Morphological and quantitative yield response of peppermint and guar to simultaneous and relay intercropping ratios

مقدمه

تنوع زیستی، یکی از ضرورت­های کشاورزی بوم شناختی به شمار می­رود و وارد­کردن گونه­های زراعی که کارکردهایی مشابه نهاده­های برون مزرعه­ای دارند، وابستگی کشت‌بوم را کاهش و خوداتکایی و پایداری آن را افزایش می­دهد. تنوع در مکان یعنی رشد هم­زمان چند گونه گیاهی در یک محل که می­توان توسط کشت مخلوط گیاهان با اهداف مختلف به آن رسید  (Siadat & Moradi Telavat, 2013).

استفاده از سامانه ­‏های کشت مخلوطی که از لگوم­ها استفاده می‏کنند، می­‏تواند در رسیدن به ثبات و پایداری در تولید بسیار مفید باشد. این سامانه­ ها از بعد اگرواکولوژیک، سبب کاهش ریسک آفات، بیماری­‏ها و علف­‏های‌هرز، بهبود تنوع زیستی، افزایش ماده آلی خاک، کاهش فرسایش و حفظ باروری خاک می­‏شوند (Tabrizi & Koocheki, 2015). کشت مخلوط لگوم­ها با سایر گیاهان، به‌عنوان یکی از راه‏­های افزایش تولید علوفه و پروتئین در مناطق خشک و نیمه خشک توصیه شده است .(Lithourgidis et al., 2011)

گوار یا لوبیای خوشه ­ای با اسم علمی Cyamopsis tetragonoloba L. گیاهی ارزشمند از خانواده بقولات است که در مناطق گرمسیری، رشد و عملکرد مناسبی دارد. این گیاه در برابر شرایط سخت محیطی سازگار است و توانایی رشد در شریط کمبود آب را دارد (Gresta et al., 2013). گوار مصارف متعددی در زمینه خوراک انسان، آرایشی و بهداشتی دارد و با توجه به رشد مطلوب، تولید برگ فراوان و محتوی پروتئین مناسب، به‌عنوان علوفه دام نیز از آن استفاده می‏شود.

با تلفیق گیاهان دارویی در سامانه­ های چندکشتی و ایجاد بوم‏­نظام‏های متنوع، خدمات آن مانند پایداری خاک، کنترل فرسایش خاک، نفوظ آب، رسوب کربن و شکل گیری زیستگاه برای دشمنان طبیعی آفات و گرده‏افشان‏ها افزایش می­یابد. از آن‌جا که در رابطه با گیاهان دارویی، تولید در شرایط حداقل مصرف نهاده­‏های شیمیایی به منظور جلوگیری از اثرات سوء آن‏­ها بر سلامت انسان از اهمیت زیادی برخوردار است، کشت مخلوط گیاهان دارویی با سایر گیاهان به ویژه لگوم‏­ها می­‏تواند از طریق کاهش مصرف کودهای شیمیایی و آفت‏کش‏ها در این راستا مؤثر باشد (Koocheki et al., 2014).

نعناع فلفلی (Mentha Piperita L.) متعلق به خانواده نعناییان، گونه­ ای هیبرید است که اسانس آن مصارف دارویی،غذایی، آرایشی و بهداشتی فراوانی دارد (Amani Machiani et al., 2018). اسانس نعناع فلفلی در غده ­های پیکر رویشی گیاه ساخته و ذخیره می­شود. برگ­ها دو تا 7/2 درصد اسانس دارند و به ­طور متوسط مقدار اسانس در اندام ­های هوایی گیاه یک تا 5/1 درصد است (Rafieiolhossaini et al., 2019).

گیاهان در سامانه مخلوط را می­‏توان به‌گونه‌ای انتخاب کرد که یک گونه مستقیماً از تغییرات محیطی که به‌وسیله دیگر گونه­‏ها پدید می‏‏­آید، سود ببرد
 (Rezaei Chianeh et al., 2014). از دیدگاه بوم شناختی، زمانی که گونه­‏ ها تقاضا برای منابع در زمان­‏های مختلف دارند و منابع را در نواحی مختلف جذب می‏کنند، تکمیل ­کنندگی اتفاق می­افتد
 (Tabrizi & Koocheki, 2015). در طراحی نظام چندکشتی پس از انتخاب ترکیب گونه­‏ای مناسب، الگوی استقرار و آرایش کشت گونه ­‏ها اهمیت دارد. در این زمینه  (2017) Momen Keykha et al.,نشان­دادند که بیشترین عملکرد دانه آفتابگردان و گوار به‌ترتیب در تیمار مخلوط 25 درصد گوار + 75 درصد آفتابگردان و 75 درصد گوار + 25 درصد آفتابگردان تولید شد و بالاترین نسبت برابری زمین (37/2) از مخلوط 75 درصد گوار + 25 درصد آفتابگردان به‌دست آمد. در آزمایش کشت مخلوط آویشن دنایی و یونجه بمی، با افزایش نسبت آویشن به یونجه، عملکرد آویشن افزایش یافت و بیش‏ترین نسبت برابری زمین در تیمار 75 درصد آویشن+ 25 درصد یونجه معادل 04/1 مشاهده شد (Kodori & Sharifi Ashourabadi, 2015).

ویژگی­های مورفولوژیک گیاهان در کشت مخلوط، تحت تأثیر الگو­های کشت قرار می­گیرد. در پژوهشی که برای بررسی الگوهای کشت مخلوط نعناع‏فلفلی و سویا آن‌جام شد، تعداد برگ در هرگره و ارتفاع میان‏گره­‏ها در مخلوط نسبت به کشت خالص افزایش­یافت .(Maffei & Mucciarelli, 2003) پژوهشگران در بررسی الگو­های مختلف کشت مخلوط نعناع فلفلی و باقلا نشان­دادند که بیشترین ارتفاع بوته باقلا به تیمار یک نعنـاع فلفلـی + سه ردیـف بـاقلا و دو ردیف نعناع فلفلی + سه ردیف باقلا و کم­ترین ارتفاع بوته به کشت خالص باقلا تعلق داشت، همچنین بیشترین میزان عملکرد زیستی در واحد سـطح مخلـوط نیز در کشت خالص باقلا بدون تفاوت معنـی­دار بـا تیمـار یک به سه به‌دست آمد  (Amani Machiani et al., 2017).

تأثیر کشت مخلوط گیاهان دارویی و لگوم­ها در پژوهش­های مختلفی مورد بررسی قرار گرفته­است. افزایش عملکرد ماده خشک و اسانس نعناع‏فلفلی نسبت به کشت خالص در کشت مخلوط نعناع‏فلفلی و عدس گزارش شده­است (Ebrahimi et al., 2017). در کشت مخلوط باقلا و زیره‏سبز، بیشترین اجزای عملکرد باقلا در الگوی کشت مخلوط یک ردیف باقلا+ یک ردیف زیره سبز مشاهده شد و بالاترین نسبت برابری زمین و مجموع عملکرد نسبی در همه سطوح کودی، به الگوی کشت مخلوط ردیفی یک به یک تعلق داشت (Sakhavi et al., 2017).

مزیت نظام­‌های کشت مخلوط برای افزایش عملکرد، به سهم هر یک از گونه‌ها در کشت مخلوط، فاصله قرارگیری از یکدیگر و تداخل زمان رشد گیاهان دارد (Shabahang et al., 2013). در ارزیابی کشت مخلوط عدس و نعناع‏فلفلی گزارش شد که بیشترین ارتفاع و تعداد برگ نعناع­فلفلی در کشت خالص در تاریخ کاشت اول و مصرف 100درصد نیتروژن مشاهده شد، اما با کاهش میزان کود مصرفی نیتروژن به 75 درصد و 50 درصد، بیشترین تعداد برگ در بوته نعناع­فلفلی، در تیمارهای کشت مخلوط به­ویژه نسبت 66 درصد نعناع و 33 درصد عدس مشاهده شد
 (Ebrahimi et al. 2017).

با توجه به رویکرد روز افزون به استفاده از گیاهان دارویی و جایگاه ویژه کشت آن در نظام‏های سنتی کشاورزی ایران و نیز تقاضا برای محصولات طبیعی، نقش این گیاهان در چرخه اقتصادی دارای اهمیت است. از طرف دیگر، ارتقای عملکرد کمی و کیفی گیاهان علوفه­ای ضروری به نظر می­رسد؛ بنابراین این پژوهش با هدف ارزیابی اثر نسبت­های کشت هم‌زمان و تاخیری مخلوط نعناع­فلفلی و گوار بر رشد و عملکرد کمی در شرایط آب و هوایی خوزستان اجرا شد.

مواد و روش­ها

این آزمایش در سال زراعی 1397-1396 در مزرعه پژوهشی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان در شهر ملاثانی در 36 کیلومتری شمال شرقی اهواز و در حاشیه شرقی رودخانه کارون با عرض جغرافیایی 31 درجه و 36 دقیقه، طول جغرافیایی 48 درجه و 53 دقیقه وارتفاع 34 متر از سطح دریا اجرا شد. بر اساس آمار هواشناسی بلند مدت، شهر ملاثانی با داشتن بارندگی سالیانه حدود 213 میلی­‏متر، متوسط دمای 23 و حداکثر و حداقل دمای به‌ترتیب 36 و 5/9 درجه سلسیوس، از لحاظ اقلیمی جزو مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می­‏شود. به‌منظور بررسی خصوصیات خاک مزرعه آزمایشی، قبل از شروع آزمایش، نمونه­ای مرکب از عمق صفر تا 30 سانتی­‏متری تهیه شد و در آزمایشگاه از لحاظ برخی ویژگی­‏های فیزیکی و شیمیایی مورد ارزیابی­ قرار گرفت (جدول1).

جدول 1- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه (عمق صفر-30 سانتی­متر)

Table 1- Physiochemical properties of the experimental fild soil (depth of 0 -30 cm)

آزمایش به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح پایه بلوک‌­های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام شد. زمان کاشت در دو سطح شامل کشت هم‏زمان (T1) و کشت تأخیری (کشت گوار 45 روز بعد از نعناع فلفلی) (T2) و نسبت­های کاشت در پنج سطح شامل کشت خالص نعناع‏فلفلی(P1)، کشـت خـالص گوار(P2)، 50 درصد نعناع‏فلفلی + 50 درصد گوار(P3)، 25 درصد گوار + 75 درصد نعناع‏فلفلی(P4) و 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار(P5)، عوامل آزمایشی بودند.

برای آماده‏سازی زمین، ابتدا آبیاری اولیه صورت گرفت. بعد از این‌که وضعیت خاک به حالت ظرفیت زراعی رسید، زمین با استفاده از گاوآهن برگردان‏دار و دو دیسک عمود بر هم آماده­ شد. در ادامه عملیات تسطیح به وسیله ماله آن‌جام­‏گرفت و سپس نقشه کلی طرح روی زمین رسم و محل قرار گرفتن نهر‏ها، بلوک­‏ها و کرت­‏ها مشخص­شد.

کشت به‌صورت مسطح در اسفند ماه (24/12/1396) انجام شد. بین کرت­‏ها نیم متر فاصله نکاشت و فاصله بین تکرارها دو متر در نظر گرفته­شد و فاصله خطوط کاشت، 40 سانتی متر بود. در کشت­‏های خالص نعناع‏فلفلی و گوار و کشت مخلوط 50 درصد نعناع‏فلفلی + 50 درصد گوار، عرض هر کرت دو متر و طول آن چهار متر در بود و در هر کرت پنج خط کشت شد. در کشت مخلوط ردیفی 75 درصد نعناع‏فلفلی + 25 درصد گوار و 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار، هر کرت شامل هشت خط و طول و عرض آن به‌ترتیب چهار و چهار متر بود. ریزوم‏های 20 سانتی‏متری نعناع‏فلفلی به‌صورت دستی در عمق شش سانتی‏متری و بذر گوار (توده سراوان) در عمق چهار سانتی‌متری کاشته شد. تراکم نعناع‏فلفلی 12 (Amani Machiani et al., 2017) و تراکم گوار، 75 بوته در متر مربع (Ahmadi Nouraldinvand et al., 2018) در نظر گرفته شد. در کرت­های مربوط به تیمارهای کشت مخلوط تأخیری، بذرهای گوار 45 روز پس از کاشت نعناع فلفی کشت شدند.

 آبیاری به روش سطحی و بسته به وضعیت رطوبت خاک و شرایط آب و هوایی انجام­شد. آبیاری اول منطبق بر تاریخ کاشت و بقیه دفعات آبیاری بسته به نیاز گیاه انجام­گرفت. طی دوره زمانی اجرای آزمایش در سطح مزرعه، موردی از لحاظ آفات و بیماری­‏ها مشاهده نشد. علف­‏های‌هرز به‌صورت دستی وجین شدند و از کاربرد هرگونه علف­‏کش خودداری شد.

دو هفته قبل از برداشت و به منظور اندازه‏گیری شاخص سبزینگی، از دستگاه کلروفیل‏متر (مینولتای ژاپن) که قابل حمل و کوچک است، استفاده شد؛ به این صورت که در یک کرت، 10 بوته انتخاب شدند و در هر بوته از آخرین برگ کاملا توسعه یافته در سه نقطه ابتدا، وسط و انتها، سبزینگی اندازه‏گیری و میانگین گیری­شد.

پس از رسیدگی هر گیاه، مساحت برداشت با در نظر گرفتن نسبت­های کشت مخلوط و با احتساب حاشیه برداشت شد. سپس نمونه­ها به مدت 48 ساعت در آون 72 درجه سلسیوس قرار داده شدند و مزن خشک آن‌ها اندازه‌گیری شد. برای محاسبه وزن تر پس از برداشت، ابتدا اجزای مخلوط جدا شدند و سپس وزن خشک آن‌ها با ترازو اندازه‏گیری­شد. برای اندازه‏گیری ماده خشک، ابتدا ده بوته از هر دو گیاه در آون با دمای 70 درجه سانتی‏گراد به مدت 48 تا 72 ساعت خشک شدند و با توزین ماده خشک، درصد ماده خشک محاسبه شد (Kiani et al., 2015). برای اندازه‏گیری صفات مورفولوژیک، 10 بوته از هر گیاه انتخاب و ارتفاع بوته، تعداد شاخه فرعی و برگ، وزن برگ و ساقه و نسبت وزن برگ به ساقه اندازه‏گیری و با میانگین‏گیری محاسبه شد. محاسبه عملکرد در مخلوط از طریق تقسیم عملکرد دو گیاه بر سطحی از زمین که توسط هر دو گونه اشغال شده بود، محاسبه شد.

برای اندازه گیری اسانس، پس از خشکاندن گیاهان برداشت شده، 40 گرم نمونه به روش تقطیر با آب، با استفاده از دستگاه کلونجر به مدت سه ساعت بعد از به جوش آمدن، اسانس گیری­شد و بازده اسانس بر اساس وزن خشک نمونه محاسبه شد (Hassiotis et al., 2014) و سپس میزان اسانس از رابطه (1) به‌دست آمد. نسبت برابری زمین از رابطه‏ی (2) محاسبه شد که در آن، Y_{ab و} Y_ba به‌ترتیب نشان دهنده عملکرد گونه‏های a و b در مخلوط و Y_aa و Y_bb به‌ترتیب نشان دهنده‏ عملکرد گونه‏های a و b در تک کشتی است(Yilmaz et al., 2015) .

رابطه (1)   (100 ) × (وزن خشک گیاه/ وزن اسانس) = میزان اسانس (درصد)

رابطه (2)        LER= (Y_{ab /}Y_aa)+(Y_{ba /}Y_bb)

تجزیه و تحلیل آماری داده­ها با استفاده از نرم‌افزار SAS  و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمونLSD  در سطح احتمال پنج درصد صورت گرفت. جهت رسم نمودار‏ها از نرم‏افزار Excel استفاده شد و برای تجزیه آماری و مقایسه میانگین صفات مربوط به نعناع‏فلفلی، به دلیل وجود کرت موهومی در شرایط کشت خالص نعناع‏فلفلی، تجزیه واریانس به‌صورت تک عاملی و مقایسه میانگین بر اساس ترکیبات تیماری انجام شد.

نتایج و بحث

مورفولوژی گوار

نتایج تجزیه واریانس نشان­داد که اثر نسب کشت بر وزن برگ و ساقه، قطر ساقه، نسبت وزن برگ به ساقه گوار در سطح احتمال پنج درصد و بر ارتفاع بوته و تعداد شاخه فرعی و برگ گوار در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. اثر زمان کشت بر وزن و تعداد برگ در سطح احتمال پنج درصد و بر ارتفاع و تعداد شاخه فرعی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار شد اما اثر این عامل بر وزن و قطر ساقه و نسبت وزن برگ به ساقه گوار معنی­دار نشد. اثر برهمکنش عوامل آزمایشی بر تعداد شاخه فرعی در سطح احتمال پنج درصد و بر ارتفاع بوته و تعداد برگ در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود. وزن برگ و ساقه، قطر ساقه و نسبت وزن برگ به ساقه تحت تأثیر برهمکنش عوامل آزمایشی قرار نگرفتند (جدول 2).

جدول 2- تجزیه واریانس صفات گوار تحت تاثیر نسبت و زمان کشت مخلوط گوار و نعناع فلفلی

Table 2- Variance analysis of Guar attributes influenced by ratio and time of Guar and Peppermint intercropping

ns، * و **: به‌ترتیب نشان دهنده غیر معنی‌دار و معنی داری در سطح احتمال پنج و یک درصد.

ns, * and **: Non significant and significant at 5% and 1% of probability levels, respectively.

بیشترین ارتفاع بوته از نسبت گوار خالص در شرایط کشت هم‏زمان (T₁P₂) به میزان 27/34 سانتی‏متر وکم‏ترین ارتفاع از تیمار 25 درصدگوار+ و 75 درصد نعناع‏فلفلی در کشت تأخیری (T₂P₄) به میزان 5/17 سانتی‏متر به‌دست آمد (شکل a1). همچنین در آزمایش حاضر، بین تیمار 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی و تک کشتی در کشت هم‌زمان گوار از نظر ارتفاع بوته اختلاف معنی­داری مشاهده ­نشد. نتایج تحقیقات مختلف در مورد تأثیر نسبت کشت بر ارتفاع گیاه بسیار متفاوت است، درحالی‌که در آزمایش  Rezvani Moghadam & Moradi (2012) کشت مخلوط سبب افزایش ارتفاع گیاه نسبت به کشت خالص شد، در آزمایش Amani Machiani et al. (2017) تفاوت قابل ملاحظه‏ای در تیمارهای نسبت کشت از نظر ارتفاع مشاهده نشد. در بررسی کشت مخلوط سیاهدانه و نخود گزارش­شد که بیشترین ارتفاع بوته سیاهدانه متعلق به نسب کاشت 25:75 (نخود: سیاهدانه) بود که با نتایج آزمایش حاضر همخوانی دارد (Gholinezhad & Rezaei chianeh, 2014). این گونه به نظر می‏رسد که در این مطالعه، رقابت برون‏گونه‏ای در کشت مخلوط گوار و نعناع فلفلی، بیش‏تر از رقابت درون‏گونه‏ای بوده است که باعث کاهش ارتفاع بوته گوار در کشت مخلوط گوار با نعناع‏فلفلی شده است.

در پژوهش حاضر، بیشترین شاخه‏فرعی (25/12) متعلق به کشت خالص گوار در کاشت هم‏زمان (P₂T₁) و کمترین آن به نسبت کشت 25 درصد گوار + 75 درصد نعناع‏فلفلی در کاشت هم‌زمان (P₄T₂) به میزان 55/5 تعلق داشت (شکل b1). در آزمایش (2016) Khorramdel et al. بیشترین تعداد شاخه‏جانبی در بوته در نسبت کشت مخلوط 75 درصد زنیان + 25 درصد لوبیا با 18 شاخه در بوته مشاهده شد که با نتایج این پژوهش همخوانی نداشت. برگ، نقش مهمی در دریافت تشعشعات فعال فتوسنتزی و مقدار فتوسنتز دارد. بر اساس نتایج، بیشترین تعداد برگ به نسبت کشت خالص گوار در حالت هم­زمان (P₂T₁) به مقدار 37/46 و کمترین تعداد برگ به نسبت 50 درصد نعناع‏فلفلی + 50 درصد گوار در کشت تأخیری (P₃T₂) به میزان 92/28 تعلق داشت (شکل c1). افزایش تعداد برگ در کشت خالص گوار در هر دو شرایط کشت هم‏زمان و تأخیری را می‏توان به افزایش ارتفاع و شاخه‏جانبی در این تیمار نسبت داد که باعث افزایش تعداد برگ شده است (شکل a,b1). احتمالا رقابت درون‏گونه‏ای شدید در شرایط کشت خالص، سبب افزایش ارتفاع گیاهان برای کسب نور و در نتیجه افزایش تعداد شاخه‏فرعی و برگ شده است. در آزمایشی، بیش‏ترین تعداد برگ ذرت در کشت خالص و کم‏ترین در کشت مخلوط ذرت و باقلا مشاهده شد (Rezaei chianeh et al., 2011). مقایسه میانگین نشان ­داد که وزن برگ در شرایط کشت هم‏زمان (T₁) (8/5 گرم)، از کشت تأخیری (T₂) (7/4 گرم) بیشتر بود (جدول 3). به نظر می­رسد که رقابت بیشتر در شرایط کشت هم‌زمان، سبب افزایش رشد ارتفاع و در نتیجه تعداد برگ شده­است. در میان نسبت­های کشت، بیشترین وزن برگ از نسبت کشت 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی (P₅) به مقدار 9/5 گرم به‌دست آمد.

جدول 3- مقایسه میانگین وزن برگ و ساقه و نسبت وزن برگ به ساقه گوار تحت تأثیر نسبت­ و زمان کشت

Table 3. Mean comparison the effects of guar and peppermint intercropping ratio and time on leaf and stem weight and leaf/stem ratio in guar.

حروف مشابه در هر ستون، نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی‏دار بر اساس آزمون LSD و در سطح احتمال پنج درصدمی‌باشد.P2: کشت خالص گوار، P3: 50 درصد نعناع‏فلفلی + 50 درصد گوار، P4: 25 درصد گوار + 75 درصدنعناع‏فلفلی و :P5 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار . T₁: کشت هم‌زمان نعناع‏فلفلی و گوار، T₂: کشت تأخیری نعناع‏فلفلی و گوار.

Same letters in the same column are not significantly different at p<0.05 based on LSD test. P2: sole guar, P3: 50% peppermint + 50% guar, P4: 25% guar + 75% peppermint, P5: 25% peppermint + 75% guar. T_1: Simultaneous intercropping, T₂: Relay intercropping.

در مورد وزن ساقه، بیشترین وزن ساقه (2/5 گرم) در کشت خالص گوار مشاهده شد که با نسبت کشت 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی (P₅) تفاوت معنی‏داری نداشت (جدول 3). در پژوهشی گزارش ­­شد که بیشترین وزن ساقه از کشت خالص و نسبت اختلاط 25: 75 لوبیاتپاری-ارزن به‌دست آمد (Badakhshan et al., 2018). این‌گونه به نظر می­رسد که در شرایط کشت خالص، افزایش رقایت درون گونه‏ای سبب افزایش ارتفاع و در نتیجه وزن ساقه شده است. با توجه به نتایج حاصل از مقایسه میانگین، کشت گوار خالص (P₂) با میزان 56/1 گرم، بیشترین نسبت وزن برگ به ساقه را دارا بود و کمترین آن از نسبت کشت 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار (P₅) با مقدار 22/1 گرم به‌دست آمد (جدول 3).

شکل 1- تاثیر نسبت­های مختلف و زمان کشت مخلوط گوار و نعناع فلفلی بر ارتفاع (a)، تعداد شاخه فرعی (b)، تعداد برگ در بوته (c) و عملکرد علوفه گوار (d). (P2: کشت خالص گوار، P3: 50 درصد نعناع‏فلفلی + 50 درصد گوار، P4: 25 درصد گوار + 75 درصدنعناع‏فلفلی، :P5 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار). حروف مشترک نشان دهنده عدم اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمونLSD می­باشد.

Figure 1. Effect of different ratios and time of intercropping on plant height (a), stem (b) and Leaf number per plant (c) and Forage yield (d) of guar. (P2: pure cultivation of guar, P3: 50% peppermint + 50% guar, P4: 25% guar + 75% peppermint, P5 25% peppermint + 75% Guar). Column with similar letters are not significantly different at p<0.05 based on LSD test.

عملکرد علوفه گوار

نتایج تجزیه واریانس نشان­داد که اثر نسبت و زمان کاشت و برهمکنش عوامل آزمایشی در سطح احتمال یک درصد بر عملکرد علوفه معنی‏دار بود (جدول 2). بیشترین عملکرد علوفه در مخلوط در کاشت همزمان و تک کشتی گوار (P₂T₁) به میزان 871/634 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد که تفاوت معنی‏داری با نسبت کشت 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی (P₅T₁) به میزان 39/611 کیلوگرم نداشت و کمترین عملکرد آن در مخلوط، مربوط به کاشت تأخیری و نسبت 75 درصد نعناع‏فلفلی + 25 درصد گوار (P₄T₂) بود (شکل d1). به‌طورکلی، عملکرد علوفه گوار در کشت هم‌زمان از کشت تاخیری بیشتر بود. احتمالا رشد اولیه بیشتر نعناع فلفلی (کشت 45 روز زودتر از گوار)، سبب تقویت این گیاه در رقابت شده است که این مسأله کاهش رشد و عملکرد گوار را در پی داشته است. در این آزمایش، نسبت کشت 75 درصد گوار + 25 درصدنعناع‏فلفلی، تفاوت معنی‏داری از نظر عملکرد علوفه با کشت خالص نداشت. با توجه به اثرات مطلوب اضافه کردن یک گونه جدید به اکوسیستم زراعی می‏توان تیمار 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی را تیماری مطلوب به‌حساب آورد. برتری زیستی زراعت مخلوط نسبت به کشت خالص وقتی است که رقابت بین گونه‏ای برای منابع رشد نسبت به رقابت درون‏گونه‏ای کمتر باشد. در بررسی کشت مخلوط زیره سبز و نخود گزارش­شد که بیشترین عملکرد زیستی نخود (47/1453 کیلوگرم در هکتار) و زیره (04/651 کیلوگرم در هکتار) به کشت خالص و کمترین آن در زیره (37/234 کیلوگرم در هکتار) به تیمار (80 درصد زیره + 20 درصد نخود) با 65 درصد کاهش نسبت به تک‏ کشتی و در نخود به تیمار (100 درصد زیره سبز + 20 درصد نخود) با 86/279 کیلوگرم در هکتار و 81 درصد کاهش نسبت به تک کشتی نخود تعلق داشت که با نتایج این پژوهش مطابقت دارد (Zarifpour & Nassiri Mahallati, 2014).

شاخص سبزینگی گوار

نتایج نشان داد که اثر زمان کشت بر شاخص سبزینگی، در سطح احتمال پنج درصد معنی‌دار بود (جدول 2). بیشترین شاخص عدد کلوفیل‏متر در کشت هم‌زمان (T₁) به میزان 75/54 و کمترین آن در کشت تأخیری (T₂) به میزان 36/50 مشاهده شد که اختلاف بین این دو در حدود هشت درصد بود. بین میزان کلروفیل و عملکرد گیاهان، همبستگی مثبتی وجود داشت که نشان دهنده اهمیت حفظ میزان مطلوب این رنگدانه برای تولید عملکرد بالا می‏باشد. احتمالاٌ در شرایط کشت زودتر، استقرار سریع‏تر گیاه گوار نسبت به کشت دیرتر، سبب بهبود قدرت استفاده گیاه از عناصر غذایی خاک و عوامل محیطی شده که این عامل،  افزایش میزان کلروفیل را در پی داشته است.

مورفولوژی نعناع فلفلی

     نتایج تجزیه واریانس نشان­داد که اثر تیمارهای آزمایشی (زمان و نسبت کاشت) بر تمامی صفات مورفولوژیک به استثنای شاخص سبزینگی در سطح احتمال یک درصد معنی­دار بود (جدول 4).

جدول 4- تجزیه واریانس صفات نعناع فلفلی تحت تاثیر نسبت و زمان کشت مخلوط گوار و نعناع فلفلی

Table 4. Variance analysis of peppermint properties affected by ratio and time of guar and peppermint intercropping

ns ، * و **: به‌ترتیب نشان دهنده غیر معنی‌دار و معنی داری در سطح احتمال پنج و یک درصد.

ns, * and **: Non significant and significant at 5% and 1% of probability levels, respectively.

بیشترین ارتفاع بوته نعناع‏فلفلی به نسبت کاشت نعناع‏فلفلی خالص (P₁) و نسبت کاشت 75 درصد نعناع‏فلفلی+ 25 درصد گوار، در شرایط کشت تأخیری (P₄T₂) به میزان 75/51 سانتی‏متر و 76/48 سانتی‏متر و کمترین آن به کشت 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار در شرایط کاشت هم‏زمان‏ (P₅T₁) برابر با 40/37 سانتی‏متر تعلق داشت (جدول5 ). ارتفاع بوتـه تحـت تـأثیر شـرایط رویشـی گیـاه قـرار می‏گیرد، به‏طوری‏کـه هر جـا از رقابـت برون‏گونـه‏ای در جهـت کسب نور کاسته می­‏شود، ارتفاع بوته نیز کاهش می­‏یابد. اختلاف ارتفاع گیاه در کشت مخلوط می­‏تواند به‏دلیل رقابـت بـرای نـور، آب و در دسـترس بودن مواد غذایی از جمله نیتروژن باشد. به‌نظر می­‏رسد که رقابت درون‏گونه ای بیشتر در کشت خالص، سبب افزایش ارتفاع گیاه نعناع‏فلفلی شده­ است. در کشت مخلوط ماشک با یولاف وحشی نشان داده ­شد کـه کاهش یا افزایش ارتفاع بوته گیاهان، به شـدت رقابـت بـین دو گیاه بستگی دارد، به طوری‏که ارتفـاع بوتـه در صـورت رقابـت شدید، افزایش می‏یابد که دلیل آن، به سـایه اندازی و رقابـت نـوری بین بوته‏ها نسبت داده شد (Tuna & Orak, 2007).

بر اساس نتایج، بیشرین تعداد برگ نعناع مربوط در کشت خالص نعناع‏فلفلی (P₁) به میزان 73/311 و کمترین آن به نسبت کاشت 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار در شرایط کاشت هم‏زمان (P₅T₁) برابر با 88/205 مشاهده شد که تفاوت تعداد برگ در این دو تیمار، در حدود 34 درصد بود (جدول 5). محققین در کشت مخلوط نعناع‏فلفلی و شنبلیله نشان­ دادند که بیشترین تعداد برگ (360) به کشت خالص نعناع‏فلفلی تعلق داشت (Ebrahim Ghochi et .,al 2017).

نتایج مقایسه میانگین حاکی از آن بود که بیشترین وزن ساقه در تیمار کشت نعناع‏فلفلی خالص (P₁) به میزان 37/48 گرم و کمترین آن در تیمار50 درصد نعناع‏فلفلی 50 درصد گوار (P₃T₁) به میزان95/8 گرم مشاهده شد (جدول 5). به‌نظر می­رسد که افزایش رقابت درون‏گونه‏ای در شرایط کشت خالص، سبب افزایش ارتفاع گیاه و در نتیجه افزایش وزن ساقه می‏شود.

عملکرد ماده خشک نعناع فلفلی

نتایج تجزیه واریانس نشان­داد که اثر تیمارهای آزمایشی بر عملکرد در مخلوط در سطح احتمال یک درصد معنی‏دار بود (جدول 4). با توجه به نتایج مقایسه میانگین، بیشترین عملکرد در مخلوط به تیمارکشت خالص نعناع‏ فلفلی (P₁)  به میزان 73/637 کیلوگرم در هکتار و کمترین آن به تیمار 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار در شرایط کاشت هم­زمان (P₅T₁) به میزان 37/250 کیلوگرم در هکتار تعلق داشت (جدول 5). Verma et al (2013) در کشت مخلوط نعناع‏ فلفلی و شمعدانی گزارش­کردند که عملکرد نعناع ‏فلفلی در کشت مخلوط با شمعدانی، 4/11 درصد نسبت به کشت خالص آن کاهش پیداکرد. Amani Machiani et al (2017) در کشت مخلوط نعناع‏فلفلی و باقلا نشان ­دادند که بالاترین عملکرد در مخلوط، در کشت خالص (320 گرم در متر مربع) و نسبت دو به سه (باقلا به نعناع ‏فلفلی) مشاهده شد که با نتایج این پژوهش همخوانی داشت.

شاخص سبزینگی نعناع فلفلی

شاخص سبزینگی، تحت تأثیر تیمارهای آزمایشی قرار نگرفت (جدول 4). به دلیل ماهیت تیمارهای به‌کاربرده شده، به نظر می­رسد که این تیمارها، بیشتر بر صفات عملکرد و رقابت نقش داشته‏اند و میزان کلروفیل گیاه، تحت تأثیر تیمارها قرار نگرفته است.

میزان اسانس نعناع فلفلی

میزان اسانس نعناع‏فلفلی در سطح احتمال یک درصد، تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت (جدول 4). بیشترین درصد اسانس مربوط درتیمار50 درصد نعناع ‏فلفلی + 50 درصد گوار در شرایط کاشت هم‏زمان (P3T1) به میزان1/2 درصد و کمترین آناسانس در تیمار 75 درصد نعناع ‏فلفلی + 25 درصد گوار در شرایط کاشت تأخیری (P4T2) به میزان یک درصد تولید شد (جدول 5). افزایش درصد اسانس در کشت مخلوط نسبت به کشت خالص را می‏توان به افزایش فراهمی نیتروژن از طریق تثبیت زیستی نیتروژن توسط گوار نسبت داد.

نسبت برابری زمین

در ارزیابی نسبت برابری زمین (LER) مشاهده شد که بیشترین نسبت برابری زمین با مقدار 42/1، در تیمار 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع ‏فلفلی در شرایط کاشت تأخیری (P₅T₂) به‌دست آمد و در بقیه تیمارها به استثناء تیمار50 درصد نعناع ‏فلفلی + 50 درصد گوار در شرایط کاشت هم‏زمان (P₃T₁)، نسبت برابری زمین بیشتر از یک بود. احتمالا به ‏دلیل مهیا بودن آشیان اکولوژیک مناسب برای هر دو گیاه، استفاده از منابع محیطی برای گیاهان عادلانه بوده است و در این شرایط، حداقل رقابت برون ‏گونه‏ ای اتفاق افتاده است و در نهایت این ترکیب نسبت به تک کشتی برتری یافت. کم‏ترین میانگین نسبت برابری زمین 97/0 در تیمار50 درصد گوار + 50 درصد نعناع‏فلفلی در شرایط کاشت هم‏زمان (P₃T₁) دو محصول  مشاهده شد (جدول 5).

جدول 5- مقایسه میانگین برخی صفات نعناع‏فلفلی تحت تاثیر نسبت­کشت مخلوط گوار و نعناع فلفلی.

Table 5. Mean comparison of the effects of guar and peppermint intercropping ratios on some characteristics of peppermint.

حروف مشابه در هر ستون، نشان‌دهنده عدم وجود اختلاف معنی‏دار بر اساس آزمون LSD و در سطح احتمال پنج درصد می‌باشد. P₃T₁: زمان اول، 50 درصد نعناع + 50 درصد گوار، P₃T₂: زمان دوم، 50 درصد نعناع + 50 درصد گوار،P4T1: زمان اول، 75 درصد نعناع‏فلفلی + 25 درصد گوار، P₄T₂: زمان دوم، 75 درصد نعناع‏فلفلی + 25 درصد گوار، P₅T₁: زمان اول، 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار، P5T2: زمان دوم، 25 درصد نعناع‏فلفلی + 75 درصد گوار.

Same letters in the same column are not significantly different at p<0.05 based on LSD test. . P3T1: first time, 50% mint + 50% guar, P3T2: second time, 50% mint + 50% guar, P4T1: first time, 75% peppermint + 25% guar, P4T2: second time, 75% peppermint + 25% guar, P5T1: first time, 25% peppermint + 75% guar, P5T2: second time, 25% peppermint + 75% guar

نتیجه‌گیری کلی

به‌طورکلی نتایج این آزمایش نشان داد که از نظر ویژگی­های مورفولوژیک و عملکرد گوار، تیمار کشت خالص و تیمار 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع‏فلفلی، بهترین تیمارها و از نظر واکنش ریخت شناسی و عملکرد نعناع‏فلفلی، تیمار کشت خالص نعناع‏فلفلی و کشت 75 درصد نعناع‏ فلفلی + 25 درصد گوار مناسب بودند. با توجه به نتایج، کشت مخلوط نعناع فلفلی و گوار از نظر سودمندی کشت، بر تک کشتی هریک از این گیاهان ارجحیت داشت. با توجه به اثرات مطلوب اضافه کردن یک گونه جدید به اکوسیستم زراعی می‏توان کشت نسبت­های 75 درصد گوار + 25 درصد نعناع ‏فلفلی را توصیه کرد.

REFERENCES

1. Ahmadi Nouraldinvand, F., Moradi telavat, M. , Siadat, S. A. & moshatati A. (2018). The reaction of vegetative and reproductive growth of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) to humic acid application with irrigation water in different planting densities. Iranian Journal of Pulses Research, 10(2), 104-118. (In Persian)
2. Amani Machiani, M., Javanmard, A. & Shekari, F. (2017). The effect of intercropping patterns on Peppermint (Mentha piperita) dry biomass yield and essential oil content and faba bean (Vicia faba L.) seed yield. Journal of Crop Production and Processing; 7 (3), 79-97. (In Persian)
3. Amani Machiani, M., Javanmard, A., Morshedloo M. & Maggi, F. (2018) Evaluation of competition, essential oil quality and quantity of peppermint intercropped with Soybean. Industrial Crops and Products, 111, 743-754.
4. Badakhshan, S., Amirinejad, M., Tphodinejad, E. & Parsa Motlagh, B. (2018). Evaluation of alternative series of tepary Bean (Phaseolus acutifolus) and tow millet (Panicum miliaceum) intercropping effects on some quantitative and quality traits and forage yield. Journal of Crop Production, 11(2), 151-167. (In Persian)
5. Ebrahim Ghochi, Z., Mohsenabadi, G. & Majidian, M. (2017). Evaluation of yield, quantity and quality traits in intercropping of peppermint (Mentha piperita) and fenugreek (Trigonella foenum - graceum L.) under different planting dates. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27(3), 1-15. (In Persian)
6. Ebrahimi, S., Abbasi Sourki, A. & Fallah, S. (2017). Effects of different nitrogen levels and transplanting date on growth characteristics, yield and essential oil of Peppermint in row intercropping whit lentil. Journal of Crop Production, 10(3), 119-132. (In Persian)
7. Gholinezhad, E. & Rezaei Chiyaneh, E. (2014). Evaluation of grain yield and quality of black cumin (Nigella sativa) in intercropping with chickpea (Cicer arietinum L.). Iranian Journal of Crop Science, 16(3), 236-249. (In Persian)
8. Gresta, F., Sortino, O., Santonoceto, C., Issi, L., Formantici, C. & Galante, Y. (2013). Effects of sowing times on seed yield, protein and galactomannans content of four varieties of guar (Cyamopsis tetragonoloba) in a Mediterranean environment. Industrial Crops Production, 41, 46- 52.
9. Hassiotis, C. N., Ntana, F., Lazari, D. M., Poulios S. & Vlachonasios K. E. (2014). Environmental and developmental factors affect essential oil production and quality of Lavandula angustifolia during flowering period. Industrial Crops Production, 62, 359-366.
10. Khorramdel, S., Siahmargue A. & Mahmoodi, G. (2016). Effect of replacement and additive intercropping series of ajowan with bean on yield and yield components. Journal of Crop Production, 9(1), 1-24. (In Persian)
11. Kiani, S., Moradi Telavat, M. , siadat, S., Abdali Mashhadi, A. & Sari, M. (2015). Evaluation of qualitative and quantitative of forage yield in intercropping of barley and fennel at different levels of nitrogen. Journal of Crops Improvement, 16(4), 973-986. (In Persian)
12. Kodori, M. & Sharifi Ashourabadi, E. (2015). Evaluation of the quantitative yield in intercropping ratios of thyme (Thymus Daenensis) and alfalfa (medicago sativa). Research in Crop Ecosystems, 2(3), 1-12. (In Persian)
13. Koocheki, A., Nasiri Mahallati, M., Borumand, R., Jahani, M. & Jafari L. (2014). Yield responses of black cumin (Nigella sativa) to intercropping with chickpea (Cicer arietinum L.) and bean (Phaseoluse vulgaris L.). Iranian Journal of Field Crops Research, 12(1), 1-8. (In Persian)
14. Lithourgidis, A. , Vlachostergios, D. N., Dordas, C. A. & Damalas, C. A. )2011(. Dry matter yield, nitrogen content, and competition in P\pea-cereal intercropping systems. European Journal of Agronomy, 34(4), 287-294.
15. Maffei, M., & Mucciarelli, M. (2003). Essential oil yield in peppermint soybean strip intercropping. Field Crops Research, 84(3), 229-240.
16. Momen Keykha, M., Khammari, I., Dahmardeh, M. & Forouzandeh, M. (2016). Assessing yield and physiological aspects of guar (Cyamopsis tetragonoloba) and sunflower (Helianthus annuus L.) intercropping under different levels of nitrogen. Agroecology, 9(4), 1050-1069. (In Persian)
17. Rafieiolhossaini, M., salehi, M., javadi, S., mosleh, Z. & Mohammad Khani, A. (2019). The effect of soil properties and manure application on morphological characteristics and quality of peppermint (Mentha piperita) medicinal plant. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 8(4), 1-21. (In Persian)
18. Rezaei-Chianeh, E., Dabbagh Mohammadi Nassab, A., Shakiba, M. R., Ghassemi-Golezani, K. & Aharizad, S. (2011). Intercropping of maize (Zea mays) and faba bean (Vicia faba L.) at different plant population densities. African Journal of Agricultural Research. 7, 1786-1793. (In Persian)
19. Rezaei- Chiyaneh, E., Tajbakhsh, M., Valizadegan, O. & Banaei Asl F. (2014). Evaluation of different intercropping patterns of cumin (Cuminum cyminum) and lentil (Lens culinaris L.) in double crop. Agroecology, 5(4), 462-473. (In Persian)
20. Rezvani Moghadam, P. & Moradi, R. (2012). Assessment of planting date, biological fertilizer and intercropping on yield and essential oil of cumin and fenugreek. Iranian Journal of Field Crop Science, 43(2), 217-230. (In Persian)
21. Sakhavi, S., Amini, R., Shakiba, M. & Dabbagh Mohammadi Nasab, A. (2017). Effect of bio- and chemical fertilizers on grain and essential oil yield of cumin (Cuminum cyminum) in intercropping with faba bean (Vicia faba L.). Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27(2), 49-63. (In Persian)
22. Shabahang, J., Khorramdel, S. & Gheshm R. (2013). Evaluation of symbiosis with mycorrhiza on yield, yield components and essential oil of fennel (Foeniculum vulgare) and ajowan (Carum copticum L.) under different nitrogen levels. Agroecology. 5 (3), 289-298. (In Persian)
23. Siadat, S. A. & Moradi Telavat, M. R. (2013). Forage crops. University Publication Center. (In Persian)
24. Tabrizi, L. & Koocheki, A. (2015). Medicinal Plant: Ecology, Production and Sustainable Utilization. (2th ed). University of Tehran Press. (In Persian)
25. Tuna, C. & Orak, A. (2007). The role of intercropping on yield potential of common vetch (Vicia sativa) oat (Avena sativa L.) cultivated in pure stand and mixtures. Journal of Agriculture and Biological Sciences, 2(2), 14-19.‏
26. Verma, R., Chauhan, A., Verma, R. S., Rahmanand, L. U. & Bish, A. (2013). Improving production potential and resources use efficiency of Peppermint (Mentha piperita) intercropped with Geranium (Pelargonium graveolens L. Herit ex Ait) under different plant density. Industrial Crops and Products, 44, 577-582.
27. Yilmaz, S., Ozel, A., Atak, M. & Erayaman, M. (2015). Effects of seeding rates on competition indices of barley and vetch intercropping systems in the Eastern Mediterranean. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 39, 135-143.
28. Zarifpour, N., Naseri M. & Nassiri Mahallati M. )2014(. Evaluate the effect of different intercropping arrangements of cumin (Cuminum cyminum L.) and chickpea (Cicer arietinum L.) on quantity and quality characteristic of species. Iranian Journal of Field Crops Research, 12(1), 34-43. (In Persian)