اثر منابع مختلف کود بر رشد، عملکرد علوفه و شاخص های سودمندی کشت مخلوط کاسنی-یونجه یکساله

مقدمه

هدف از کشت مخلوط گیاهان، بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، بهبود قابلیت جذب عناصرغذایی و افزایش کمی و کیفی عملکرد می­باشد و به همین منظور، اغلب آزمایش‎های کشت مخلوط، شامل گیاهان خانواده بقولات هستند (Lithourgids et al., 2011). از طرفی تعدادی از گونه­های گیاهان دارویی که به تنهایی و به دلایل مختلف چون غیرخوش­خوراکی و یا دارا بودن ترکیبات ضد تغذیه­ای مانند اسید پروسیک، کومارین و ترکیبات فنولی ارزش علوفه­ای بالایی ندارند، از طریق کشت مخلوط با گیاهان علوفه­ای رایج می­توانند علوفه­ای با کمیت بالا و ارزش دارویی فراوان با عنوان "علوفه دارو " تولید کنند که متضمن مزایای اکولوژیکی و زیست محیطی فراوانی است (Bagheri et al., 2014).

  کاسنی با نام علمی Cichorium intybus L. یکی از گیاهان داروئی مهم خانواده گل ستاره­ای­ها ((Asteraceae است (Bais et al., 2001) که به‌عنوان غنی­ترین منبع اینولین شناخته می­شود و در بیشتر کشورهای جهان به‌منظور استحصال همین ماده کشت می­شود. اینولین به‌عنوان یک پری­بیوتیک و اصلاح کننده بافت، اثرات فوق‌العاده‌ای در رشد و سلامت انسان دارد و باعث تکثیر افزایش فلور روده­ای می­شود. (Shoaib et al., 2016)؛ از طرفی تعلیف دام‌ها با علوفه کاسنی، نفخ ایجاد نمی­کند. همچنین بالابودن میزان مواد معدنی، کربوهیدرات­های محلول در آب و حضور تانن­های متراکم و ترکیبات فنلی در کاسنی، موجب کاهش انگل­های روده­ای در دام می‌شود
(Li & Kemp, 2005).گزارش‌های متعددی نیز وجود دارد که نشان می­دهد کاسنی می­تواند منبع غذایی مطبوع و مغذی نشخوارکنندگان باشد و به دلیل مقاومت در برابر خشکسالی و محتوای زیاد آب، به خوبی با تغییرات آب و هوا و شرایط خشک سازگار است (Niderkorn et al, 2019).

از دیگر گیاهان علوفه‎ای سازگار با مراتع ایران می‎توان به گونه­های یونجه یک‌ساله از قبیل یونجه یک‌ساله رقم رابینسون گونه اسکوتلاتا (Medicago scutellata cv. Robinson) اشاره کرد که دارای کیفیت علوفه و مقدار بذر بالایی است (Derkaoui et al., 1991) و با داشتن خصوصیاتی از جمله عملکرد و پروتئین بالا، خوش خوراکی، ویتامین­ها و وفور کلسیم و نیتروژن  می­تواند گزینه­ای مناسب برای کشت مخلوط باشد (Shabani et al., 2014).

پس از طراحی آرایش کشت، مدیریت بوم­نظام زراعی در کشاورزی پایدار، مستلزم ایجاد تغییراتی از جمله جایگزینی نهاده­های تجدید­ناپذیر و مضر با نهاده­ها و عملیات بوم­سازگار می­باشد. استفاده از ورمی­کمپوست در کشاورزی پایدار باعث بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، تولید هورمون­های رشد گیاهی و اسیدهای آلی در خاک و در نهایت بهبود عملکرد گیاه زراعی می­شود (Ravindran et al., 2008). در آزمایشی نیز کاربرد کود آلی کمپوست، سبب بهبود عملکرد زیست‌توده تر و خشک و میزان پلی فنـول بـرگ گیاه دارویی کاسنی پاکوتاه شد (Doaei et al., 2018). نتایج تحقیقات نشان داد که کودهای زیستی در اکثر موارد به‌عنوان مکمل کودهای شیمیایی می­تواند پایداری تولید را در نظام‎های کشاورزی تامین کنند (Muyayabantu et al., 2013). کود زیستی نیتروکسین دارای باکتری­های تثبیت کننده نیتروژن از جنس­های آزوسپریلیوم، ازتوباکتر و حل­کننده فسفات از جنس سودوموناس است. کود زیستی فسفات بارور 2 نیز دارای دو نوع باکتری حل کننده فسفات است که سبب تولید اسیدهای آلی و رهاسازی فسفات از ترکیبات معدنی و ترکیبات آلی می­شوند. این پژوهش با هدف تولید مناسب علوفه­دارو در کشت مخلوط جایگزینی کاسنی و یونجه یک‌ساله و بررسی تأثیر کودهای آلی، شیمیایی و تلفیقی بر شاخص­های رشد و عملکرد علوفه و کاهش اتکا به نهاده­های شیمیایی انجام شد تا با شناخت ترکیب مناسب کشت و منبع مناسب تغذیه در جهت پویایی تحقیقات کاربردی و ترویج تولید گیاهان دارویی و علوفه باکیفیت، گام موثر برداشته شود و ضمن کاهش هزینه­های تولید، به حفاظت محیط زیست نیز کمک شود.

مواد و روش‎ها

 این پژوهش در سال زراعی 99-1398 به‌صورت فاکتوریل و بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی ایستگاه تحقیقات کشاورزی شهرستان بهبهان واقع در استان خوزستان  اجرا شد؛ حداقل و حداکثر دما در این منطقه به‌ترتیب 6- و 6/50 درجه سانتی‎گراد می­باشد. فاکتور اول شامل نوع نهاده تغذیه­ای (شیمیایی، آلی و تلفیقی) در سه سطح کود شیمیایی (اوره + سوپرفسفات تریپل)، کود ورمی­کمپوست و کود تلفیقی (50% کود شیمیایی + کود زیستی نیتروکسین +  فسفات بارور2) و فاکتور دوم، ترکیب­های مختلف کشت در  پنج سطح کشت خالص کاسنی (S_C)، کشت خالص یونجه اسکوتالاتا (S_M)، یک ردیف کاسنی: یک ردیف یونجه (C₁M₁) یک ردیف کاسنی: دو ردیف یونجه (C₁M₂) و دو ردیف کاسنی: یک ردیف یونجه (C₂M₁) بودند. قبل از شروع آزمای و، جهت تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک ،نمونه­­برداری تصادفی از عمق صفر الی30 سانتیمتری انجام شد و همراه با کود آلی ورمی­کمپوست مورد تجزیه قرار گرفت (جدول 1، 2).

جدول1- نتایج تجزیه خاک مزرعه آزمایشی

Table 1. Soil analysis of the experimental site

جدول 2- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ورمی­کمپوست

Table 2. Physiochemical properties of vermicopost

بر اساس نتایج آزمون خاک، میزان مصرف کود شیمیایی نیتروژن و فسفر هر گیاه مشخص و بر اساس نیتروژن موجود در کودهای شیمیایی مصرفی و احتساب میزان نیتروژن در ورمی­کمپوست و 50 درصد معدنی شدن نیتروژن آن، میزان ورمی‌کمپوست مصرفی تعیین شد. هر کرت به طول چهار و عرض 88/2 متر بود و فاصله کرت‌ها 5/0متر و فاصله بین بلوک­ها سه متر در نظر گرفته شد. کلیه کرت­ها شامل هشت خط کاشت و فاصله ردیف‌ها 32 سانتی­متر بود. در تیمار کودهای شیمیایی، نصف کود اوره به همراه کل کود فسفات قبل از کاشت و بقیه به‌صورت سرک پس از آخرین مرحله تنک‌کردن به زمین داده شد. در تیمارهای کود زیستی، بذرها درون یک کیسه‌ پلی‌اتیلنی حاوی مایه تلقیح خیسانده و در سایه خشــک شدنـد. در نیمه دوم آبان­ماه، بذرهای کاسنی (تهیه شده از شرکت دشتیار اصفهان) در عمق یک تا 5/1 سانتی­متری و بذرهای یونجه یک‌ساله (تهیه شده از شرکت پاکان بذر اصفهان ) به‌صورت ردیفی و با در نظر گرفتن تراکم مطلوب در عمق 5/1 تا دو سانتی­متری کشت شدند. آبیاری در طول فصل رشد و با توجه به وضعیت بارندگی و نیاز آبی گیاه انجام شد. جهت اندازه­گیری ارتفاع ساقه، تعداد برگ، شاخه­های جانبی و شاخص کلروفیل در کاسنی و یونجه، 10 بوته به‌طور تصادفی انتخاب شدند و میانگین صفات ثبت شد. برداشت علوفه از ردیف‌های میانی هر کرت با حذف دو ردیف از ابتدا و انتهای هرکرت و نیم متر از بالا و پایین ردیف‌ها به‌عنوان اثرات حاشیه‌ای بود. برداشت یونجه در نیمه اول اسفند 98 و برداشت کاسنی در نیمه دوم فروردین 99 انجام شد. پس از اندازه‌گیری عملکرد علوفه تر، نمونه­ای یک کیلوگرمی از علوفه ترگیاهان برداشت شد و پس از خشک شدن در سایه، وزن خشک آن ثبت شد و عملکرد علوفه خشک محاسبه شد. با استفاده از روابط زیر، شاخص­های ارزیابی کشت مخلوط محاسبه شد:

الف) شاخص نسبت برابری زمین (Mao et al, 2012):  

معادله (1)            LER (T) = LER (a) + LER (b)

معادله (2)                         LER (a) = Yab / Yaa

معادله (3)                        LER (b) = Yba+ Ybb            

در این معادله، LER (T) ، LER (a) و LER (b): به‌ترتیب بیانگر نسبت برابری زمین کل، نسبت برابری زمین گونهA و B و Y_ab  و Y_ba: به‌ترتیب عملکرد گونه های اول و دوم و Y_aa و Y_bb نیز عملکرد خالص گونه اول و دوم است.

ب) کاهش یا افزایش عملکرد واقعی (ALY): رقابت هر گونه در کشت  مخلوط را  نشان می­دهد و با استفاده از این شاخص می‌توان افزایش یا کاهش جزئی مربوط به هر عملکرد را به دست آورد که با استفاده از معادلات زیر محاسبه           شد (Banik et al., 2000).

AYL_a=[LERa*100/Z_ab-1]         معادله (4)                           

AYL_b=[LERb*100/Z_ba-1] معادله (5)                             

AY =AYLa + AYLb(6)                               معادله

که در این معادلات، Z_{ab و} Z_ba:  به‌ترتیب درصد گونه  aو  bدر کشت مخلوط را نشان می­دهد.

ج) شاخص سودمندی کشت مخلوط نیز از معادله زیرمحاسبه شد (Vandermeer, 1989).

 IA = (P_a/ P_a+P_b) × AYL_a+ (P_b/ P_b+P_a) × AYL_b                                                                                       معادله (7)    

که در آن، P_a و P_b: قیمت واحد محصول a و b،  AYL_a: کاهش یا افزایش عملکرد واقعی جزءa  و AYL_b کاهش یا افزایش عملکرد واقعی جزءb  می­باشد.

    تجزیه و تحلیل  داده­ها با استفاده از نرم­افزار SAS نسخه 1/9 و رسم نمودارها توسط نرم افزار EXCEL انجام شد و مقایسه میانگین داده­ها به روش دانکن و در سطح احتمال پنج درصد صورت گرفت.

نتایج و بحث

کاسنی

اثر منابع مختلف کود بر هیچ‌کدام از خصوصیات مورفولوژیکی کاسنی به استثنای شاخص سطح برگ معنی­دار نشد. اثر ترکیب­های مختلف کشت بر ارتفاع کاسنی و شاخص کلروفیل در سطح احتمال یک درصد و بر شاخص سطح برگ و عملکرد علوفه خشک در سطح احتمال پنج درصد معنی­دار شد. اثرات متقابل منبع کود و ترکیب کشت نیز بر ارتفاع و شاخص سطح برگ کاسنی در سطح یک درصد و بر شاخص کلروفیل گیاه در سطح پنج درصد معنی­دار شد و بر سایر صفات اثر معنی­داری نداشت (جدول 3).

جدول 3- تجزیه واریانس اثر تیمارهای کود و کشت مخلوط با یونجه یک‌ساله بر خصوصیات اگرومورفولوژیکی و عملکرد علوفه خشک کاسنی

Table 3. Variance analysis of the effect of fertilizer treatments and intercropping with annual medic on agromorphological characteristics and dry forage yield  of chicory

ns،*و **:به‌ترتیب نشانگر غیر معنی­دار بودن، معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد می­باشد.

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

یونجه

اثر منابع مختلف تغذیه (شیمیایی، ورمی­کمپوست و تلفیقی (50 درصد کود شیمیایی + نیتروکسین و فسفات بارور2)) بر ارتفاع بوته در سطح پنج درصد و بر تعداد شاخه فرعی و برگ در بوته و عملکرد علوفه خشک در سطح یک درصد معنی­دار شد، ولی بر شاخص کلروفیل و شاخص سطح برگ گیاه معنی­دار نبود. اثر ترکیب­های مختلف کاشت نیز بر ارتفاع کاسنی در سطح پنج درصد و بر عملکرد علوفه خشک در سطح یک درصد معنی­دار شد. اثرات متقابل منبع کود و ترکیب کاشت، فقط بر شاخص کلروفیل و عملکرد علوفه خشک یونجه در سطح پنج درصد معنی­دار شد و بر سایر صفات تاثیر معنی داری نداشت (جدول 4).

جدول 4- تجزیه واریانس اثر تیمارهای کود و کشت مخلوط بر خصوصیات اگرومورفولوژیکی و عملکرد علوفه خشک یونجه یک‌ساله

Table 4. Variance analysis  of the effect of fertilizer treatments and intercropping with chicory  on agromorphological characteristics and dry forage yield of annual medic

.ns،*و **:به‌ترتیب نشانگر غیر معنی­دار بودن، معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد می­باشد.

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

ارتفاع بوته

با مقایسه میانگین­های اثر اصلی ترکیب­های مختلف کشت، بیشترین ارتفاع کاسنی (165سانتی­متر) در کشت خالص و کمترین آن (6/133 سانتی­متر) در تیمارC₁M₂  مشاهده شد (جدول5).

جدول 5- مقایسه میانگین اثر نوع کود و کشت مخلوط بر خصوصیات اگرومورفولوژیکی و عملکرد علوفه خشک کاسنی

Table 5. Means comparison of the effects of fertilizer type and intercropping on agromorphological characteristics and dry forage yield of chicory

در هر ستون و برای هر تیمار، میانگین­های دارای حرف مشترک، فاقد تفاوت آماری معنی­دار بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد می­باشند.

In each column and treatment, means with the similar letter (s) are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range test.

نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل منبع کود و کشت مخلوط نشان داد که بیشترین ارتفاع کاسنی در تیمار کشت خالص و کود آلی ورمی­کمپوست (2/165سانتی­متر) به‌دست آمد که با تک­کشتی کاسنی در منابع تلفیقی و شیمیایی تفاوت معنی‌داری نداشت. کمترین ارتفاع کاسنی (123سانتی­متر) نیز در تیمار C₁M₂ و مصرف کود ورمی­کمپوست مشاهده شد (شکل1.الف). محققین گزارش کردند که ارتفاع سیاهدانه  نیز در کشت مخلوط با نخود کاهش یافت و علت آن را افت تولید مواد فتوسنتزی سیاهدانه و قدرت رقابتی کمتر آن در مقایسه با گیاه نخود بیان نمودند (Gholinezhad & Rezaei Chiyaneh, 2014). طبق نتایج مقایسه میانگین، بیشترین ارتفاع یونجه (2/46 سانتی­متر) در تیمار مصرف کود شیمیایی و کمترین آن (38 سانتی­متر) در تیمار کود ورمی­کمپوست تولید شد که با کود تلفیقی اختلاف معنی­داری نداشت (جدول6).

جدول 6- مقایسه میانگین اثر نوع کود و کشت مخلوط بر خصوصیات اگرو مورفولوژیکی و عملکرد علوفه خشک یونجه یکساله

Table 6. Means comparison of the fertilizer type and intercropping effects on agromorphological characteristics and dry forage yield of annual medic

در هر ستون و  برای هر تیمار، میانگین­های دارای حرف مشترک، فاقد تفاوت آماری معنی­دار براساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد می­باشند.

In each column and treatment, means with the similar letter (s) are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range test.

احتمالا اختلاف میان کمترین و بیشترین ارتفاع بوته یونجه، ناشی از محدودیت عناصر غذایی با توجه به تیمارهای مختلف کودی است. با توجه به این‌که یونجه از خانواده بقولات می­باشد، انتظار می­رود به کمک روابط همزیستی با باکتریهای تثبیت­کننده، نیاز خود به نیتروژن برای رشد و نمو مطلوب را برطرف کند، اما در طی دوره استقرار اولیه و قبل از این‌که روابط همزیستی در آن ایجاد شود، به مقادیر کمی کودهای شیمیایی نیتروژن‌دار نیاز دارد (Franch et al., 2009).

 بیشترین ارتفاع یونجه در تیمار یونجه خالص و کمترین ارتفاع آن در تیمار C₂M₁ مشاهده شد که با سایر نسبت­های مخلوط اختلاف معنی­داری نداشت (جدول6). از آن‌جا که یونجه نسبت به کاسنی دارای ارتفاع و زیست­توده کمتری بو،د به‌نظر می­رسد که در کشت مخلوط، فشار بیشتری نسبت به تک­کشتی متحمل شده است و در نتیجه رشد رویشی و به تبع آن ارتفاع گیاه کاهش یافته است.

تعداد شاخه فرعی و تعداد برگ در بوته

بیشترین تعداد شاخه های فرعی کاسنی از تیمار کود شیمیایی و کشت خالص و بیشترین تعداد برگ از تیمار مصرف کود تلفیقی و ترکیب کشت C₂M₁ به‌دست آمد که با سایر تیمارها اختلاف معنی­دار نداشت و همگی در گروه آماری a قرار داشتند (جدول5). طبق گزارش محققین، استفاده از کودهای مختلف، تاثیری بر صفات مورفولوژیک کاسنی از جمله تعداد پنجه و تعداد برگ در بوته نداشت (Doaei et al., 2018). کشت مخلوط آفتابگردان و لوبیا نیز تاثیری بر تعداد برگ در گیاه آفتابگردان نداشت (Singh, 2007).

بیشترین تعداد شاخه فرعی یونجه (4/14) در تیمار مصرف کود شیمیایی مشاهده شد که با منبع کود تلفیقی اختلاف معنی­دار نداشت. کمترین میزان شاخه فرعی یونجه (6/8) نیز در تیمار کود ورمی­کمپوست و بیشترین تعداد برگ یونجه (6/78) نیز در تیمار مصرف کود شیمیایی و کمترین آن (4/51) در تیمار مصرف کود ورمی­کمپوست مشاهده شد (جدول6). محققان با بررسی تاثیر عناصر ماکرو بر گیاه گشنیز به این نتیجه رسیدند که کود شیمیایی به دلیل تامین عناصر ضروری مورد نیاز رشد گیاه، باعث بهبود فاکتورهای رویشی و زایشی گیاه گشنیز شد و تعداد شاخه فرعی و عملکرد خشک گیاه افزایش یافت (Yeganehpour et al., 2017). در آزمایش دیگری گزارش شد که کودهای زیستی حاوی باکتری‌های تثبیت­کننده نیتروژن، گیاه را در جذب عناصر بیشتر یاری می­کنند که در نتیجه آن، رشد اندام هوایی و انشعابات جانبی گیاه افزایش پیدا می­کند (Selosse et al., 2004).

شاخص کلروفیل

بیشترین شاخص کلروفیل کاسنی در تیمار کود شیمیایی (1/48) مشاهده شد که با دو منبع کود ورمی­کمپوست و تلفیقی اختلاف معنی­داری نداشت و بالاترین شاخص کلروفیل کاسنی (50) در بین ترکیب­های مختلف کشت نیز از تیمار  C₂M₁ حاصل شد (جدول5). طبق نتایج مقایسه میانگین اثرات متقابل کود و ترکیب­های مختلف کشت، بیشترین میزان شاخص کلروفیل کاسنی (8/50) در تیمار C₁M₁ و مصرف کود ورمی­کمپوست و کمترین آن (3/42) در تک­کشتی کاسنی و مصرف ورمی­کمپوست مشاهده شد (شکل1.ب). در پژوهش حاضر، میزان کلروفیل برگ در تیمارهای کشت مخلوط نسبت به تک­کشتی کاسنی بیشتر بود که علت این امر را می­توان به سایه­اندازی گیاهان روی همدیگر و تثبیت نیتروژن توسط یونجه نسبت داد. میزان کلروفیل برگ‌های کلزا نیز در کشت مخلوط با شبدر و ماشک بیشتر از کشت خالص آن بود (Genard et al., 2017). در کشت مخلوط، مقدار نور دریافتی گیاه کاهش می­یابد و گیاه با افزایش کلروفیل برگ، کارایی نور رسیده به برگ را افزایش می­دهد (Singh et al., 2013).

 با توجه به نتایج مقایسه میانگین، شاخص کلروفیل یونجه در هیچ کدام از منابع کود و ترکیب­های مختلف کشت، اختلاف معنی­داری نداشت و همگی در گروه آماریa  قرار گرفتند (جدول6). میانگین اثرات متقابل منبع کود و ترکیب­های مختلف کشت نشان داد که بیشترین میزان شاخص کلروفیل یونجه (9/43) در تیمار C₂M₁ و مصرف کود تلفیقی مشاهده شد که با سایر تیمارها بجز تیمار تک­کشتی یونجه و مصرف کود شیمیایی که کمترین میزان شاخص کلروفیل (3/37) را نشان داد، اختلاف معنی­دار نداشت (شکل2.الف).

شاخص سطح برگ

 شاخص سطح برگ بهترین معیار برای تعیین ظرفیت تولید ماده خشک عنوان شده است (Sarmadnia & Koochaki, 2003). مقایسه میانگین اثرات اصلی نشان داد که مقدار این شاخص برای گیاه کاسنی در منبع کود شیمیایی (8/3) و ورمی­کمپوست (3/3) اختلاف معنی­دار نداشت، اما اختلاف آن با شاخص سطح برگ در تیمار تلفیقی معنی­دار بود (جدول 5). کمترین شاخص سطح برگ یونجه در تیمار منبع کود ورمی­کمپوست و کشت خالص مشاهده شد که با سایر منابع کود و ترکیب­های کشت تفاوت معنی­داری نداشتند (جدول6). میانگین اثرات متقابل نشان داد که بیشترین و کمترین میزان شاخص سطح برگ کاسنی به‌ترتیب 8/4 در تیمار C₁M₁ و مصرف کود ورمی­کمپوست و 3/2 در  تک­کشتی کاسنی (S_C) و مصرف ورمی­کمپوست بود (شکل 1.ج). به‌نظر می­رسد که علت تفاوت در شاخص سطح برگ در تیمارهای مختلف کودی، تفاوت در میزان فراهمی عناصر غذایی قابل دسترس در ریشه گیاه باشد. طبق گزارشات محققین، وجود اثر گذاری­های مثبت دو گونه در کشت مخلوط، بهبود شاخص سطح برگ را به دنبال داشت (Hanming et al., 2012).

عملکرد علوفه خشک

بیشترین عملکرد علوفه خشک کاسنی (5/3 تن در هکتار) در کشت خالص و کمترین آن (3/1تن در هکتار) نیز در ترکیبC₁M₂  مشاهده شد (جدول 4). طبق مقایسه میانگین اثرات اصلی کود، بیشترین و کمترین عملکرد علوفه خشک یونجه نیز به‌ترتیب از تیمار کود تلفیقی و کود ورمی­کمپوست به‌دست آمد. در بین ترکیب­های مختلف کشت نیز بیشترین و کمترین میزان علوفه خشک به‌ترتیب به  تک­کشتی یونجه و ترکیب کشت C₂M₁ تعلق داشت (جدول6). در مطالعه دیگری، دلیل کاهش ماده خشک در کشت مخلوط، سایه­اندازی و کاهش ورود نور بیان شده است که موجب افزایش میزان اختصاص مواد به ساقه برای جذب نور می­شود (EyshiRezaee et al., 2011).

شکل 1- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع کود و کشت مخلوط بر ارتفاع بوته، شاخص کلروفیل و شاخص سطح برگ کاسنی. Cو:M  به‌ترتیب نشان­دهنده کاسنی و یونجه و اعداد داخل پرانتز نسبت کشت هر یک از گیاهان در کشت مخلوط را نشان می دهد. میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک، فاقد اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن می­باشند.

Figure 1. Mean comparison of the interaction effect of fertilizer type and intercropping on plant height, chlorophyll index and leaf area index of chicory. C and M: Chicory and medic, respectively. Numbers in the parentheses represent ratio of each plant in intercropping pattern. Means with the similar letter are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range tests.

مقایسه میانگین اثرات متقابل نشان داد که بیشترین میزان علوفه خشک (6/4 تن در هکتار) در تک­کشتی یونجه و مصرف کود شیمیایی تولید شد که با تک­کشتی یونجه و مصرف کود تلفیقی اختلاف معنی­داری نداشت (شکل2.ب). محققین نیز در آزمایشی گزارش کردند که عملکرد آفتابگردان در کشت مخلوط با ماش نسبت به کشت خالص کاهش یافت (Khorramdel et al., 2016). رقابت بین­گونه­ای برای نور و نیتروژن در طول دوره رشد رویشی، دلیل اصلی کاهش عملکرد کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص بیان شده است (Thorsted et al., 2006).

شکل 2- مقایسه میانگین اثر متقابل نوع کود و کشت مخلوط بر شاخص کلروفیل و عملکرد علوفه خشک یونجه یک‌ساله. C و:M  به‌ترتیب نشان‌دهنده کاسنی و یونجه و اعداد داخل پرانتز نسبت کشت هریک از گیاهان در کشت مخلوط را نشان می دهد. میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک، فاقد اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن می­باشند.

Figure 2. Mean comparison of the interaction effect of fertilizer type and  intercropping on chlorophyll index and dry forage yield of annual  medic. C and M: Chicory and medic, respectively. Numbers in the parentheses represent ratio of each plant in intercropping pattern. Means with the similar letter are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range test.

جدول 7- تجزیه واریانس شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط کاسنی- یونجه یکساله

Table 7. Variance analysis of advantage indices of chicory- annual medic  intercropping

ns،*و **:به‌ترتیب نشانگر غیر معنی­دار بودن، معنی­دار در سطح احتمال پنج و یک درصد می­باشد.

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

بالاترین نسبت برابری زمین برای کاسنی و یونجه هر دو در منبع کودی ورمی­کمپوست حاصل به‌دست آمدکه با منبع کود تلفیقی اختلاف معنی­داری نداشت. نسبت برابری زمین کاسنی در تیمار C₂M₁ بیشتر از نسبت برابری جزئی یونجه در همین ترکیب کشت بود، ولی در نسبت‌های C₁M₁ و C₁M₂، نسبت برابری جزئی یونجه بالاتر بود که این نشان از برتری گیاه یونجه نسبت به گیاه کاسنی در این نسبت­های مخلوط و همه منابع کودی داشت (جدول8). می­توان چنین برداشت کرد که در این نسبت­های کشت مخلوط، یونجه تاثیر مثبت بیشتری از همراهی با کاسنی پذیرفته است و همین امر باعث افزایش نسبت برابری آن نسبت به گیاه کاسنی شده است. محققین دیگر هم نتیجه گرفتند که افزایش LER جزئی به بیشتر از 5/0، به درجه مکملی اجزای کشت مخلوط بستگی دارد (Monti et al., 2016).

جدول 8- مقایسه میانگین شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط کاسنی-  یونجه یکساله

Table 8. Means comparison of advantage indices of chicory- annual medic intercropping

در هر ستون و برای هر تیمار، وجود حداقل یک حرف مشترک، نشان­دهنده عدم اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن است.

In each column and treatment, means with the similar letter(s) are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range test.

بالاترین نسبت برابری زمین کل (46/1)، به تیمار منبع کود ورمی­کمپوست تعلق داشت که با منبع کود تلفیقی اختلاف معنی­دار نداشت و کمترین آن (96/0) نیز در تیمارمنبع کود شیمیایی مشاهده شد (جدول 8). بالاتر بودن نسبت برابری زمین از یک نیز علاوه بر همیاری مثبت دو گیاه، به تثبیت نیتروژن و فراهمی عناصر پرمصرف برای این دوگیاه مربوط است. افزایش LER در کشت مخلوط را می توان به تبادل مواد غذایی، افزایش توانایی رقابتی در کنترل علف‌های­هرز، تثبیت نیتروژن، اختلاف در سیستم ریشه­ای اجزای مخلوط و جذب بیشتر تشعشع نسبت داد (Banik et al, 2006). در کشت مخلوط گندم و شنبلیله نیز مقدار LER در تیمارهای مخلوط، بالاتر از یک گزارش شد که با نتایج این آزمایش همخوانی دارد (Ahmad et al., 2013).

کاهش یا افزایش عملکرد واقعی (AYL)

بیشترین و کمترین میزان AYL کاسنی به‌ترتیب به کود ورمی­کمپوست و کود شیمیایی تعلق داشت (جدول8)؛ این نتیجه نشان­دهنده بهره­وری بیشتر کاسنی از منابع کود آلی و تلفیقی نسبت به منبع کود شیمیایی می­باشد. AYL گیاه یونجه نیز در هر سه منبع کودی، بالاتر از صفر و بالاتر از AYL گیاه کاسنی بود. بالاترین میزان AYL  نیز در تیمار کود ورمی­کمپوست به‌دست آمد که با منبع کود تلفیقی در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول8). AYL کاسنی در هر سه تیمار کشت مخلوط، مثبت و در گروه آماری a قرار داشتند؛ از طرفی AYL یونجه تحت تاثیر ترکیب کشت مخلوط قرار گرفت و بالاترین افزایش یا افت عملکرد واقعی یونجه و کل، در تیمارC₂M₁   مشاهده شد و تیمار C₁M₂ با کمترین میزان افت عملکرد و عدم اختلاف معنی­دار با تیمار C₁M₁ در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول8). بالاترین AYL کل در تیمار C₂M₁ و مصرف کود شیمیایی مشاهده شد که با سایر ترکیب­های کشت مخلوط و مصرف کود ورمی­کمپوست و کود تلقیقی بجز ترکیب کشتC₁M₂  اختلاف معنی­دار نداشت (شکل3). مثبت بودن میزان AYL بالاتر از صفر نشان می­دهد که کشت مخلوط نسبت به خالص برتری دارد و همچنین بیانگر سودمندی کشت مخلوط در استفاده بهینه ازمنابع موجود است (Banik et al, 2006).

سودمندی نسبی (IA)

طبق نتایج مقایسه میانگین اثر اصلی منبع کود، بیشترین شاخص سودمندی نسبی (3/0) از مصرف کود ورمی­کمپوست به‌دست آمد که با مقدار این شاخص در منبع کود تلفیقی (2/0) اختلاف معنی­دار نداشت. کمترین میزان (1/0- ) نیز مربوط به منبع کود شیمیایی بود (جدول 8). محققین دیگری نیز سودمندی اقتصادی کشت مخلوط گندم و نخود را بیشتر از کشت خالص آن‌ها گزارش کردند (Banik et al., 2006).

شکل 3- مقایسه میانگین اثر متقابل  نوع کود و کشت مخلوط بر افزایش یا کاهش عملکرد واقعی کل. C و:M  به‌ترتیب نشان‌دهنده کاسنی و یونجه و اعداد داخل پرانتز  نسبت کشت هریک از گیاهان در کشت مخلوط را نشان می دهد. میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک، فاقد اختلاف معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن می­باشند.

Figure 3. Mean comparison of the interaction effect of fertilizer type and  intercropping on total AYL. C and M: Chicory and medic, respectively; Numbers in the parentheses represent ratio of each plant in intercropping pattern. Means with the similar letter are not significantly different (p≤0.05) according to Duncan’s multiple range test

نتیجه‌گیری کلی

با توجه به عملکرد کل مخلوط و شاخص های اقتصادی می­توان ترکیب­های کشت C₁M₁ و C₂M₁ و مصرف منابع کودی تلفیقی و ورمی­کمپوست را به‌عنوان تیمارهای برتر این پژوهش معرفی کرد. اگرچه بیشترین عمکرد علوفه هر گیاه از کشت خالص به دست آمد، اما با توجه به مجموع عملکرد دو گیاه و نسبت برابری زمین بالاتر از  یک،  تیمارهای کشت مخلوط کاسنی- یونجه با کاربرد منابع کودی ورمی­کمپوست و تلفیقی، نشان­دهنده برتری کشت مخلوط نسبت به تک­کشتی این گیاهان می­باشد و می­توان عنوان کرد که کشت مخلوط کاسنی و یونجه یک‌ساله و استفاده از نهاده­های آلی مانند ورمی­کمپوست و تلفیق،ی با ایجاد تنوع در اکوسیستم‌های کشاورزی و کاهش مصرف کودهای شیمیایی می­تواند باعث ثبات تولید شود، به گونه­ای که در کنار تولید علوفه سالم با کاهش هزینه­ها، اثرات سودمندی در افزایش درآمد اقتصادی داشته باشد و با بهبود بهره­وری اراضی کشاورزی و کاهش مضرات زیست محیطی، در راستای نیل به اهداف کشاورزی پایدار مد نظر قرار گیرد.

REFERENCES

1. Ahmad, W. R., Hassan, F. H., Ansar, M., Manaf, A. & Sher, A. (2013). Enhancing crop productivity through wheat (Triticum aestivum) fenugreek intercropping system. The Journal of Animal & Plant Sciences, 23(1), 210-215.
2. Bagheri, M., Zaefarian, F., Bicharanlou, B. & Ghanizadeh, H. (2014). A study of intercropping of maize with sweet basil and borag. Cercetari Agronomice in Moldova, 47(2). 13-28.
3. Bais, H. P. & Ravishankar, G. A. (2001). Cichorium intybus cultivation, processing, utility, value addition and biotechnology, with an emphasis on current status and future prospects. Journal of Science Food Agriculture, 81, 467–484.
4. 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.
5. Banik, P., Sasmal, T., Ghosal, P. K. & Bagchi, D. K. (2000). Evaluation of mustard (Brassica compestris Toria) and legume intercropping under 1:1 and 2:1 row- replacement series systems. Agronomy and Crop Sciences, 185, 9-14.
6. Derkaoui, M., Caddel, J. L., & Christiansen, S. (1991). A frost tolerance screening of annual medicago spp. Agricolura Mediterranea, 120, 407-416.
7. Doaei, F., Rezvani Moghddam, P., Ghorbani, R. & Balandari, A. (2018). The effect of organic and biological fertilizers application on biomass yield and poly-phenolscontents of dwarf chicory leaves (Cichorium pumilum ). Journal of Agroecology, 9(4), 910-92. (In Persian)
8. EyshiRezaee, A., Rezvani Moghadam, P., Khazaee, F. H. & Mohammad Abadi, P. (2011). Effect of density and pattern of mixed cultivars of millet and soybean on yield performance and their forage components. Journal of Iranian Crop Researches, 9(1), 50-59. (In Persian)
9. Franche, C., Lindstrom, k. & Elmerich, C. (2009). Nitrogen-fixing bacteria associated with leguminous and non-leguminous plants. Plant and Soil, 321,1-2, 35–59.
10. Genard, T., Etienne, P., Diquélou, S., Yvin, J. C., Revellin, C. & Laîné, P. (2017). Rapeseed-legume intercrops: plant growth and nitrogen balance in early stages of growth and development. Heliyon, 3(3), 1-20.
11. Gholinezhad, E. & Rezaei- Chiyaneh, E. (2014). Evaluation of grain yield and quality of black cumin (Nigella sativa) in intercropping with chickpea (Cicer arietinum L.). Iranian Journal of Crop Sciences,16(3), 236-249. (In Persian)
12. Hanming, H., Lei, Y., Liming, F., Lihua, Z.H., Han, W., Jing, Y. & Chengyun, L. (2012). The effect of intercropping of maize and soybean on microclimate. International CCTA. Springer, Berlin, Heidelberg. 257-263.
13. Khorramdel, A., Siahmarguie, A. & Mahmoodi. G. (2016). Effect of replacement and additive intercropping series of ajowan with bean on yield and yield components. Electronic Journal. Crop Production, 1(9), 1-24. (In Persian)
14. Li, G. & Kemp, P. D. (2005). Forage chicory (Cichorium intybus): A review of its agronomy and animal production. Advances in Agronomy, 88, 187-222.
15. Lithourgids, A. S., Dordas, C. A., Damalas, C. A. & Vlachostergios, D. N. (2011). Annual intercrops: an alternative pathway for sustainable agriculture. Australian Journal of Crop Science, 5(4), 396-470.
16. Mao, L., Zhang, L., Li, W., van der Werf, W., Sun, J., Spiertz, H. & Li, L. (2012). Yield dvantage and water saving in maize/pea intercrop. Field Crops Research, 138, 11–
17. Monti, M., Pellicanò, A., Santonoceto, C., Preiti, G. & Pristeri, A. (2016). Yield components and nitrogen use in cereal-pea intercrops in Mediterranean environment. Field Crops Research, 196, 379-388.
18. Muyayabantu, G. M., Kadiata, B. D. & Nkongolo, KK. (2013). Assessing the effects of integrated soil fertility management on biological efficiency and economic advantages of intercropped maize (Zea mays) and soybean (Glycine max L.) in DR Congo. American Journal of Experimental Agriculture, 3(3), 520-541.
19. Niderkorn, V, Martin, C., Bernard, M., Le Morvan, A., Rochette, Y. &Baumont, (2019). Effect of increasing the proportion of chicory in forage-based diets on intake and digestion by sheep. Animal, 13(4), 718-726.
20. Ravindran, B., Dinesh, S. L., Kennedy, L. & Sekaran, G. (2008). Vermicomposting of solid as te generated from leather industries using epigeic earthworm Eisenia fetida. Applied Biochemistry and Biotechnology,151(2-3), 480–488.
21. Sarmadnia, G. H., & Koochaki, A. (2003). Physiology of crop plants. Mashhad University Jahad, Mashhad, Iran. (In Persian)
22. Selosse, M. A., Baudoin, E. & Vandenkoornhyse, P. (2004). Symbiotic microorganisms, a key for ecological success and protection of plants. Comptes Rendus Biologies, 327, 639-648.
23. Shabani, Q., Chayichi, M. R., Ardakani, M. R., Khavazi, K. & Friedel, y. (2014). The effect of different fertilizing systems on seed yield and phosphorous absorption in annual medic var. Robinson. Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi), 104, 87-95. (In Persian)
24. Shoaib, M., Shehzad, A., Omar M, Rakha A, Husnain, R, Sharif, H. R., & Niazi, S. (2016). Inulin: Properties, health benefits and food applications. Carbohydrate Polymer, 20(147), 444-454.
25. Singh, J. K. (2007). Response of sunflower (Helianthus annuus) and French bean (Phaseolus vulgaris) Intercropping to different row ratios and nitrogen levels under rain fed conditions of temperate Kashmir. Indian Journal of Agronomy, 52, 36-39.
26. Singh, M., Singh, U. B., Ram, M., Yadav, A. & Chanotiya, CS. (2013). Biomass yield, essential oil yield and quality of geranium (Pelargonium graveolens Her.) as influenced by intercropping with garlic (Allium sativum L.) under subtropical and temperate climate of India. Industrial Crops and Products, 46, 234-237.
27. Thorsted, M. D., Olesen, J. E. & Weiner, J. (2006). Width of clover strips and wheat rows influence grain yield in winter wheat/white clover intercropping. Field Crop Research, 95, 280-290.
28. Vandermeer, J. H. (1989). The Ecology of intercropping. Cambridge University Press. 297 p.
29. Yeganehpour, F., Zahtab Salmasi, S., Shafagh, J. & Ghasemi Golozani, K. (2017). Effect of drought stress chemical and biofertilizer and salicylic acid on grain yield and yield components of Coriander (Coriandrum sativum). Journal of Crop Production, 9, 4.37-55.