ارزیابی کشت مخلوط افزایشی آفتابگردان با لوبیا چشم بلبلی و سویا در کنترل علف‌های هرز

چکیده

سیستم‌هایکشتمخلوطبا بهره‌گیریبهینهازمنابعآب،نوروعناصرغذایییکیازراهکارهایاساسیبرایرسیدنبهکشاورزیپایدار هستند. در همین راستا آزمایشی مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار و 14 تیمار به منظور ارزیابی کشت مخلوط افزایشی آفتابگردان با لوبیا چشم بلبلیو سویا در کنترل علف‌های هرز انجام گرفت. ‌تیمارهای آزمایش شامل کشت‌های خالص هر یک از گیاهان آفتابگردان، سویا و لوبیا چشم بلبلی در شرایط تداخل و کنترل تمام فصل علف‌های هرز و کشت مخلوط آفتابگردان (در تراکم معمول) با تراکم‌های 20، 30، 40 و 50% تراکم تک کشتی هریک از گیاهان سویا و لوبیا چشم بلبلی بودند. نتایج آزمایش نشان داد که بیشترین مقدار عملکرد دانه هر سه گیاه آفتابگردان، سویا و لوبیا چشم بلبلی (بترتیب 4404، 3351 و 872 کیلوگرم در هکتار) در تیمار تک کشتی آنها در شرایط کنترل تمام فصل علف های هرز بدست آمد. همچنین با افزایش سهم کاشت سویا و لوبیا چشم بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان، تراکم و زیست توده علف‌های هرز بطور معنی‌داری کاهش پیدا کرد؛ بطوریکه کمترین مقدار این صفات علف‌هرز درتیمار 50% لوبیا چشم بلبلی و سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان دیده شد.بالاترین مقدار نسبت برابری زمین (54/2) در تیمار کشت خالص لوبیا چشم بلبلی در شرایط کنترل تمام فصل علف‌های هرز و کمترین مقدار آن (29/1) در کشت خالص آفتابگردان در شرایط کنترل تمام فصل علف‌های هرز دیده شد. همچنین بیشترین مقدار مجموع ارزش نسبی (29/1) در تیمار کشت خالص آفتابگردان در شرایط کنترل علف‌های هرز و کمترین مقدار آن (03/0) در الگوی کشت خالص لوبیا چشم بلبلی در شرایط تداخل تمام فصل علف‌های هرز مشاهده شد. مقدار حاصل شده مجموع ارزش نسبی در الگوهای تک کشتی در شرایط کنترل علف‌های هرز بیشتر از شرایط تداخل علف‌های هرز بدست آمد. همچنین بالاترین مجموع ارزش نسبی از بین الگوهای تک‌کشتی، به‌ترتیب در آفتابگردان، سویا و لوبیا چشم‌بلبلی حاصل شد. در مجموع تیمارهای مخلوط افزایشی آفتابگردان با 50% لوبیاچشم بلبلی و سویا بهترین تیمارها بودند.

واژه‌های کلیدی: کشت مخلوط افزایشی، تک کشتی، تداخل، مجموع ارزش نسبی، نسبت برابری زمین

فهرست مطالب

عنوانشماره صفحه

فصل اول- مقدمه و کلیات

1-1-مقدمه............................................... 2

1-2-فرضیات تحقیق........................................ 3

1-3-اهداف تحقیق......................................... 3

1-4-کلیات............................................... 4

1-4-1- کشاورزی پایدار................................... 4

1-4-2- کشت مخلوط........................................ 4

1-4-3- تاریخچه کشت مخلوط................................ 4

1-4-4- چند کشتی......................................... 5

1-4-5- انواع روش‌های چند کشتی............................ 5

1-4-5-1- چند کشتی متوالی یا پی‌در‌پی...................... 5

1-4-5-2- کشت دوگانه..................................... 5

1-4-5-3- کشت سه‌گانه..................................... 6

1-4-5-4- کشت چهارگانه................................... 6

1-4-5-5- چندکشتی همزمان................................. 6

1-4-5-6- کشت درهم....................................... 6

1-4-5-7- کشت مخلوط ردیفی................................ 7

1-4-5-8- کشت مخلوط نواری................................ 7

1-4-5-9- کشت راهرویی یا جنگل زراعی...................... 7

1-4-5-10- کشت تأخیری.................................... 7

1-4-6- مزایای کشت مخلوط................................. 7

1-4-6-1- افزایش عملکرد در واحد سطح...................... 7

1-4-6-2- بهبود کیفی محصول............................... 7

1-4-6-3-ثبات عملکرد و کاهش خطرات احتمالی................ 8

1-4-6-4- حداکثر استفاده از منابع موجود.................. 8

1-4-6-5- بهبود حاصلخیزی خاک............................. 9

1-4-6-6- حفاظت از باد و سرما............................ 9

1-4-6-7-حفاظت از گرما و نور شدید........................ 9

1-4-6-8-افزایش پروتئین محصول............................ 10

عنوان شماره صفحه

1-4-6-9-قیم شدن برای گیاه همجوار........................ 10

1-4-6-10-کاهش نفخ دام................................... 10

1-4-6-11-استفاده بهینه از زمین‌های غیر مکانیزه........... 10

1-4-6-12-کاهش خسارت ناشی از آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز. 10

1-4-7- محدودیت‌های کشت مخلوط............................. 11

1-4-7-1-رقابت برون گونه ای.............................. 11

1-4-7-2- اثرات سوء ترشحات ریشه‌ای (دگرآسیبی)............. 12

1-4-7-3- محدودیت کاربرد ادوات کشاورزی................... 12

1-4-8- عوامل موثر در کشت مخلوط.......................... 12

1-4-8-1- تراکم گیاهی.................................... 12

1-4-8-2- آرایش فضایی.................................... 13

1-4-8-3- ویژگی‌های گیاهی................................. 13

1-4-8-4- زمان نسبی کاشت................................. 13

1-4-9- سیستم‌های کشت مخلوط برخوردار از لگوم.............. 13

1-4-10- گیاهان مورد مطالعه.............................. 14

1-4-10-1- آفتابگردان.................................... 14

1-4-10-1-1- منشا و اهمیت................................ 14

1-4-10-2- لوبیا چشم بلبلی............................... 14

1-10-3- سویا............................................ 15

1-10-3-1- تاریخچه سویا.................................. 15

1-10-3-2- اهمیت سویا.................................... 15

1-10-3-3- گیاهشناسی سویا................................ 15

فصل دوم: بررسی منابع

2-1- کشت مخلوط.......................................... 17

2-1-1- عملکرد و اجزای عملکرد............................ 17

2-1-2- نسبت برابری زمین (LER)........................... 19

2-1-3- کنترل علف‌های هرز................................. 22

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-1- مکان و زمان اجرای طرح.............................. 25

3-2- ابعاد و مشخصات آماری طرح........................... 25

3-3- آماده‌سازی زمین..................................... 25

3-4- کاشت و داشت........................................ 26

3-5- نمونه‌برداری‌ها...................................... 26

3-5-1- صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد گیاهان زراعی 26

3-5-1-1- ارتفاع بوته.................................... 26

3-5-1-2- عملکرد بیولوژیک................................ 26

3-5-1-3- تعداد غلاف در بوته (برای سویا و لوبیا چشم بلبلی)26

3-5-1-4- تعداد دانه در غلاف (برای سویا و لوبیا چشم بلبلی)26

3-5-1-5- قطر طبق........................................ 26

3-5-1-6-تعداد دانه(برای آفتابگردان)..................... 26

3-5-1-7- تعداد دانه پر(برای آفتابگردان)................. 26

3-5-1-8- درصد پوکی دانه(برای آفتابگردان)................ 27

3-5-1-9- عملکرد دانه.................................... 27

3-5-1-10- شاخص برداشت................................... 27

3-5-1-11- وزن صد دانه................................... 27

3-5-2-صفات علف های هرز.................................. 27

3-5-2-1- تعیین گونه‌های علف‌های هرز....................... 28

3-5-2-2- تعیین تراکم علف‌های هرز......................... 28

3-5-2-3- تعیین وزن خشک علف‌های هرز....................... 28

3-6-شاخص های ارزیابی کشت مخلوط.......................... 28

3-7- محاسبات آماری...................................... 29

فصل چهارم: نتایج

4-1- آفتابگردان......................................... 31

4-1-1- عملکرد دانه...................................... 31

4-1-2- قطر طبق.......................................... 33

4-1-3- ارتفاع بوته...................................... 33

4-1-4- شاخص برداشت...................................... 34

4-1-5- تعداد دانه....................................... 35

4-1-6- تعداد دانه پر.................................... 36

4-1-7- درصد پوکی دانه................................... 37

4-1-8- وزن صد دانه...................................... 38

4-1-9- عملکرد بیولوژیک.................................. 39

4-2- لوبیا چشم‌بلبلی..................................... 40

4-2-1- عملکرد دانه...................................... 40

4-2-2- تعداد غلاف در بوته................................ 42

4-2-3- تعداد دانه در غلاف................................ 43

4-2-4- وزن صد دانه...................................... 44

4-2-5- شاخص برداشت...................................... 45

4-2-6- عملکرد بیولوژیک.................................. 46

4-2-7- ارتفاع بوته...................................... 47

4-3-سویا................................................ 48

4-3-1- عملکرد دانه...................................... 48

4-3-2-تعداد غلاف در بوته................................. 50

4-3-3- تعداد دانه در غلاف................................ 50

4-3-4-وزن صد دانه....................................... 51

4-3-5-شاخص برداشت....................................... 52

4-3-6-عملکرد بیولوژیک................................... 52

4-3-7- ارتفاع بوته...................................... 53

4-4- تراکم و زیست توده علف‌های هرز....................... 54

4-4-1- تراکم علف‌های هرز پهن برگ......................... 54

4-4-2- تراکم علف‌های هرز باریک برگ....................... 56

4-4-3- تعداد کل علف‌های هرز.............................. 57

4-4-4- زیست توده علف‌های هرز پهن برگ..................... 58

4-4-5- زیست توده علف‌های هرز باریک برگ................... 59

4-4-6- زیست توده کل علف‌های هرز.......................... 60

4-5- ارزیابی کشت مخلوط.................................. 62

4-5-1- نسبت برابری زمین (LER)........................... 62

4-5-1-1- LER جزئی آفتابگردان............................ 62

4-5-1-2- LER جزئی سویا.................................. 63

4-5-1-3- LER جزئی لوبیا چشم بلبلی....................... 64

4-5-1-4- LER کل......................................... 65

4-5-2- ضریب تهاجم (A)................................... 66

4-5-3- افت واقعی عملکرد (AYL).......................... 67

4-5-3-1- AYL جزئی آفتابگردان........................... 67

4-5-3-2- AYL جزئی لگوم................................. 69

4-5-3-3- AYL کل........................................ 70

4-5-4- نسبت رقابتی (CR)................................. 71

4-5-4-1- CR جزئی آفتابگردان............................. 71

4-5-4-2- CR جزئی لگوم................................... 72

4-5-5- سودمندی مخلوط (IA)............................... 73

4-5-5-1- IA جزئی آفتابگردان............................. 73

4-5-5-2- IA جزئی لگوم................................... 74

4-5-5-3- IA کل.......................................... 75

4-5-6- ضریب ازدحام نسبی (RCC).......................... 76

4-5-6-1- RCC جزئی آفتابگردان........................... 76

4-5-6-2- RCC جزئی لگوم................................. 77

4-5-6-3- RCC کل........................................ 78

4-5-7- مزیت پولی مخلوط (MAI)............................ 79

4-5-8- مجموع ارزش نسبی (RVT)............................ 80

4-5-9- شاخص بهره‌وری سیستم (SPI)......................... 81

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1- آفتابگردان......................................... 83

5-1-1- عملکرد دانه...................................... 83

5-1-2- قطر طبق.......................................... 83

5-1-3- ارتفاع بوته...................................... 83

5-1-4- شاخص برداشت...................................... 84

5-1-5- تعداد دانه....................................... 84

5-1-6- تعداد دانه پر.................................... 84

5-1-7- درصد پوکی دانه................................... 85

5-1-8- وزن صد دانه...................................... 85

5-1-9- عملکرد بیولوژیک.................................. 85

5-2- لوبیا چشم‌بلبلی..................................... 85

5-2-1- عملکرد دانه...................................... 85

5-2-2- تعداد غلاف در بوته................................ 86

5-2-3- تعداد دانه در غلاف................................ 86

5-2-4- وزن صد دانه...................................... 86

5-2-5- شاخص برداشت...................................... 86

5-2-6- عملکرد بیولوژیک.................................. 86

5-2-7- ارتفاع بوته...................................... 87

5-3-سویا................................................ 87

5-3-1- عملکرد دانه...................................... 87

5-3-2- تعداد غلاف در بوته............................... 87

5-3-3- تعداد دانه در غلاف............................... 87

5-3-4- وزن صد دانه...................................... 88

5-3-5- شاخص برداشت...................................... 88

5-3-6- عملکرد بیولوژیک.................................. 88

5-3-7- ارتفاع بوته...................................... 88

5-4- تراکم و زیست توده علف‌های هرز....................... 89

5-4-1- تعداد کل علف‌های هرز.............................. 89

5-4-2- زیست توده کل علف‌های هرز.......................... 89

5-5- ارزیابی کشت مخلوط.................................. 89

5-5-1- نسبت برابری زمین (LER)........................... 89

5-5-1-1- LER جزئی آفتابگردان............................ 90

5-5-1-2- LER جزئی سویا.................................. 90

5-5-1-3- LER جزئی لوبیا چشم بلبلی....................... 90

5-5-1-4- LER کل......................................... 90

5-5-2- ضریب تهاجم (A)................................... 91

5-5-3- افت واقعی عملکرد (AYL).......................... 91

5-5-3- 1- AYL جزئی آفتابگردان.......................... 91

5-5-3-2- AYL جزئی لگوم................................. 91

5-5-3- 3- AYL کل....................................... 91

5-5-4-نسبت رقابتی (CR).................................. 92

5-5-4-1- CR جزئی آفتابگردان............................. 92

5-5-4-2- CR جزئی لگوم................................... 92

5-5-5- سودمندی مخلوط (IA)............................... 93

5-5-5-1- IA جزئی آفتابگردان............................. 93

5-5-5-2- IA جزئی لگوم................................... 93

5-5-5-3- IA کل.......................................... 93

5-5-6-ضریب ازدحام نسبی (RCC)........................... 93

5-5-6-1- RCC جزئی آفتابگردان........................... 93

5-5-6-2- RCC جزئی لگوم................................. 94

5-5-6-3- RCC کل........................................ 94

5-5-7- مزیت پولی مخلوط (MAI)............................ 94

5-5-8- مجموع ارزش نسبی (RVT)............................ 95

5-5-9- شاخص بهره‌وری سیستم (SPI)......................... 95

نیجه‌گیری نهایی.......................................... 96

پیشنهادات............................................... 97

فهرست منابع............................................. 99

فهرست اشکال

عنوان شماره صفحه

شکل 4-1- مقایسه میانگین عملکرد دانه آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 32

شکل 4-2 مقایسه میانگین قطر طبق آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 33

شکل 4-3- مقایسه میانگین ارتفاع آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 34

شکل 4-4- مقایسه میانگین شاخص برداشت آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 35

شکل 4-5- مقایسه میانگین تعداد دانه آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 36

شکل 4-6- مقایسه میانگین تعداد دانه پر آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 37

شکل 4-7- مقایسه میانگین درصد پوکی دانه آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 38

شکل 4-8- مقایسه میانگین وزن صد دانه آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 39

شکل 4-9- مقایسه میانگین عملکرد بیولوژیک آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 40

شکل 4-10- مقایسه میانگین عملکرد دانه لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 42

شکل 4-11- مقایسه میانگین تعداد غلاف لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 43

شکل 4-12- مقایسه میانگین تعداد دانه در غلاف لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان........................................... 44

شکل 4-13- مقایسه میانگین وزن صد دانه لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 45

شکل 4-14- مقایسه میانگین شاخص برداشت لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 46

شکل 4-15- مقایسه میانگین عملکرد بیولوژیک لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان........................................... 47

شکل 4-16- مقایسه میانگین ارتفاع بوته لوبیا چشم‌بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 48

شکل 4-17- مقایسه میانگین عملکرد دانه سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان........................................................ 48

شکل 4-18- مقایسه میانگین تعداد غلاف سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان50

شکل 4-19- مقایسه میانگین تعداد دانه در غلاف سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 51

شکل 4-20- مقایسه میانگین وزن صد دانه سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان........................................................ 51

شکل 4-21- مقایسه میانگین شاخص برداشت سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان........................................................ 52

شکل 4-22- مقایسه میانگین عملکرد بیولوژیک سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 53

شکل 4-23- مقایسه میانگین ارتفاع سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان 54

شکل 4-24- مقایسه میانگین تراکم پهن برگ‌ها در کشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی.................................. 56

شکل 4-25 مقایسه میانگین تراکم باریک برگ‌ها در کشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی.................................. 57

شکل 4-26- مقایسه میانگین تراکم کل علف های هرز درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................... 58

شکل4-27-مقایسه میانگین زیست توده پهن برگ‌های هرز درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................... 59

شکل4-28-مقایسه میانگین زیست توده باریک برگ های هرز درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیاچشم بلبلی..................... 60

شکل 4-29- مقایسه میانگین زیست توده کل علف‌های هرز درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................... 61

شکل 4-30- مقایسه میانگین LER جزئی آفتابگردان درکشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 63

شکل 4-31- مقایسه میانگین LER جزئی سویا درکشت مخلوط با آفتابگردان 64

شکل 4-32- مقایسه میانگین LER جزئی لوبیا چشم بلبلی درکشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 65

شکل 4-33- مقایسه میانگین LER کل درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 66

عنوانشماره صفحه

شکل 4-34- مقایسه میانگین ضریب تهاجم (A) درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 85

شکل 4-35- مقایسه میانگین AYL جزئی آفتابگردان درکشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 86

شکل 4-36- مقایسه میانگین AYL جزئی لگوم درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 87

شکل 4-37- مقایسه میانگین AYL کل درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 88

شکل 4-38- مقایسه میانگینCR جزئی آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 90

شکل 4-39- مقایسه میانگینCR جزئی لگوم در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی........................................ 90

شکل 4-40- مقایسه میانگینIA جزئی آفتابگرداندر کشت مخلوطبا سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 92

شکل 4-41- مقایسه میانگینIA جزئی لگوم در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 93

شکل 4-42- مقایسه میانگینIA کل در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 94

شکل 4-43- مقایسه میانگینRCC جزئی آفتابگرداندر کشت مخلوطبا سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 95

شکل 4-44- مقایسه میانگینRCC جزئی لگوم در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی........................................ 96

شکل 4-45- مقایسه میانگینRCC کل در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی.......................................... 96

شکل 4-46- مقایسه میانگینMAIدر کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 97

شکل 4-47- مقایسه میانگینRVTدر کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 98

شکل 4-48- مقایسه میانگینSPIدر کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 99

فهرست جداول

عنوان شماره صفحه

جدول 3-1- برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل آزمایش.. 25

جدول 4-1- تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات بررسی شده آفتابگردان در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................... 32

جدول 4-2- تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات بررسی شده لوبیا چشم بلبلی در کشت مخلوط با آفتابگردان.............................. 41

جدول 4-3- تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات بررسی شده سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان .......................................... 49

جدول 4-4- تجزیه واریانس میانگین مربعات صفات بررسی شده علف های هرز در کشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیاچشم بلبلی........... 55

جدول 4-5- تجزیه واریانس LER جزئی آفتابگردان درکشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 62

جدول 4-6- تجزیه واریانس LER جزئی سویا و لوبیا چشم بلبلی درکشت مخلوط با آفتابگردان.............................................. 63

جدول 4-7- تجزیه واریانس LER کل درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 65

جدول 4-8- تجزیه واریانس ضریب تهاجم (A) درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 66

جدول 4-9- تجزیه واریانس AYL جزئی آفتابگردان درکشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم بلبلی......................................... 68

جدول 4-10- تجزیه واریانس AYL جزئی لگوم درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی....................................... 69

جدول 4-11- تجزیه واریانس AYL کل درکشت مخلوط آفتابگردان با سویا و لوبیا چشم بلبلی............................................... 70

جدول 4-12- تجزیه واریانس CR جزئی آفتابگردان و لگوم در کشت مخلوط با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی........................................ 71

جدول 4-13- تجزیه واریانسIA جزئی آفتابگرداندر کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................... 73

جدول 4-14- تجزیه واریانسIA جزئی لگوم در کشت مخلوطبا سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 74

جدول 4-15- تجزیه واریانس IA کل در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی................................................ 75

جدول 4-16- تجزیه واریانس RCC جزئی آفتابگردان،لگوم و کل در کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی..................... 77

جدول 4-17- تجزیه واریانس MAI، RVT و SPIدر کشت مخلوطآفتابگردان با سویا و لوبیا چشم‌بلبلی........................................ 79

فصل اول

مقدمه و کلیات

1-1-مقدمه

امروزه جهان با مشکل بزرگ رشد جمعیت مواجه است که یکی از پیامدهای آن کمبود غذا می‌باشد و تأمین غذای این جمعیت رو به رشد به بخش کشاورزی مربوط می‌شود. افزایش جمعیت سبب شده است تا کودهای شیمیایی، سموم دفع آفات نباتی، فراورده‌های هورمونی و سایر عوامل خطرزا برای محیط‌زیست به صورت کنترل نشده و بی‌رویه به بخش کشاورزی وارد شوند تا این بخش بتواند به تقاضای رو به رشد مواد غذایی پاسخ دهد. در سالهای اخیر به علت مشکلاتی که در اثر کاربرد بیرویه مواد شیمیایی در کشاورزی و روشهای رایج تولید مواد غذایی بروز کرده است توجه مضاعفی به کشاورزی پایدار معطوف شده است (توحیدی نژاد و همکاران، 1383).

کشاورزی پایدار (Sustainable Agriculture) نوعی کشاورزی است که در جهت منافع انسان بوده، کارایی بیشتری در استفاده از منابع دارد و با محیط در توازن است. استفاده مناسب از عوامل محیطی و زارعی همراه با تغییر الگوی کشت، از جمله روش‌های مدیریتی است که باعث بهبود عملکرد گیاهان زراعی و پایداری در کشاورزی خواهد شد. چند کشتی (Multiple Cropping) و کشت مخلوط (Intercropping) یکی از راه‌های رسیدن به کشاورزی پایدار (معافی و موکارلی، 2003؛ توحیدی نژاد و همکاران، 1383) و یکی از قدیمی‌ترین و گسترده‌ترین عملیات مورد استفاده در سامانه‌های کشاورزی کم نهاده در بسیاری از مناطق جهان است (لیتورجدیس و همکاران، 2011).

کشت مخلوط به روشی از کشت که بر مبنای استفاده حداکثر از پتاسل‌های محیطی، از طریق کشت توأم یا متوالی دو یا چند گیاه زراعی که از لحاظ زمان کاشت و برداشت و نحوه رشد متفاوت هستند اطلاق می‌شود. محققین بسیاری در مطالعات خود از دستیابی به عملکرد بیشتر به‌عنوان برتری‌های کشت مخلوط نسبت به کشت خالص اشاره داشته‌اند. از دلایل دیگر برتری نظام مخلوط نسبت به تک کشتی کاهش آفات و بیماری‌ها، حفاظت خاک، بهبود راندمان استفاده از منابع (آب، عناصر غذایی و نور)، کاهش ریسک تولید و کاهش خسارت علف‌های هرز است (بولسون، 1997؛ هیمس، 1999؛ ریجنتجس و همکاران، 1992). این سیستم‌های زراعی همچنین ریسک تولید محصولات را چه به لحاظ تأثیر شرایط غیرقابل‌پیش‌بینی اقلیمی و چه شرایط پر نوسان بازار، کاهش داده و در مجموع به پایداری بیشتر سیستم‌های معیشتی کشاورزی می‌انجامد (بهشتی و همکاران، 1389؛ اینال و همکاران، 2007).

انتخاب گیاهان مناسب در کشت مخلوط از اهمیت خاصی برخوردار است. در طراحی یک نظام کشت مخلوط انتخاب نوع گونه‌ها به نحوی که اثرات تکمیل‌کنندگی بر یکدیگر داشته باشند، شرط اصلی موفقیت می‌باشد که لازمه این کار شناخت کامل گیاه در ارتباط با نیازهای اکولوژیکی آن و نحوه واکنش آن به محیط است (موشاگالوسا و همکاران، 2008). معمولاً افزایش عملکرد در نظام کشت مخلوط، زمانی ایجاد میشود که گیاهان تشکیل‌دهنده مخلوط از نظر نحوه و میزان استفاده از منابع با یکدیگر کاملاً متفاوت باشند (بومن و همکاران، 2002). بر همین اساس استفاده از گونه‌های گیاهی با فنولوژی و خصوصیات مورفولوژیکی متفاوت که کمترین رقابت را در یک آشیانه اکولوژیکی ثابت چه از نظر عوامل محیطی چه از نظر زمان با هم ایجاد کنند گام مهمی در موفقیت کشت مخلوط محسوب می‌شود (موشاگالوسا و همکاران، 2008). ‌

آفتابگردان، پنجمین گیاه مهم در تولید روغن خوراکی محسوب می‌شود و حدود 2/8% از کل تولید دانه‌های روغنی جهان را تشکیل می‌دهد (‌خواجه پور، 1383). بقولات نیز در جیره غذایی انسان، تغذیه دام و افزایش حاصلخیزی خاک نقش مهمی ایفا می‌کنند (نلسون و همکاران، 2003)، لذا استفاده از آن‌ها در کشت مخلوط بسیار مفید خواهد بود. لوبیا چشم بلبلی از جمله حبوباتی است که در کشورهای گرمسیری و نیمه گرمسیری کشت و کار می‌شود و یک منبع تغذیه‌ای مهم به شمار می‌آید (سینگ و همکاران 1997). سویا نیز یکی از مهم‌ترین گیاهان روغنی دنیاست و دانه‌ خشک آن با داشتن 20-14% روغن و 40-30% پروتئین، اهمیت ویژه‌ای در تغذیه‌ انسان، دام و طیور دارد (لطیفی، 1372).

کنترل علف‌های هرز به‌عنوان یکی از مزایای کشت مخلوط برشمرده شده است. علف‌های هرز مهم‌ترین عامل محدودیت در سیستم‌های کشاورزی می‌باشند و اگر در مزارع کنترل نشوند، عملکرد گیاهان زراعی بسته به توان رقابتی آنها 100-10% کاهش می‌یابد (رحیمیان و شریعتی، 1378). در کشت مخلوط به‌دلایل مختلف از جمله افزایش پوشش گیاهی، افزایش رقابت، میزان و هجوم علف‌های هرز به نحو بارزی کاهش می‌یابد. از این‌رو کشت مخلوط می‌تواند بطور قابل ‌توجهی از میزان کاربرد علف‌کش‌ها بکاهد و این امر علاوه بر ارزش اقتصادی از اهمیت زیست‌محیطی بسزایی نیز برخوردار است. لذا با توجه به اهمیت کشت مخلوط در راستای تحقق اهداف کشاورزی پایدار و اهمیت گیاهان یادشده (لوبیا چشم بلبلی، سویا و آفتابگردان)، در این پژوهش به بررسی کشت مخلوط افزایشی لوبیا چشم بلبلی و سویا با آفتابگردان با تأکید بر کنترل علف‌های هرز در این سیستم کشت پرداخت شده است.

1-2-فرضیات تحقیق

1- کشت مخلوط افزایشی آفتابگردان با لوبیا چشم بلبلی و سویا نسبت به تک‌کشتی کارآمدی بالاتری دارد.

2- لوبیا چشم بلبلی به دلیل سرعت رشد بالاتر نسبت به سویا در مدیریت علف‌های هرز آفتابگردان، موثرتر خواهد بود.

3- علف‌های هرز از تنوع و تعداد کمتری در تیمارهای کشت مخلوط (به‌خصوص در تراکم‌های بالاتر لوبیا چشم بلبلی و سویا) در مقایسه با کشت خالص برخوردار خواهند بود.

1-3- اهداف تحقیق

1- مقایسه کارایی گیاهان لوبیا چشم بلبلی و سویا در کشت مخلوط با آفتابگردان در مدیریت علف‌های هرز آفتابگردان

2- بررسی عملکرد و اجزاء عملکرد گیاهان لوبیا چشم بلبلی، سویا و آفتابگردان در کشت مخلوط لوبیا چشم بلبلی و سویا با آفتابگردان

3- تعیین مناسب‌ترین تراکم گیاهان لوبیا چشم بلبلی و سویا در کشت مخلوط افزایشی با آفتابگردان در کنترل موثر علف‌های هرز

1-4-کلیات

1-4-1- کشاورزی پایدار

چند کشتی و کشت مخلوط، یکی از راه‌های رسیدن به کشاورزی پایدار است. عملکرد بیشتر بدون افزایش نهاده‌های کشاورزی، کنترل طبیعی علف‌های هرز، ایجاد خرد اقلیم (Microclima) مناسب، کاهش خطرات آفات و بیماری‌ها همگی از مزایایی هستند که پایداری کشت مخلوط را تایید می‌نماید (مظاهری، 1366).

کشت مخلوط بعنوان نمونه‌ای از نظام‌های پایدار در کشاورزی اهدافی نظیر ایجاد تعادل اکولوژیک، بهره‌برداری بیشتر از منابع، افزایش کمیت و کیفیت محصول و کاهش خسارت آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز را دنبال می‌کند (لیتورجیدیس و همکاران، 2007). به علاوه این نظام‌ها برخلاف نظام‌های تک کشتی در راستای اصول اکولوژیک پیش می‌روند و در صورت بهره‌گیری مؤثر و گسترده از آنها ثبات و پایداری نظام‌های کشاورزی بویژه در شرایط کم نهاده افزایش می‌یابد (اوفوری و استرن، 1987؛ جوانشیر و همکاران، 1379). علت افزایش محصول در کشت مخلوط، استفاده بیشتر از عامل‌های محیطی مانند آب، مواد غذایی و نور است (مظاهری، 1377).

1-4-2-کشت مخلوط

زراعت مخلوط یکی از ‌ارزانترین و قابل دسترسترین روشها برای افزایش تولید محصولات زراعی است. بسیاری از کشاورزان جهان از این موضوع آگاهی دارند و آن را مورد استفاده قرار میدهند. در برزیل 67 و 68% از کشاورزانی که به‌ترتیب لوبیا و ذرت کشت میکنند، از سیستمهای زراعت مخلوط استفاده میکنند (کوچکی و همکاران، 1385).

بر اساس پیشبینی فرانسیس (1996)، 60% ذرت و 80% لوبیای کشت شده در مناطق گرمسیری آمریکای لاتین بهصورت زراعت مخلوط انجام میشود. زراعت مخلوط در آفریقا بعنوان رایجترین سیستم کشت است. بعنوان مثال، 92% لوبیا چشمبلبلی، 95% بادام زمینی (Arachishypogaea)، 89% ارزن (Panucummiliaceum) و 75% ذرت کشت شده در نیجریه بصورت زراعت مخلوط است. با وجود اینکه زراعت مخلوط عموماً در مزارع کوچک و با حداقل مکانیزاسیون و پیشرفت‌های فناوری انجام می‌شود، اما برتری عملکرد در زراعت مخلوط به هیچ وجه به این شرایط محدود نمیشود (کوچکی و همکاران، 1385).

1-4-3-تاریخچه کشت مخلوط

در ابتدای تاریخ زراعت، مزارع بصورت چند کشتی بوده و حداقل این است که علفهای هرز همراه گیاه اصلی رشد می‌کنند. اگرچه علفهای هرز باعث کاهش محصول میگردند، ولی گاهی اوقات باعث انتقال ژن (Geneflow) مفید به گیاه اصلی شده و نیز زمانی خود علفهرز به‌عنوان گیاه اصلی شناخته می‌شود. مثلاً چاودار (Secale cereale) و یولاف که ابتدا از علفهای هرز مزارع گندم و جو خاورمیانه و اروپای شرقی شمرده میشدند، امروزه جزء گیاهان زراعی غلات محسوب می‌شوند (مظاهری، 1377).

پایهگذاری کشاورزی مدرن تککشتی بر اساس استفاده از حداکثر نهادهها در یک مدت کوتاه صورت گرفته است. تأکید بر صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش تلفات آن به بکارگیری منابع قابل دسترس طبیعی دارد (غدیری، 1381) و به جای این طرز فکر که اهداف بوم شناختی و اقتصادی با یکدیگر در تعارض میباشند، به این نکته توجه دارند که نظامهای اقتصادی بر نظامهای حامی ‌حیات اکولوژیک خود متکی هستند و اندیشه مکمل بودن سرمایه طبیعی و سرمایه بشری را ترویج میکنند (نوجوان، 1380).

رویش گیاهان بصورت توأم سابقه طولانی داشته و احتمالاً تاریخ آن به نخستین دوره‌هایی که بشر با کشاورزی آشنا گردیده بر میگردد. کشت گیاهان زراعی بصورت توأم از مناطق استوایی شروع شده است. ناحیه آمازون و حوضه رودخانههای زهکشی‌شده منطقه Orinocoبه‌عنوان یک مرکز زراعت چندکشتی، مرکب از گیاهان غدهای و دانهای شناسایی شده است و با افزایش ارتفاع از سطح دریا در مناطق استوایی تعداد گونه‌های ترکیب‌شونده در مخلوط کاهش مییابد (مظاهری، 1377).

کشاورزی سنتی ایران بر پایه استفاده حداکثر از عوامل محیطی بوده و استفاده از روابط بین گیاهان و مبارزه با آفات و بیماریها به کشت مخلوط مبادرت میورزیدند. در همین زمینه ستوهیان (1370) به چند مورد از این نوع زراعت اشاره میکند: بعنوان مثال برای تولید خربزه (Cucumismelo) آن را میان ریشههای خارشتر (Alhagi camelorum) می‌کاشتند.‌‌‌‌‌خارشتر با داشتن ریشههای عمیق از آب‌های تحت‌الارض استفاده کرده و با کمک این رطوبت بذر خربزه نیز سبز میشد. کشاورزان ایرانی معتقدند که بین بعضی از گیاهان رابطه عاطفی خاص وجود دارد و این گیاهان در جوار یکدیگر محصول بیشتری تولید میکنند. مثلاً کاشت یونجه و جو و کشت بذر خیس شده درخت سرو (Cupressussempervirens) در مزرعه غلات باعث ازدیاد کیفی و کمی ‌هر دو گیاه میشود (مظاهری، 1377).

1-4-4-چند کشتی

چند کشتی و یا به عبارتی دیگر کشت مخلوط، عبارت از تولید دو یا چند محصول بطور همزمان در یک قطعه زمین است که به منظور افزایش نسبت برابری زمین انجام میگیرد و نشان میدهد طبیعت همواره ترکیب گونهها را بر تکگونهای ترجیح میدهد (باومن و همکاران، 2002). این مطلب منطبق با تعریفی از توسعه پایدار است که میگوید: توسعه پایدار، توسعهای است که نیازهای حال حاضر را برآورده کند، بدون آنکه توانایی نسلهای آتی را در برآوردن نیازهای خود به مخاطره اندازد (راشد محصل و حسینی، 1386).

1-4-5-انواع روش‌های چند کشتی

1-4-5-1-چند کشتی متوالی(Sequential Cropping)

در این نوع زراعت گیاهان مختلف در یک سال زراعی بطور متوالی کاشته میشوند. در این الگو هر گیاه پس از برداشت گیاه قبلی کاشته میشود. افزایش محصول در این سیستم فقط در بعد زمان است و هیچ نوع رقابتی بین گیاهان وجود ندارد (آلتری و لیبمن، 1994).

1-4-5-2-کشت دوگانه (Dobble Cropping)

کاشت دو گیاه در یک سال زراعی و یک قطعه زمین بطور پی‌درپی، مانند کاشت سویا بعد از برداشت گندم (کاویجلیا و همکاران، 2004)، کاشت ذرت زودرس بعد از برداشت گندم و یا جو و یا کشت شبدر برسیم (Trifolium alexandrium) بعد از برداشت برنج در گیلان و مازندران (مظاهری، 1377).

1-4-5-3-کشت سهگانه (Tripple Cropping)

کاشت سه گیاه بطور متوالی در یک سال زراعی و در یک قطعه زمین، مانند کاشت برنج، بادام زمینی، و برنج آپلند در جنوب هندوستان یا ذرت علوفه‌ای، ماش (Vigna radiate) و لوبیا چشم بلبلی (مظاهری، 1377).

1-4-5-4-کشت چهارگانه

کشت پی‌درپی چهار گیاه در یک سال زراعی و یک قطعه زمین، مانند برنج در مناطق حاره (مظاهری، 1377).

1-4-5-5-چندکشتی همزمان (SimultaneousMultiple Cropping)

گیاهان مختلف نسبتاً همزمان در یک قطعه زمین و در یک سال زراعی کشت میشوند و لزومی ‌ندارد که تاریخ کاشت و برداشت کاملاً همزمان باشند، بلکه گیاهان کاشته شده در بیشتر دوره رویش با یکدیگر همزمان هستند (پالچامی، 1997).

1-4-5-6-کشت درهم (Mixed cropping)

در این نوع کشت دو یا چند گیاه در یک قطعه زمین بطور همزمان غیرردیفی و به صورت دست‌پاش کاشته میشوند (جوانشیر و همکاران، 1379).

1-4-5-7-کشت مخلوط ردیفی (Row Intercroppin)

در این روش حداقل یکی از گیاهان در ردیفهای منظم و مشخص کاشته شده و گیاهان دیگر ممکن است بصورت ردیفی و یا روی ردیف و یا تصادفی با گیاه اول همزمان کشت شوند (ذاکری، 1383).

1-4-5-8-کشت مخلوط نواری (Strip Intercroppin)

پرورش همزمان دو یا چند گیاه زراعی در نوارهای مختلف با عرض کافی که کشت و کار جداگانه هر یک عملی بوده و محصولات از نظر زراعی اثر متقابل داشته باشند. این نوع کشت مخلوط در سیستمهای بسیار مدرن، به ویژه در نقاطی که از ماشینهای کشاورزی زیاد استفاده میشود (لسونگ و فرانسیس، 1999).

1-4-5-9-کشت راهرویی یا جنگل زراعی (Agroforestry)

تلفیق محصولات علفی با درختان در یک زمین مشخص به منظور بهینه کردن تولید چند منظوره و قرار دادن آن در یک عملکرد پایدار را جنگل زراعی گویند که شامل باغات خانگی، جنگل‌کاری در اراضی زراعی، روش‌های تلفیقی جنگل با مرتع و زراعت با مرتع و جنگل میباشد (ذاکری، 1383).

1-4-5-10-کشت تأخیری (Delay cropping)

پرورش دو یا چند محصول زراعی که در مراحلی از دوران حیاتی در کنار هم رشد میکنند (واندمیر، 1992). بعبارت دیگر رشد دو یا چند گیاه زراعی بطور همزمان در خلال بخشی از چرخه زندگی گیاه دیگر را کشت تاخیری گویند (ذاکری، 1383).

1-4-6- مزایایکشتمخلوط

1-4-6-1- افزایشعملکرددرواحدسطح

نظامکشتمخلوط باافزایشتعدادگونه‌ها دردرواحدسطح،به‌عنوانیکراه حلبرای افزایشتولیددرکشاورزیپیشنهادشدهاست (برومر،1998). ازبهترین فوایدکشتمخلوطافزایشتولیددرواحدسطحنسبتبهتک کشتی،به‌دلیلاستفادهبهتراز عواملمحیطیمانندنور،آبوموادغذاییموجوددرخاکاست )بانیکوهمکاران، 2006). افتخارینسب (1390)درپژوهشینشاندادکهعملکردنخوددرکشتمخلوطباعدسو کدویکاغذیبطور معنی‌داریافزایشداشتهاست. ویافزایشتولیددرچندکشتینسبتبه تک کشتیرابهوجوداختلاف‌های مرفولوژیکونیازهایغذاییمتفاوتگیاهانودرپی آن بهره‌گیریبهترازعواملمحیطیمانندنور،آبوموادغذاییموجوددرخاکنسبتدادهاست. در تحقیقینشاندادهشدهاستکهکشتمخلوطلگومبایکگراسباعثافزایشعملکردمادة خشکنسبتبهتک کشتیگردید (سنگال، 2003).درکشتمخلوطگراسباگلومبهخاطر استفادهبهترازنورواستفادهازنیتروژنتولیدشدهبهوسیلهلگومتوسطگراس،عملکردکشت مخلوطنسبتبهتک کشتیافزایش می‌یابد (قمروهمکاران، 1999).

1-4-6-2- بهبودکیفیمحصول

هدفآزمایش‌هایکشتمخلوطبهویژهمخلوطگیاهانعلوفه‌ای،افزایشعملکرددرواحد سطحوکیفیتمحصول می‌باشدوبیشترآزمایش‌های کشتمخلوطشاملگیاهانتیرهبقولاتو غلاتاست. درکشتمخلوطلگوم‌ها باهرگیاهینیتروژنتثبیتشدهبوسیلهلگومتوسطگیاه دیگرجذب می‌شودوترکیباتنیتروژنی آن افزایش می‌یابد(لانگوهمکاران،2001). هاگارد-نیلسونوهمکاران (2006)،درمطالعاتخودرویکشتمخلوطبرخیگیاهانبابقولات اظهارداشتندکهتثبیتنیتروژنتوسطاعضایخانوادةبقولاتباعثافزایشحاصلخیزیخاک می‌شود. درپژوهشیکهتوسطظریف‌پوروهمکاران (1389)، رویکشتمخلوطنخود (Cicer arietinum)وزیرهسبز (Cuminum cyminum) انجامشد،مشخصگردیدکهکشتمخلوطباعثافزایشدرصدنیتروژندرزیرهشد،که نشان دهنده آن استکهنخودبهجذببهترنیتروژنتوسطزیرهکمک می‌کند. پرینودودیت (2005)، نشاندادندکهکشتمخلوطگندموباقلاموجبافزایشمیزانپروتئیندانهگندماز11 درصددرتک کشتیبه13درصددرکشتمخلوطشدهاست.

1-4-6-3-ثباتعملکردوکاهشخطراتاحتمالی

ازدیگرمزایایکشتمخلوط،ثباتعملکردوکاهشخطراتاحتمالیدربرابرشرایطنامساعد محیطیاست. بطورکلیسیستم‌های متنوعازثباتبیشتریبرخوردارندوکمتردستخوش تغییرات می‌شوند (واندرمیر، 1992). عملکردکشت‌های خالصبهویژهدرمناطقیباشرایط نامطلوبآبوهوایی،اقتصادیوشیوعآفاتوبیماری‌ها ازثباتبسیارکمیبرخوردارهستند. ارزیابیعملکردمحصولدر94آزمایشدررابطهباکشت‌های خالصومخلوطلپههندیو سورگوم نشان می‌دهدکهکشتخالصلپههندیدرهر 5سالوکشتمخلوط آن درهر30 سالیکبارباشکستمواجه می‌شود (رائو و ویلی، 1980).

1-4-6-4- حداکثراستفادهازمنابعموجود

درکشتمخلوط،منابعبطور موثرتریدرزمانومکانمورداستفادهمحصولاتقرار می‌گیرد. درمناطقیکهکشتمخلوطمتداولاست،باتوجهبهنیازهایخاصگیاهان ترکیب شونده،میکروکلیمایموجوددرفضاهایخالیبینردیف‌ها وبینبوته‌ها بهترموردبررسی قرار می‌گیرند (مظاهریوآقاعلیخانی، 1377).اینامرناشیازاختلافاتارتفاعگیاهان،نحوه قرارگیریاندام‌ها ونیازهایغذاییمتفاوت آن‌هاست (یانوسا، 1990).درآزمایشیکهتوسطلانگ و همکاران (2001)،صورتگرفتمشاهدهشدکهدرکشتمخلوطگندموسویاجذبنیتروژن، فسفروپتاسیمدرسطحمشخصیاززمینبیشترازمیزانجذبآنهاتوسطهریکازکشت‌های خالصاست.درآزمایشدیگرتوسطونزیوهمکاران (2004).مشاهدهشدکهدرکشتمخلوط باقلاوذرتراندمانمصرفنیتروژنوفسفرنسبتبهتک‌کشتیآنهابالارفتواستفادهبهینهاین دوگیاهزراعیازاینمنابعموجبافزایشحاصلخیزیخاکوکاهششستشویآنهاگردید. همچنیندراینآزمایشمشاهدهشدکهدرکشتمخلوطذرتباباقلامیزانفسفرقابلدسترس درخاکبالارفت،زیراباقلاباتثبیتنیتروژنوپایینآوردنH⁺ در pHهایبالاموجبآزادسازی فسفرنامحلولخاکشدهومقدارفسفرقابلدسترس آن رابالا می‌بردواینعملموجبافزایش عملکردذرتشدهاست.

1-4-6-5- بهبودحاصلخیزیخاک

نیازروزافزونبهموادغذاییمستلزمافزایشسطحزیرکشتوافزایشعملکرددرواحدسطح می‌باشدکهدرهردوموردامکانفرسایشآبیوبادیموجود می‌باشد (مظاهری،1373). ازطریق تغییرالگویبهره‌برداریاززمین،نظیرتبدیلسیستمکشتتناوبیبهانواعسیستم‌های کشاورزی پایدار،می‌توانشدتودامنهگسترشجنگل‌زداییوتخریبخاک‌ها رامحدودکرد. توسعه سیستم‌های فشردهبقولاتبهجایسیستم‌های برخوردارازآیش‌های طولانیمدتوفاقدمدیریت، حاصلخیزیخاکراافزایش می‌دهد (مظاهریوآقاعلیخانی،1377).درکشتمخلوطحجم بیشتریازخاکمورداستفادهقرار می‌گیردوازطرفدیگربقایایگیاهیکهدرایننوعزراعت درخاکباقی می‌ماند،بیشترومتنوع‌تراست. بنابراینهوموسوموادغذائیبیشتریدرخاک فراهمشدهوخاکحاصلخیزتر می‌شود (آبراهاموسینگ،1984).چنانچهکهدرکشتمخلوطاز گیاهانلگومینوزاستفادهگردد، اینگیاهاننیتروژنهواراتثبیت می‌نمایند،کهمقداریاز آن در همانفصلرشددردسترسگیاهمجاورومقدارینیزدرکشتبعدیدردسترسگیاهبعدیقرار خواهدگرفت. برخیازگیاهانباتبدیلترکیباتغیرمحلولدرخاکبهحالتمحلولباعث حاصلخیزیخاک می‌گردند (رحمانی،1383).نخودبه‌عنوانلگومدرکشتمخلوطباغلاتمیزان فسفرمحلولدرخاکراافزایش می‌دهدوشرایطبهتریازنظرجذبفسفردرخاکفراهم می‌کند، علاوهبراینبه‌دلیلساختارمتفاوتریشه‌ها وافزایشحجمریشه‌ها درواحدسطح،تعداد میکوریزایموجوددرخاکافزایش می‌یابد (مظاهری، 1377).بقولاتبانفوذریشه‌های خودبه اعماقخاکموجبتکثیروتقویتمیکروارگانیسم‌ها وافزایشحجمخاکگشتهوازنظراصلاح خاکوتنظیماسیدیتهخاکمفیدوموثرند (برانتوزنتنر،1995).

1-4-6-6- حفاظت از باد و سرما

در کشت مخلوط گیاهان با ارتفاع متفاوت گیاه پا بلند نقش بادشکن برای گیاه پاکوتاه و ضعیف ایفا می‌کند به‌عنوان مثال در آمریکا گیاه آفتابگردان به‌عنوان بادشکن به صورت مخلوط نواری با محصولاتی نظیر سویا یا چغندرقند کشت می‌گردد (ابدالی مشهدی، 1375). کشت مخلوط در کاهش سرما نیز نقش مهمی دارد. در کشت مخلوط لگوم و گراس، گراس‌ها مانع سرمازدگی لگوم‌ها می‌شود و در نتیجه در فصل بهار لگوم‌های مخلوط در مقایسه با لگوم‌های خالص رشد رویشی خود را زودتر آغاز می‌نمایند در این زمینه می‌توان به کشت یونجه و جو در ایران اشاره کرد (مظاهری، 1364).

1-4-6-7- حفاظت از گرما و نور شدید

هوای خیلی گرم باعث کاهش عملکرد گیاهان حساس به گرما می‌شود. در این حالت با کشت گیاهان حساس در جوار گیاهان مقاوم به گرما محیط مناسبی برای رشد و نمو این گیاهان فراهم شده و در نتیجه عملکرد افزایش می‌یابد برای مثال می‌توان از کشت مخلوط سویا و لوبیا با نیشکر در پرتوریکو و یا کشت مخلوط بادام زمینی و سورگوم در مناطق گرم نام برد (مظاهری، 1364). پاوار (1982) گزارش داد که کشت مخلوط دو ردیف بادام‌زمینی در بین ردیف‌‌های سورگوم باعث افزایش عملکرد دانه و علوفه سورگوم و همین‌طور افزایش عملکرد بادام‌زمینی (افزایش تعداد غلاف) می‌گردد.

1-4-6-8- افزایش پروتئین محصول

هنگامی‌که اجزاء یک مخلوط را گیاهان لگوم و گراس تشکیل می‌دهند در اکثر موارد میزان پروتئین آن‌ها نسبت به تک کشتی افزایش می‌یابد یکی از دلایل مهم این مسئله استفاده بهینه از نیتروژن خاک و هوا می‌باشد. در رابطه با کشت گیاهان غیر لگوم با یکدیگر نیز افزایش پروتئین مشاهده می‌شود، زیرا در این صورت بر اثر یک رقابت مثبت گیاهان از نیتروژن خاک و سایر منابع رشد حداکثر استفاده را می‌‌نمایند (مظاهری، 1364). ابدالی (1375) طی تحقیقی در رابطه با مخلوط ذرت و آفتابگردان علوفه‌ای بیشترین عملکرد پروتئین علوفه را در نسبت 75 درصد آفتابگردان و 25 درصد ذرت معادل 2471 کیلوگرم در هکتار بدست آورد.

1-4-6-9- قیم شدن برای گیاه همجوار

کشت گیاهان بالا رونده همواره مشکلاتی را برای کشاورزان ایجاد می‌کند و کشت گیاهانی که دارای ساقه محکم باشند می‌تواند به‌عنوان قیم برای گیاه بالارونده عمل کنند (موتا و همکاران، 1980). کشت مخلوط لوبیا رونده در سورگوم در شمال برزیل تائیدی بر این مزیت است (مظاهری، 1373).

1-4-6-10- کاهش نفخ دام‌ها

یکی از مشکلات دامداران در هنگام چرای دام‌ها، ایجاد نفخ به هنگام تغذیه علوفه می‌باشد. یکی از راه‌های جلوگیری از ایجاد نفخ در دام‌ها ایجاد چراگاه‌های مخلوط می‌باشد که در ترکیب آن‌ها 50 درصد یا کمتر گیاهان خانواده لگومینوز وجود داشته باشد به‌عنوان مثال خطر نوع مخلوط شبدر و تیموتی (Timothy) کمتر از شبدر خالص است (مظاهری، 1364؛ کریمی، 1369).

1-4-6-11- استفاده بهینه از زمین‌های غیر مکانیزه

می‌توان از زراعت مخلوط در مناطقی مثل زمین‌های باتلاقی، مناطق سیلاب‌خیز، مزارع و باغ‌های کوچک که ماشین‌آلات کشاورزی قادر به فعالیت نیستند نتیجه بهتری نسبت به تک کشتی گرفت (مظاهری، 1364).

1-4-7-2- اثراتسوءترشحاتریشه‌ای (دگرآسیبی)

ترشحاتریشه‌اییکگونهممکناستاثراتمنفیرویگونهمجاورخودداشتهباشد. انتخاب گیاهانبایکسیستممدیدیتیصحیحبهتراستبهسمتیهدایتشودکهترشحاتریشه‌ایاثر مثبتروییکدیگرداشتهباشند (مظاهری، 1373 ؛کوچکی،1375).

1-4-7-3- محدودیتکاربرد ادواتکشاورزی

یکیازمشکلاتعمدهکشتمخلوطاستفادهازماشین‌های کشاورزیموجوداست.امروزه اکثرماشین‌ها جهتعملیاتکاشت،داشتوبرداشتگیاهانویژهایطراحیوساختهشده‌اند،که کاربردکمتریدرکشت مخلوطدارند(مظاهری،1373).

1-4-8- عواملموثردرکشتمخلوط

برایرسیدنبهعملکردمطلوبوبهحداقلرساندنرقابت‌های درونگونه‌ایوبرونگونه‌ای بایدمواردزیررادرنظرگرفت:

1-4-8-1- تراکمگیاهی

تراکممطلوبدرکشتمخلوطباتراکممطلوبدرکشتخالصمتفاوتاست(مظاهری،1373). بطور کلیعقیدهبرایناستکهبهمنظورثابتنگهداشتنعملکرددرکشتمخلوط، تراکمبایدبیشترازتراکممطلوبدرکشتخالصباشد.اینامرازبهره‌برداریبهینهاجزایمخلوط ازمنابعمحیطیورقابتدرجذبآب،موادغذاییونورناشی می‌شود (مجنونحسینی،1375).کشتمخلوطلوبیاوذرتباتراکممناسبکاشت،عملکرددانهذرتو لوبیاچشمبلبلیراافزایش داد (لیبمنودایک،1993).درکشتمخلوطذرتوسویا،عملکردسویادرتراکم‌های بالابه حدیبودکهکاهشعملکردسویاراجبرانکرد. فلوووروس(1992)گزارشکردندکهباافزایشتراکمسورگومعلوفهایازعملکردسویاکاسته شد. درپژوهشدیگریمشخصگردید،کهباافزایشتراکمسورگوم از 2/0 تا 6/6 بوته در هر متر ردیفی سویا، عملکرد آن 6 تا 66 درصد کاهش یافت (چانل،1986).

1-4-8-2- آرایشفضایی

نحوهقرارگرفتنبوته‌ها درمزرعهیابهعبارتیفضاییکبوتهنسبتبهبوته‌های مجاورآرایش فضایینامیده می‌شود. اگرچهآرایشفضاییبهتراکمبستگیدارد،ولیمیزاندوریونزدیکی گیاهانازیکدیگرقابلتغییراستومی‌توانگیاهانرابهصورتچندردیفمتفاوتکشتکرد کهدراینصورتفاصلهگیاهانتغییریافتهولیتراکمگیاهانتغییرنمی کند (کوچکیوهمکاران،1385).

1-4-8-3- ویژگی‌های گیاهی

تفاوت‌های فیزیولوژیکیموجوددرگیاهانزراعیدرکشتمخلوط،عاملموثریدرعملکرد گیاهانزراعیبهحساب می‌آید.تفاوت‌های مورفولوژیکیدربینریشهگیاهانزراعیوترکیبآنها درکشتمخلوط (ترکیبریشهافشانباعمودییاترکیبریشه‌های سطحیباعمقی) می‌تواندقدرتبهره‌برداریسیستمراازمنابعآبیوعناصرخاکراافزایشدادهوعملکردرابهبود بخشد (پیرزاد،1378). درواقعدرکشتمخلوطاستفادهبهینهازمنابعمحیطیمانندآب،نور،خاکوموادغذایی بهاختلافارتفاع،نحوهقرارگرفتناندام‌های هواییوزیرزمینیونیازهایمتفاوتگیاهاننسبت داده می‌شود (هاشمیدزفولیوهمکاران،1374).کشتمخلوطزمانیسودمنداستکهعملکرد دانهمخلوطبیشترازتککشتیباشد. اضافهعملکردبدستآمدهرا می‌توانبهاستفادهبهتراز منابعموجودتوسطگیاهواختلافمرفولوژیکبینآنهاوکمتربودنعلف هرزدرسیستمکشت مخلوطنسبتداد (حمایتیوهمکاران،1381).

1-4-8-4- زماننسبیکاشت

زمانکاشتمعمولابراساسمیزاندرجهحرارتیمشخص می‌شودکهجوانهزدن،سبزکردن ورشدگیاهراتضمیننماید (مظاهری،1373).ولیتعیینزماننسبیکاشتهریکازاجزای مخلوطمهم‌ترازکشتخالصاست (فیشر،1977).

1-4-9- سیستم‌های کشتمخلوطبرخوردارازلگوم

ترکیببقولاتباگونه‌های گیاهیدیگراحتمالامتداول‌ترین نوعکشتمخلوطگیاهان یکسالهاستواغلبفرضبر آن استکهوجودبقولاتفراهم کنندهنیتروژنبرایاینروشاست (ویلیوهمکاران،1983).لگوم‌ها یکیازمهم ترین منابعغذاییسرشارازپروتئین (18 تا 32 درصد)هستند.علاوهبراینبذوررسیدهوخشکحبوباتدارایارزشغذاییزیادوقابلیت نگهداریخوبیهستند (باقری و همکاران،1380).لگوم‌ها باریشه‌های عمیقخودآبوعناصرغذاییرااز لایه‌های عمیق ترخاکتخلیهکردهوازاینطریقبازچرخعناصرآبشوییشدهبهسطحخاک صورت می‌گیرد.همچنیناینگیاهاندارایقابلتتثبیتنیتروژناتمسفریهستند.مقدارنیتروژنتثبیتشدهتوسطبقولاتدرکشتمخلوطغلات-بقولاتبهگونهگیاهی،مورفولوژی،تراکمبقولات درمخلوط،نوعمدیریتوتواناییرقابتیدوگروهگیاهیبستگیدارد (اوفوریواسترن،1987).

در سیستم‌های کشتمخلوط،هدررفتآب،فرسایشخاکوآبشوییعناصرغذاییبه‌دلیلایجاد پوششگیاهیمناسبدرسطحخاکوبهبودساختمانخاککاهش می‌یابد.برخیازلگوم‌ها با تبدیلترکیباتغیرمحلولدرخاکبهحالتمحلولباعثحاصلخیزیخاک می‌گردند. به‌عنوان مثالنخودولوبیایمصریمیزانفسفرخاکراافزایشدادهوچنانچهاینگیاهانباگیاهمناسب دیگریکشتشوند،شرایطجذبفسفررادرخاک،بهترفراهممی‌نمایند.همچنینبااستفادهاز لگوم‌ها درکشتمخلوطمی‌توانمضراتریشه‌ایبرخیازگیاهانراخنثینمود. مثلاًریشه‌های سورگومباعثتضعیفساختمانخاک می‌شود. درحالیکهسویاحالتفیزیکیخاکرااصلاح کردهو آن رانرمنگه می‌دارد.بنابراینکشتمخلوطایندوگیاهدرحفاظتخاکنقشمهمی دارد (رحمانی،1383).

1-4-10- گیاهان مورد مطالعه

1-4-10-1- آفتابگردان

1-4-10-1-1- منشا و اهمیت

دانه‌های روغنی بعنوان یکی از منابع عظیم انرژی و پروتئین شناخته می‌شوند. این گیاهان نه تنها در تغذیه انسان و دام نقش اساسی و تعیین کننده‌ای دارند، بلکه گردش چرخه‌ای صنعت و اقتصاد تعدادی از کشورها به آنها وابسته است. آفتابگردان از مهمترین دانههای روغنی در ایران و جهان و یکی از چهار گیاه روغنی عمده جهان (سویا، کلزا، آفتابگردان و بادامزمینی) میباشد. آفتابگردان زراعی(Helianthusannuus L.) از دانه‌های روغنی مهم در کشاورزی و صنعت میباشد.

خاستگاه آفتابگردان منطقه غرب آمریکای شمالی، بین شمال مکزیک و نبراسکا میباشد. قابلیت کشت این گیاه در محدوده وسیعی از خاکها و شرایط اکولوژیکی، سادگی استخراج روغن و کیفیت فوقالعاده روغن به‌دلیل خاصیت ضد کلسترول از جمله مزایای دیگر آفتابگردان به شمار میروند (میرشکاری، 1377).

خاستگاه آفتابگردان زراعی منطقه غرب آمریکای شمالی، بین مکزیک و نبراسکا می‌باشد. این گونه در مقایسه با 50 گونه دیگر، بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده ‌است. گونه‌های وحشی آفتابگردان در 66% اراضی این کشور می‌رویند. این گیاه سمبل ایالت کانزانس محسوب می‌شود. قدیمی‌ترین کاوش‌های باستان شناسی مبنی بر پیدایش طبق و بذر آفتابگردان، مربوط به نیومکزیکووکلورادو بوده که به حدود2500 سال قبل از میلاد بر می‌گردد. این دانه روغنی در سال 1510 میلادی توسط اسپانیائی‌ها به اروپا برده شد و تا اواخر قرن 16،آفتابگردان به‌عنوان گیاه زینتیسراسر اروپای غربی و شرقی تا انگلستان را فرا گرفت. استخراج روغن از دانه آفتابگردان طی سال 1716 در روسیه عملی گردید واز سال 1829 تولید انبوه از این دانه روغنی شروع شد. آفتابگردان با۴۰تا۵۰ درصدروغنو۱۵تا۲۱درصدپروتئین،نقشبسزایی درتامینروغنجهانیدارد(آئین، ١٣٧٥). به علت رشد جمعیت و افزایش مصرف روغن، در سال‌های آینده این مقدار به مراتب افزایش خواهد یافت.

ویژگی‌هاییکهآفتابگردانرادرمیانسایرگیاهان روغنیمتمایز می‌کندعبارتنداز : بالابودندرصد روغندرارقاماصلاحشدهتاحدود50درصدوزندانه 2- کیفیتعالیروغنوبالابودندرصداسیدهایچرب غیراشباعشدهدرترکیب آن 3- کوتاهبودندوره رشد4- سازگاریوسیعباشرایطمختلفآبو هواییو عرض‌هایجغرافیای 4- قابلیتکشتمکانیزه 5- تحملنسبیبهتنشهایمحیطیبهویژهتنشخشکیو قدرتتجدیدقواوبازسازیگیاهپسازرفعتنش. این ویژگی‌ها باعثشدهاستکهاینگیاههمبه‌صورت آبیوهمدیمکشتشود (عرشی، 1373).

1-4-10-2- لوبیا چشمبلبلی

لوبیا چشمبلبلی (VignaunguiculataL.)از تیره باقلا، گیاهی یک‌ساله بالارونده و پیچنده می‌باشد که حدود 60 گونه برای این جنس معرفی شده که یک یا دو گونه زراعی دارد (کریمی، 1375). منشأ این گیاه آفریقا بوده و از آنجا به هند، چین و قسمت‌های مرکزی و شمالی آمریکا منتقل شده است. این گیاه بصورت دانه خشک و یا بصورت لوبیا سبز، سبزی خوردن و همچنین علوفه سبز و کود سبز گیاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانه‌اش سرشار از پروتئین و سایر مواد غذایی است و لذا بعنوان «گوشت گیاهی» شناخته می‌شود (مجنون حسینی، 1387).

وزن خشک دانه آن محتوای 4/22% پروتئین، 8/1% چربی و 3/6% کربوهیدرات است. همچنین منبع غنی از کلسیم و آهن می‌باشد. ارزش علوفه ای لوبیا چشم بلبلی با یونجه قابل مقایسه است. در آمریکا بوته سبز آن در تغذیه دام مورد استفاده قرار می‌گیرد. علوفه خشک آن 14% پروتئین، 5/45% کربوهیدرات، 1/4% چربی و و 1/26% سلولز است. این گیاه اغلب به‌عنوان کود سبز برای اصلاح خاک‌ها داشته می‌شود و آنچنان رشد رویشی زیادی دارد که سطح خاک را بخوبی پوشانیده و مانع فرسایش خاک می‌گردد. شخم زدن و زیر خاک بردن بقایای گیاهی لوبیا چشم بلبلی باعث تقویت و اصلاح زمین زراعی می‌گردد (مجنون حسینی، 1387).

1-4-10-3- سویا

1-4-10-3-1- تاریخچه سویا

لوبیای روغنی‏‏، سویا یا سوژا از گیاهان دانه روغنی و علوفه ای است که از قدیم الایام و حداقل 2800 سال قبل از میلاد در موطن اصلی سویا، مناطق شمال شرقی چین کشت می‌شده است (آلیاری 1379). سویا در اوایل قرن هفدهم به اروپا و در اوایل قرن نوزدهم به آمریکای شمالی برده شد. اگرچه کشت سویا در شرق به‌عنوان یک محصول اصلی به شمار می‌آید ولی امروزه تولید سویا در آمریکای شمالی بیش از تولید آن در شرق است. کشور‌های مهم تولید کننده سویا عبارتند از ایالات متحده‏، برزیل، چین و آرژانتین، چهار کشور اصلی تولید کننده سویا، بر روی هم 90 تا 95 درصد تولید جهانی را دارا هستند (لطیفی، 1375). ارقام این گیاه اولین بار در سال 1310 و سپس در سال‌های 1316 و 1318 از آسیای شرقی و آلمان به ایران وارد شدند.

1-4-10-3-2- اهمیت سویا

دانه سویا، تقریبا حاوی 21% روغن خوراکی بسیار مرغوب و 35-50% پروتئین، براساس وزن خشک می‌باشد که در آسیای شرق آن را به مناسبت زیادی پروتئن گوشت مزارع نامیده‌اند (کریمی، 1375). روغن سویا 20 تا 25 درصد کل تولید روغن و چربی جهان و 30 تا 35 درصد کل تولید روغن نباتی خوراکی را شامل می‌شود. روغن سویا برای غذای انسان، انواع دارو، تولید مواد ضدعفونی کننده، مرکب چاپ و صابون کاربرد دارد. از سویا چندین محصول غذایی به منظور مصرف انسانی بدست می‌آید که از آن جمله می‌توان مواد تخمیری، نوشابه‌ها، انواع محصولات شیرینی حاوی لوبیای کامل، پروتئین گیاهی به‌عنوان گوشت، میوه و آجیل مصنوعی را نام برد. بعد از فرآوری بقایای دانه، غذای مکمل با ارزش و غنی از پروتئین را فراهم می‌سازد (امام و ثقه الاسلام، 1384).

1-4-10-3-3- گیاهشناسیسویا

گیاهی است یک ساله از تیرة باقلا (Fabaceae) با نام علمی Glycinemax(L.) Merr که اجداد احتمالی آن گونة G. ussuriensis می‌باشد و به صورت بوته‌ای ایستا و راست و نسبتاً پربرگ رشد می‌کند (عباس دخت، 1382؛ لطیفی، 1372).

دریافت فایل