عبدالجلیل اسلامی زاده
1
(
گروه زراعت، پردیس علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
)
علی کاشانی
2
(
)
سید عطاالله سیادت
3
(
عضو هیئت علمی رشته زراعت دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین
)
عادل مدحج
4
(
گروه کشاورزی، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران
)
شهرام لک
5
(
گروه زراعت، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
)
Keywords:
Abstract :
بررسی اثر تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا بر عملکرد دانه و کیفیت بذر در شرایط محیطی اهواز
چکیده
به منظور بررسی اثر کشت مخلوط ذرت و سویا به روش جایگزینی بر کمیت و کیفیت بذر، آزمایشی فصل زراعی 93-1392 در منطقه اهواز به صورت فاکتوریل بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. در این پژوهش تیمارهای آزمایش شامل چهار تاریخ کاشت (21 تیر، 31 تیر، 10 مرداد و 20 مرداد) و پنج نسبت اختلاط (100 درصد ذرت، 100 درصد سویا،50 درصد ذرت+50 درصد سویا، 75 درصد ذرت+25 درصد سویا، 25 درصد ذرت+75 درصد سویا) بود. بالاترین و پایینترین طول گیاهچه و وزن هزار دانه ذرت و سویا و همچنین عملکرد دانه ذرت به ترتیب در تاریخ کاشت 21 تیرماه و 10 مرداد ماه مشاهده شد. در نسبتهای مختلف اختلاط ذرت و سویا، با تاخیر در کاشت، سرعت جوانهزنی بذرهای تولید شده و وزن خشک گیاهچههای حاصل از این بذرها در ذرت و سویا بطور معنیداری کاهش یافت، بطوری که در نسبتهای اختلاط مختلف تاریخ کاشت 21 تیرماه بهترین تاریخ کشت و 20مردادماه بدترین تاریخ کشت بود. کشت خالص ذرت و سویا در تاریخهای مختلف کشت نیز نسبت به سایر نسبتهای اختلاط بالاترین مقادیر را در مورد این صفات داشت. عملکرد بذر سویا در نسبتهای مختلف اختلاط ذرت و سویا بطور معنیداری در اثر تاخیر کاشت کاهش یافت و بالاترین عملکرد بذر سویا در کشت خالص این گیاه و تاریخ کشت 21 تیرماه مشاهده شد.
کلمات کليدي: بذر، تاریخ کشت، ذرت، سویا، کشت مخلوط
مقدمه
یکی از مهمترین چالشهای قرن بیست و یکم در بیشتر کشورهای در حال توسعه، تولید نیازهای ضروری بشر است. قریب به 90 درصد نیاز غذایی انسان از زمینهای زراعی تأمین میشود (Kumar, 2007). از این رو به علت فشار مضاعف بر زمینهای زیر کشت محصولات زراعی برای تأمین غذا و نیازهای بشر، دیگر امکان افزایش سطح زیر کشت وجود ندارد. یکی از پتانسیلها برای جبران این مشکل کشت همزمان چند گونه از گیاهان به صورت توأم در یک قطعه زمین است که تحت عنوان کشت مخلوط شناخته میشود. کشت مخلوط عملیات تولید چند محصول در یک زمین است و برای گیاهانی استفاده میشود که سازگاری بیشتری از نظر دستیابی به نور آفتاب، آب، مواد غذایی و کارگر دارند. از فواید کشت مخلوط نسبت به تک کشتی (کاشت یک محصول در مزرعه)، رقابت کمتر برای منابع طبیعی بین گونههای مختلف نسبت به گونههای یکسان است (Saberi, et al., 2015). این نظریه بر پایه این واقعیت استوار است که ذرت به عنوان یک گیاه چهار کربنه با کارایی فتوسنتز بالا، وقتی در کنار ردیفهای گیاهان کوتاهتری مثل سویا و ریزدانهها قرار میگیرد میتواند نور خورشید بیشتری را جذب نموده و به عملکرد و کیفیت دانه و بذر بیافزاید (Koocheki et al., 2008). از سوی دیگر، لگومها از جمله گونههایی هستند که دارای ارزش غذایی بالا بوده و میتوانند همراه با غلات به منظور تامین نیاز نیتروژن این گیاهان کشت گردند (Tsubo et al., 2005). سویا از جمله گیاهان خانواده بقولات است که در حال حاضر در قسمتهای مختلف دنیا از جمله کشورهای حوزه مدیترانه به صورت مخلوط با سایر گیاهان کشت میشود. سویا به این دلیل که منبعی سرشار از پروتئین با کیفیت بالا میباشد، نقش بسزایی را در تغذیه مردم کم درآمد کشورهای در حال توسعه دارد. این گیاه در غنی ساختن و باروری خاک از طریق تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، در جلوگیری از فرسایش خاک به صورت یک گیاه پوششی و همچنین اغلب اوقات به صورت علوفه سبز کاربرد دارد (Habibifar, 2003). از این رو، کشت مخلوط ذرت و سویا احتمالا یکی از گزینههای مناسب جهت افزایش کارآیی استفاده از زمین و بهبود کمیت و کیفیت دانه و بذرهای تولیدی خواهد بود.
عوامل تعیین کننده تاریخ کاشت در زراعتهای تک کشتی مشابه سیستمهای چند کشتی است. چراکه معمولا تاریخ کاشت بر اساس میزان درجه حرارتی مشخص میشود که جوانهزدن، سبز کردن و رشد گیاه را تضمیین نماید. درجه حراتهای بالا باعث ایجاد تنش در گیاه شده و با اختلال در استقرار مناسب بوتهها و رسیدگی بذر میتواند بر کیفیت بذرهای تولید شده نیز تاثیرگذار باشد. با این توصیف، تنظیم تاریخ کاشت در کشت مخلوط به مراتب پیچیده تر از تک کشتی است زیرا یک سیستم چند کشتی ممکن است شامل گونههایی با دوره رویش و نیازهای متفاوت باشند. بطور کلی هر چه اختلاف بین گونهها از نظر نیاز به عوامل محیطی بیشتر باشد میزان محصولی که از کشت مخلوط بدست میآید بیشتر از تک کشتی خواهد بود (Mazaheri et al., 2000). زمان کاشت ذرت بر روی تاریخ سبز شدن، تراکم، رشد طبیعی گیاه، تاریخ ظهور اندامهای زایشی و گرده‌افشانی و زمان رسیدن بذر و در نهایت کیفیت بذرهای تولیدی تأثیر خواهد داشت. بنابراین تعیین زمان مناسب کاشت اهمیت ویژه‌ای در موفقیت کشت و تولید بذر ذرت دارد (Nourmohammadi et al., 2010). رفیعی و اصغری پور (Rafiei and Asgharipour, 2010) گزارش نمودند که تاریخ کاشت اثر معنی داری در سطح یک درصد بر خصوصیات مورفولوژیک گیاه شامل ارتفاع گیاه، طول بلال، قطر قاعده ساقه، تعداد برگ و قطر بلال، تعداد ردیف دانه روی بلال، طول دانه، طول چوب بلال، وزن خشک محور بلال و فاصله محور بلال از سطح زمین دارد؛ به طوریکه با تأخیر در کاشت، این خصوصیات از یک روند کاهشی برخوردار هستند. لرکی و همکاران (Leraki et al., 2013) در بررسی تأثیر تاریخ کاشت بر عملکرد و اجزاء عملکرد شش هیبرید متوسطرس امید بخش ذرت در خورستان بیان نمودند که در اقلیم شمال خوزستان به دلیل بالا بودن درجه حرارت و تنش گرما در زمان گرده افشانی بهترین تاریخ کاشت 7 مرداد ماه است. استخر و چوگان (Stakhr and Chogan, 2012) بیان داشتند که اثر تاریخ کاشت بر عملکرد و اجزای دانه ذرت مثل تعداد دانه در ردیف و طول دانه، در سطح احتمال یک درصد معنی دار شد و با تأخیر در کاشت افزایش یافتند، ولی بر روی تعداد ردیف دانه معنی دار نبود.
به طور کلی بررسی عملکرد و کیفیت بذر در سیستمهای کشت مخلوط در گرو انتخاب گیاهان سازگار و واجد صفات مناسب برای ایجاد حداقل رقابت و حداکثر مساعدت و به کارگیری عملیات زراعی مناسب از جمله تراکم کاشت و نسبت اختلاط میباشد. اولین نکاتی که در مدیریت کشت مخلوط باید در نظر گرفت، این است که چه گونههایی، با چه نسبتی، در چه تاریخی و با چه هدفی کشت شوند. از این رو تحقیق حاضر در راستای بررسی کشت مخلوط ذرت و سویا به روش جایگزینی بر جنبه‌های فیزیولوژیک، مرفولوژیک و شکل گیری کمیت و کیفیت بذر طراحی گردیده است.
مواد و روشها:
این تحقیق در منطقه اهواز (مزرعه آزمایشی شهید سالمی واقع در شمال شرقی اهواز) در فصل زراعی 93-1392 اجرا شد. شهرستان اهواز در جنوب خوزستان با عرض جغرافیایی 31 درجه و 20 دقیقه و طول جغرافیایی 48 درجه و 40 دقیقه و با ارتفاع 5/22 متر از سطح دریا واقع شده است. بذور ذرت (Zea mays L.) و سویا (Glycine max L.) از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه گردید. در این آزمایش از ذرت رقم سینگل كراس 704 و سويا رقم صفی آبادی استفاده شد. رقم ذرت هیبرید سینگل کراس 704، مناسب برای کشت در مناطق گرمسیر و سردسیر کشور معرفی گردید. این رقم که از نظر گروه رسیدن جزو ارقام دیررس است به طور متوسط 67 روز تا ظهور گل تاجی آن زمان نیاز است. زمان مورد نیاز سبز شدن تا رسیدن فیزیولوژیکی 135-125 روز میباشد. رقم سویا صفی آبادی نیز مناسب کشت برای مناطق گرمسیر میباشد.
این تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارهای تحقیق شامل چهار تاریخ کاشت (21 تیر، 31 تیر، 10 مرداد و 20 مرداد) و پنج نسبت اختلاط (100 درصد ذرت، 100 درصد سویا،50 درصد ذرت+50 درصد سویا، 75 درصد ذرت+25 درصد سویا، 25 درصد ذرت+75 درصد سویا) بود. در آزمایش مزرعهای طول ردیفهای کاشت هشت متر، فاصله بین تکرارها پنج متر و با توجه به تیمارهای تاریخ کاشت دو جوی زهکشی تکرار بالایی و آبیاری تکرار پایینی احداث شد. هر کرت شامل شش خط کاشت و فاصله فاروها در تمام تیمارها 60 سانتی متر بود. برخی مشخصات فیزیکوشیمیایی خاک مزرعه در جدول 1 قابل مشاهده است:
جدول 1: تجزیه خاک محل اجرای آزمایش
منطقه | عمق نمونه برداری (Cm) | E.C (دسی زیمنس بر متر) | pH | بافت خاک | فسفر قابل جذب (ppm) | پتاس قابل جذب (ppm) | کل نیتروژن (ppm) | کربن موجود در نمونه (%) | مس (ppm) | آهن (ppm) | منگنز (ppm) | روی (ppm) |
اهواز | 30-0 | 3/3 | 85/7 | رسی لومی | 0/16 | 121 | 1550 | 60/0 | 6/1 | 0/7 | 2/7 | 8/1 |
عملیات تهیه زمین شامل شخم با گاوآهن، سه دیسک عمود بر هم و ماله بود. کود پایه بر اساس آزمون خاک به میزان 60 کیلوگرم نیتروژن از منبع اوره، 30 کیلوگرم P2O5 از منبع سوپر فسفات و 115 کیلوگرم K2O از منبع سولفات پتاسیم به زمین اضافه گردید و سپس با مخلوط کردن آنها با خاک توسط دیسک، جوی و پشته‌ها به وسیله دستگاه فاروئر به فاصله 60 سانتیمتر احداث گردید. اولین آبیاری بلافاصله پس از کاشت در هر تاریخ کاشت صورت گرفت و آبیاری‌های دیگر بر اساس نیاز گیاه انجام شد.
عملکرد دانه و وزن هزاردانه بذرهای تولید شده پس از برداشت با استفاده از ترازوی دیجیتال اندازهگیری شد. در آزمایشگاه به منظور تعیین شاخصهای جوانهزنی بذرهای تولید شده در مزرعه تحت تاثیر تاریخهای مختلف کشت و نسبتهای مختلف اختلاط ذرت و سویا، آزمون جوانهزنی استاندارد به روش حوله کاغذی به قرار زیر انجام پذیرفت. ابتدا بذور ذرت و سویا مورد نیاز به مدت پنج دقیقه در محلول هیپوکلریت سدیم یک درصد ضد عفونی شدند و سپس 4-3 بار با آب مقطر شست و شو گردیدند و در نهایت در دمای 25 درجه سانتیگراد (دمای اتاق) خشک شدند. بذرها در کاغذهای صافی به ابعاد 30×30، که به عنوان بستر کشت استفاده شدند، به روش حوله کاغذی کشت گردیدند. جهت اجرای این آزمون 50 عدد بذر از هر توده بذری که به طور تصادفی جدا شده بودند بر روی هر برگ کاغذ صافی طوری چیده شدند که فاصله بذور نسبت به یکدیگر کاملا یکسان بود. در نهایت یک برگ دیگر از کاغذ صافی روی بذور کشت شده قرار گرفت. کاغذ صافی رویی نیز با اسپری کردن آب مقطر دیونیزه مرطوب گردید (رطوبت به حدی بود که پس از لمس کاغذ با انگشت، آب اطراف آن تجمع نمییافت). در پایان دو کاغذ صافی از انتهای پایین 3-2 سانتیمتر تا شده و به روش حوله کاغذی پیچیده شدند. هریک از لولههای کاغذی درون یک کیسه پلاستیکی قرار گرفت و به داخل ژرمیناتور با شرایط تاریکی و دمای 25 درجه سانتیگراد منتقل شد. شمارش تعداد بذرهای جوانه زده به طور مرتب و روزانه انجام گردید و تا پایان آزمایش (روز هفتم برای ذرت و روز هشتم برای سویا) ادامه یافت. ظهور ریشهچه به اندازه 2 میلیمتر به عنوان معیار جوانهزنی بذرها در نظر گرفته شد. در پایان آزمایش، تعداد جوانههای نرمال در هر تیمار و تکرار ثبت گردید و درصد جوانهزنی استاندارد آنها محاسبه شد. سرعت جوانهزنی با استفاده از معادله زیر محاسبه گردید:
در پایان آزمایش طول و وزن خشک گیاهچههای نرمال اندازهگیری شد. شاخص طولی قدرت نیز با استفاده از رابطه زیر محاسبه شد:
میانگین طول گیاهچه (cm) × جوانهزنی استاندارد(%)= شاخص طولی قدرت
کلیه محاسبات آماری مورد نیاز، از نرم افزارهای SAS (نسخه 9.2) همچنین مقایسه میانگین تیمارها به روش دانکن در سطح احتمال خطای یک و پنج درصد انجام، و شکل و منحنی‌های مربوطه توسط نرم‌افزار Excel ترسیم گردیدند.
نتایج
با توجه به نتایج تجزیه واریانس دادهها، تاریخهای مختلف کشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه از نظر سرعت جوانهزنی بذر و وزن خشک گیاهچه ذرت و سویا و طول گیاهچه سویا در سطح احتمال یک درصد و بلحاظ طول گیاهچه ذرت در سطح احتمال پنج درصد معنیدار بود. طول گیاهچه ذرت و سویا از نظر نسبت اختلاط اختلاف معنیداری را نشان نداد. تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه اثر معنیداری بر درصد جوانهزنی بذرهای تولید شده و شاخص طولی قدرت نداشت. اثر متقابل بین عوامل آزمایشی (تاریخ کشت × نسبت اختلاط) از نظر سرعت جوانه زنی بذر وزن خشک گیاهچه ذرت و سویا در سطح احتمال یک درصد معنیدار به دست آمد. به لحاظ درصد جوانهزنی بذر، طول گیاهچه و شاخص طولی قدرت اثر متقابل معنیداری بین عوامل آزمایشی مورد مطالعه دیده نشد (جدولهای 2 و 3).
جدول 2- تجزیه واریانس اثر تاریخ کشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه بر برخی ویژگیهای مرتبط با جوانهزنی بذر و رشد گیاهچه ذرت |
| میانگین مربعات | درجه آزادی | منبع تغییر | ||||
شاخص طولی قدرت | وزن خشک گیاهچه | طول گیاهچه | سرعت جوانه زنی | درصد جوانه زنی | |||
991/2 n.s | 488/26* | 674/2n.s | 001/0 | 778/45n.s | 2 | بلوک | |
729/2294 n.s | 049/8404** | 050/174* | 092/0** | 926/44 n.s | 3 | تاریخ کاشت | |
394/5 n.s | 515/114** | 199/9 n.s | 017/0** | 923/12n.s | 4 | نسبت اختلاط | |
555/724 n.s | 437/2682** | 688/85 n.s | 010/0** | 148/15n.s | 12 | تاریخ کشت × نسبت اختلاط | |
751/0 | 846/6 | 195/1 | 001/0 | 044/34 | 38 | خطا | |
206/8 | 669/4 | 741/1 | 467/2 | 964/3 | - | ضریب تغییرات | |
ns، ** و * به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال یک و پنج درصد
جدول 3- تجزیه واریانس اثر تاریخ کشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه بر برخی ویژگیهای مرتبط با جوانهزنی بذر و رشد گیاهچه سویا |
| میانگین مربعات | درجه آزادی | منبع تغییر | ||||
شاخص طولی قدرت | وزن خشک گیاهچه | طول گیاهچه | سرعت جوانه زنی | درصد جوانه زنی | |||
* 925/0 | * 737/11 | * 925/0 | * 012/0 | n.s517/19 | 2 | بلوک | |
n.s 149/1 | ** 751/22 | ** 149/10 | ** 043/0 | n.s 950/20 | 3 | تاریخ کاشت | |
n.s 863/1 | ** 377/42 | n.s 863/1 | *012/0 | n.s 383/24 | 4 | نسبت اختلاط | |
n.s 416/1 | ** 454/22 | n.s 416/1 | ** 046/0 | n.s 050/21 | 12 | تاریخ کشت × نسبت اختلاط | |
295/0 | 222/3 | 295/0 | 004/0 | 166/9 | 38 | خطا | |
763/2 | 441/4 | 763/2 | 779/7 | 564/3 | - | ضریب تغییرات | |
ns، ** و * به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال یک و پنج درصد
سرعت جوانهزنی بذر
تاخیر در کاشت موجب کاهش معنیدار سرعت جوانهزنی بذرهای ذرت و سویا شد. کاشت ذرت و سویا در تاریخ بیستم مرداد ماه کمترین سرعت جوانهزنی را در مقایسه با سایر تاریخهای کاشت به خود اختصاص داد که با تاریخ کاشت دهم مردادماه در یک گروه آماری قرار گرفت و بالاترین سرعت جوانهزنی بذرهای ذرت و سویا در تاریخ کشت بیست و یکم تیر ماه مشاهده شد که با تاریخ کشت سی و یکم تیرماه در یک گروه آماری قرار گرفت. از طرف دیگر، نسبت اختلاط ذرت و سویا در تاریخهای مختلف کشت اثرات معنیداری بر سرعت جوانهزنی بذرهای تولید شده از بوتههای این گیاهان داشت. به نحوی که بذرهای تولید شده از مزارع کشت خالص هر دو گیاه در تاریخهای کشت مختلف بالاترین سرعت جوانهزنی را داشتند و بذرهای تولید شده ذرت از مزرعهی با نسبت اختلاط 25 درصد ذرت+75 درصد سویا و بذرهای تولید شده سویا از مزرعهی با نسبت اختلاط 25 درصد سویا+75 درصد ذرت کمترین سرعت جوانهزنی را از خود نشان دادند (شکلهای 1 و 2).
شکل1- شاخص سرعت جوانهزنی بذرهای ذرت متاثر از تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه. حروف مشابه بیانگر عدم اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
شکل2- شاخص سرعت جوانهزنی بذرهای سویا متاثر از تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه. حروف مشابه بیانگر عدم اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
وزن خشک گیاهچه
کاشت دیرهنگام ذرت و سویا موجب کاهش معنیداری وزن خشک گیاهچهی حاصل از بذرهای تولید شده این گیاهان شد. بطوری که کاشت ذرت و سویا در تاریخ بیستم مرداد ماه بذرهایی را تولید کرد که گیاهچهی آنها را در مقایسه با سایر تاریخهای کاشت پایینترین وزن خشک گیاهچه را به خود اختصاص دادند و سنگینترین گیاهچهها از بذرهای ذرت و سویا در تاریخ کشت بیست و یکم تیر ماه مشاهده شد. از طرف دیگر، نسبت اختلاط ذرت و سویا در تاریخهای مختلف کشت اثرات معنیداری بر وزن خشک گیاهچههای حاصل از بذرهای تولید شده از بوتههای این گیاهان داشت. به نحوی که بذرهای تولید شده از مزارع کشت خالص هر دو گیاه در تاریخهای کشت مختلف سنگینترین گیاهچهها را داشتند و بذرهای تولید شده ذرت از مزرعهی با نسبت اختلاط 25 درصد ذرت+75 درصد سویا و بذرهای تولید شده سویا از مزرعهی با نسبت اختلاط 25 درصد سویا+75 درصد ذرت سبکترین گیاهچهها را به خود اختصاص دادند (شکلهای 3 و 4).
شکل3- وزن خشک گیاهچهی بذرهای تولید شده ذرت متاثر از تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه. حروف مشابه بیانگر عدم اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
شکل4- وزن خشک گیاهچهی بذرهای تولید شده سویا متاثر از تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه. حروف مشابه بیانگر عدم اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
طول گیاهچه
تاخیر در کاشت ذرت و سویا، طول گیاهچهها را به طور قابل ملاحظهای کاهش داد، به طوری که کوتاهترین گیاهچهها از بذرهای تولید شده در مزرعه با تاریخ کشت بیستم مرداد ماه بدست آمد. از سوی دیگر بلندترین گیاهچههای ذرت و سویا از بذرهای تولید شده در مزرعهای با تاریخ کشت بیست و یکم تیرماه حاصل شد (جدول 4).
جدول 4- طول گیاهچه ذرت و سویا متاثر از تاریخهای مختلف کشت
تاریخ کشت | طول گیاهچه ذرت (سانتیمتر) | طول گیاهچه سویا (سانتیمتر) |
بیست و یکم تیرماه | a65/22 | a89/25 |
سی و یک تیرماه | b78/21 | a65/24 |
دهم مردادماه | c45/20 | b84/21 |
بیستم مرداد ماه | d87/19 | c06/20 |
با توجه به نتایج تجزیه واریانس دادهها، تاریخهای مختلف کشت از نظر وزن هزار دانه ذرت در سطح احتمال یک درصد و بلحاظ وزن هزار دانه سویا در سطح احتمال پنج درصد معنیدار بود. نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه و اثر متقابل بین عوامل آزمایشی (تاریخ کشت × نسبت اختلاط) از نظر وزن هزار دانه ذرت و سویا تفاوت معنیداری را نشان نداد. تاریخ کاشت اثر معنیداری در سطح احتمال یک درصد بر عملکرد بذر ذرت داشت. نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه و اثر متقابل بین عوامل آزمایشی (تاریخ کشت × نسبت اختلاط) تفاوت معنی داری از نظر این صفت در ذرت نشان نداد. عملکرد بذر سویا تحت تاثیر تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد. اثر متقابل بین عوامل آزمایشی (تاریخ کشت × نسبت اختلاط) از نظر عملکرد بذر سویا در سطح احتمال یک درصد معنیدار به دست آمد (جدولهای 5 و 6).
جدول 5- تجزیه واریانس اثر تاریخ کشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه بر وزن هزار دانه و عملکرد بذر ذرت |
میانگین مربعات | درجه آزادی | منبع تغییر | |
عملکرد بذر | وزن هزار دانه | ||
*5/2086515 | n.s703/261 | 2 | بلوک |
**0/43824490 | **356/26079 | 3 | تاریخ کاشت |
n.s1/973860 | n.s157/626 | 4 | نسبت اختلاط |
n.s596/444 | n.s5/678874 | 12 | تاریخ کشت × نسبت اختلاط |
2/1098252 | 445/770 | 38 | خطا |
436/8 | 899/7 | - | ضریب تغییرات |
ns، ** و * به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال یک و پنج درصد
جدول 6- تجزیه واریانس اثر تاریخ کشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه بر وزن هزار دانه و عملکرد بذر سویا |
میانگین مربعات | درجه آزادی | منبع تغییر | |
عملکرد بذر | وزن هزار دانه | ||
n.s15/50487 | n.s599/59 | 2 | بلوک |
**88/3371179 | *617/1203 | 3 | تاریخ کاشت |
**40/1976919 | n.s678/229 | 4 | نسبت اختلاط |
**34/236131 | n.s688/227 | 12 | تاریخ کشت × نسبت اختلاط |
60/90822 | 998/320 | 38 | خطا |
817/11 | 245/8 | - | ضریب تغییرات |
ns، ** و * به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال یک و پنج درصد
وزن هزار دانه
وزن هزار دانه ذرت با تاخیر در کاشت کاهش معنیداری داشت به نحوی که بالاترین وزن هزاردانه ذرت به تاریخ کشت بیست و یکم تیرماه تعلق داشت که با تاریخ کشت سی و یکم تیرماه در یک گروه آماری قرار گرفت. از سوی دیگر کمترین وزن هزاردانه ذرت در تاریخ کشت بیستم مرداد مشاهده شد که با تاریخ کاشت دهم مرداد ماه در یک گروه آماری قرار گرفتند. وزن هزاردانه سویا نیز تحت تاثیر تاریخ کشت متغییر بود. به نحوی که بالاترین وزن هزاردانه سویا در تاریخ کشت بیست و یکم تیرماه مشاهده شد که با تاریخهای سی و یکم تیرماه و دهم مرداد ماه در یک گروه آماری قرار گرفتند. از طرفی کمترین وزن هزار دانه سویا به تاریخ کشت بیست مرداد ماه تعلق داشت (جدول 7).
جدول 7- وزن هزاردانه ذرت و سویا متاثر از تاریخهای مختلف کشت
تاریخ کشت | وزن هزاردانه ذرت (گرم) | وزن هزاردانه سویا (گرم) |
بیست و یکم تیرماه | a97/346 | a25/147 |
سی و یک تیرماه | a34/345 | ab12/139 |
دهم مردادماه | b68/294 | ab38/138 |
بیستم مرداد ماه | b39/284 | b92/129 |
عملکرد دانه
تاخیر در کاشت موجب کاهش عملکرد ذرت گردید به نحوی که بالاترین میزان عملکرد بذر به تاریخ کاشت بیست و یکم تیرماه تعلق داشت که با تاریخ سی و یکم تیرماه در یک گروه آماری قرار گرفت. کمترین عملکرد بذر ذرت نیز در تاریخ کشت بیستم مرداد ماه مشاهده شد (جدول 8).
جدول 8- عملکرد دانه ذرت متاثر از تاریخهای مختلف کشت
تاریخ کشت | عملکرد بذر ذرت (تن در هکتار) |
بیست و یکم تیرماه | a48/6 |
سی و یک تیرماه | a07/6 |
دهم مردادماه | b79/5 |
بیستم مرداد ماه | c47/3 |
کاشت دیرهنگام سویا موجب کاهش معنیدار عملکرد بذر شد. بطوری که کاشت سویا در تاریخ بیستم مرداد ماه در مقایسه با سایر تاریخهای کاشت پایینترین عملکرد بذر را به خود اختصاص داد و بالاترین عملکرد بذر سویا در تاریخ کشت بیست و یکم تیر ماه مشاهده شد. از طرف دیگر، نسبت اختلاط ذرت و سویا در تاریخهای مختلف کشت اثرات معنیداری بر عملکرد بذر سویا داشت. به نحوی که کشت خالص سویا، در تاریخهای کشت مختلف بالاترین عملکرد بذر سویا را به خود اختصاص داد که با نسبت اختلاط هفتاد و پنج درصد سویا و بیست و پنج درصد ذرت در یک گروه آماری قرار گرفتند و کمترین عملکرد بذر سویا در تاریخهای مختلف کشت در مزرعهی با نسبت اختلاط 25 درصد سویا+75 درصد ذرت مشاهده شد (شکل 5).
شکل5- عملکرد بذر سویا متاثر از تاریخ کاشت و نسبت اختلاط ذرت و سویا در مزرعه. حروف مشابه بیانگر عدم اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد میباشد.
بحث
بر اساس نتایج بدست آمده در این پژوهش، تاخیر در کاشت و کوتاه شدن طول دوره رشد، شاخصهای جوانهزنی بذر، وزن هزاردانه و عملکرد بذر را در هر دو گیاه ذرت و سویا کاهش داد. در این راستا الیاس و همکاران (Elias et al., 2006) نیز گزارش نمودند که مرحله رسیدگی و زمان برداشت بذر (با توجه به طول دوره رشد گیاه) بر کیفیت بذر تاثیرگذار هستند. به عقیده برخی محققان دمای طول دوره رشد و زمان رسیدگی بذر شاخصهای جوانهزنی بذر را تحت تاثیر قرار میدهد (Haro et al., 2007). گیاهانی که در دمای بالا و با تاخیر کشت شدند، در دوره رشد رویشی با دمایی کمتر از حد مطلوب مواجه بوده و با کوتاه شدن این دوره، گیاه ماده غذایی لازم برای انتقال به فاز زایشی را نخواهد داشت. در این بذرها دوره رشد زایشی با دمایی کمتر از میزان مطلوب (میانگین دمایی 22 درجه سانتیگراد) مواجه میشود که حاصل آن تولید اندام هوایی بیشتر و افزایش تعداد غلافهای نابارور نسبت به گیاهان کشت شده در تاریخهای اولیه است (Rastegar et al., 2018). بطور کلی، تغییر تاریخ کشت گیاهان زراعی از طریق تغییر در طول روز، دما و رطوبت نسبی محیط موجب تغییر در طول مراحل نمو فنولوژیک به ویژه رشد رویشی و در نهایت تغییر طول فصل رشد آنها میشود (Awal and Ikeda, 2002). طولانی شدن طول دوره رشد رویشی، به گیاه اجازه میدهد که ماده خشک بیشتری را در اندامهای خود ذخیره کرده و به عنوان یک منبع قوی در اختیار بذرهای در حال رشد قرار دهد (Eshraghi-Nejad et al., 2011; Khichar, and Niwas, 2006). در مقابل در کشتهای دیرهنگام بوتهها پیش از رشد رویشی کافی وارد فاز زایشی شده و دوره نمو دانهها نیز کوتاهتر میشود. در این شرایط، ذخیره غذایی بوتهها کم بوده و گیاهان تحت تاثیر محدودیتهای دمایی آخر فصل، فرصت کافی برای انتقال مواد ذخیره شده به دانهها را نخواهد داشت. در نتیجه، عملکرد و کیفیت بذور تولید شده بطور قابل توجهی کاهش مییابد (Eshraghi-Nejad et al., 2011). محققان بر این عقیدهاند که مدیریت تاریخ کاشت برای انطباق حداکثر شاخص سطح برگ با حداکثر تابش در طول فصل رشد اهمیت زیادی در افزایش عملکرد گیاهان زراعی دارد (Scott and Jaggard, 2000; Rosati and Djong, 2003). به هر صورت، تولید موفقیت آمیز بذر با کیفیت بالا، به شناسایی و تشخیص زمان مطلوب برای کاشت بذر بستگی دارد (Demir and Balkaya, 2005). ماتسودا و همکاران (Matsuda et al., 2011) اظهار داشتند که بین درجه حرارت در طول دوره پرشدن دانه و وزن هزاردانه سویا همبستگی منفی وجود دارد و محیطی که گیاه در آن رشد میکند مهمترین عامل در تعیین کیفیت بذر، بخصوص قدرت بذر است. از طرفی با توجه به این که سویا یک گیاه روز کوتاه است، بنابراین چنانچه در معرض روزهایی با طول کوتاه قرار گیرد به گل می رود. طول روز بلند گلدهی را بیشتر به تأخیر انداخته و معمولاً باعث تولید گل ها و غلاف های بیشتری در گیاه می شود که این امر می تواند به خاطر تولید گره و شاخه فرعی بیشتر در گیاه باشد. با تأخیر در کاشت به دلیل این که گیاه زودتر در معرض روزهای کوتاه قرار می گیرد، ارتفاع کوتاه تر، شاخه دهی کمتر و دوره رشد رویشی کوتاه تری داشته که کلیه این عوامل باعت تشکیل تعداد غلاف کمتر و انتقال کمتر مواد فتوسنتزی به غلاف شده و عملکرد کاهش می یابد. موسوی و همکاران(Moosavi et al., 2012) بیان داشتند که تاریخ کاشت اثر معنی داری در سطح احتمال یک درصد بر عمل دانه دارد به طوری که در بالاترین به تاریخ کاشت 27 می و کمترین آن به تاریخ کاشت 26 جون تعلق دارد. مردانه‌سومئه و همکاران(Mardaneh Sowe'eh, 2012) گزارش کردند که با تأخیر در تاریخ کاشت 20 می تا 29 جون، عملکرد دانه سویا کاهش یافت و علت آن را کاهش طول دوره رشد و کاهش انتقال مواد فتوسنتزی به دانه دانستند. بنابراین مدیریت تاریخ کاشت روش مناسبی برای فراهم آوردن شرایط مطلوب محیطی در طول فصل رشد و انتهای فصل رشد گیاه است (Khichar, and Niwas, 2006).
با توجه به نتایج بدست آمده در این پژوهش وزن خشک گیاهچه و سرعت جوانهزنی بذرهای ذرت و سویا و عملکرد بذر سویا بطور معنیداری تحت تاثیر نسبتهای مختلف اختلاط ذرت و سویا قرار گرفتند. بطوریکه بالاترین سرعت جوانهزنی بذر و وزن خشک گیاهچههای حاصل از بذرهای تولید شده ذرت و سویا در کشت خالص این گیاهان بدست آمد. متاسفانه تاکنون مطالعات علمی و تخصصیی مبنی بر اثر کشت مخلوط ذرت و سویا بر کیفیت بذرهای تولید شده انجام نشده است. اما با توجه به دستاوردهای پژوهشگران میتوان ادعا داشت که ایجاد رقابت بر سر منابع غذایی، آب و نور میتواند بر کیفیت بذرهای تولید شده در مزارع کشت مخلوط ذرت و سویا تاثیرگذار باشد و نهایتا بذرهای تولید شده در مزارعی با سیستم کشت مخلوط از قدرت جوانهزنی کمتری نسبت به بذرهای تولید شده در سیستم تک کشتی برخوردار باشند. در این آزمایش با وارد کردن سویا در کشت مخلوط در اثر رقابت نور، آب و مواد غذایی با گیاه چهار کربنهای مثل ذرت عملکرد دانه آن کاهش یافت، به طوری که بیشترین عملکرد دانه از کشت خالص سویا به میزان 63/1 تن در هکتار و کمترین آن از نسبت اختلاط 75 درصد ذرت+25 درصد سویا به میزان یک تن در هکتار بدست آمد (شکل 5). چااُدهاری (Chudhary, 2004) در بررسی کشت مخلوط سویا و ذرت بیان داشت که عملکرد دانه سویا در تیمارهای مخلوط کمتر از تک کشتی سویا بود و علت آن را سایه اندازی ذرت بر روی بوته های سویا در مخلوط دانست. در مطالعه کشت مخلوط ذرت و لوبیا چشم بلبلی، سبتا و همکاران(Sebetha et al., 2010) گزارش کردند که میانگین عملکرد دانه لوبیا چشم بلبلی در کشت خالص با 1917 کیلوگرم در هکتار بیشتر از کشت مخلوط با میانگین 1266 کیلوگرم در هکتار بود. جولیوس و کهیدنه (Julius and Kehinde, 2013) گزارش کردند که در کشت مخلوط ذرت و لوبیا چشم بلبلی، عملکرد دانه دو گیاه و در دو منطقه مورد بررسی، در کشت خالص بیشتر از مخلوط دو گیاه بود.
نتیجه گیری کلی
به طور کلی از دستاوردهای این پژوهش میتوان چنین نتیجهگیری کرد که انتخاب دقیق تاریخ کاشت نقش به سزایی در کمیت و کیفیت بذرهای تولید شده ذرت و سویا دارد. در این آزمایش بالاترین قابلیت جوانهزنی و رشد گیاهچه و همچنین وزن هزاردانه و عملکرد بذر هر دو گیاه ذرت و سویا در تاریخ کاشت 21 تیر ماه بدست آمد، چرا که کاشت به موقع بذور باعث بهرهوری بهتر گیاه از عوامل محیطی نظیر نور، دما و رطوبت میشود و همچنین احتمال همزمانی دماهای پایین آخر فصل با پرشدن دانه و رسیدگی بذرها کاهش مییابد و بنابراین امکان افزایش عملکرد و کیفیت بذر تسهیل میشود. در کشت مخلوط ذرت و سویا، بالاترین سرعت جوانهزنی بذر و وزن خشک گیاهچههای ذرت و سویا و همچنین بالاترین عملکرد بذر سویا به کشت خالص این گیاهان تعلق داشت، که به نظر ایجاد رقابت بین گونهای در سیستم کشت مخلوط میتواند بر کمیت و کیفیت بذرهای تولیدی اثرات منفی داشته باشد. لذا توصیه میشود جهت بررسی دقیقتر این موضوع پژوهشهای بیشتری در زمینه اثرات کشت مخلوط بر کمیت و کیفیت بذرهای تولید شده گیاهانی مانند ذرت و سویا انجام گردد.
منابع
Awal, M. and Ikeda, T. 2002. Effects of changes in soil temperature on seedling emergence and phonological development in field-grown stands of peanut (Arachis hypogaea). J. Environ. Exp. Bot. 47: 101-113.
Chudhary, S.K. 2004. Grain and forage legume yield with or without intercropping and the effect of leucaena green leaf manuring on nitrogen economy of corn. Ph.D. Thesis in agronomy, University of Hawaii in Partial Fulfillment.
Demir, I. and Balkaya, A. 2005. Seed development stages of kale (Brassica oleraceavar. acephala L.) genotypes in Turkey. Hort. Sci. 32: 147-153.
Elias, S.G., Garary, A., Schweitzer, L. and Hanning, S. 2006. Seed quality testing of native species. Nat. Plant. J. 7: 1. 15-19.
Eshraghi-Nejad, M., Kamkar, B. and Soltani, A. 2011. The effect of sowing date on yield of millet varieties by influencing on phonological periods duration. Elec. J. Crop. Prod. 4(2): 169-188.
Habibifar, S. 2003. Study on the adaptation and yield comparison of 10 soybean (glycine max L.) varieties at Iranshar region. MS.C Thesis, Faculty of Agriculture, Payam-e-noor University, Zahedan Center, Iran. (In Persian).
Haro, R.J., Otegui., M.E. Collino, D.J. and Dardanelli, J.L. 2007. Environmental effects on seed yield determination of irrigated peanut crops: links with radiation use efficiency and crop growth rate. Field. Crop. Res. 103: 217-228.
Julius A.B. and Kehinde E. 2013. Productivity of maize /cowpea intercrop as influenced by time of introducing cowpea and nitrogen fertilizer rates in southwestern Nigeria. Agri. Sci. Res. J. 3(7): 186- 193.
Khichar, M.L and Niwas, R. 2006. Microclimatic profiles under different sowing environments in wheat. J. Agromet. 8: 201–209.
Koocheki, A., Lalehgani, B. and Najibnia, S. 2008. Valuation of productivity in bean and corn intercropping. Iranian J. Field Crops Res. 6: 605-614. (In Persian).
Kumar A. 2007. Effects of legumes on growth, yield and quality of pop sorghum in inter and mied cropping system. MSs Thesis, University of Agricultural Sciences, Dharwad.
Leraki, F., Amir Bakhtiar, N. and ghamari, M.S. 2013. Investigation of the effect of planting date on yield and yield components of six maize (Zea mays l.) hybrids in Khuzestan. Journal of Crop Physiology, Islamic Azad University, Ahvaz Branch, 4 (14): 69-59. (In Persian).
Mardaneh Sowe'eh, V. 2012. Effect of planting date and plant density on phenology and yield of soybean in Ardabil Region, Iran. Journal of Plant Ecophysiology, 3:65-70.
Matsuda, H., Shibata., Y. Mori, S. and Fujii, H. 2011. Effect of temperature during the ripening period on the 100-grain weight of soybean in Shonai district of Yamagata prefecture. Jap. J. Sci. 80 (1): 43-48.
Mazaheri, D., Bankehsaz, A., Movahedi Dehnavi, M., Hoseinzadeh, A., and Ghanadha, M. 2000. Effect of corn and
bean intercropping on weed control. Pajouhesh & Sazandegi J. 47: 47-51. (In Persian).
Moosavi, S.G., Seghatoleslami, M.J., and Moazeni, A. 2012. Effect of planting date and plant density on morphological traits, LAI and forage corn (Sc. 370) yield in second cultivation. Inter. Rese. J. Appl. Basic Sci. 3(1): 57-63.
Nourmohammadi, G.H., Siyadat, S.A. and Kashani, A. 2010. Cereal crops. Fifth Edition. Shahid Chamran University Press, Page 446. (In Persian).
Rafiei, M. and Asgharipour, M.R. 2010. Investigation of the effect of planting date and plant density on morphological characteristics and yield components of maize cultivar in Shirvan region. J. Dyn. Agri., 6 (1): 34-23. (In Persian).
Rastegar, Z. Ghaderi-Far, F. Sadeghipour, H. and Zeinali, E. 2018. The effect of sowing date on peanut seed vigor and yield. J. Plant Ecophysiol. 33: 105-116. (In Persian).
Rosati, A. and Djong, T.M. 2003. Estimating photosynthetic radiation use efficiency using incident light and photosynthesis of individual leaves. Annual. Bot. 91:869-877.
Saberi, A.R. 2015. Evaluation of the usefulness of corn and forage production from soybean and maize cultivation in comparison with their pure cultivation. Res. Findings on Improving Crop Production, 1(2): 1-12. (In Persian).
Scott, R. K and K. W. Jaggard. 2000. Impact of weather, agronomy and breeding on yields of sugar beet grown in UKsince 1970. Agric. Sci. 134: 341-352.
Sebetha, E.T., Ayodele, V.I., Kutu, F.R., and Mariga, I.K. 2010. Yields and protein content of two cowpea varieties grown under different production practices in Limpopo province. South Africa. Africa. J. Biotechnol. 9(5).
Stakhr, A. and Chogan, R.S. 2012. Effect of planting date on grain yield and its components and response to major maize viruses in Fars province in a number of foreign and domestic maize hybrids. Seed Plant Impro. J. 27 (3): 313-333. (In Persian).
Tsubo, M., Walker, S. and H.O. Ogindo. 2005. A simulation model of cereal–legume intercropping systems for semi-arid regions. II. Model application. Field Crops Res. 93: 23- 33.
The effect of sowing date and intercropping of maize and soybean on grain yield and seed quality in Ahwaz environmental conditions
Abstract
In order to study the impact of corn and soybean intercropping on seed quantity and quality a field study was conducted as a factorial experiment based on a randomized complete block design with three replications during the growing season 2014 in Ahvaz region. In this study, the experimental treatments included four sowing dates; July 12th, July 22nd, August 1st, and August 11th and five mixing ratios; 100:0, 0:100, 50:50, 75:25, 25:75 (Zea Mays: Glycine Max). The highest and lowest seedling length and 1000 seed weight of maize and soybean as well as maize seed yield were observed on July 12th and August 11th, respectively. In different ratios of corn and soybean mixing, delayed sowing, germination rate of seed produced and seedling dry weight of these seeds in soybean and corn were significantly reduced, so that In different mixing ratios July 12th was the best sowing date and August 11th was the worst sowing date. Net sowing of maize and soybean had the highest values for these traits in different planting dates. Soybean seed yield was significantly decreased in delayed sowing at different ratios of corn and soybean mixing. The highest soybean seed yield was observed in net sowing and sowing date of July 12th.
Keywords: Corn, Date, Intercropping, Seed, Sowing, Soybean