Investigating the Agronomic Value of One White Bean Cultivar Applying for Commercialization

مقدمه

تنوع اقلیمی کشور از یک سو و تغییرات گسترده شرایط اقلیمی در اراضی زراعی کشور از سوی دیگر سبب وابستگی بیش از پیش پایداری تولید کشاورزی به تنوع ارقام قابل کشت شده است. سیاست­گذاری جدید مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال مبنی بر فراهم­کردن امکان معرفی ارقام جدید حبوبات توسط بخش خصوصی منجر به توسعه معرفی ارقام جدید این گروه محصولی در سال‌های اخیر شده است. از این­رو ضروری است که ارقام معرفی­شده طی آزمون ارزش زراعی مورد ارزیابی قرار گرفته و پتانسیل تولید و ارزش زراعی آنها در اقلیم­های متنوع زراعی ایران بررسی شود تا پس از حصول اطمینان از برتری آنها در یک یا چند ویژگی مهم و مورد نیاز کشور، شرایط تولید و تکثیر بذر آنها در داخل کشور فراهم شود.آزمون ارزش زراعی به­عنوان بخشی از فرآیند ثبت ارقام زراعی در فهرست ملی مطرح است. در این آزمون گیاه زراعی از نظر ارزش زراعت و استفاده در کشاورزی مورد بررسی قرار می­گیرد. منظور از ارزش زراعی در این آزمون عملکرد واریته­های کاندید است که با عملکرد واریته­های موجود در فهرست ملی مقایسه می­شود (Animal and plant agency, 2023). تولید ارقام اصلاح­شده لوبیا با ویژگی­های مطلوب از جمله عملکرد بالاتر، دانه­درشتی و شکل مناسب دانه با بازارپسندی بالا، متحمل به تنش­های محیطی و تیپ رشد ایستاده و مناسب برای برداشت مکانیزه از جمله مهم­ترین اهداف اصلاحی در معرفی ارقام جدید لوبیا بوده و در آزمون ارزش زراعی این محصول مورد توجه هستند.

لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) از قدیمی­ترین گیاهان زراعی است که عمدتاً سه نوع سفید، قرمز و چیتی آن در ایران کشت می­شود (Ghanbari, 2012). سطح زیرکشت جهانی لوبیا در سال 2014 حدود 5/26 میلیون هکتار با متوسط عملکرد 697 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (FAO, 2014). سطح زیر کشت لوبیا در ایران در سال زراعی 98-1397 حدود 108 هزار هکتار و میزان تولید این محصول بیش از 249 هزار تن با متوسط عملکرد 2389 کیلوگرم در هکتار برآورد شده است
 (Anonymous, 2020). سطح زیر کشت جهانی لوبیا در سال 2014 حدود 5/26 میلیون هکتار با متوسط عملکرد 697 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است (FAO, 2014). تنوع بالای ژنتیکی در لوبیا سبب ایجاد تنوع فنوتیپی از نظر عادت رشد (محدود یا نامحدود)، ویژگی­های رویشی، رنگ گل، اندازه، شکل و رنگ غلاف­ها و بذر (Goncalves Ceolin et al., 2007) و عملکرد (Gomez et al., 2004) در گونه­های این گیاه زراعی شده است. این تنوع گسترده ژنتیکی و فنوتیپی دست اصلاح­گران را در معرفی ارقام پرعملکرد لوبیا باز گذاشته است. گزارش شده است که در شـرایط محیطی متفاوت، ژنوتیـپ­هـای مختلـف یـک گیـاه واکنش­های متفاوتی از خود نشان می­دهند و ژنوتیپی که در یک منطقه عملکرد بالاتری دارد ممکن است در مناطق دیگر چنـین مزیتـی نداشته باشد (Farshadfar, 1998). با­استفاده­از این تنوع می­توان پس از ارزیابی ژنوتیپ­ها در مکان­های مختلف آزمایشی، رقم مناسب برای هر منطقه را معرفی کرد (Awan et al., 2014). بنابراین با­توجه­به تنوع ژنتیکی گسترده لوبیا، ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ­های این محصول زراعی در مناطق مختلف امری ضروری به نظر می­رسد. با­توجه­به اینکه عملکرد تحت تأثیر عوامل متعدد ژنتیکی و محیطی قرار دارد، برای ارتقای عملکرد لازم است پس از شناسایی و تعیین سهم نسبی هر یک از عوامل بهبوددهنده عملکرد، برنامه­های اصلاحی مربوط به ارتقای عملکرد سازماندهی شوند (Goncalves Ceolin et al., 2007). در پژوهش دیگری روی 89 ژنوتیپ لوبیا گزارش شد که تعداد گل، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف و وزن صد­دانه بیشترین عوامل مؤثر در عملکرد بودند. به­‌طوری‌که بیش از 78 درصد از کل تغییرات را توجیه کردند
 (Keshavarznia et al., 2013).

رقم پاک، یک رقم لوبیا سفید با تیپ بوته رونده و رشد نامحدود است که در سال 1378 معرفی شده است. در این رقم میانگین ارتفاع بوته 80 سانتی­متر و میانگین عملکرد دانه 2807 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است. این رقم نسبت به ویروس­های BCMV، CMV و BYMV مقاوم ارزیابی شده است (Taheri Mazandarani et al., 2010). رقم شکوفا، یک رقم لوبیا سفید با تیپ بوته رونده و رشد نامحدود است که در سال 1387 معرفی شده است. رقم شکوفا دارای چهار ویژگی مهم از جمله عملکرد بالا (میانگین عملکرد 2485 کیلوگرم در هکتار)، مقاومت به ویروس مهم لوبیا(BCMV) ، عدم قرار­گرفتن غلاف­ها روی زمین و درصد پروتئین بالا است که آن را از سایر ارقام متمایز می­کند (SPII, 2015). رقم درسا، یک رقم لوبیا سفید با تیپ بوته رونده است که در سال 1389 معرفی شده است. میانگین ارتفاع بوته در این رقم 75 سانتی­متر و میانگین عملکرد دانه 3421 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است. این رقم نسبت به آفت کنه دو نقطه­ای متحمل و نسبت به ویروس CMV مقاوم و نسبت به بیماری­های ویروسی BCMV و BYMV حساس ارزیابی شده است (Dorri et al., 2012). رقم الماس، یک رقم لوبیا سفید با شکل بذر بیضوی و تیپ رشد رونده است که در سال 1395 معرفی شده است. در این رقم دانه از بازارپسندی مناسب برخوردار بوده و میانگین ارتفاع بوته 78 سانتی­متر و میانگین عملکرد دانه 3647 کیلوگرم در هکتار گزارش شده است. این رقم نسبت به کنه دو نقطه­ای متحمل و نسبت به ویروس BCMV مقاوم می­باشد (Kamel & Shobeiri, 2017). رقم کاندید هیدج­در از طریق انتخاب و گزینش تک­بوته بر مبنای خصوصیات مورفولوژیک و خالص­سازی رقم طی 6 سال توسط بخش خصوصی اصلاح و معرفی شده است.

هدف از این پژوهش بررسی ارزش زراعی یک رقم لوبیا سفید متقاضی تجاری­شدن در مهم­ترین اقلیم­های کشت لوبیا در ایران و مقایسه عملکرد و سایر ویژگی‌های مهم زراعی این رقم با ارقام موجود در فهرست ملی ارقام گیاهی بر اساس ویژگی­های ذکر­شده در دستورالعمل آزمون ارزش زراعی لوبیا بوده است تا ارزش زراعی رقم مورد مطالعه در هر یک از اقلیم­های کشت لوبیا در کشور مشخص شود.

2. روش­شناسی پژوهش

این تحقیق در سه مکان کرج، خمین و زنجان به مدت دو سال زراعی (1399-1398 و 1400-1399) اجرا شد. مشخصات جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و شرایط اقلیمی مناطق مورد مطالعه در جدول 1 نشان داده شده است. در این جدول منطقه­بندی اقلیمی به روش کوپن-گایگر انجام شده است (Raziei, 2017). آمار هواشناسی مناطق مورد مطالعه در ماه­های دوره رشد از سال­های زراعی 1399-1398 و 1400-1399 در جدول 2 نشان داده شده است.

جدول 1. مشخصات جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و شرایط اقلیمی مناطق مورد مطالعه

جدول 2. آمار هواشناسی مناطق مورد مطالعه در دوره رشد لوبیا از سال‌های زراعی 99-1398 و 1400-1399

قبل از اجرای آزمایش، به منظور تعیین نیازهای کودی لوبیا در مناطق مورد مطالعه، نمونه­ای مرکب از خاک مزرعه انتخاب و به منظور تعیین خصوصیات فیزیکی– شیمیایی آن، به آزمایشگاه خاک­شناسی مؤسسه تحقیقات خاک و آب ارسال شد که نتایج آن در جدول 3 نشان داده شده است.

جدول 3. خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه خاک در مناطق مورد مطالعه

نقشه کاشت آزمایش بر اساس طرح بلوک‌های کامل تصادفی شامل 5 رقم با 3 تکرار اجرا شد. هر کرت شامل 5 خط 5 متری با فواصل بین ردیف 50 سانتی‌متر و بین بوته 30 سانتی‌متر در نظر گرفته شد. بذور رقم جدید لوبیا سفید (هیدج­در) به­همراه چهار رقم شاهد (الماس، درسا، پاک و شکوفا) در سه منطقه یادشده درکرت‌های مربوطه کشت شدند. کشت در اواسط اردیبهشت­ماه سال‌های مورد مطالعه انجام شد. عملیات داشت شامل وجین علف‌های هرز در اواسط خردادماه و اوایل مردادماه سال­های مورد مطالعه و به­صورت وجین دستی، مبارزه با کنه تارتن دو نقطه­ای با استفاده از کنه­کش ابرون با دز یک­در­هزار و آبیاری به­صورت قطره­ای به­مدت دو ساعت در 48 ساعت در طول دوره رشد گیاه صورت گرفت. کود سوپر­فسفات تریپل به­میزان 150 کیلوگرم در هکتار به­صورت قبل از کاشت و کود اوره به­میزان 200 کیلوگرم در هکتار در سه نوبت و به­فاصله 30 روز از طریق سیستم آبیاری به گیاهان داده شد. یادداشت­برداری از ویژگی­های مهم زراعی نظیر طول دوره گلدهی (در زمان گلدهی 50 درصد بوته­های هر کرت)، ارتفاع بوته (در زمان برداشت و از سطح خاک تا بالاترین نقطه گیاه در ساقه اصلی)، تعداد غلاف در بوته (پس از خشک­شدن اولین غلاف بوته و پیش از برداشت)، تعداد دانه در غلاف (پس از خشک­شدن اولین غلاف بوته و پیش از برداشت) و طول دوره رسیدگی فیزیولوژیک (در زمان خشک­شدن اولین غلاف بوته) در طول دوره رشد گیاه بر اساس دستورالعمل آزمون ارزش زراعی لوبیا انجام شد. این اندازه­گیری­ها بر مبنای ارزیابی 20 گیاه تصادفی از هر کرت صورت گرفت. برای برآورد عملکرد دانه 5/0 متر از ابتدا و انتهای هر کرت به اضافه دو ردیف حاشیه­ای حذف شده و مابقی مساحت هر کرت (8 متر مربع) به­عنوان عملکرد دانه کرت ثبت شد. پس از اندازه­گیری و ثبت ویژگی­های مزرعه­ای، وزن صد­دانه اندازه­گیری و یادداشت برداری شد. قبل از تجزیه واریانس، آزمون نرمال­بودن داده­ها با­استفاده­از نرم­افزار SAS (نسخه 1/9) و آزمون یکنواختی واریانس اشتباهات آزمایشی بر اساس آزمون بارتلت انجام شد. سپس تجزیه واریانس مرکب برای دو سال و چهار منطقه انجام شد. برای تجزیه داده‌ها از نرم‌افزار SAS (نسخه 1/9) و برای مقایسه میانگین داده‌های مورد مطالعه از آزمون چند­دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد استفاده شد. شکل­ها نیز با­استفاده­از نرم­افزار Excel ترسیم شدند.

3. یافته­های پژوهش و بحث

بر اساس نتایج تجزیه واریانس داده­ها، تأثیر سال، مکان و رقم و اثر متقابل سال×مکان، سال×رقم و مکان×رقم بر طول دوره گلدهی بوته­های لوبیا معنی­دار بود (جدول 4). مقایسه میانگین طول دوره گلدهی در سطوح اثر متقابل عوامل مورد مطالعه (سال، مکان، رقم) نشان داد که ارقام لوبیا در سال دوم (1/51 روز) به­طور معنی­داری زودتر از سال اول (9/58 روز) به گل رفتند. گلدهی ارقام لوبیا به­ترتیب در زنجان (5/50 روز)، خمین (4/55 روز) و کرج (20/59 روز) صورت گرفت و مکان‌های مورد مطالعه از این نظر تفاوت معنی­داری با یکدیگر داشتند (جدول 5). در بین ارقام مورد مطالعه نیز گلدهی در رقم کاندید هیدج­در زودتر از سایر ارقام اتفاق افتاد (3/10 درصد) و پس از رقم هیدج­در (با طول دوره گلدهی 50 روز) به­ترتیب ارقام درسا (54 روز)، شکوفا (55 روز)، پاک (56 روز) و الماس (58 روز) طول دوره گلدهی کوتاه­تری داشتند (جدول 5).

مقایسه میانگین طول دوره گلدهی در سطوح اثر متقابل مکان×رقم نشان داد که در دو منطقه کرج و خمین طول دوره گلدهی ارقام مورد مطالعه مشابه یکدیگر بود، اما در منطقه زنجان این روند متفاوت بوده و گلدهی رقم شکوفا در منطقه زنجان زودتر از رقم پاک اتفاق افتاد (شکل 1) که این موضوع سبب معنی­دارشدن اثر متقابل مربوطه شده است. عملکرد لوبیا تا اندازه­ای تحت تأثیر زمان گلدهی قرار دارد. گلدهی زودهنگام باعث می­شود که در ارقام زودگل، فرآیند گلدهی زودتر از آغاز تنش­های محیطی مانند خشکی و دمای بالا شروع شود. همچنین در این ارقام طول دوره پرشدن دانه طولانی­تر خواهد بود
 (Schoonhoven & Voysest, 1991). این ویژگی در رقم زودگل و زودرس هیدج­در سبب شده است که این رقم علیرغم عملکرد کمتر و تعداد بذر کمتر در بوته، از وزن صد­دانه بالاتری برخوردار باشد. در مطالعه روابط میان عملکرد و اجزای عملکرد در 30 رقم لوبیا نشان داده شد که بین ارقام در کلیه 18 ویژگی مورد بررسی از جمله طول دوره گلدهی اختلاف معنی­داری وجود داشت که بر وجود تنوع ژنتیکی بین ارقام لوبیا دلالت دارد (Sabokdast & Khyalparast, 2008).

شکل 1. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم بر طول دوره گلدهی لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین طول دوره رسیدگی در سطوح عوامل مورد مطالعه (مکان، رقم و سال) نشان داد که ارقام لوبیا در سال اول (8/95 روز) به­طور معنی­داری زودتر از سال دوم (7/97 روز) به بلوغ فیزیولوژیک رسیدند (جدول 5)؛ اگرچه این تفاوت چندان چشمگیر نبوده و صرفاً در حدود دو روز بود. رسیدگی فیزیولوژیک ارقام لوبیا به­ترتیب در زنجان (90 روز)، کرج (94 روز) و خمین (105 روز) صورت گرفت و مکان­های مورد مطالعه از این نظر تفاوت معنی­داری با یکدیگر داشتند. گزارش شده است که شرایط اقلیمی و ویژگی­های منطقه کشت تأثیر معنی­داری بر طول دوره رسیدگی ارقام لوبیا دارند (White & Singh, 1991). در بین ارقام مورد مطالعه نیز رسیدگی فیزیولوژیک در رقم کاندید هیدج­در و رقم درسا به­طور معنی­داری زودتر از ارقام شکوفا، الماس و پاک اتفاق افتاد (7/3 درصد) و پس از رقم کاندید هیدج­در (94 روز) و رقم درسا (94 روز) به­ترتیب ارقام شکوفا (97 روز)، الماس (98 روز) و پاک (98 روز) طول دوره رسیدگی کوتاه­تری داشتند (جدول 5). بنابراین به­وضوح دیده می­شود که ترتیب زمانی گلدهی و رسیدگی در ارقام لوبیا مشابه یکدیگر بوده و به­ترتیب در ارقام هیدج­در، درسا، شکوفا، پاک و الماس صورت گرفته است. مقایسه میانگین طول دوره رسیدگی در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد علیرغم اینکه رقم هیدج­در در هر دو سال آزمون در مناطق کرج و زنجان زودرس­تر از سایر ارقام مورد مطالعه بود، اما در منطقه خمین و در هر دو سال آزمون این رقم (رقم کاندید هیدج­در) نتوانست برتری خود در رسیدگی زودهنگام را حفظ کند (شکل 2).

گزارش شده است که ارقام لوبیا از نظر طول دوره رسیدگی تفاوت معنی­داری با یکدیگر دارند (Hoseinnejad et al., 2015). بسیاری از برنامه­های اصلاحی لوبیا بر تولید ارقام زودرس متمرکز است چرا که زودرسی نه تنها به­عنوان یک مکانیسم فرار از تنش­های آخر فصل مانند تنش خشکی مطرح است، بلکه از این جهت که امکان تولید زودهنگام محصول و رساندن آن به قیمت مناسب بازار را فراهم می­آورد حائز اهمیت است (Cerna & Beaver, 1990). در پژوهش دیگری گزارش شده است که ارقامی که تیپ رشد بوته­ای دارند (مانند رقم کاندید هیدج­در در این پژوهش) در مقایسه با ارقام با تیپ رشد رونده طول دوره رسیدگی کوتاه­تری دارند، به­طوری­که می­توان این ارقام را در یک سال زراعی دو بار کشت کرد (Schoonhoven & Voysest, 1991).

شکل 2. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر طول دوره رسیدگی لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین ارتفاع بوته در سطوح عوامل مورد مطالعه (سال، مکان و رقم) نشان داد که میانگین ارتفاع ارقام لوبیا در سال اول آزمون (4/75 سانتی­متر) به­طور معنی­داری بیشتر از سال دوم (6/68 سانتی­متر) بوده است (جدول 5). میانگین ارتفاع ارقام لوبیا در خمین (2/81 سانتی­متر) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین ارتفاع بوته­های لوبیا در کرج (9/74 سانتی­متر) و زنجان (8/60 سانتی­متر) بود (جدول 5). در بین ارقام مورد مطالعه نیز رقم کاندید هیدج­در (50 سانتی­متر) به­طور معنی­داری کوتاه­تر (4/35 درصد) از سایر ارقام بود (جدول 5). مقایسه میانگین ارتفاع بوته در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد که در هر دو سال و در هر سه منطقه مورد مطالعه ارتفاع رقم کاندید هیدج­در به­طور معنی­داری کوتاه­تر از سایر ارقام بود (شکل 3). رفتار متفاوت ارتفاع بوته ارقام لوبیا در سال اول و دوم آزمون سبب معنی­دارشدن اثر متقابل مربوطه شده است؛ به­عنوان نمونه در حالی­که رقم شکوفا در سال نخست در هر سه منطقه بالاترین ارتفاع بوته را داشت، در سال دوم این رقم درسا بود که در هر سه منطقه مورد مطالعه بالاترین ارتفاع بوته را به خود اختصاص داد. رقم کاندید هیدج­در جزء ارقام رشد محدود و دارای تیپ رشد بوته­ای است و به همین دلیل ارتفاع بوته در این رقم به­طور معنی­داری کمتر از ارقام شاهد بوده است. گزارش شده است که تفاوت­های ژنتیکی بین لاین­های مورد بررسی لوبیا باعث تفاوت در ارتفاع بوته می­شود (Salehi, 2014). همچنین گزارش شده است که ارقام رشد­محدود و بوته­ای لوبیا به­طور متوسط بین 20 تا 60 سانتی­متر ارتفاع دارند؛ در­حالی­که ارتفاع ارقام رونده لوبیا دو تا سه متر نیز گزارش شده است (Schoonhoven & Voysest, 1991).

مقایسه میانگین ارتفاع اولین غلاف در سطوح عوامل مورد مطالعه (مکان، رقم و سال) نشان داد که میانگین ارتفاع اولین غلاف ارقام لوبیا در سال دوم (19 سانتی­متر) به­طور معنی­داری بیشتر از سال اول (4/11 سانتی­متر) مطالعه بوده است (جدول 5). میانگین ارتفاع اولین غلاف ارقام لوبیا در کرج (17 سانتی­متر) و خمین (8/17 سانتی­متر) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین ارتفاع اولین غلاف بوته­های لوبیا در زنجان (7/10 سانتی­متر) بود (جدول 5). در بین ارقام مورد مطالعه نیز رقم کاندید هیدج­در (5/17 سانتی­متر) به­همراه رقم شکوفا (3/17 سانتی­متر) بالاترین ارتفاع اولین غلاف از سطح زمین را داشت (جدول 5). میانگین ارتفاع اولین غلاف رقم هیدج­در به­میزان 2/20 درصد بالاتر از میانگین ارتفاع اولین غلاف سایر ارقام مورد مطالعه بود. ارتفاع اولین غلاف از سطح زمین به­عنوان یک ویژگی مؤثر در برداشت مکانیزه لوبیا مطرح است که در این آزمایش به­طور معنی­داری تحت تأثیر مکان کشت و رقم قرار گرفت (جدول 4). در مطالعه توده­های محلی لوبیا نشان داده شده است که این جمعیت­ها از نظر صفات مختلف از جمله ارتفاع اولین غلاف دارای تنوع گسترده بوده­اند ((Roman et al., 2004.

جدول 4. تجزیه واریانس (میانگین مربعات) صفات زراعی مورد مطالعه در ارقام لوبیا سفید

^ns،  *و **: به­ترتیب عدم اختلاف معنی‌دار و اختلاف معنی‌دار در سطح احتمال پنج و یک درصد. Y: سال، L: مکان، R: بلوک و C: رقم.

جدول 5. مقایسه میانگین اثر سال، مکان و رقم بر ویژگی­های زراعی لوبیا سفید

حروف مشترک در سطوح هر عامل مورد مطالعه نشان­دهنده عدم وجود تفاوت معنی­دار می­باشد.

شکل 3. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر ارتفاع بوته لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین ارتفاع اولین غلاف بوته در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد که در سال نخست آزمون در مناطق کرج و زنجان ارتفاع اولین غلاف رقم کاندید هیدج­در تفاوتی با ارقام شاهد نداشت؛ در­حالی­که در منطقه خمین به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام بود. در سال دوم آزمون این روند متفاوت بود و همین موضوع سبب معنی­دارشدن اثر متقابل مربوطه شد؛ به­این­ترتیب که در سال دوم ارتفاع اولین غلاف رقم شکوفا در کرج و خمین به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام بود؛ در­حالی­که در منطقه زنجان تفاوت معنی­داری از این نظر بین ارقام وجود نداشت (شکل 4).

شکل 4. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر ارتفاع اولین غلاف در بوته لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین تعداد غلاف در سطوح عوامل مورد مطالعه (سال، مکان و رقم) نشان داد که میانگین تعداد غلاف ارقام لوبیا در سال اول (19 غلاف در بوته) به­طور معنی­داری بیشتر از سال دوم مطالعه (7/13 غلاف در بوته) بوده است (جدول 5). بنابراین نتایج نشان می­دهد که بوته­های لوبیا که در سال اول تعداد شاخه فرعی بیشتری داشتند، در همین سال تعداد غلاف بیشتری نیز تولید کردند. میانگین تعداد غلاف ارقام لوبیا در کرج (1/19 غلاف در بوته) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین تعداد غلاف بوته­های لوبیا در زنجان (2/17 غلاف در بوته) و خمین (8/12 غلاف در بوته) بود. بنابراین بوته­های لوبیا در مناطقی که تعداد شاخه جانبی بیشتری تولید کردند در همان مناطق نیز تعداد غلاف در بوته بیشتری داشتند. در بین ارقام مورد مطالعه نیز تعداد غلاف در ارقام شاهد الماس (9/18 غلاف در بوته) و پاک (8/17 غلاف در بوته) به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام بود (جدول 5). بنابراین رقم کاندید هیدج­در علیرغم تعداد شاخه فرعی بیشتر، نسبت به ارقام شاهد تعداد غلاف کمتری داشت (15 درصد کمتر). مقایسه میانگین تعداد غلاف در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد که رفتار متفاوت تعداد غلاف در بوته ارقام در سال­ها و در مناطق مختلف مورد مطالعه سبب معنی­دارشدن اثر متقابل مربوطه شده است؛ به­عنوان نمونه در حالی­که رقم الماس در سال نخست آزمون و در منطقه کرج بیشترین تعداد غلاف در بوته را داشته است، در سال دوم و در همان منطقه بیشترین تعداد غلاف در بوته متعلق به رقم هیدج­در بوده است (شکل 5). گزارش شده است که از میان ویژگی­های مؤثر در عملکرد لوبیا، تعداد غلاف بیشترین همبستگی را با عملکرد دارد (Bennt et al., 1977). این ویژگی می­تواند تا 67 درصد از تغییرات عملکرد را توجیه کند
 (Fageria & Santos, 2008). در این پژوهش نیز مشخص شد عملکرد رقمی که بیشترین تعداد غلاف در بوته را داشته (رقم الماس) به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام مورد مطالعه بوده است (جدول 5). همبستگی بین تعداد غلاف و عملکرد ارقام لوبیا توسط سایر پژوهشگران نیز گزارش شده است (Serene et al., 2000). گزارش شده است که در ارقام رونده لوبیا که نسبت به ارقام بوته­ای ارتفاع بیشتری دارند، تعداد نقاط گلدهی بیشتر بوده و از­این­رو در این ارقام تعداد غلاف و تعداد بذر در غلاف به­طور معنی­داری بیشتر از ارقام بوته­ای است و این موضوع در نهایت منجر به عملکرد بیشتر ارقام رونده می­شود
(Schoonhoven & Voysest, 1991).

شکل 5. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان × رقم × سال بر تعداد غلاف در بوته لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال 5% است.

مقایسه میانگین تعداد بذر در غلاف در سطوح عوامل مورد مطالعه (سال، مکان و رقم) نشان داد که میانگین تعداد بذر در غلاف ارقام لوبیا در سال دوم (4/6 بذر در غلاف) به­طور معنی­داری بیشتر از سال اول مطالعه (1/4 بذر در غلاف) بوده است. بنابراین نتایج نشان می­دهد که بوته­های لوبیا که در سال اول تعداد شاخه فرعی و تعداد غلاف بیشتری داشتند در این سال تعداد بذر کمتری در غلاف تولید کردند. میانگین تعداد بذر در غلاف ارقام لوبیا در کرج (7/5 بذر در غلاف) و خمین (9/5 بذر در غلاف) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین تعداد بذر در غلاف بوته­های لوبیا در زنجان (3/4 بذر در غلاف) بود (جدول 5). در بین ارقام مورد مطالعه نیز تعداد بذر در غلاف در رقم شکوفا (9/5 بذر در غلاف) به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام بود؛ در­حالی­که تعداد بذر در غلاف در رقم کاندید هیدج­در (3/4 بذر در غلاف) به­طور معنی­داری کمتر (9/21 درصد) از ارقام شاهد بود (جدول 5). مقایسه میانگین تعداد بذر در غلاف در سطوح اثر متقابل رقم×منطقه×سال نشان داد که تعداد بذر در غلاف در رقم کاندید هیدج­در در تمام سطوح تیماری بجز کشت سال دوم در کرج به­طور معنی­داری کمتر از سایر ارقام بوده است. بنابراین به­نظر می­رسد همین مورد استثناء سبب معنی­دار شدن اثر متقابل مربوطه شده است (شکل 6). در گیاه لوبیا تعداد بذر در غلاف به­همراه تعداد غلاف در گیاه و وزن دانه سه جزء مهم تشکیل­دهنده اجزای عملکرد محسوب می­شوند (Liebman et al., 1995). در این پژوهش مشخص شد که رقم کاندید هیدج­در به­دلیل کوتاه­تر­بودن طول دوره رشد (گلدهی زودتر و زودرسی ناشی از آن)، تعداد غلاف و تعداد بذر کمتری در هر غلاف را تولید کرده است.

شکل 6. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر تعداد بذر در غلاف لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین تعداد بذر در گیاه در سطوح عوامل مورد مطالعه (مکان، رقم و سال) نشان داد که میانگین تعداد بذر در گیاه ارقام لوبیا در سال اول (6/238 بذر در گیاه) به­طور معنی­داری بیشتر از سال دوم مطالعه (9/206 بذر در گیاه) بوده است. میانگین تعداد بذر در گیاه ارقام لوبیا در خمین به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین تعداد بذر در گیاه بوته­های لوبیا در کرج و زنجان بود (جدول 5). در بین ارقام مورد مطالعه نیز تعداد بذر در گیاه در رقم پاک (5/253 بذر در گیاه) به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام بوده است. این در حالی است که تعداد بذر در گیاه در رقم کاندید هیدج­در (3/186 بذر در گیاه) به­طور معنی­داری کمتر (6/19 درصد) از ارقام شاهد بوده است (جدول 5). بنابراین به­وضوح دیده می­شود که تعداد بذر در گیاه در رقم کاندید که دارای تیپ رشد بوته­ای و ایستاده بود به­طور معنی­داری کمتر از ارقام شاهد (ارقام رونده) بوده است. بالاتر­بودن تعداد بذر در گیاه در ارقام رونده نسبت به ارقام بوته­ای و ایستاده در گزارش­های پیشین نیز عنوان شده است (Schoonhoven & Voysest, 1991). مقایسه میانگین تعداد بذر در گیاه در سطوح اثر متقابل رقم×منطقه×سال نشان داد در­حالی­که در سال اول و دوم آزمون در مناطق کرج و زنجان تفاوت معنی­داری بین ارقام از نظر تعداد بذر در گیاه وجود نداشت، در منطقه خمین و در هر دو سال آزمون ارقام از نظر تعداد بذر در گیاه با یکدیگر تفاوت معنی­داری داشتند؛ به­این­ترتیب که در منطقه خمین در سال اول ارقام شکوفا و درسا و در سال دوم ارقام پاک و درسا بالاترین تعداد بذر در گیاه را داشتند و این رفتار متفاوت ارقام سبب معنی­دارشدن اثر متقابل مربوطه شد (شکل 7).

مقایسه میانگین وزن صد­دانه در سطوح فاکتورهای مورد مطالعه (مکان، رقم و سال) نشان داد که میانگین وزن صد­دانه ارقام لوبیا در سال اول (5/33 گرم) به­طور معنی­داری بیشتر از سال دوم مطالعه (7/31 گرم) بوده است (جدول 5). میانگین وزن صد­دانه ارقام لوبیا در زنجان (8/35 گرم) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین وزن صد­دانه بوته­های لوبیا در کرج (8/31 گرم) و خمین (1/30 گرم) بود. در بین ارقام مورد مطالعه نیز وزن صد­دانه در رقم کاندید هیدج­در (7/46 گرم) به­طور معنی­داری بیشتر (5/60 درصد) از سایر ارقام مورد مطالعه بود (جدول 5). بنابراین رقم کاندید هیدج­در علیرغم تعداد غلاف و تعداد بذر کمتر، از دانه­های درشت­تر با وزن صد­دانه بالاتر برخوردار بود. مقایسه میانگین وزن صد­دانه در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد که وزن صد­دانه در رقم کاندید هیدج­در در سال­ها و مکان­های مختلف مورد مطالعه به­طور معنی­داری بیشتر از سایر تیمارها بود (شکل 8). گزارش شده است که در گیاه لوبیا وزن صد­دانه و تعداد دانه در غلاف تحت تأثیر ژنوتیپ قرار می­گیرد و ارقام مورد مطالعه می­توانند از نظر این ویژگی­ها به شکل متفاوتی رفتار کنند (Faraji et al., 2010).

شکل 7. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر تعداد بذر در گیاه در لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

شکل 8. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر وزن صد­دانه لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

مقایسه میانگین عملکرد دانه در سطوح عوامل مورد مطالعه (مکان، رقم و سال) نشان داد که میانگین عملکرد دانه ارقام لوبیا در سال اول (8/4271 کیلوگرم در هکتار) به­طور معنی­داری بیشتر از سال دوم مطالعه (8/3333 کیلوگرم در هکتار) بوده است. میانگین عملکرد دانه ارقام لوبیا در کرج (2/4877 کیلوگرم در هکتار) به­طور معنی­داری بیشتر از میانگین عملکرد دانه بوته­های لوبیا در خمین (1/3905 کیلوگرم در هکتار) و زنجان (2/2626 کیلوگرم در هکتار) بود. در بین ارقام مورد مطالعه نیز میانگین عملکرد دانه در رقم الماس (2/4186 کیلوگرم در هکتار) به­طور معنی­داری بیشتر از سایر ارقام مورد مطالعه از جمله رقم کاندید هیدج­در (5/3732 کیلوگرم در هکتار) بود. البته عملکرد دانه رقم هیدج­در با سایر ارقام به­جز رقم الماس تفاوت معنی­داری نداشت و عملکرد رقم کاندید فقط 3/2 درصد کمتر از میانگین عملکرد سایر ارقام شاهد بود (جدول 5). در پژوهش­های پیشین نیز گزارش شده است که عملکرد ارقام بوته­ای لوبیا (حداکثر 5/2 تن در هکتار) به­طور معنی­داری کمتر از ارقام رونده این محصول (حداکثر 5/4 تن در هکتار) است (Schoonhoven & Voysest, 1991). مقایسه میانگین عملکرد دانه در سطوح اثر متقابل مکان×رقم×سال نشان داد که میانگین عملکرد دانه رقم کاندید هیدج­در در سال اول و در هر سه منطقه مورد مطالعه تفاوت معنی­داری با عملکرد سایر ارقام نداشت؛ اما در سال دوم رقم کاندید نتوانست همسانی عملکرد خود را حفظ کند (شکل 9). عامل تعیین­کننده برتری عملکرد یک رقم در یک محیط اثر متقابل ژنوتیپ و محیط است. بدین­معنی­که بهترین ژنوتیپ در یک محیط لزوماً بهترین ژنوتیپ در محیط دیگر نیست(Farshdfar, 1998)  و از این جهت است که در این پژوهش، ارقام مختلف در مناطق مورد مطالعه به شکل متفاوتی عمل کرده­اند. Madani et al. (2008) گزارش کردند که تغییرات عملکرد در لاین­های رشد محدود لوبیا در مقایسه با ارقام رشد نامحدود کمتر بوده و لوبیاهای بذر­درشت معمولاً عملکرد کمتری از لوبیاهای بذر ریز دارند.

شکل 9. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر عملکرد دانه لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

نتایج تجزیه واریانس داده­های مربوط به ریزش دانه نشان داد که این ویژگی فقط تحت تأثیر معنی­دار عامل رقم قرار گرفت و دو عامل دیگر مورد مطالعه (سال و مکان) تأثیر معنی­داری بر این ویژگی نداشتند (جدول 4). مقایسه میانگین ریزش دانه در سطوح عامل رقم نیز نشان داد که مقدار ریزش بذر در رقم کاندید هیدج­در (7/3 درصد) به­همراه رقم پاک (5/3 درصد) به­طور معنی­داری بیشتر از ارقام شاهد با متوسط شاخص ریزش 5/2 درصد بود. بنابراین عملیات برداشت غلاف در رقم کاندید و زودرس هیدج­در باید زودتر از ارقام شاهد و به محض رسیدگی غلاف­ها صورت پذیرد. میانگین ریزش بذر ارقام مورد مطالعه در سطوح اثر متقابل مکان×سال در شکل ۱۰ مقایسه شده اند.

شکل 10. مقایسه میانگین اثر متقابل مکان×رقم×سال بر درصد ریزش دانه لوبیا سفید. حروف مشترک در ستون‌ها بیانگر عدم وجود تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال پنج درصد هستند.

4. نتیجه­گیری

نتایج نشان داد که رقم کاندید هیدج­در با متوسط طول دوره گلدهی 1/50 روز، شش روز زودتر از ارقام شاهد وارد مرحله گلدهی شد. همچنین رسیدگی بذر در رقم کاندید هیدج­در نسبت به ارقام شاهد چهار روز زودتر اتفاق افتاد. در رقم کاندید هیدج­در علیرغم کمتر­بودن ارتفاع بوته نسبت به ارقام شاهد، ارتفاع اولین غلاف در این رقم نسبت به ارقام شاهد بالاتر بود. علیرغم اینکه رقم کاندید هیدج­در نسبت به ارقام شاهد تعداد بذر در گیاه کمتری داشت، اما متوسط وزن صد­دانه 7/46 گرم تولید کرد که نسبت به میانگین وزن صد­دانه ارقام شاهد (متوسط وزن صد­دانه ارقام لوبیا سفید 29 گرم بود) بسیار بالاتر بود. متوسط عملکرد رقم هیدج­در 5/3732 کیلوگرم در هکتار بود که به­طور معنی­داری کمتر از متوسط عملکرد ارقام لوبیا سفید (4/3820 کیلوگرم در هکتار) بود. در نهایت رقم کاندید هیدج­در به­دلیل تیپ رشد بوته­ای و ایستاده و سهولت برداشت، زودرس­بودن و تولید دانه­های درشت­تر (بازارپسندی) می­تواند به­عنوان ژرم­پلاسم جدید در تولید حبوبات کشور نقش مؤثری ایفا کند.

5. سپاسگزاری

این مقاله مستخرج از پروژه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال می­باشد که بدین­وسیله از مؤسسه مذکور تشکر و قدردانی می­شود.

6. منابع

Animal and plant agency (2023). VCU protocols and procedures for testing agricultural crops. Retrieved February, 12, 2023, from https://www.gov.uk/guidance/vcu-protocols-and-procedures-for-testing-agricultural-crops.

Anonymous (2020). Annual reports of beans research projects. Agricultural and Natural Resources Research Center of Markazi Province, Arak, Iran. (In Persian).

Awan, F.K., Khurshid, M.Y., Afzal, O., Ahmed, M., & Chaudhry, A.N. (2014). Agro-morphological evaluation of some exotic common bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes under rainfed conditions of Islamabad, Pakistan. Pakistan Journal of Botany, 46, 259-264.

Bennt, J.P., Adams, M.W., & Burga, C. (1977). Pod yield component variation and inter correlation in Phaseolus vulgaris as affected by planting density. Crop Science, 17, 35-75.

Cerna, J., & Beaver, J.S. (1990). Inheritance of early maturity of indeterminate dry bean. Crop Science, 30, 1215-1218.

Dorri, H.R., Beizaee, E., Ghanbari, A.A., Asadi, B., Ghaffari Khaligh, H., Shahraeen, N., Usefi, M., Dadivar, M., Lak, M.R., Hasani Mehraban, A., Pourdavaee, H., Ardeh, M.J., Kakouee, N., Kahrobaeeian, A.A., Honarparvaran, M.A., & Zakerin, A. (2012). Dorsa, a new white been cultivar, tolerant to tow spotted spider mite, for cultivation in temperate-cold areas of Iran. Seed and Plant Breeding Magazine (Seedlings and seeds), 28(1), 155-157. (In Persian).

Fageria, N.K., & Santos, A.B. (2008). Yield physiology of dry bean. Journal of Plant Nutrition, 31, 983-1004.

Farshadfar, A. (1998). Application of quantitative genetics in plant breeding. Faculty of Agriculture of Kermanshah University, Iran. (In Persian).

FAO, Food and Agriculture Organization (2014). Crops production report from http://faostat.fao.org.

Faraji, H., Gholizadeh, S., Owliaiee, H.R., & Azimi Gandomani, M. (2010). Effect of plant density on grain yield of three spotted bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars in Yasouj condition. Iranian Journal of Pulses Research, 1, 43-50. (In Persian).

Farshadfar, A. (1998). Application of quantitative genetics in plant breeding. Faculty of Agriculture Kermanshah University, Iran. (In Persian).

Ghanbari, A.A. (2012). Physiological responses of common bean genotypes under contrasting moisture regimes. Ph.D. Thesis. Faculty of Agriculture Tabriz University, Iran. (In Persian).

Gomez, O.J., Blair, M.W., Frankow-lindberg, B.E., & Gullberg, U. (2004). Molecular and phenotypic diversity of common bean landraces from Nicaragua. Crop Science, 44, 1412-1418.

Goncalves Ceolin, A.C., Goncalves-Vidigal, M.C., SoaresVidigalFilho, P., Vinicius Kvitschalm, M., Gonela, A., & Alberto Scapim, C. (2007). Genetic divergence of the common bean (Phaseolus vulgaris L.) group Carioca using morpho-agronomic traits by multivariate analysis. Hereditas, 144, 1-9.

Hoseinnejad, A., Mehrpouyan, M., & Faramarzi, A. (2015). The use of two mechanized bean cultivation machines in comparison with manual cultivation and their effectiveness in some agricultural characteristics of red bean cultivars. International Conference on Applied Research in Agriculture.

Kamel, M., & Shobeiri, S. (2017). Technical instructions for planting, growing and harvesting beans and introduction of cultivars. Seed and Plant Research Improvement Institute (1^st ed.). (In Persian).

Keshavarznia, R., Mohammadi Nargesi, B., & Abbasi, A. (2013). The study of genetic variation of bean (Phaseolus vulgaris L.) based on morphological traits under normal and stress conditions. Iranian Journal of Field Crops Science, 44, 305-315. (In Persian).

Liebman, M., Corson, S., Rowe, R.J., & Halteman, W.A. (1995). Dry bean response to nitrogen fertilizer in two tillage and residue management systems. Agronomy Journal, 87, 538-546.

Madani, H., Shirzadi, M.H., & Darini, F. (2008). Effect of plant density on yield and yield components of vigna and tepary local beans germplasms in Jiroft, Iran. New findings in Agriculture, 3, 93-104. (In Persian).

Raziei, T. (2017). Köppen-Geiger climate classification of Iran and investigation of its changes during 20^th century. Journal of the Earth and Space Physics, 43, 419-439. (In Persian).

Roman, H., Bralewski, T.W., Fiebig, M., & Bocian, S. (2004). Variability of selected characters of 18 local populations of bean (Phaseolus ssp.). Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, Horticulture. V.7, I.1. Available at Web Site: http:///www.ejpau.media.p

Sabokdast, M., & Khyalparast, F. (2008). A study of relationship between grain yield and yield components in common bean cultivars (Phaseolus vulgaris L.). Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural of Resource, 11, 123-134. (In Persian).

Salehi, F. (2014). The effect of plant density on yield and yield components of red beans new lines. Journal of Agriculture (Research and Development), 103, 22-28. (In Persian).

Schoonhoven, A., & Vosyest, O. (1991). Common beans: Research for crop improvement for the 21^st century. Kluwer Academic Publication. Dordrecht, Germany.

Seed and Plant Research Improvement Institute. (2015). Introduction of crop cultivars (Food, Safety and Health, Volume 1). Agricultural Research, Education and Extension Organization Press. (In Persian).

Serene, M.I., Jebaraj, S., & Ganesh, S.K. (2000). Path analysis in cowpea. Research on Crops, 1, 314-316.

Taheri Mazandarani, M., Beizaee, E., Dorri, H.R., Ghanbari, A.A., Salehi, P., Taherioun, G., Mohammadkhani, R., Shahraeen, N., & Hasani Mehraban, A. (2010). Pak, a new white bean cultivar suitable for mechanized harvesting. Seed and Plant Breeding Magazine (Seedlings and seeds), 26(1), 144-146. (In Persian).

White, J.W., & Singh, S.P. (1991). Source and inheritance of earliness in tropically adapted indeterminate common bean. Euphytica, 55, 15-19.