
Jun17 |
Jul17 |
Aug 17 |
Sep17 |
Oct 17 |
Dec17 |
|
Dehkhoda |
37.2 |
34.5 |
27.8 |
23.0 |
13.9 |
13.7 |
12.5 |
17.7 |
23.8 |
31.3 |
34.8 |
37.4 |
38.0 |
35.3 |
28.8 |
23.1 |
14.7 |
|
Emam |
38.6 |
36.2 |
29.1 |
23.6 |
14.9 |
14.9 |
13.2 |
18.3 |
24.4 |
32.5 |
36.8 |
39.6 |
39.7 |
36.6 |
30.3 |
24.3 |
15.9 |
|
|
Total rainfall (mm) |
||||||||||||||||
|
|
Jul 16 |
Aug 16 |
Sep16 |
Oct 16 |
Nov16 |
Dec16 |
Jan16 |
Feb16 |
Mar17 |
Apr17 |
May17 |
Jun17 |
Jul17 |
Aug 17 |
Sep17 |
Oct 17 |
Dec17 |
|
Dehkhoda |
0 |
0 |
0 |
0 |
21.3 |
35.4 |
6.0 |
24.0 |
24.5 |
1.8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
19 |
|
Emam |
0 |
0 |
0 |
0 |
17.3 |
16.5 |
5.2 |
12.9 |
15.6 |
0.8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.1 |
18.7 |
|
|
Average relative humidity (%) |
||||||||||||||||
|
|
Jul16 |
Aug16 |
Sep16 |
Oct 16 |
Nov16 |
Dec16 |
Jan16 |
Feb16 |
Mar17 |
Apr17 |
May17 |
Jun17 |
Jul17 |
Aug 17 |
Sep17 |
Oct 17 |
Dec17 |
|
Dehkhoda |
41.1 |
42.6 |
45.1 |
48.78 |
56.7 |
68.6 |
58.7 |
53.2 |
50.5 |
36.3 |
28 |
36.8 |
41.8 |
46.8 |
37.2 |
53.6 |
63.9 |
|
Emam |
30 |
27 |
29 |
44 |
49 |
60 |
54 |
47 |
43 |
30 |
25.5 |
33 |
41 |
44 |
35 |
49 |
57 |
استخراج شده از اداره کل هواشناسی استان خوزستان
Extracted from the Meteorological Organization of Khuzestan Province
در نیمه دوم اردیبهشت 1396 و برای اطمینان از همزیست شدن میکوریزا با ریشه نیشکر، رنگ آمیزی ریشه‌های نیشکر به روش استاندارد
Phillips & Hayman (1970) انجام شد و با روش Garcia et al. (2012) درصد کلونیزاسیون تعیین شد. به‌منظور اطمینان از همزیست شدن رایزوبیوم با لوبیا چشم بلبلی و سویا و تعیین اثر تیمارها بر میزان گره‌زایی و وزن خشک گره‌ها، در هر کرت که عملیات تلقیح انجام شده بود، چهار گلدان که هر یک حاوی 25/0 متر مکعب خاک از همان کرت آزمایشی و دو بوته گیاه از بقولات (لوبیا چشم بلبلی و یا سویا) بود، در همان کرت قرار داده شد. در مرحله رسیدگی، بوته‌های گلدان به‌همراه ریشه به‌صورت کامل جدا شدند و پس از شستشوی ریشه‌ها، تعداد و وزن خشک گره‌ها پس از قرار دادن در آونی با دمای 70 درجه سانتی‌گراد و به مدت 48 ساعت تعیین شد.
عملکرد نهایی و اجزای عملکرد
برای محاسبه عملکرد نیشکر، زمانی‌که درصد خلوص شربت[1] در تیمار شاهد به بالای 89 درصد رسید (از اول آذرماه اندازه‌گیری درصد خلوص انجام می‌شود)، از دو ردیف میانی هر کرت و با در نظر گرفتن دو متر حاشیه از بالا و دو متر از پایین کرت، نیشکر در سطح چهار متر مربع به‌صورت دستی کف بر شد و پس از حذف برگ‌ها و سرنی، ساقه خالی وزن شد و عملکرد نهایی در هکتار محاسبه شد. در مورد لوبیا چشم بلبلی و سویا نیز پس از رسیدگی فیزیولوژیکی، از دو ردیف میانی و پس از در نظر گرفتن حاشیه‌های هر کرت، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه در سطح دو متر مربع تعیین شد. برای تعیین اجزای عملکرد لوبیا چشم بلبلی و سویا، 10 بوته به‌صورت تصادفی در زمان برداشت انتخاب شدند و میانگین تعداد دانه در غلاف، تعداد غلاف در بوته، طول غلاف و در نهایت وزن هزار دانه محاسبه شد.
نسبت برابری زمین[2](LER)
نسبت برابری زمین با استفاده از معادله شماره 1 محاسبه شد (Mazaheri, 1998) .
معادله 1 (LER = (Yab / Yaa) + (Yba / Ybb
که در آن، Yab = ﻋﻤﻠﻜﺮد ﮔﻮﻧﻪ a در ﻛﺸﺖ ﻣﺨﻠﻮط ﺑﺎ ﮔﻮﻧﻪ b، Y aa = ﻋﻤﻠﻜﺮد ﮔﻮﻧﻪ a در ﻛﺸﺖ ﺧﺎﻟﺺ، Yba = ﻋﻤﻠﻜﺮد ﮔﻮﻧﻪ b در ﻛﺸﺖ ﻣﺨﻠﻮط ﺑﺎ ﮔﻮﻧﻪ a وYbb = ﻋﻤﻠﻜﺮد ﮔﻮﻧﻪ b در ﺣﺎﻟﺖ ﻛﺸﺖ ﺧﺎﻟﺺ است.
شاخص برداشت[3]
برای محاسبه شاخص برداشت نیشکر از معادله شماره 2 (Raman et al., 2013) و برای محاسبه شاخص برداشت بقولات از معادله شماره 3 (Gardner et al., 1999) استفاده شد.
معادله 2
معادله 3
قبل از تجزیه مرکب، یکنواختی واریانس‌ها به روش آزمون بارتلت انجام گرفت. برای آنالیز صفاتی که تنها در نیشکر اندازه‌گیری شدند، تیمارهای خالص لوبیا چشم بلبلی و خالص سویا لحاظ نشدند. و در واقع تعداد 10 تیمار مورد آنالیز قرار گرفتند (با درجه آزادی نه). در مورد صفات مربوط به بقولات، فقط تیمارهای مختص به لوبیا چشم بلبلی و سویا (شش تیمار با درجه آزادی پنج) جداگانه آنالیز شدند. تجزیه واریانس و مقایسات میانگین با استفاده از نرم افزار M-STAT-C انجام شد و میانگین‌ها با آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد مقایسه شدند.
نتایج و بحث
عملکرد نیشکر، لوبیا چشم بلبلی و سویا
تیمارها و محل‌های مختلف تأثیر معنی‌داری روی عملکرد اقتصادی نیشکر و لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال یک درصد داشتند، درحالی‌که عملکرد سویا تحت تأثیر تیمارها و محل‌های مختلف قرار نگرفت (جدول 3). نتایج این مطالعه نشان دهنده آن است که قارچ مایکوریزا به‌خوبی با ریشه نیشکر و باکتری رایزوبیوم لگومینوزاروم به‌خوبی با ریشه لوبیا چشم بلبلی همزیست شدند. این موضوع در مطالعه‌های دیگر نیز گزارش شده است(Christiane & Graham, 2002; Kelly et al., 2005; Togay et al., 2008; Bhat et al., 2010; Qiang-Sheng et al., 2010; Barros et al., 2016). طبق چندین مرحله مشاهده و بررسی ریشه سویا در این پژوهش، در هیچ‌کدام از محل‌های اجرای پژوهش، روابط هم‌زیستی بین باکتری برادی رایزوبیوم ژاپونیکوم و سویا وجود نداشت که این موضوع همسو با یافته Ghodrati(2011) در شمال استان خوزستان مبنی بر عدم هم‌زیستی باکتری با ریشه سویا می‌باشد، درصورتی‌که این یافته با مطالعه‌های دیگران (Shrivastava et al., 2009; Seyedi & Sharifi, 2014) مطابقت ندارد. همچنین در مطالعهای دیگر در شمال خوزستان گزارش شد که رایزوبیوم با سویا به‌خوبی همزیست می‌شود (Shokohfar et al., 2008). با توجه به بالا بودن دما و شوری خاک در جنوب خوزستان، این تفاوت می‌تواند به دلیل اختلاف در ویژگی‌های خاک و یا اقلیم جنوب خوزستان (منطقه مورد مطالعه) با مناطق دیگر باشد. بر اساس نتایج مطالعه حاضر می‌توان اظهار داشت که باکتری رایزوبیوم لگومینوزاروم (برای لوبیا چشم بلبلی) بر خلاف باکتری برادی رایزوبیوم ژاپونیکوم (برای سویا) با شرایط اهواز سازگاری دارد. نتایج جدول 4 نشان می‌دهد که بیش ترین عملکرد لوبیا چشم بلبلی (7/2 تن در هکتار) در تیمارهای تلقیح شده با رایزوبیوم و کم‌ترین عملکرد (7/1 تن در هکتار) در تیمار کشت خالص لوبیا چشم بلبلی بود. فارغ از تیمارهای تلقیح یا عدم تلقیح با باکتری، تیمارهای کشت مخلوط (حتی در تیمار عدم تلقیح با باکتری)، علاوه بر این‌که تأثیر منفی بر عملکرد لوبیا چشم بلبلی نداشتند، باعث افزایش عملکرد لوبیا چشم بلبلی نسبت به کشت خالص نیز شدند که این موضوع را می‌توان به قیم بودن نیشکر برای لوبیا چشم بلبلی در برابر دما و بادهای گرم در منطقه مرتبط دانست. این نتیجه همسو با نتایج آزمایش کشت مخلوط لوبیا چشم بلبلی و ذرت می‌باشد (Dahmardeh et al., 2010). باکتری‌های رایزوبیوم از طریق سنتز فیتوهورمون‌ها، باعث توسعه سامانه جذب ایندولی توسط سامانه ریشه‌ای گیاه و به‌دنبال آن افزایش جذب عناصر غذایی توسط لوبیا چشم بلبلی می‌شوند و باعث افزایش رشد و نمو بقولات می‌شوند .(Antoun & Kloepper, 2004) در مورد عملکرد نیشکر نیز جدول 5 نشان می‌دهد که بیش ترین عملکرد نیشکر (6/111 تن در هکتار) در تیمار کشت مخلوط نیشکر (تلقیح شده با میکوریزا) با لوبیا چشم بلبلی تلقیح شده با رایزوبیوملگومینوزاروم و کم‌ترین عملکرد نیشکر در تیمار کشت خالص نیشکر (3/103 تن در هکتار) به‌دست آمد. این موضوع از تأثیر مثبت هم‌افزایی حضور همزمان میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی در تیمار مربوطه حکایت می‌کند. عملکرد در کشت خالص نیشکر تلقیح شده با قارچ و کشت مخلوط نیشکر با لوبیا بدون تلقیح، تفاوت زیادی با هم نداشتند. به‌نظر می‌رسد که وجود میکوریزا در محیط ریشه نیشکر، تأثیر مثبتی بر رشد نیشکر داشته است و منجر به افزایش عملکرد نیشکر شده است. در پژوهشی کهet al. Kelly (2005) روی تأثیر قارچ میکوریزا و فسفر بر نیشکر داشتند، تأثیر مثبت میکوریزا را روی عملکرد نیشکر گزارش کردند. تأثیر مثبت میکوریزا روی عملکرد نیشکر می‌تواند به تولید و ترشح ترکیبات تحریک کننده رشد گیاه و یا برخی هورمون‌های تنظیم کننده رشد از جمله سیتوکینین مربوط باشد که توسط قارچ میکوریزا در خاک تولید می‌شود (Mishra, 2010). همچنین با گسترش کلونیزاسیون قارچ و رشد ریسه‌های آن، جذب عناصر و انتقال آن‌ها از خاک به سمت ریشه‌های میزبان (نیشکر) افزایش می‌یابد. در این صورت می توان انتظار افزایش عملکرد در گیاه میزبان را نیز داشت (Hause et al., 2007).
جدول 3- تجزیه واریانس مرکب عملکرد، اجزای عملکرد و شاخص برداشت بقولات، نیشکر و گره‌های تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لوبیا چشم بلبلی و نسبت برابری زمین (LER)، تحت تأثیر محل‌ها و تیمارهای گوناگون.
Table 3. Combined variance analysis of the effects of locations and different treatments onyield, yield components and harvest index of legumes, sugarcane and nitrogen stabilization nodes in bean root sand LER.
|
|
|
Mean Squares (MS) |
|
|
|||||||||||||
|
|
DF |
Cowpea seed yield |
Soybean seed yield |
Number of pods in cowpea |
Number of pods in soybean |
Weight of 1000- grain of cowpea |
Weight of 1000- grain of soybean |
Length of pod of cowpea |
Length of pod of soybean |
Number of seeds per cowpea pod |
Number of seeds per soybean pod |
Number of nodules in cowpea root |
Dry weight of nodules in cowpea root |
Harvest index of cowpea |
Harvest index of soybean |
Yield of sugarcane |
Harvest index of sugarcane |
|
Sources of variations |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Location |
1 |
1.729** |
0.011ns |
2914.08 * |
1.021ns |
50.021** |
892.69** |
9.90** |
0.083ns |
19.13ns |
0.001ns |
643338.52** |
18.007 ** |
36.42 ns |
8.628 ** |
2233.441** |
317.127** |
|
Replication (Location) |
6 |
0.09 |
0.002 |
308.361 |
45.965 |
140.299 |
25.688 |
0.134 |
1.748 |
4.275 |
0.043 |
11610.16 |
0.246 |
11.204 |
0.002 |
5.454 |
10.158 |
|
Treatment |
5 |
2.114** |
0.008ns |
3174.05** |
7.371* |
851.388** |
25.57ns |
9.34 ** |
0.171* |
3.885ns |
0.02ns |
1726992.188** |
21.4 ** |
0.579 ns |
0.006 ns |
83.881** |
40.484** |
|
Treatment × Location |
5 |
0.014ns |
0.001ns |
50.583 ns |
4.071ns |
42.821 ns |
1.238ns |
0.187 ns |
0.159ns |
5.521ns |
0.019ns |
50508.121** |
0.533* |
4.34** |
0.001 ns |
2.643** |
2.069** |
|
Error |
30 |
0.012 |
0.004 |
57.728 |
2.865 |
40.982 |
16.038 |
0.336 |
0.072 |
3.873 |
0.026 |
2077.343 |
0.162 |
0.9 |
0.004 |
0.374 |
0.442 |
|
CV (%) |
- |
10.96 |
9.65 |
5.38 |
4.89 |
3.84 |
2.53 |
5.09 |
5.11 |
11.77 |
6.21 |
5.24 |
3.77 |
9.47 |
7.33 |
14.57 |
10.73 |
*، ** و ns: به‌ترتیب معنی‌دار در سطح احتمال پنج و یک درصد و عدم وجود اختلاف معنی‌دار.
,*,** and ns: significant at 1% and 5% of probability levels and non-significant, respectively.
نتایج یک مطالعه دو ساله در مورد کشت مخلوط گندم، نخود، لوبیا و سیب زمینی با نیشکر در پاکستان نشان داد که عملکرد نیشکر در سامانه کشت مخلوط، بیشتر از تک کشتی بود و در هر دو سال مطالعه، سود خالص در سامانه مخلوط بیشتر از سامانه تک کشتی نیشکر شده بود (Abdul et al., 2014). افزایش عملکرد نیشکر در تیمارهای کشت مخلوط با لوبیا، به‌دلیل تثبیت زیستی نیتروژن در خاک توسط لوبیا چشم بلبلی و در اختیار قرار گرفتن نیتروژن بیشتر در محیط ریشه نیشکر می‌باشد. این موضوع در جدول 1 نیز قابل مشاهد است. با توجه به جدول 6، عملکرد نیشکر و لوبیا چشم بلبلی در محل اول، بهتر از محل دوم بود که این موضوع با توجه به جدول 1، به ویژگی‌های بهتر خاک در محل اول مربوط می‌شود. برهمکنش محل در تیمار در سطح یک درصد، تأثیر معنی‌داری روی عملکرد نیشکر داشت. در جدول 7 مشاهده می‌شود که بالاترین عملکرد نیشکر در تیمار کشت مخلوط نیشکر تلقیح شده با میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی تلقیح شده با رایزوبیوم لگومینوزاروم در محل اول و کم‌ترین میزان عملکرد نیشکر در کشت خالص نیشکر در محل دوم به‌دست آمد که تفاوت معنی‌داری با کشت مخلوط نیشکر و سویا (تلقیح و بدون تلقیح با رایزوبیوم) در همان محل دوم نداشت.
جدول 4- مقایسه میانگین عملکرد و اجزای عملکرد بقولات، تحت تأثیر تیمارهای گوناگون.
Table 4. Mean comparison of legumes yield and yield components affected by different treatments.
|
Treatment |
seed yield of cowpea (t/ha) |
Number of pods in cowpea (per m2) |
Length of pod of cowpea (cm) |
Weight of 1000- grain of cowpea (g) |
Treatment |
Number of pod in soybean |
Length of pod of soybean (cm) |
|
Pure Cowpea |
1.739c * |
586.4c |
17.54b |
218.4b |
Pure soybean |
57.25c |
5.1b |
|
Pure cowpea + Rhizobium |
2.713a |
627.1a |
19.56a |
232.4a |
pure soybean + Rhizobium |
57.21c |
5.17b |
|
Intercropping sugarcane with cowpea |
1.761bc |
575.8d |
17.88b |
212.6b |
Intercropping sugarcane and soybean |
58.5abc |
5.26ab |
|
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
2.716a |
604.6b |
19.7a |
235.6a |
Intercropping sugarcane and soybean + Rhizobium |
59.13ab |
5.27ab |
|
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea |
1.847b |
576.9d |
17.89b |
217.4b |
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal and soybean |
59.63a |
5.31ab |
|
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
2.727a |
604.5b |
19.89a |
235.5a |
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal and soybean+ Rhizobium |
59.13ab |
5.52a |
* : میانگین‌هایی که در هر ستون در یک حرف مشترک هستند، تفاوت معنی‌داری ندارند (دانکن 5%).
*: Means with the same letters in same column are not significantly different (Duncan 5%).
وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی و سویا
تیمارهای گوناگون، تأثیر معنی‌داری روی وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال یک درصد داشتند (جدول 3)، درحالی‌که این تیمارها، تفاوت معنی‌داری در وزن هزار دانه سویا ایجاد نکردند. این موضوع نشان دهنده همزیست نشدن باکتری رایزوبیوم با سویا می‌باشد این نتیجه همسو با نتیجه ارائه شده توسط Ghodrati (2011) و برخلاف نتایج مطالعات دیگر محققین (Seyedi & Sharifi, 2014: Shrivastava et al., 2009) می‌باشد. شاید دلیل عدم هم‌زیستی رایزوبیوم با سویا در مطالعه حاضر، دمای بالا و کمبود شدید سویه بومی برادی رایزوبیوم ژاپونیکوم در خاک مناطق مورد مطالعه در اهواز باشد. محل‌های گوناگون، تأثیر معنی‌داری در سطح یک درصد روی وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی و سویا داشتند. باکتری‌های رایزوبیومی، افزون بر نقش بسیار با اهمیت خود در موازنه نیتروژن بیوسفر می‌توانند با استفاده از ساز و کارهای دیگر، باعث افزایش اجزای عملکرد و عملکرد نهایی گیاهان شوند که از جمله آن می‌توان به توانایی تبدیل فسفات معدنی به آلی، ساخت سیدروفور و کاهش ساخت اتیلن در گیاه اشاره کرد (Ramezanian, 2008). بیش ترین وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی، به تیمارهای تلقیح با باکتری و کم‌ترین مقدار آن به تیمار بدون تلقیح تعلق داشت (جدول 4). در بین تیمارهای تلقیح شده با باکتری نیز وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی در تیمارهای کشت مخلوط با نیشکر، بیشتر از تیمار کشت خالص لوبیا چشم بلبلی بود. این موضوع را می‌توان به نقش مثبت گیاه نیشکر در کاهش تنش‌های محیطی برای لوبیا چشم بلبلی چشم بلبلی نسبت داد. نتایج مطالعهای نشان می‌دهد که تنش‌های خاکی و یا محیطی، موجب کاهش اجزای عملکرد (وزن هزار دانه) در بقولات می‌شوند (Gamini et al., 2009). وزن هزار دانه لوبیا چشم بلبلی و سویا در محل اول بهتر از محل دوم بود (جدول 5)؛ این موضوع ممکن است مربوط به ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بهتر خاک در محل اول نسبت به محل دوم باشد (جدول 1).
جدول 5- مقایسه میانگین عملکرد و شاخص برداشت نیشکر و تعداد و وزن خشک گره‌های تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لوبیا چشم بلبلی چشم بلبلی تحت تأثیر تیمارهای گوناگون.
Table 5. Mean comparison of yield and harvest index of sugarcane and number and dry weight of nodules in the bean roots affected by different treatments.
|
Treatment |
Yield of sugarcane (t/ha) |
Harvest index of sugarcane (%) |
Treatment |
Number of nodules in cowpea root (per m2)
|
Dry weight of nodules in cowpea root (g/m2) |
|
Pure sugarcane |
103.3d* |
88.60c |
Pure cowpea |
423.4c |
6.9c |
|
Pure sugarcane + Mycorrhizal |
109.23bc |
88.99bc |
Pure cowpea + Rhizobium |
1288.0ab |
9.78b |
|
Intercropping sugarcane with cowpea |
107.6c |
89.91b |
Intercropping sugarcane with cowpea |
458.9c |
6.96c |
|
Intercropping sugarcane with soybean |
104.3d |
88.76c |
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
1268.0b |
9.76b |
|
Intercropping sugarcane with bean+ Rhizobium |
107.5c |
90.33b |
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea |
457.4c |
7.05c |
|
Intercropping sugarcane with soybean + Rhizobium |
104.37d |
88.88c |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
1326.0a |
10.26a |
|
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea |
111.0a |
93.75a |
……………….. |
……………….. |
……………….. |
|
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean |
109.39b |
90.4b |
……………….. |
……………….. |
……………….. |
|
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean+ Rhizobium |
109.57b |
90.53b |
……………….. |
……………….. |
……………….. |
|
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
111.6 a |
93.8a |
……………….. |
……………….. |
……………….. |
* : میانگین‌هایی که در هر ستون در یک حرف مشترک هستند، تفاوت معنی‌داری ندارند (دانکن 5%).
*: Means with the same letters in same column are not significantly different (Duncan 5%).
طول و تعداد غلاف در بوته‌های لوبیا چشم بلبلی و سویا
اثر تیمارهای گوناگون روی طول و تعداد غلاف لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال یک درصد و روی طول و تعداد غلاف سویا در سطح احتمال پنج درصد، معنی‌دار بود. محل‌های گوناگون روی طول غلاف لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال یک درصد و روی تعداد غلاف در بوته لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال پنج درصد تأثیر معنی‌داری داشتند، درحالی‌که روی طول و تعداد غلاف سویا اثر معنی‌داری مشاهده نشد (جدول 3). مقایسه میانگین‌ها نشان داد طول و تعداد غلاف در بوته سویا در تیمارهای تلقیح و عدم تلقیح با باکتری یکسان بود و تفاوت بین آن‌ها به تیمار کشت مخلوط و کشت خالص مربوط می‌شد (جدول 4). احتمالاً وجود نیشکر در تیمارهای کشت مخلوط، شرایط محیطی را برای سویا قدری بهتر کرده است و از طریق کاهش تنش‌های احتمالی محیط، باعث بهبود صفات گفته شده شده است. بیش ترین تعداد و طول غلاف لوبیا چشم بلبلی در تیمارهای تلقیح شده با باکتری و کم‌ترین آن‌ها در تیمارهای عدم تلقیح به‌دست آمد (جدول 4) که این موضوع تأکیدی بر همزیست شدن رایزوبیوم با ریشه لوبیا چشم بلبلی می‌باشد. نتایج این مطالعه همسو با یافته‌های دیگر پژوهشگران
(Bhat et al., 2010; Dahmardeh et al., 2010) می‌باشد. به‌نظر می‌رسد که باکتری مزوریزوبیوم، باعث افزایش ساخت فیتوهورمون‌ها به ویژه اکسین در پیرامون ریشه می‌شوند که این هورمون در توسعه سامانه ریشه و افزایش عملکرد و اجزای عملکرد گیاه میزبان مؤثر است (Paul, 2007). بهتر بودن شرایط محل اول نسبت به محل دوم، سبب بهبود صفات شد (جدول‌های 1 و 6).
جدول 6- مقایسه میانگین عملکرد و برخی اجزای عملکرد نیشکر، سویا و لوبیا چشم بلبلی و گره‌های تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لوبیا چشم بلبلی تحت تأثیر محل‌های گوناگون.
Table 6. Mean comparison of yield and yield components of sugarcane, soybean and cowpea, and nodules number in cowpea root affected by different locations.
|
Characteristics |
First location |
Second location |
|
Yield of sugarcane (t/ha) |
113.14a |
92.51b |
|
Seed yield of cowpea (t/ha) |
2.44a |
2.00b |
|
Harvest index of sugarcane (%) |
92.51a |
88.52b |
|
Harvest index of soybean (%) |
49.6a |
48.7b |
|
Weight of 1000- grain of cowpea (g) |
226.53a |
223.22b |
|
Number of pod in cowpea (per m2) |
603.66a |
588.08b |
|
Length of pod of cowpea (cm) |
19.21a |
18.1b |
|
Weight of 1000 grain of soybean (g) |
162.83a |
154.2b |
|
Number of nodules in the cowpea root (per m2) |
985.95a |
754.41b |
|
Dry weight of nodules in the cowpea root (g/m2) |
9.1a |
7.84b |
تعداد و وزن خشک گره‌های تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لوبیا چشم بلبلی
تأثیر محل‌ها و تیمارهای گوناگون از نظر تعداد و وزن خشک گره‌های ریشه لوبیا چشم بلبلی در سطح آماری یک درصد معنی‌دار بود (جدول 3). بهترین مقادیر این صفات در تیمارهای تلقیح با باکتری رایزوبیوم که دارای بیش ترین تعداد گره (1326 عدد در متر مربع) و بیش ترین وزن خشک گره (26/10 گرم در متر مربع) بودند، در تیمار کشت مخلوط نیشکر (تلقیح با میکوریزا) و لوبیا چشم بلبلی (تلقیح با رایزوبیوم) به‌دست آمد (جدول 5).نتایج مطالعه کنونی همسو با یافته‌های پژوهشگران دیگر می‌باشد. مایه کوبی بذرهای لوبیا چشم بلبلی با باکتری رایزوبیوم، بیش ترین تعداد و وزن گره ریشه را به دنبال داشت (Franzini et al., 2009). در آزمایشی دیگر، باکتری‌ها از طریق تولید اکسین و سیتوکنین، باعث افزایش و رشد گره ریشه در لوبیا چشم بلبلی شدند (Sturz & Christie, 2006). در پژوهشی گزارش شده است که مایه زنی نخود با رایزوبیوم، در تشکیل گره بر روی ریشه گیاه مؤثر می‌باشد
(Alimadadi et al., 2011). برهمکنش محل در تیمار، تأثیر معنی‌داری در سطح احتمال یک درصد روی تعداد گره‌ها در ریشه و روی وزن خشک گره‌های ریشه لوبیا چشم بلبلی در سطح احتمال پنج درصد داشت. بیش ترین وزن خشک و تعداد گره‌ها در ریشه لوبیا چشم بلبلی در تیمارهای تلقیح شده با باکتری رایزوبیوم لگومینوزاروم و محل اول و کم‌ترین مقدار این صفت‌ها در تیمارهای عدم تلقیح با باکتری و در محل دوم به‌دست آمد (جدول 7).
شاخص برداشت نیشکر، لوبیا چشم بلبلی و سویا
نتایج تجزیه واریانس نشان می‌دهد که محل‌ها و تیمارهای گوناگون و برهمکنش آن‌ها، تأثیر معنی‌داری روی شاخص برداشت نیشکر در سطح احتمال یک درصد داشتند (جدول 3). بیش ترین شاخص برداشت نیشکر (81/93 درصد) در تیمار کشت مخلوط نیشکر (تلقیح با قارچ) و لوبیا چشم بلبلی (تلقیح با باکتری) و کم‌ترین مقدار آن (60/88 درصد) در کشت خالص نیشکر بدون تلقیح به‌دست آمد (جدول 5). نتایج پژوهش حاضر نیز تأثیر مثبت هم افزایی حضور همزمان میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی روی افزایش شاخص برداشت نیشکر را تأیید می‌کند. قارچ‌های آربسکولار مایکوریزا، نقش مهمی در بهبود تغذیه و رشد گیاهان دارند، به‌طوری‌که قارچ‌های آربسکولار مایکوریزا با داشتن شبکه ریسه‌ای گسترده و افزایش سطح، سرعت جذب و نیز سنتز آنزیم فسفاتاز، کارایی گیاهان را در جذب آب و عناصر غذایی، به‌ویژه فسفر، ازت، پتاسیم، روی، مس، گوگرد، کلسیم و آهن افزایش می‌دهند و موجب بهبود رشد و عملکرد آن‌ها می‌شوند. همچنین مایکوریزا باعث بهبود جذب نیتروژن، پتاسیم، منیزیم، مس و روی در خاک های فقیر می‌شود ((Brito et al., 2008. با در نظر گرفتن معادله 2 و نقش مثبت قارچ مایکوریزا در افزایش عملکرد نی، درمی‌یابیم که افزایش عملکرد اقتصادی نیشکر، تحت تأثیر قارچ و نیز تأثیر باکتری تثبیت کننده نیتروژن (در فراهم کردن نیتروژن بیشتر در محیط ریشه)، بیشتر از افزایش عملکرد بیولوژیک آن بود. تیمارهای گوناگون، روی شاخص برداشت لوبیا چشم بلبلی و سویا تأثیر معنی‌داری نداشتند و محل‌های گوناگون نیز فقط روی شاخص برداشت سویا در سطح یک درصد مؤثر بودند و روی شاخص برداشت لوبیا چشم بلبلی تأثیر معنی‌دار نداشتند (جدول 3). این موضوع احتمالاً به این دلیل است که تیمارهای گوناگون روی عملکرد بیولوژیک بقولات تأثیر معنی‌داری نداشتند. با توجه به جدول 6، بیش ترین شاخص برداشت نیشکر و سویا در محل اول به‌دست آمد، زیرا که بیش ترین عملکرد اقتصادی نیز به دلیل ویژگی‌های بهتر خاک (جدول 1)، در این محل حاصل شد. برهم کنش محل در تیمار در سطح احتمال یک درصد، تأثیر معنی‌داری روی شاخص برداشت نیشکر و لوبیا چشم بلبلی داشت. بیش ترین درصد شاخص برداشت، به تیمار کشت نیشکر تلقیح شده با قارچ و لوبیا چشم بلبلی تلقیح شده با باکتری در محل اول و کم‌ترین درصد شاخص برداشت در محل دوم و در کشت خالص به‌دست آمد (جدول 7).
نسبت برابری زمینLER) )
تأثیر تیمارهای گوناگون از نظر نسبت برابری زمین در سطح یک درصد معنی‌دار بود (جدول 3). در زراعت مخلوط، اگر نسبت برابری زمین بیشتر از یک باشد، یا به عبارتی اگر LER =1+x باشد، به این مفهوم است که مقدار X (در واحد سطح)، زمین اضافه در تک کشتی مورد نیاز است تا بتوان همان مقدار محصولی که در واحد سطح از کشت مخلوط به‌دست آمده است را برداشت کرد. به‌طور مثال، نسبت برابری 068/2 در تیمار مخلوط نیشکر و لوبیا چشم بلبلی نشان دهنده این است که برای تولید مقدار محصول نیشکر و لوبیا چشم بلبلی در این تیمار مخلوط در یک هکتار، نیاز به 068/2 هکتار زمین در حالت کشت خالص این دو گیاه می‌باشد که بیانگر کاهش زمین مورد نیاز از 068/2 هکتار در سیستم تک کشتی این دو محصول به یک هکتار در کشت مخلوط آن‌ها می‌باشد و نشان‌دهنده افزایش راندمان بهره‌وری از زمین و بقیه نهاده‌های کشاورزی در کشت مخلوط نیشکر با لوبیا چشم بلبلی و نیشکر با سویا است. نتایج مطالعهای دو ساله در مورد کشت مخلوط گندم، نخود، سویا و سیب زمینی (Solanum tuberosum L.) با نیشکر در پاکستان نشان داد که در هر دو سال مطالعه، نسبت برابری زمین در سامانه مخلوط، بالاتر از سامانه تک کشتی نیشکر بود (Abdul et al., 2014). در این مطالعه، نسبت برابری زمین در تمام تیمارهای مخلوط، بیشتر از یک بود (جدول 8). دﻟﯿﻞ آن ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ وﺟﻮد تفاوت‌های ﻣﺮﻓﻮﻟﻮژﯾﮏ دو ﮔﻮﻧﻪ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﺠﺎد اﺷﮑﻮبﻫﺎی گوناگون و ﺑﻬﺮهﺑﺮداری ﺑﻬﯿﻨﻪ از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺑﺎﺷﺪ. ﻧﻘﺶ تفاوت‌های ﻣﺮﻓﻮﻟﻮژﯾﮏ در دﺳﺘﯿﺎﺑﯽ ﺑﻪ LER ﺑﺎﻻﺗﺮ، ﺗﻮﺳﻂ پژوهشگران دیگر نیز گزارش شده است. به‌عنوان مثال، نتایج یک پژوهش دو ساله در مصر که در مورد کشت مخلوط نیشکر با سویا با نسبت‌های 100 درصد نیشکر به‌همراه 30 و 40 درصد سویا انجام شد نشان داد که بیش ترین میزان LER (56/1) در مخلوط 100 درصد نیشکر به‌همراه 40 درصد سویا در کشت یک ردیفه به‌دست آمد (Morsy et al., 2017). در تحقیق دیگری نیز گزارش شد که نسبت برابری زمین در کشت مخلوط لوبیا چشم بلبلی چشم بلبلی- آفتابگردان، 15/1 بود که نشان دهنده سودمندی 15 درصدی این نسبت در مقایسه با کشت خالص بود (Gholipour & Sharifi, 2018). در پژوهشی دیگر نیز گزارش شد ﮐﻪ ﺑﺎ ﮐﺸﺖ ﻣﺨﻠﻮط آﻓﺘﺎﺑﮕﺮدان و ﺳﻮﯾﺎ، ﻣﻘﺪار LER ﺑﻪ 37/1 رﺳﯿﺪ (Saudy & Elmetwally, 2009). مقدار LER به‌دست آمده در مطالعه حاضر در مقایسه با بسیاری از پژوهش‌های دیگر، بیشتر نیز می‌باشد که این موضوع، حاکی از مثبت بودن کشت مخلوط نیشکر با بقولات است.
جدول 7- مقایسه میانگین عملکرد و شاخص برداشت نیشکر، شاخص برداشت لوبیا چشم بلبلی و تعداد و وزن خشک گره‌های تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لوبیا چشم بلبلی، تحت تاثیر برهمکنش تیمارها و محل‌های گوناگون.
Table 7. Mean comparison of yield and harvest index of sugarcane, harvest index of cowpea and number and dry weight of nodules in the bean roots affected by interaction of treatments and locations.
|
Locations |
Treatments |
Yield of sugarcane (t/ha) |
Harvest index of sugarcane (%) |
Locations |
Treatments |
Harvest index of cowpea (%) |
Number of nodules in cowpea root (per m2) |
Dry weight of nodules in cowpea root (g/m2( |
|
First |
Pure sugarcane |
104.5 d* |
89.14 e |
First |
Pure cowpea |
41.22 d |
471.5 b |
6.2 b |
|
First |
Pure sugarcane + Mycorrhizal |
109.88 b |
94.58 ab |
First |
Pure cowpea + Rhizobium |
44.81a |
1507.5 a |
11.51 a |
|
First |
Intercropping sugarcane with cowpea |
108.7 c |
91.61 c |
First |
Intercropping sugarcane with cowpea |
44.18 b |
469.3 b |
6.11 b |
|
First |
Intercropping sugarcane with soybean |
106.1 cd |
88.90 e |
First |
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
44.72 a |
1483.5 a |
11.23 a |
|
First |
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
108.91 c |
91.25 c |
First |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea |
44.35 ab |
458.5 b |
6.31 b |
|
First |
Intercropping sugarcane with soybean + Rhizobium |
106.52 cd |
88.86 e |
First |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
44.79 a |
1500.0 a |
11.31a |
|
First |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea |
111.1 a |
95.01 a |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
First |
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with soybean |
110.1 b |
93.68 b |
................. |
.................
|
................. |
................. |
................. |
|
First |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean+ Rhizobium |
110.33 b |
94.10 b |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
First |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
112.8 a |
95.09 a |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
Second |
Pure sugarcane |
102.10 e |
86.28 f |
Second |
Pure cowpea |
41.17 d |
377.3 c |
5.2 c |
|
Second |
Pure sugarcane + Mycorrhizal |
108.57 c |
92.10 bc |
Second |
Pure cowpea + Rhizobium |
44.69 a |
1483.0 a |
10.0 b |
|
Second |
Intercropping sugarcane with cowpea |
106.51 cd |
90.92 d |
Second |
Intercropping sugarcane with cowpea |
43.58 c |
373.5 c |
5.11 c |
|
Second |
Intercropping sugarcane with soybean |
102.5 e |
86.38 f |
Second |
Intercropping sugarcane with bean+ Rhizobium |
44.67 a |
1481.5 a |
9.85 b |
|
Second |
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
106.10 cd |
90.98 d |
Second |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea |
43.48 c |
375.0 c |
4.89 c |
|
Second |
Intercropping sugarcane with soybean + Rhizobium |
102.22 e |
86.45 f |
Second |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
44.7 a |
1492.5 a |
9.71 b |
|
Second |
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea |
109.9 b |
93.25 b |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
Second |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean |
108.69 c |
92.5 bc |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
Second |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean+ Rhizobium |
108.81c |
92.61 bc |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
|
Second |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
110.4 b |
94.81 a |
................. |
................. |
................. |
................. |
................. |
* : میانگین‌هایی که در هر ستون در یک حرف مشترک هستند، تفاوت معنی‌داری ندارند (دانکن 5%).
*: Means with the same letters in same column are not significantly different (Duncan 5%).
جدول 8- نسبت برابری زمین در تیمارهای مختلف.
Table 8. LER in different treatments.
|
Treatment |
Yield of sugarcane (t/ha) |
seed yield of cowpea (t/ha) |
LER |
Treatment |
Yield of sugarcane (t/ha) |
seed yield of soybean (t/ha) |
LER |
|
Pure sugarcane |
102.8 |
.......... |
....... |
Pure sugarcane |
102.8 |
........ |
........ |
|
Pure cowpea |
........... |
1.739 |
........ |
Pure soybean |
....... |
0.96 |
........ |
|
Pure cowpea + Rhizobium |
....... |
2.713 |
....... |
pure soybean + Rhizobium |
........ |
1.02 |
........ |
|
Pure sugarcane+ Mycorrhizal |
108.8 |
......... |
........ |
Pure sugarcane + Mycorrhizal |
108.8 |
......... |
......... |
|
Intercropping sugarcane with cowpea |
108.3 |
1.761 |
2.068 |
Intercropping sugarcane with soybean |
103.8 |
0.95 |
1.991 |
|
Intercropping sugarcane with cowpea + Rhizobium |
109.2 |
2.716 |
2.056 |
Intercropping sugarcane with soybean + Rhizobium |
104.1 |
0.97 |
1.949 |
|
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea |
110.7 |
1.847 |
2.066 |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean |
109.0 |
0.99 |
2.019 |
|
Intercropping sugarcane+ Mycorrhizal with cowpea + Rhizobium |
112.8 |
2.727 |
2.037 |
Intercropping sugarcane + Mycorrhizal with soybean + Rhizobium |
109.1 |
0.93 |
1.903 |
نتیجه‌گیری کلی
در مطالعه حاضر و در تمام تیمارهای کشت مخلوط و در دو محل، مقدار LER که یکی از مهم‌ترین فاکتورهای ارزیابی کشت مخلوط نسبت به کشت خالص است، ، بیشتر از یک شد که این موضوع، نشان دهنده مفید بودن کشت مخلوط نسبت به کشت خالص است. بیش ترین عملکرد، شاخص برداشت نیشکر و LER در تیمار کشت مخلوط نیشکر تلقیح شده با قارچ میکوریزا + لوبیا چشم بلبلی تلقیح شده با باکتری رایزوبیوم به‌دست آمد که می‌تواند نشان دهنده هم‌زیستی خوب ریشه نیشکر با میکوریزا و ریشه لوبیا چشم بلبلی با رایزوبیوم باشد. بیش ترین عملکرد لوبیا چشم بلبلی در تیمارهای تلقیح شده با باکتری حاصل شد که این موضوع نشان دهنده هم‌زیستی خوب رایزوبیوم لگومینوزاروم با ریشه لوبیا چشم بلبلی است. باکتری رایزوبیوم از طریق همزیست شدن با ریشه لوبیا چشم بلبلی، باعث افزایش تثبیت زیستی نیتروژن و طولانی شدن دوره رشد و در نتیجه افزایش صفات مرتبط با عملکرد در لوبیا چشم بلبلی شد. در کل، بهترین نتایج در خصوص صفات مورد ارزیابی، در تیمار کشت مخلوط نیشکر (تلقیح شده با میکوریزا) و لوبیا چشم بلبلی (تلقیح شده با رایزوبیوم) به‌دست آمد. این موضوع حاکی از هم‌زیستی قارچ میکوریزا با ریشه نیشکر و باکتری رایزوبیوم با ریشه لوبیا چشم بلبلی است. بنابراین می‌توان گفت که اثرات مثبت هم‌افزایی حضور همزمان قارچ میکوریزا و لوبیا چشم بلبلی، باعث بهبود صفت‌های ارزیابی شده در این پژوهش شد. در نتیجه بهره‌گیری از قارچ میکوریزا و باکتری رایزوبیوم و استفاده از مخلوط گیاهان برای بهبود وضعیت حاصلخیزی خاک و افزایش قابلیت جذب عناصر غذایی، از مهم‌ترین شیوه‌های علمی برای کمک به پایداری تعادل سیستم زنده خاک و جلوگیری از خطر تراکم آلاینده‌های شیمیایی در محیط زیست محسوب می‌شود.
سپاسگزاری
این مقاله با حمایت شرکت کشت و صنعت نیشکر دهخدا انجام شد که بدینوسیله از این حوزه تشکر می‌شود.
REFERENCES
REFERENCES
)
