تأثیر کشت مخلوط افزایشی درهم بر عملکرد و اجزای عملکرد جو بهاره و ماشک

. مقدمه

کشت مخلوط به­عنوان یکی از مهم­ترین سیستم­های کشاورزی قابل اجرا در بسیاری از کشورهای در حال توسعه می­تواند به­جهت تنوع محصولات و افزایش سود حاصله در واحد سطح و زمان از اهمیت ویژه­ای برخوردار باشد Ibrahim et al., 2014)). یکی از دلایل اصلی که کشاورزان در جهان کشت مخلوط را بر کشت خالص ترجیح می­دهند این است که در اغلب موارد تولید بیشتری از کشت مخلوط در­مقایسه­با کشت خالص از همان مقدار زمین به­دست می­آید Yang et al., 2014)).

کشت مخلوط درهم، به کشت و پرورش همزمان دو یا چند محصول زراعی بدون در­نظرگرفتن آرایش ردیفی مجزا اطلاق می­شود. بذرهای گیاهان در این روش می­توانند به­صورت مجزا و یا مخلوط کاشته شوند. در این نظام کشت، رشد محـصولات با یکدیگر انجـام و برداشـت نیـز بـه­طور همزمـان صورت می­گیرد Mazaheri et al., 1998)). کشت مخلوط با گیاهان تیره لگومینوزه یکی از مرسوم­ترین انواع الگوهای کشت مخلوط می­باشد که دارای سابقه­ای طولانی در بسیاری از مناطق جهان است
 Awal et al., 2006)). به­کارگیری نظام­های مخلوط ضمن بالا بردن تنوع، افزایش عملکرد، بهبود کارایی استفاده از منابع
 Banik et al., 2006; Gao et al., 2009))، کاهش خسارت علف­های هرز، آفات و بیماری­ها Tsubo et al., 2010)) و افزایش ثبات و پایداری نظامYang et al., 2014) ) را به­دنبال دارد. برخی محققان بر این باورند که کشت مخلوط با افزایش جذب نور و سایر منابع موجب بهبود طول دوره رشد و پوشش بهتر خاک شده که در نهایت، افزایش بهره­وری را به­دنبال دارد Awal et al., 2006)). علاوه­بر این، در کشت مخلوط استفاده از منابع به­طور مؤثرتری نسبت­به تک­کشتی صورت می­گیرد و به­همین­دلیل مواد قابل دسترس برای استفاده علف­های هرز کاهش می­یابد (Zimdahl et al., 2007). کشت مخلوط با سایه­اندازی و خفه­کردن علف­های هرز و در برخی موارد با خاصیت دگرآسیبی، از رشد و گسترش علف­های هرز جلوگیری می­کند. بر اساس نتایج آزمایش­های انجام­شده هنگامی­که دو گونه با ارتفاع بوته، پوشش گیاهی و الگوی رشد متفاوت به­صورت هم­زمان در کشت مخلوط قرار می­گیرند، کمترین رقابت را با یکدیگر ایجاد می­کنند و این موضوع باعث افزایش عملکرد کشت مخلوط در­مقایسه­با تک­کشتی می­شود
 (Borghi et al., 1998).

کشت مخلوط غلات و لگومینوزه­ها برای توسعه نظام­های پایدار تولید غذا، به­خصوص در نظام­های کاشت بر مبنای کاهش مصرف نهاده­های خارجی توصیه شده است et al., 2003) (Dapaah. اهمیت این نظام­ها متکی بر نیتروژن تثبیت­شده توسط لگومینوزه­ها است Ofaril et al., 1998))؛ به­طوری­که بخشی از نیتروژن در همان فصل و بخش دیگر در فصل کاشت بعدی مورد استفاده قرار می­گیرد Najafi et al., 2005)). علاوه­بر­این، برخی بررسی­ها نشان داده است که کاشت لگومینوزه­ها از طریق بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک و افزایش رشد، موجب بالا بردن عملکرد گیاهان همراه می­شود (Sainju et al., 2006). به­طور کلی، لگوم­ها از نظر محتوی پروتئین و گراس­ها از نظر مقدار کربوهیدارت­ها غنی می­باشند. نـسبت کـمتر پـروتئین در علوفه غلات و نیاز دام بـه غـذای مکمـل و بـاارزش، اهمیـت کشت مخلـوط غـلات و بقـولات را در تـأمین پـروتئین، مـواد معدنی و ویتامین­های کافی در­مقایسه­با مـصرف خـالص آن­هـا نشان می­دهد (Chen et al., 2004). تعادل عناصر غذایی در ترکیب علوفـه غـلات و بقولات، یکی دیگر از مزایای کشت مخلوط این گیاهان بوده که این امر نقش مهمی در افزایش فرآورده­های دامی ایفا می­کند Anil et al., 1998)). ماشک گل­خوشه­ای (Vicia villosa Roth) یکی از گیاهان علوفه­ای از تیره لگومینوزه­ها است که کاشت آن به­دلیل بهبود حاصلخیزی خاک تحت تأثیر تثبیت زیستی نیتروژن، بهبود عملکرد را به­دنبال دارد. کشت مخلوط این دو گیاه، راهکاری مناسب برای افزایش عملکرد و ارتقاء پایداری تولید در نظام­های کشاورزی کم­نهاده محسوب می‌شود. نشان داده شده است که تیمارهای مخلوط ماشک و جو به­دلیل بهره­برداری بهتر از نور، موجب بهبود عملکرد اقتصادی شد Ahmadi et al., 2011)). یکی از ویژگی­های سیستم کشت مخلوط در­مقایسه­با کاشت خالص افزایش عملکرد اقتصادی در این تیمارها است
 (Reiss et al., 2018; Puzy et al., 2021)

در تحقیقی دیگر، بالاترین عملکرد علوفه خشک، نسبت برابری زمین بیش از یک و بالاترین کیفیت علوفه در ترکیب 50 درصد ماشک+50 درصد جو ثبت شد (Ahmadi et al., 2011). با بررسی رقابت و مساعدت کشت مخلوط افزایشی ماشک گل خوشه­ای و جو در شرایط آب و هوای مدیترانه­ای، اظهار شد که نسبت­های مخلوط موجب بهبود نسبت برابری زمین شد و کلیه نسبت­ها افزایش کارایی استفاده از منابع را در­مقایسه­با کشت خالص به­دنبال داشت ( .(Shakourzadeh Zadeh et al., 2012در آزمایشی دیگر تیمار 50 درصد ماشک+50 درصد جو با تراکم 200 بذر در متر مربع با بیشترین نسبت برابری زمین 2/1 و بالاترین میزان تولید عملکرد ماده خشک 52/9 تن در هکتار به­عنوان برترین تیمار جهت دست­یابی به عملکرد در منطقه لرستان توصیه شد
 (Asadi et al., 2013). در مطالعه دیگر اثر نسبت­های کشت مخلوط جو با ماشک گل­خوشه‌ای بر جمعیت و تنوع علف­های هرز و عملکرد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بالاترین عملکرد زیستی و دانه در ماشک و جو در تیمار کشت خالص حاصل شد، همچنین با افزایش نسبت حضور ماشک در کشت مخلوط، اجزای عملکرد ماشک کاهش و اجزای عملکرد جو بهبود یافت. بالاترین نسبت برابری زمین را بر اساس عملکرد زیستی و دانه به­ترتیب برابر با 21/1 و 20/1 برای 50 درصد ماشک+50 درصد جو مشاهده شد (Asadi & Khorramdel, 2013). در مطالعه­ای انواع کشت مخلوط ماشک داسی­کارپا و جو پاییزه تحت شرایط دیم سردسیر مهاباد مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد ارتفاع بوته و عملکرد علوفه جو در کشت خالص آن بیشتر از انواع مخلوط بود. همچنین، عملکرد ماده خشک و نیز ماده تر در برخی کشت‌های مخلوط، 500% بیشتر از کشت خالص ماشک بود. کشت مخلوط درهم با نسبت برابر ماشک و جو (1:1) از بیشترین میانگین عملکرد ماده خشک برخوردار بود. نتایج همچنین نشان داد نسبت برابری زمین (LER) در تمام انواع کشت‌های مخلوط این آزمایش بزرگتر از یک بود؛ بااین‌حال، بیشترین متعلق­به کشت مخلوط درهم 1:1 از ماشک و جو رقم آبیدر بود (Pooryousef & Alizadeh, 2018). گزارش شده است که سیستم کشت مخلوط نخود-جو باعث کاهش عملکرد دانه نخود در­مقایسه­با تیمار تک­کشتی در این محصول شده است؛ درحالی­که تیمارهای کشت مخلوط از لحاظ بهبود عملکرد اقتصادی و کارایی استفاده از زمین بهتر از تک­کشتی بودند (Seyedi et al., 2021). اثر مثبت کشت مخلوط بر بهبود عملکرد و اجزای عملکرد جو و نخود در­مقایسه­با کشت مخلوط در مطالعات دیگری نیز به اثبات رسیده است
 (Jaskulska et al., 2022). در مطالعه­ای دیگر مشاهده شد کشت مخلوط محصولات مختلف علاوه­بر بهبودی عملکرد می­تواند به کنترل علف­های هرز نیز کمک کند (Florence et al., 2019). با­توجه­به موارد ذکر­شده تحقیق حاضر به­منظور بررسی تأثیر کشت مخلوط افزایشی درهم بر عملکرد و اجزای عملکرد جو و ماشک گل­خوشه­ای انجام شد.

2. روش­شناسی پژوهش

به­منظور مطالعه تأثیر کشت مخلوط افزایشی درهم بر عملکرد و اجزای عملکرد جو و ماشک گل­خوشه‌ای آزمایشی در دو سال زراعی 1391-1392 و 1393-1392در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی میاندوآب با میانگین بارش سالیانه (50 ساله) 50/296 میلی­متر و میانگین دمای سالیانه 8/11 درجه سلسیوس و مختصات (عرض جغرافیایی 36 درجه و 58 دقیقه و طول جغرافیایی 46 و 6 دقیقه با ارتفاع 1313 متر از سطح دریا) به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایشی شامل نه تیمار با تراکم­های200 بوته ماشک+300 بوته جو، 200 بوته ماشک+500 بوته جو، 200 بوته ماشک+700 بوته جو، 400 بوته ماشک+300 بوته جو، 400 بوته ماشک+500 بوته جو، 400 بوته ماشک+700 بوته جو، 600 بوته ماشک+300 بوته جو، 600 بوته ماشک+500 بوته جو و 600 بوته ماشک+700 بوته جو و دو تیمار کشت خالص ماشک (200 بوته در متر مربع) و جو (350 بوته در متر مربع) بودند که در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. فاصله بین ردیف­ها برای جو و شبدر (کشت درهم روی یک ردیف) به­ترتیب 20 سانتی‌متر در نظر گرفته شد که مجموعاً در هشت ردیف در کرت­هایی به ابعاد 3×4 متر در تاریخ 14 فروردین کشت شدند. فاصله بین دو کرت آزمایشی یک متر و فاصله بین دو تکرار سه متر در نظر گرفته شد. میزان بذر برای جو و ماشک بر اساس تیمارهای مخالف کشت در نظر گرفته شد. آبیاری نیز به‌طور یکسان بر اساس 90 میلی‌متر تشتک تبخیر کلاس A تا رسیدگی جو اعمال شد. عملیات وجین علف‌های هرز به‌طور مرتب به‌صورت دستی و در هنگام لزوم انجام شد. مقدار کود مصرفی 50 کیلوگرم کود اوره به‌عنوان استارتر و 90 کیلوگرم سوپر­فسفات تریپل در هکتار در زمان تهیه زمین مصرف شدند. در تحقیق حاضر صفات ارتفاع بوته، تعداد سنبله در متر مربع، تعداد دانه سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد زیستی، عملکرد دانه در مرحله رسیدگی برای جو و صفات ارتفاع بوته، تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد زیستی و عملکرد دانه برای ماشک اندازه‌گیری شد. همچنین نسبت برابری زمین بر اساس عملکرد دانه و علوفه با­استفاده­از فرمول زیر محاسبه شد:

که در این معادله، YjوYjjبه­ترتیب عملکرد گیاه در کشت مخلوط و خالص هستند.

تجزیه و تحلیل داده­ها به­کمک نرم­افزارهای SAS 9.2 و مقایسات میانگین نیز با روش حداقل اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد انجام گرفت.

3. یافته­های پژوهش و بحث

1-3. صفات مورد بررسی در جو

تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که کلیه صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر نسبت­های کشت مخلوط قرار گرفتند. اثر سال و اثر متقابل سال در نسبت کشت مخلوط بر هیچ یک از صفات مورد بررسی اثر معنی­داری نداشت (جدول 1).

1-1-3. ارتفاع بوته

بالاترین ارتفاع بوته در گیاه جو با متوسط 31/108 سانتی­متر در نسبت کشت 400 بوته ماشک+700 بوته جو ثبت شد. کمترین ارتفاع بوته نیز به نسبت کشت 600 بوته ماشک+700 بوته جو با متوسط 91/73 سانتی­متر اختصاص داشت. نتایج بیانگر آن بود که کمترین ارتفاع بوته در بالاترین نسبت­های کشت دو محصول ثبت شد. گزارش شده است که افزایش تراکم بوته تا حد مشخصی موجب افزایش ارتفاع بوته می­شود که علت آن را افزایش رقابت درون­گونه­ای (در کشت خالص) و برون­گونه­ای (در کشت مخلوط) می­باشد. وقتی تراکم بوته در واحد سطح بالا می­رود نور به قسمت­های پایینی بوته نمی­رسد. در این حالت هورمون اکسین تجزیه نمی­شود؛ در نتیجه غلظت اکسین بالا رفته و نهایتاً افزایش طول رخ خواهد داد. نتیجه طویل­شدن بوته، افزایش ارسال مواد غذایی به آن نقطه استet al., 2006)  Agegnehu). عدم افزایش ارتفاع بوته در تراکم­های بالاتر از حد مطلوب، احتمالاً به­دلیل رقابت برای جذب نیتروژن توسط گونه غیر لگوم است. در تحقیقی بالاترین ارتفاع بوته جو با متوسط 23/92 سانتی­متر در نسبت کاشت 85 درصد جو+25 درصد شبدر به­دست آمد (et al., 2005 Najafi). در مطالعه­ای دیگر بالاترین ارتفاع بوته جو در کشت مخلوط درهم با نسبت 25% جو+75% ماشک گزارش شد، کمترین مقدار صفت مذکور نیز در نسبت 50% جو+50% ماشک گزارش شد (Pooryousef & Alizadeh, 2018).

2-1-3. تعداد سنبله در متر مربع

یکی از اجزای تأثیرگذار در عملکرد نهایی جو تعداد سنبله در متر مربع است. در این بررسی کشت خالص جو، نسبت­های کشت 200 بوته ماشک+300 بوته جو، 500 بوته ماشک+200 بوته جو و 400 بوته ماشک+300 بوته جو به­ترتیب با متوسط 96/280، 94/274، 68/241 و 74/238 سنبله بالاترین مقدار این صفت را به خود اختصاص دادند. کمترین تعداد سنبله نیز با متوسط 94/174 به نسبت کشت 600 بوته ماشک+700 بوته جو اختصاص یافت (جدول 2). به­طور کلی در تراکم­های پایین گیاهی، به­دلیل کمتر­بودن رقابت درون­گونه­ای و نیز وجـود فضـای بیشتر برای توسعه انشعابات بوته، گیاهان با­استفاده­از منابع موجود، تولید مقدار بیشتری سنبله می­کنند؛ اما با افـزایش تـراکم گیـاهی از تعـداد شـاخه فرعـی کاسـته مـی­شـود. با­توجه­به اینکه کشت درهم دارای تـراکم گیـاهی بیشـتری نسـبت­بـه کشـت خـالص می­باشد، تعداد سنبله در متر مربع در کشت درهم کمتر از کشت خالص جو بود.

3-1-3. تعداد دانه در سنبله

نتایج نشان داد نسبت­های کشت 200 بوته ماشک+300 بوته جو و 400 بوته ماشک+300 بوته جو به­ترتیب با متوسط 18/49 و 49/48 دانه در سنبله علاوه­بر­اینکه بالاترین تعداد دانه را تولید کردند مقدار صفت مذکور را در­مقایسه­با تیمار کشت خالص جو به­ترتیب 31/17 و 67/15 درصد افزایش دادند. کمترین تعداد دانه نیز با متوسط 81/34 دانه به نسبت کشت 600 بوته ماشک+700 بوته جو اختصاص داشت که موجب کاهش 96/16 درصدی در تعداد دانه در سنبله شد.

در این تحقیق با افزایش تراکم بوته ماشک به 600 بوته از تعداد دانه در بوته کاسته شد. در تحقیق حاضر تراکم­های متوسط جو و ماشک اثر مثبتی بر تعداد دانه در­مقایسه­با کشت خالص نشان دادند. احتمالاً در کشت مخلوط رقابت برون­گونه­ای ماشک نسبت­به رقابت درون­گونه­ای جو کاهش یافته و فضای بیشتری برای رشد جو فراهم شد و رشد جو افزایش یافت و ماده فتوسنتزی بیشتری به سنبله­ها انتقال یافت و این مسئله سبب تشکیل تعداد دانه­های بیشتری در سنبله شده و در اثر آن تعداد دانه در سنبله افزایش یافته است. همچنین در نسبت­های پایین کاشت رقابت درون­گونه­ای جو بیشتر کاهش یافت و در اثر آن رشد سنبله و تعداد دانه در سنبله بیشتر شد و بیشترین تعداد دانه در سنبله در نسبت پایین کاشت مشاهده شد. همچنین با افزایش تراکم، از نفوذ نور به داخل کانوپی کاسته می­شود و محدودیت در مورد دریافت تشعشع توسط برگ­ها در نهایت تعداد اندام­های زایشی از قبیل تعداد دانه را کاهش می­دهد. گزارش شده است با افزایش نسبت یونجه یکساله در کشت مخلوط با جو از تعداد دانه در سنبله جو کاسته شد که همسو با نتایج تحقیق حاضر است et al., 2012) Sadeghpour).

4-1-3. وزن هزار دانه

نتایج نشان داد اگرچه بالاترین وزن هزار دانه در جو با متوسط 10/49 گرم به نسبت کشت 200 بوته ماشک+300 بوته جو ثبت شد؛ اما بین تیمار مذکور و تیمار کشت خالص جو اختلاف معنی­دار وجود نداشت. در این بررسی کمترین وزن هزار دانه در بالاترین تراکم بوته ثبت شد؛ به­طوری­که نسبت کشت 600 بوته ماشک+700 بوته جو با متوسط 9/34 گرم وزن هزار دانه را در­مقایسه­با کشت خالص جو 66/26 درصد کاهش داد (جدول 2). با افزایش تراکم وزن هزار دانه کاهش یافت، چون مواد فتوسنتزی باید در تعداد بیشتری مخازن توزیع شود و این امر موجب کاهش وزن هزار دانه در تراکم­های بالا می­شود. این در حالی بود که در تراکم­های کم رقابت درون­گروهی و برون­گونه­ای بر سر تخصیص مواد فتوسنتزی پایین است و سهم هر یک از مخازن از مواد فتوسنتزی بالا خواهد بود. گزارش شده است که نسبت­های کشت مخلوط درهم ماشک گل­خوشه­ای با جو به­طور معنی­داری اجزای عملکرد جو را تحت تأثیر قرار داد؛ به­طوری­که با افزایش نسبت حضور جو از 25 درصد در کشت مخلوط به 100 درصد در کشت خالص تعداد پنجه، تعداد دانه و وزن هزار دانه به­ترتیب برابر با 6/34، 4/57 و 2/35 درصد افزایش نشان داد (Asadi et al., 2013).

در تحقیقی دیگر نیز بالاترین وزن هزار دانه در تیمار کشت مخلوط 60 درصد جو+40 درصد شبدر ثبت شد که با تیمار کشت خالص جو اختلاف معنی­دار نداشت et al., 2013) Mohammadi).

5-1-3. عملکرد زیست­توده

در این مطالعه کشت خالص جو با متوسط 20/14 تن در هکتار بالاترین عملکرد زیست­توده را به خود اختصاص داد. نتایج همچنین نشان داد که کشت مخلوط اثر منفی بر عملکرد زیست­توده جو داشت؛ به­طوری­که کلیه نسبت­های کشت مخلوط از عملکرد زیست­توده کمتری در­مقایسه­با کشت خالص جو برخوردار بودند، در این بررسی نسبت کشت 600 بوته ماشک+700 بوته جو با متوسط 21/8 تن در هکتار علاوه­بر­اینکه کمترین عملکرد زیست­توده را تولید کرد مقدار این صفت را در­مقایسه­با کشت خالص جو 18/72 درصد کاهش داد.

دلیل کاهش عملکرد زیست­توده در کشت مخلوط می­تواند به­دلیل رقابت برای جذب نور و نیتروژن در مرحلة رویشی و آب در مرحلة پر شدن دانه باشد (et al., 2006 Thorsted)؛ به­طوری­که این رقابت­ها در سطوح 650 بوته ماشک+700 بوته جو به حداکثر خود رسیده و بیشترین اثرات زیان­بار خود را نشان داده­اند. در تحقیقات دیگری نیز بالاترین عملکرد زیستی جو به تیمار کشت خالص جو اختصاص داشت که همسو با نتایج تحقیق حاضر است (Daraei et al., 2008 ; Najafi et al., 2005). در مطالعه­ای دیگر اثر نسبت­های کاشت بر عملکرد زیستی جو معنی­دار بود و با افزایش نسبت کاشت شبدر از عملکرد زیستی جو کاسته شد. در این آزمایش بالاترین عملکرد زیستی جو در کشت خالص این گیاه با متوسط 31/13 تن گزارش شدet al., 2013)  Mohammadi).

6-1-3. عملکرد دانه

نتایج بررسی حاضر نشان داد هیچ یک از نسبت­های کشت مخلوط نتوانستند عملکرد دانه بالاتر از کشت خالص جو تولید کنند و کشت خالص این محصول با متوسط 72/7 تن در هکتار بالاترین عملکرد دانه را تولید کرد. با افزایش تراکم هر دو محصول در سیستم کشت از عملکرد دانه کاسته شد؛ بالاترین مقدار کاهش در نسبت کشت 600 بوته ماشک همراه­با سطوح 300، 500 و 700 بوته جو بسیار محسوس­تر بود. نسبت­های مذکور به­ترتیب با متوسط 16/5، 21/5 و 16/5 تن در هکتار کمترین عملکرد دانه را تولید کردند (جدول 2). بالا بودن اجزای عملکرد در گیاه جو را می­توان به بالا بودن اجزای عملکرد این محصول به­خصوص تعداد سنبله در متر مربع و وزن هزار دانه نسبت داد. کاهش عملکرد دانه در تیمارهای کشت مخلوط در­مقایسه­با کشت خالص را می­توان به افزایش میزان رقابت بین گونه­ای جهت بهره­وری از منابع محیطی و به­علت محدودیت­هایی که برای دو گیاه زراعی که در کشت مخلوط ایجاد می­شود نسبت داد. علت کاهش عملکرد گرامینه­ها در کشت مخلوط با لگوم­های دانه­ای را به رقابت لگوم­ها برای جذب عناصر غذایی یا کمبود انتقال نیتروژن نسبت داده­اند. در کشت مخلوط نخود و جو دلیل کاهش عملکرد دانه در کشت مخلوط نسبت­به تک­کشتی را رقابت بین گونه­ای و کاهش منابع محیطی در دسترس می­دانند (Tuna et al., 2007).

همچنین بعضی از گزارش­ها نشان داده­اند که کشت مخلوط غلات با لگوم­ها موجب بهبود عملکرد دانه در غلات نشده­اند (Sadegpour et al., 2012; Thorsted et al., 2006). گزارش شده است که عملکرد زیستی و دانه جو به­طور معنی­داری تحت تأثیر نسبت­های کشت مخلوط درهم با جو قرار گرفت و بالاترین مقادیر عملکرد زیستی و دانه در جو به کشت خالص این گیاه اختصاص داشت (Asadi et al., 2013). در تحقیقی دیگر نیز در سیستم کشت مخلوط نخود-جو بالاترین عملکرد جو در کشت خالص این محصول ثبت شد (Seyedi et al., 2021).

2-3. صفات مورد بررسی در ماشک

تجزیه واریانس داده­ها نشان داد صفات مورد بررسی در ماشک به­صورت معنی­داری تحت تأثیر نسبت­های کشت مخلوط قرار گرفتند. بین دو سال مورد بررسی و همچنین اثر متقابل تیمارهای سال و نسبت کشت از لحاظ اثر بر صفات مورد مطالعه اختلاف معنی­دار مشاهده نشد (جدول 3).

1-2-3. ارتفاع بوته

مقایسه میانگین اثر نسبت­های کشت مخلوط بر ارتفاع بوته ماشک نشان داد که هیچ­کدام از نسبت­های کاشت نتوانستند ارتفاع بوته را در­مقایسه­با تیمار کشت خالص این محصول افزایش دهند (جدول 4). کشت خالص ماشک با متوسط 46/76 سانتی­متر بالاترین ارتفاع بوته را تولید کرد. در این مطالعه کمترین ارتفاع بوته ماشک در بالاترین تراکم جو و کمترین تراکم ماشک (نسبت کشت 200 بوته ماشک+700 بوته جو) با متوسط 13/55 سانتی­متر ثبت شد (جدول 4). به­نظر می­رسد رقابت گیاهان بر سر نور باعث می­شود گیاهان سرمایه­گذاری بیشتری برای ارتفاع بوته داشته باشند.

2-2-3. تعداد دانه در بوته

نتایج نشان داد که تعداد دانه در بوته ماشک واکنش منفی به تیمارهای کشت مخلوط نشان داد؛ به­طوری­که بالاترین تعداد دانه در تیمار کشت خالص این محصول با متوسط 75/15 و کمترین مقدار در نسبت کشت 200 بوته ماشک+700 بوته جو با متوسط 83/7 دانه ثبت شد (جدول 4). با تغییر نظام کشت از تک­کشتی به کشت مخلوط تعداد دانه در بوته کاهش می­یابد، این کاهش را می­توان به رقابت جو با ماشک بر سر مواد غذایی و سایه­اندازی جو روی ماشک (کاهش نور دریافتی) نسبت داد که سبب کاهش شدت فتوسنتز و تولید کربوهیدرات­ها و در نتیجه کاهش رشد می­شود Jahansooz et al., 2007) ).

3-2-3. وزن هزار دانه

نتایج نشان داد بالاترین وزن هزار دانه با متوسط 61/29 گرم به تیمار کشت خالص ماشک اختصاص داشت. بین تیمار مذکور و تیمار تراکم 200 ماشک+300 بوته جو اختلاف معنی­دار دیده نشد. با افزایش تراکم بوته در هر دو گیاه از وزن هزار دانه کاسته شد؛ به­طوری­که در تیمار تراکم 600 ماشک+700 بوته جو با متوسط 19/17 گرم به حداقل مقدار خود رسید. در این آزمایش گیاه جو گیاه غالب بوده و به­دلیل برتری در توسعه اندام­های هوایی خود، روی ماشک سایه­اندازی داشت. در نتیجه در کشت خالص ماشک رقابت برون­گونه­ای کمتر و وزن هزار دانه بیشتر بود؛ در­حالی­که در گیاه جو برعکس ماشک اتفاق افتاد و بیشترین وزن هزار دانه در کشت مخلوط درهم حاصل شد. بنابراین، کمتر بودن وزن هزار دانه ماشک در شرایط مختلف کشت مخلوط، به انجام اسیمیلاسیون کمتر بر اثر رقابت برون­گونه­ای و سایه­اندازی جو روی ماشک نسبت داد. گزارش شده است با افزایش نسبت حضور ماشک از 25 درصد در کشت مخلوط به 100 درصد در کشت خالص تعداد غلاف، تعداد دانه و وزن هزار دانه ماشک گل­خوشه­ای به­ترتیب برابر با  2/65، 212 و 4/7 درصد کاهش یافت و بیشترین میزان صفات تعداد غلاف (4/18) در بوته، دانه در بوته (45) و وزن هزار دانه (6/41 گرم) در تیمار 50 درصد ماشک+50 درصد جو تولید شد. در این آزمایش گیاه جو به­عنوان گیاه غالب در کشت مخلوط شناخته شد؛ در­حالی­که گیاه ماشک گیاه مغلوب بوده، در نتیجه اجزای عملکرد ماشک در کشت خالص بیشتر از تیمارهای کشت مخلوط بود (Asadi et al., 2013).

4-2-3. عملکرد زیست­توده

در تحقیق حاضر بالاترین عملکرد ×زیستی در گیاه ماشک در تیمار کشت خالص ماشک و تراکم 600 ماشک+300 بوته جو به­ترتیب با متوسط 72/7 و 91/6 تن در هکتار ثبت شد. نتایج همچنین نشان داد با افزایش تراکم هر دو محصول در کشت مخلوط از عملکرد زیستی ماشک کاسته شد و در نسبت کشت مخلوط تراکم 600 ماشک+700 بوته جو با متوسط 60/3 تن در هکتار به حداقل مقدار خود رسید. کاهش عملکرد زیستی ماشک گل­خوشه­ای احتمالاً ناشی از قدرت رقابت کمتر آن در­مقایسه­با جو بود. گزارش شده است که تولید ماده خشک ماشک در کشت مخلوط با جو به­دلیل سایه­اندازی گیاه همراه کاهش یافت
2007)  Kurdali et al.,). در مطالعه­ای دیگر در تیمارهای کشت مخلوط ماشک با یولاف گزارش شد که عملکرد بیولوژیکی هر یک از گیاهان کشت­شده در کشت مخلوط به­طور معنی­داری نسبت­به کشت خالص آنها کاهش یافت 2007) Tuna et al.,).

5-2-3. عملکرد دانه

نتایج مطالعه حاضر نشان داد عملکرد دانه در ماشک واکنش مثبتی نسبت­به تیمارهای کشت مخلوط نشان نداد؛ به­طوری­که با افزایش تراکم هر دو محصول ماشک و جو از عملکرد دانه در این گیاه کاسته شد. نتایج بررسی حاضر حاکی از آن بود که کشت خالص ماشک با متوسط 09/2 تن در هکتار بیشترین و تراکم 600 ماشک+700 بوته جو کمترین عملکرد دانه را به خود اختصاص دادند (جدول 4). بالا بودن عملکرد دانه در تیمار کشت خالص ماشک را می­توان به بالا بودن اجزای عملکرد این محصول مانند تعداد دانه و وزن هزار دانه نسبت داد که بالاترین مقدار این دو جزء عملکرد دانه در تیمار کشت خالص به­دست آمد. با­توجه­به اینکه عملکرد دانه ماشک در کشت خالص به­طور معنی­داری از سایر آرایـش­هـای کاشـت بیشتر بود، به­نظر می­رسد که گیاه ماشک قادر به رشد پایاپای، در کشت مخلوط بـا گیـاه جـو نیسـت و نمی­تواند همگام­با جو به رشد و توسعه اندام­هـای رویشـی و زایشـی خـود بپـردازد. همچنین شاید یکی از دلایل کاهش عملکرد دانه ماشک در کشت مخلوط در­مقایسه­با کشت خالص را بتوان به کاهش فضای لازم برای رشد و به­دنبال آن رقابت به­خاطر آب، مواد غذایی و نور نسبت داد (Jahansooz et al., 2007). علت تولید بیشتر در کشت خالص را به یکنواختی بیشتر محیط نسبت­به کشت مخلوط مربوط می­دانند Chen et al., 2004)). رقابت بین گونه­ای را دلیلی بر افزایش رشد رویشی و کاهش اجزای زایشی دانسته­اند. همچنین بیان کردند که این امر انرژی کسب­شده توسط گونه را به­سمتی سوق می­دهد که بتواند اثرات رقابتی را کاهش و یا حذف کند و در نتیجه میزان انرژی کمتری را به تولید عملکرد اقتصادی اختصاص می­دهد Thorsted et al., 2006)). دلیل کاهش عملکرد بیولوژیکی و اقتصادی در کشت مخلوط افزایشی را بالا بودن رقابت بین گونه­ای در مقایسه با رقابت درون­گونه­ای ذکر کرده­اند. نشان داده شده است که کشت مخلوط یونجه یکساله با جو سبب کاهش معنی­دار عملکرد زیستی و عملکرد دانه یونجه نسبت­به سیستم تک­کشتی آن شده­است (Sadegpour et al., 2012). در مطالعه­ای دیگر عملکرد زیستی و دانه ماشک گل­خوشه­ای به­طور معنی­داری تحت تأثیر نسبت­های کشت مخلوط درهم با جو قرار گرفت؛ به­طوری­که افزایش درصد ماشک از 25 درصد در کشت مخلوط درهم به 100 درصد در کشت خالص منجر به کاهش عملکرد زیستی و دانه به­ترتیب به مقدار 55 و 57 درصد شد. در این آزمایش بالاترین مقادیر عملکرد زیستی و دانه در ماشک گل­خوشه ای با متوسط 5/927 و 6/495 کیلوگرم در هکتار در کشت خالص این گیاه مشاهده شد Khorramdel et al., 2016)).

3-3. نسبت برابری زمین (LER)

در مطالعه حاضر بالاترین مقدار LER جزئی بر اساس عملکرد در جو و ماشک به­ترتیب به مقدار 58/0 و 91/0 در تیمار کشت 200 بوته ماشک+500 بوته جو در متر مربع ثبت شد (جدول 5). در مطالعه حاضر میزان تغییرات LER کل بر اساس عملکرد دانه در محدوده 99/0 تا 49/1 قرار داشت که بیانگر سودمندی تیمارهای کشت مخلوط نسبت­به کشت خالص در بعضی از سطوح است. در این بررسی بالاترین مقدار نسبت برابری زمین (49/1=LER) به تیمار کشت مخلوط تراکم 200 بوته ماشک+500 بوته جو در متر مربع اختصاص یافت که بیانگر برتری 49 درصدی کشت مخلوط در­مقایسه­با کشت خالص دو محصول به­صورت جداگانه است. کمترین مقدار نسبت مذکور نیز در تیمار 400 بوته ماشک+700 بوته جو در متر مربع اختصاص داشت. با بررسی چهار نوع کشت مخلوط تأخیری گندم و ذرت بیان داشتند که نسبت برابری زمین برای کارایی جذب نیتروژن در تمام کشت­های مخلوط تأخیری بزرگتر از یک بود؛ به­طوری­که دامنه نسبت برابری زمین براساس عملکرد دانه بین 2-49/1 قرار داشت. همچنین بالاترین نسبت برابری زمین را بر اساس عملکرد زیستی و دانه به­ترتیب برابر با 21/1 و 20/1 برای 50 درصد ماشک+50 درصد جو گزارش شد
 (Asadi et al., 2013). در تحقیقی دیگر، بیشترین نسبت برابری زمین (35/1) متعلق­به کشت مخلوط درهم 50% جو+50% ماشک بود (Pooryousef & Alizadeh, 2018). بالا بودن نسبت برابری زمین در تیمارهای کشت مخلوط جو-نخود به اثبات رسیده است (Seyedi et al., 2021).

جدول 5. مقایسه میانگین نسبت برابری زمین برای عملکرد دانه در نسبت­های مختلف کشت مخلوط جو بهاره+ماشک.

4. نتیجه­گیری

در تحقیق حاضر عملکرد و اجزای عملکرد دو محصول جو و ماشک واکنش مثبتی به سیستم کشت مخلوط نشان ندادند و بالاترین اجزای مذکور به کشت خالص دو محصول اختصاص داشت. با­این­وجود به­غیر از نسبت کشت 400 بوته ماشک+700 بوته جو در متر مربع، کلیه تیمارهای کشت مخلوط از نسبت برابری زمین بالاتر از یک برخوردار بودند که در مجموع بیانگر سودمندی تیمارهای کشت مخلوط نسبت­به کشت خالص در این مطالعه بود.

5. منابع

Agegnehu, G., Ghizaw, A., & Sinebo, W. (2006(. Yield performance and land-use efficiency of barley and faba bean mixed cropping in Ethiopian highlands. European Journal of Agronomy, 22, 202-207.

Ahmadi, A., Dabbagh Mohammadi Nasab, A., Zehtab Salmasi, S., Amini, R., & Janmohammadi, H. (2010). Evaluation of yield and advantage indices in barley and vetch intercropping. Journal of Sustainable Agriculture and Production Science (Agricultural Science), 20, 78-88.

Ahmadiu ,A., Dabbagh Mohammadi Nasab, A., Zehtab Salmasi, S., Amini, R., Janmohammadi, H., & Nami, F. )2011(. Investigation of light status in sole cropping and intercropping of barley and vetch and its relationship with forage yield. Journal of Sustainable Agriculture and Production Science (Agricultural Science), 20, 53-65.

Anil, L., Park, J., Phipps, R.H., & Miller, F.A. )1998(. Temperate intercropping of cereals for forage: A review of the potential for growth and utilization with particular reference to the UK. Grass Forage Science, 53, 301-317.

Asadi, G.A,. & Khorramdel, S. )2013(. Effects of different ratio of barley and hairy vetch intercropping on yield, plant nitrogen content, weed population and diversity. Journal of Crop Products, 7(1), 131-156.

Asadi, G.A., & Khorramdel, S. )2013(. Effects of different ratio of barley and hairy vetch intercropping on yield, plant nitrogen content, weed population and diversity. Journal of Crop Production, 7(1), 131-156.

Awal, M.A., Koshi, H., & Ikeda, T. )2006(. Radiation interception and use by maize/peanut intercrop canopy. Agricultural and Forest Meteorology, 139, 74-83.

Banik, P., Midya, A., Sarkar, B.K., & Ghose, S.S. )2006(. Wheat and chickpea intercropping systems in an additive experiment. European Journal of Agronomy, 24, 325-332.

Borghi, E., Crusciol, C.A.C., Nascente, A.S., Sousa, V.V., & Martins, P.O. )2013(. Sorghum grain yield, forage biomass production and revenue as affected by intercropping time. European Journal of Agronomy, 51, 130-139.

Chen, C., Westcott, M., Nrill, K., Wichman, D., & Knox, M. )2004(. Row configuration and nitrogen application for barley–pea intercropping in Montana. Agronomy Journal, 96, 1730-1738.

Dapaah, H.K., Asafu Agyei, J.N., Ennin, S.A., & Yamoah, C.Y. )2003(. Yield stability of cassava, maize, soybean and cowpea intercrops. Journal of Agricultural Science, 140, 73-82.

Daraei Mofrad, A.R., Azizi, K., Heidari, S., & Ahmadi, A.R. )2008(. Evaluating the effects of mono- and intercropping of barley with narbon vetch on barley grain yield and weeds growth. Magazine of Daneshvar, 1, 35-44.

Florence, A.M., Higley, L.G., Drijber, R.A., & Francis, C.A. (2019). Lindquist, J.L. Cover crop mixture diversity, biomass productivity, weed suppression, and stability. Plos One, 14, 195-207.

Gao, Y., Duan, A., Sun, J., & Liu, Z. )2009(. Crop coefficient and water-use efficiency of winter wheat/spring maize strip intercropping. Field Crops Research, 111, 65–73.

Habibi, S.D., Kashani, A., Paknejad, F., Jafari, H., Jami Al-Ahmadi, M., Tookalloo, M.R., & Lamei, J. )2010(. Evaluation of hairy vetch (Vicia villosa Roth.) in pure and mixed cropping with barley (Hordeum vulgare L.) to determine the best combination of legume and cereal for forage production. American Journal of Agricultural and Biological Sciences, 5, 169-176.

Ibrahim, M., Ayub, M., Maqbool, M.M., Nadeem, S.M., Haq, T., Hussain, S., Ali, A., & Lauriault, L.M. )2014(. Forage yield components of irrigated maize-legume mixtures at varied seed ratios. Field Crops Research, 169, 140-144.

Jahansooz, M.R., Yunusa, I.A.M., Coventry, D.R., Palmer, A.R., & Eamus, D. )2007(. Radiation- and water-use associated with growth and yields of wheat and chickpea in sole and mixed crops. European Journal of Agronomy, 26, 275–282.

Jaskulska, I., Jaskulski, D., & Gałezewski, L. (2022). Peas and barley grown in the strip-till one pass technology as row intercropping components in sustainable crop production. Agriculture, 12, 229-236.

Khorramdel, F., Sharabi, N.E., & Arslan, A. )2016(. Rainfed veteh-barley mixed cropping in the syriansemi-arid conditions. I. Nitrogen nutrition using15 N isotopic dilution. Plant Soil, 183, 137-148.

Mazaheri, D. )1998(. Intercropping. Tehran University Publications, Tehran.

Mohammadi, S., Khalil Agdam, N., Khoshnejad, A., Pour Yousef, M., & Jalilnejad, N. )2013(. Mixed-cropping and its effects on yield and agronomical traits of barley (Hordeum vulgare L.) and bersim clover (Trifolium alexanderium L.). Journal of Crop Ecophysiology, 7(2), 229-240.

Najafi, A,. & Mohammadi, J. )2005(. Study of yield and yield components in intercropping of sweet corn with green bean. In: 1st International Congress of Pulses Proceeding, Research Center for Plant Sciences, Ferdowsi University of Mashhad. 52, 20-21.

Ofari, F., & Stern, W.R. )1998(. Cereal-legume intercropping systems. Advances in Agronomy, 41, 41-90.

Pooryousef, M., & Alizadeh, K. (2018). Evaluation of different smooth vetch and winter type barley mix cropping systems under Mahabad cold dryland conditions. Iranian Journal of Dryland Agriculture, 7(1), 1-13. (In Persian).

Puzy´nska, K., Puzy´nski, S., Synowiec, A., Bocianowski, J., & Lepiarczyk, A. (2021). Grain yield and total protein content of organically grown oats–vetch mixtures depending on soil type and oats’ cultivar. Agriculture, 11, 79-91.

Reiss, E.R., & Drinkwater, L.E. (2018). Cultivar mixtures: A meta-analysis of the effect of intraspecific diversity on crop yield. Ecological Applications, 28, 62–77.

Sadeghpour, A., & Jahanzad, E. )2012(. Seed yield and yield components of intercropped barley (Hordeum vulgare L.) and annual medic (Medicago scutellata L.). Australian Journal of Agricultural Research, 3, 47-50.

Sainju, U.M., Singh, B.P., Whitehead, W.F., & Wang, S. )2006(. Carbon supply and storage in tilled and non-tilled soils as influenced by cover crops and nitrogen fertilization. Journal of Environmental Management, 35, 1507-1517.

Seyedi, S.M., Eftekhari, M., & Ghadiri, A. (2022). Effect of intercropping with barley (Hordeum vulgare L.) on dryland chickpea (Cicer arietinum L.) yield, land use efficiency and weed control. Crop Production, 15(1), 1-18.

ShakourZadeh, A., Alizadeh, K., Pour Yousef, M., & Ghaffari, A.A. )2012(. Study of density and nixed ratios on forage qualitative and quantitative yield in intercropping of barley and vetch under dryland conditions. Iranian Journal of Dryland Agriculture, 1, 63-74.

Thorsted, M.D., Olesen, J.E., & Weiner, S. )2006(. Width of clover strips and wheat rows influence grain yield in winter wheat/white clover intercropping. Field Crops Research, 95, 280-290.

Tosti, G., Benincasa, P., & Giuiducci, M. (2010). Competition and facilitation in hairy vetch-barley intercrops. Italian Journal of Agronomy, 3, 239-247.

Tsubo, M., Walker, S., & Mukhala, E. )2001(. Comparisons of radiations use efficiency of mono-intercropping systems with different row orientations. Field Crops Research, 71, 17-29.

Tsubo, M., Walker, S., & Ogindo, H.O. )2010(. A simulation model of cereal–legume intercropping systems for semiarid regions: I. Model development. Field Crops Research, 93(1), 10-22.

Tuna, C., & Orak, A. )2007(. The role of intercropping on yield potential of common vetch/oat cultivated in pure stand and mixtures. Journal of Agriculture Biological Science, 2, 14-19.

Yang, F., Huang, S., Gao, R., Liu, W., Yong, T., Wang, X., Wu, X., & Yang, W. )2014(. Growth of soybean seedling in relay strip intercropping systems in relation to light quantity and red: Far- red ratio. Field Crops Research, 155, 245-253.

Zimdahl, R.H. )2007(. Fundamentals of Weed Sciences. Academic Press, New York.