مقاله بررسی کشت مخلوط ذرت ( . Zea mays L ) و کدو ( . Cucurbita sp ) و اثر آن بر کنترل علف های هرز

بخشی از مقاله

بررسي کشت مخلوط ذرت (.Zea mays L) و کدو (.Cucurbita sp) و اثر آن بر کنترل علف هاي هرز
چکيده
به منظور بررسي کشت مخلوط ذرت و کدو و تأثير آن بر کنترل علف هاي هرز، آزمايشي در سال ۱۳۸۳ در مزرعه تحقيقاتي دانشکده کشاورزي دانشگاه شيراز واقع در کوشکک انجام گرفت . اين آزمايش با استفاده از طرح کرت هاي خرد شده بر پايه بلوک هاي کامل تصادفي در ۳ تکرار انجام گرفت .
عامل اصلي شامل عدم وجين علف هاي هرز (w) و وجين علف هاي هرز (W) و عامل فرعي نيز شامل کشت خالص ذرت (M)، کشت خالص کدو (C)، کشت مخلوط افزايشي ۱۰۰% ذرت + ۱۰۰% کدو (Mc) کشت مخلوط جايگزيني ۵۰% ذرت +۵۰% کدو (mc) کشت مخلوط افزايشي ۱۰۰% ذرت +۵۰% کدو (Mc) و کشت مخلوط افزايشي ۵۰% ذرت +۱۰۰% کدو (mC) بود. ترکيب کشت مخلوط با استفاده از طرح هاي افزايشي و جايگزين به دست آمد. نتايج نشان داد که از نظر درصد جذب نور (PAR) کشت مخلوط نسبت به کشت خالص برتري داشت . همچنين از نظر عملکرد بيولوژيک و عملکرد دانه ذرت و ميوه کدو کشت مخلوط نسبت به کشت خالص دو گياه به دليل استفاده بهتر از منابع برتري داشت . از نظر کنترل علف هاي هرز کشت مخلوط در مقايسه با کشت خالص ذرت موثرتر بود و تيمار (MC) نسبت به کشت خالص ذرت بدون وجين ، وزن خشک کل علف هاي هرز را به ميزان ۴۱% کاهش داد. کشت مخلوط همچنين باعث افزايش شاخص برداشت ذرت شد، بيشترين شاخص برداشت در تيمار (MC) مشاهده شد. در اغلب تيمارها نيز نسبت برابري زمين (LER) بزرگتر از واحد بود و بزرگترين LER در تيمار WMC و برابر با ۱.۵۸ بدست آمد.
واژههاي کليدي : کشت مخلوط ، تشعشعات فعال فتوسنتزي ، نسبت برابري زمين ، ذرت کدو، علف هرز.

مقدمه
در چند دهه گذشته افزايش سرعت رشد جمعيت و صنعتي شدن کشاورزي سبب افزايش گرايش به سيستم هاي تک کشتي شده است . استفاده از سيستم هاي کشاورزي صنعتي علي رغم عملکرد و دستيابي به توليد زيادتر باعث وارد آمدن خسارت جبران ناپذيري به اکوسيستم هاي طبيعي شده و پايداري اين اکوسيستم ها را در معرض خطر قرار داده است
(٢٠٠١ ,.Nourmohammadi et al). به همين دليل در سالهاي اخير يکي از اهداف مهمي که در زمنيه تحقيقات در بيشتر کشورها از جمله کشور ما دنبال مي شود دستيابي به راهکارهايي جهت افزايش پايداري اکوسيستم هاي کشاورزي مي باشد.
کشاورزي پايدار عبارت است از نظام کشاورزي که نيازهاي حال حاضر را برآورده کند بدون آن که نيازهاي نسل آتي را در برآوردن نيازهاي خود به مخاطره اندازد (١٩٨٧ ,Liebman &Mohler ). بنابراين چالش اصلي در کشاورزي پايدار اين است که استفاده از نهادهاي خارجي (off farm) از اکوسيستم به حداقل کاهش يابد در حاليکه منابع داخل (on farm) اکوسيستم به نحو بهتر و راندمان بيشتري مورد استفاده قرار گيرد (٢٠٠٠ ,Ghanbari Bonjar). لذا امروزه گرايش به سمت طراحي و مديريت سيستم هايي که بر فرايندهاي اکولوژيکي تکيه دارند و جهت حفظ توليد و کنترل آفات وابستگي کمتري به مواد شيميايي دارند، افزايش يافته است (١٩٨٩ ,Liebman). از جمله اين روش هاي مديريتي مي توان به کشت گياهان پوششي ، شخم حفاظتي ، تناوب ، زراعي ، مديريت تلفيقي آفات و امراض و کشت مخلوط اشاره کرد (٢٠٠٠ ,Ghanbari Bonjar).
کشت مخلوط عبارت است از توليد دو يا چند محصول به طور همزمان در يک قطعه زمين Rahimi) (٢٠٠٢ ,.et al. بسياري از محققين برتري کشت مخلوط را بر کشت خالص در بسياري از موارد گزارش کرده اند (٢٠٠٠ ,Ghanbari Bonjar). از جمله برتري هاي کشت مخلوط نسبت به کشت خالص مي توان به افزايش عملکرد ,.Cabllero et al ;٢٠٠٦ ,Abdali Mashhadi)
1995; Mazaheri, 2008; Rahimi et al., 2002)کاهش آفات و بيماريها ;١٩٩٢ .Obicfuna &Emebiri ) (٢٠٠٢ ,.Rahimi et al ;٢٠٠٨ ,Mazaheri، کاهش رشد علف هاي هرز Bulsun et ;١٩٨٤ ,Sinch &Abraham ) (١٩٩٥ ,.Carr Patrick et al ;١٩٩٧ ,.al، حفاظت خاک (٢٠٠٨ ,Mazaheri ;٢٠٠٠ ,Ghanbari Bonjar)، بهبود راندمان ، استفاده از منابع ;١٩٩٩ ,Lee &Haymes ) (١٩٩٨ ,.Siame et al ;١٩٩٢ ,.Reijntjes et al و کاهش ريسک (٢٠٠٨ ,Mazaheri) اشاره نمود. علت افزايش عملکرد در کشت مخلوط در مقايسه با کشت خالص مي تواند در نتيجه استفاده بيشتر از عناصر غذايي (١٩٧٦ ,Willey ;٢٠٠٠ ,Ghanbari Bonjar)، نور (1993 ,Ghanbari Bonjar, 2000; Watiki et al.)، کاهش رشد علف هاي هرز ;١٩٩٧ ,.Bulsun et al) (١٩٩٨ ,Fujiyoshi و يا افزايش راندمان به ازاء مصرف هر واحد از منابع (١٩٩٠ ,Willey ;١٩٩٥ ,.Cabllero et al)
باشد. اگر اجزاء تشکيل دهنده کشت مخلوط در نحوه استفاده از منابع محيطي متفاوت باشند، از منابع به نحو موثرتري استفاده مي کنند (١٩٩٠ ,Willey). افزايش دريافت و بهبود استفاده از نور اغلب يکي از مزاياي کشت مخلوط در مقايسه با کشت خالص بيان گرديده است ,.Watiki et al ;١٩٨٤ ,Sinch &Abraham ) (١٩٩٣. اگر ارتفاع گونه هاي گياهي تشکيل دهنده مخلوط متفاوت باشد و گونه بلندتر داراي پتانسيل فتوسنتزي بالا و داراي برگ هاي عمودي تر و گونه کوتاهتر داراي پتانسيل فتوسنتزي پايين تر و برگ هاي افقي تر باشند، نور بيشتري توسط کشت مخلوط جذب و به طور موثرتري مورد استفاده قرار خواهد گرفت Ghanbari) (٢٠٠٨ , Mazaheri ;٢٠٠٠ ,Bonjar. در اين زمينه مي توان به کشت مخلوط ذرت ‐ لوبيا و ذرت ‐ کدو اشاره نمود.
يکي از مشخصات کليدي سيستم هاي کشت مخلوط داشتن درجه بالايي از اثر متقابل بين گونه هاي مختلف گياهي است (١٩٩٥ ,.Carr Patrick et al). کشت مخلوط به واسطه استفاده موثرتر از منابع و پوشش کامل تري که ايجاد مي کند، از طريق رقابت سبب کاهش رشد علف هاي هرز مي گردد (١٩٩٩ ,Lee &Haymes ). به عنوان مثال Sinch &Abraham (١٩٨٤) در کشت مخلوط سورگوم با چند گونه لگوم گزارش کردند که درصد جذب نور در کليه ترکيبات مخلوط بيشتر از کشت سورگوم بوده است و در نتيجه نور کمتري در اختيار علف هاي هرز قرار گرفته است . Movahedi Dehnavi (١٩٩٩) با کشت مخلوط ذرت و لوبيا در نسبت هاي مختلف اعلام کرد که کشت مخلوط در کنترل علف هاي هرز موثرتر از کشت خالص بود.
kolar &Majnoun Hosseini (٢٠٠٨) در بررسي اثر سيستم کشت لپه هندي , ماش مشاهده نمودند که کاشت يک رديف ماش در بين خطوط لپه هندي باعث خفه شدن علف هاي هرز گرديد. آنها همچنين با کاشت دو رديف ماش بين خطوط لپه هندي به اين نتيجه رسيدند که کنترل علف هاي هرز به نحو موثرتري انجام مي گردد. .Bulsun et al (١٩٩٧) و Ghanbari Bonjar (٢٠٠٠) در کشت مخلوط باقلا و گندم نيز به نتايج مشابهي دست يافتند. فاکتورهاي مختلفي از جمله تراکم محصول (٢٠٠١ ,.Nourmohammadi et al)، نوع محصول (١٩٨٤ ,Sinch &Abraham )، آرايش فضائي محصول (١٩٩٣ ,Dyck &Liebman ) و زمان جوانه زني (٢٠٠١ ,.Nasiri Mahalati et al ;١٩٩٥ ,Altieri) در توانائي رقابت نسبي گياهان با علف هاي هرز موثر مي باشند. استفاده از کشت مخلوط مي تواند به عنوان استراتژي موفق در جهت افزايش عملکرد محصولات زراعي و کنترل علف هاي هرز مورد استفاده قرار گيرد.
هدف اين آزمايش بررسي کشت مخلوط ذرت و کدو و تأثير آن بر کنترل علف هاي هرز مي باشد.

مواد و روشها
آزمايش در سال زراعي ۸۳-۸۲ در مزرعه تحقيقاتي دانشکده کشاورزي دانشگاه شيراز در کوشکک با مختصات ۳۰ درجه و ۷ دقيقه عرض شمالي و ۵۲ درجه و ۳۴ دقيقه طول شرقي و ارتفاع ۱۶۵۰ متر از سطح دريا انجام گرفت . مزرعه مورد نظر در فصل زراعي قبل از آزمايش به صورت آيش و قبل از آن زير کشت ذرت بود.
بافت خاک از نوع لومي ‐ رسي بود و متوسط دما و بارش در ماه هاي مختلف طي سالهاي ۸۲-۷۳ در جدول ۱ آمده است .
آزمايش با استفاده از کرت هاي خرد شده در قالب بلوک هاي کامل تصادفي با ۲ تيمار اصلي و ۶ تيمار فرعي در ۳ تکرار انجام گرفت . تيمارهاي اصلي شامل بدون وجين علف هاي هرز (w) و وجين علف هاي هرز (W)، و تيمارهاي کرت فرعي شامل کشت خالص ذرت (M)، کشت خالص کدو (C)، کشت مخلوط افزايشي ۱۰۰% ذرت +۱۰۰% کدو (MC)، کشت مخلوط افزايشي ۱۰۰% ذرت با تراکم +۵۰% کدو (Mc) بود. کشت خالص ذرت و کدو به ترتيب با تراکم ۶.۶ بوته در مترمربع و ۲۲ بوته در مترمربع انجام گرفت . تراکم کشت مخلوط با استفاده از طرح هاي افزايشي و جايگزيني تراکم نهايي در کشت مخلوط با تراکم مطلوب در کشت خالص يکسان خواهد بود. به عبارتي تراکم هر گونه در کشت مخلوط نصف تراکم آن در کشت خالص خواهد بود. بنابراين ذرت در کشت مخلوط با تراکم معمول ۱۳ بوته در مترمربع و نصف تراکم معمول با ۶.۵ بوته در مترمربع و کدو در تراکم معمول با تراکم ۱۱ بوته در متر مربع و در نصف تراکم معمول با تراکم ۵.۵ بوته در مترمربع کشت گرديد و براساس طرح افزايشي گياه همراه به تراکم مطلوب گياه اصلي افزوده مي شود و به عبارتي تراکم در طرح افزايشي بيشتر از تراکم مطلوب در کشت خالص مي باشد.
زمين محل آزمايش در اوايل بهار ابتدا تسطيح شده و سپس تا عمق ۵۰-۴۰ سانتي متري شخم زده شد قبل از کرت بندي به ميزان ۳۵۰ کيلوگرم در هکتار فسفر از کود سوپر فسفات تريپل به صورت دست پاش روي سطح زمين پخش شد و جهت مخلوط کردن آن با خاک يک شخم سطحي زده شد. به علت بالا بودن ميزان پتاس خاک مزرعه در طي انجام آزمايش شيميايي خاک ، از کود پتاس استفاده نگرديد. در اين آزمايش ابعاد هر کرت ۷ در ۳ متر و ارقام مورد استفاده ذرت هيبريد ۷.۴ که هيبريدي دو منظوره و ديررس است و کدوي رقم ١٣٣.RADA که از نوع کدوي خورشتي مي باشد، استفاده شد. بذر ذرت و کدو قبل از کاشت به مدت ۱۰ ساعت جهت تسريع در جوانه زني در آب خيسانده شد.
کشت دو گياه به طور همزمان در تاريخ ۲۰ ارديبهشت انجام شد. کشت خالص ذرت به صورت رديفي و کشت خالص کدوو تيمارهاي کشت مخلوط به صورت جوي و پشته انجام گرفت . فاصله رديفها در کشت خالص ذرت ۷۵ سانتي متر و عرض پشته براي کشت خالص کدو و کشت مخلوط به ترتيب ۱.۵ متر و يک متر بود. کود اوره به ميزان ۱۵۰ کيلوگرم در هکتار به صورت سرک طي دو مرحله به صورت نواري در شيارهاي ايجاد شده در پاي بوته ها ريخته شد. مرحله اول ۱۵ روز پس از کاشت و مرحله دوم ۳۰ روز پس از کاشت به زمين اضافه گرديد.

در تيمار اصلي همراه با وجين : اولين وجين يک ماه (۳۱ روز پس از کاشت ) و دومين وجين يکماه پس از وجين اول (۶۲ روز پس از کاشت ) انجام گرفت . درصد جذب نور سه مرحله در طول فصل رشد اندازه گيري شد.
اولين اندازه گيري ۲۴ خرداد (۳۵ روز پس از کاشت ) و دومين اندازه گيري ۱۸ تير (۶۰ روز پس از کاشت ) و سومين اندازه گيري ۱۲ مرداد (۸۵ روز پس از کاشت در زمان کاکل دهي ذرت ) انجام گرفت . اندزه گيري نور در طي ساعت ۱۴-۱۲ انجام گرفت . جهت انجام اين کار ميزان نور در بالاي تاج پوشش و سطح خاک در ۵ نقطه درون کرت بطور تصادفي اندازه گيري و ميانگين گرفته از آنجايي که کدو از نوع کدوي خورشتي بود شد.
برداشت ميوه کدو از ۳ تير (۴۵ روز پس از کاشت آغاز گرديد) و به فاصله هر ۳ روز يکبار برداشت انجام گرديد و در مجموع ۱۴ برداشت انجام گرفت .
نمونه گيري جهت تعيين وزن خشک علف هاي هرز، ذرت و کدو در تاريخ ۱۵ مهر (۱۵۰ روز پس از کاشت ) پس از حذف اثر حاشيه اي انجام شد و اندام هوايي از ارتفاع ۳ سانتي متري سطح زمين توسط دست برداشت شده است . پس از نمونه برداري ، نمونه ها به سه بخش ذرت ، کدو و علف هاي هرز تقسيم شدند. علف هاي هرز بر اساس ميزان اهميت به سه بخش تاج خروس ، بنگدانه و ساير گونه ها تفکيک شدند. نمونه ها به مدت ۴۸ ساعت در دماي ۷۰ درجه سانتي گراد در داخل آون قرار گرفته و بعد از اطمينان از خشکي کامل آنها، جهت تعيين عملکرد بيولوژيک توزين شدند. نمونه هاي ذرت جهت تعيين وزن خشک به دو قسمت شاخ و برگ و بذر تفکيک شده و مجددا وزن شدند. براساس اطلاعات بدست آمده وزن تر ميوه کدو، عملکرد بيولوژيک و دانه ذرت ، وزن خشک علف هاي هرز در هکتار و شاخص برداشت ذرت تخمين زده شد. مزيت اکولوژيک کشت مخلوط در مقايسه با کشت خالص از طريق محاسبه نسبت برابري زمين (LER) تعيين گرديد. داده ها با استفاده از نرم افزارهاي MSTATC و EXCEL محاسبه و تجزيه شد. در صورت معني دار شدن اثر عامل آزمايشي از آزمون دانکن در سطح احتمال ۱% و ۵% استفاده شد.
نتايح و بحث
جذب نور (PAR)
درصد جذب نور (PAR) در مرحله اول و دوم اندازه گيري تحت تأثير وجين علف هاي هرز قرار نگرفت .
اما در مرحله سوم وجين علف هاي هرز جذب (PAR) را تحت تأثير قرار داد و نسبت هاي مختلف کاشت معني دار شد (جدول ۲).
جذب (PAR) در اولين و دومين مرحله در کشت خالص کدو و کشت هاي مخلوط غالباً بيشتر از کشت خالص ذرت بود. در بين تيمارهاي کشت مخلوط نيز بيشترين درصد جذب (PAR) مربوط به تيمار MC بود (جدول ۳). با توجه به اين نتايج مي توان گفت که در مراحل اول پس از کاشت سرعت رشد کدو بيشتر از رشد ذرت بود و به دليل تفاوت مرفولوژيکي با ذرت و به دليل داشتن برگ هاي پهن و افقي نور بيشتري جذب نموده است . در تيمارهاي کشت مخلوط مشاهده شد که با افزايش تراکم کدو درصد جذب نور (PAR) نيز افزايش يافته است . تفاوت برهمکنش بين وجين و نسبت هاي کاشت معني دار نشد. به عبارتي هر يک از عوامل اصلي و فرعي بطور جداگانه اثر خود را اعمال نمودند (جدول۲).
در مرحله سوم نيز تفاوت بين تيمارهاي عامل فرعي معني دار شد (جدول۲). در بين نسبت هاي مختلف کشت مخلوط و خالص بيشترين درصد جذب نور مربوط به تيمار کشت خالص ذرت (M) بود که

تفاوت معني داري با تيمار کشت مخلوط MC که بالاترين تراکم را دارد، نداشت . کمترين درصد جذب نور نيز توسط تيمار mc انجام شد. اثرات متقابل دو عامل اصلي و فرعي نيز مانند مرحله معني دار نشد (جدول۳).
در مرحله سوم به دليل رشد ذرت و افزايش ارتفاع و توسعه کانوپي ذرت و پيري و ريزش برگ هاي کدو، نور بيشتري توسط کانوپي ذرت جذب شده است . در مجموع بررسي سه مرحله جذب نور در بين تيمارهاي عامل فرعي نشان داد که در مراحل اوليه پس از کاشت که توسعه کانوپي ذرت کم بود، نوري که توسط ذرت جذب نشده بود توسط کدو جذب شد و در مراحل نهايي رشد که رشد ذرت کامل شد و برگ هاي کدو به علت پيري شروع به ريزش نمودند، بيشتر نور رسيده به کانوپي توسط ذرت جذب شد. بنابراين مي توان گفت که دو گياه در طول فصل رشد از نظر جذب نور مکمل يکديگر بودند. تعدادي از محققين اعلام کردند که جذب بهتر نور در کشت مخلوط فاکتور مهمي در افزايش عملکرد مي باشد ,.Mazaheri et al ;١٩٨٤ ,Sinch &Abraham )
.2000; Willey, 1976)به عنوان مثال .Watiki et al (١٩٩٣) در کشت مخلوط ذرت و لوبيا چشم بلبلي گزارش کردند که در کشت مخلوط ، نور جذب شده ۲۰ تا ۵۰ درصد بيشتر از کشت خالص بود و افزايش جذب نور از طريق افزايش ميزان پر شدن دانه سبب افزايش بيوماس توليد شده بخصوص در تيمارهاي با تراکم کم ذرت شده است .
عملکرد بيولوژيک و دانه ذرت و عملکرد ميوه کدو نتايج تجزيه واريانس عملکرد بيولوژيک دانه ذرت و مجموع ۱۴ برداشت ميوه کدو نشان مي دهد که وجين ، عملکرد بيولوژيک و دانه ذرت را تحت تاثير قرار داد اما بر روي عملکرد ميوه کدو تاثيري نداشت .
به عبارتي دوبار وجين علف هاي هرز تاثيري بر روي عملکرد ميوه کدو نداشته است . يعني حضور علف هاي هرز نتوانسته است عملکرد کدو را کاهش دهد و کدو به خوبي با علف هاي هرز رقابت کرد. تجزيه واريانس عملکرد بوته کدو به دليل اينکه ارزش اقتصادي نداشت انجام نشد.
عملکرد بيولوژيک و دانه ذرت و عملکرد ميوه کدو تحت تاثير نسبت هاي کاشت قرار گرفتند (جدول ۴) بر همکنش وجين و نسبت هاي کاشت نيز در مورد عملکرد بيولوژيک و دانه ذرت به ترتيب در سطح احتمال ۱ درصد و ۵ درصد معني دار شدند. برهمکنش وجين ضربدار نسبت کاشت در مورد عملکرد ميوه کدو معني دار نشد (جدول ۴).
با توجه به مقايسه ميانگين هاي نسبت هاي مختلف کاشت در مورد عملکرد بيولوژيک ذرت ، بيشترين عملکرد بيولوژيک ۱۲.۱ تن در هکتار در کشت خالص ذرت (M) و کمترين عملکرد بيولوژيک ، در تيمار mC با ميانگين ۴.۸ تن در هکتار مشاهده شد که دليل آن کاهش تراکم ذرت و افزايش رقابت بين گونه اي و غالبيت کدو در اين تيمار مي باشد. بين دو تيمار MC و

Mc نيز تفاوت معني دار مشاهده نشد. اين نتيجه نشان مي دهد که در تيمار MC که در آن تراکم ذرت و کدو حداکثر مي باشد، عليرغم احتمال وجود رقابت بين گونه اي ، عملکرد ذرت کاهش نيافته که احتمالاً به خاطر رقابت موثرتر کدو با علف هاي هرز، ذرت از منابع در دسترس استفاده موثرتري نموده است (جدول۵).
محققين ديگري نيز به نتايج مشابهي دست يافتند
.(Liebman, 1989; Moody & Shetty, 1981)
مقايسه ميانگين بر همکنش وجين و نسبت کاشت نيز نشان داد که بيشترين عملکرد ۱۳.۶ تن در هکتار توسط کشت خالص ذرت با دوبار وجين و پس از آن توسط کشت خالص ذرت بدون وجين با ميانگين ۱۰.۶ تن در هکتار توليد شد. کمترين عملکرد