بخشی از مقاله
چکیده
این مطالعه به منظور ارزیابی تغییرات در رشد و غلظت یونها در کشت مخلوط سورگوم-کوشیا در شرایط متفاوت شوری طراحی شد. تیمارها شامل سه سطح شوری 2 - ، 7 و 14 دسیزیمنس برمتر - و پنج نسبت کشت - سورگوم و کوشیا خالص و 2/3 ، 1/3 و 1/2 سورگوم - بود. نتایج حاکی از کاهش معنیدار ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، وزنتر و غلظت پتاسیم و افزایش معنیدار غلظت سدیم و کلر تحت شرایط تنش شوری بود.
هر دو سطح تنش شوری 7 و 14 دسیزیمنس برمتر بر روی سورگوم و شوری 14 دسیزیمنس برمتر بر کوشیا معنیدار بود. یافتههای این پژوهش مشخص کرد که سیستم بهینه کشت مخلوط 2/3 - سورگوم برای سورگوم و 1/3 سورگوم برای کوشیا - برای هر گیاه منجر به رشد بیشتر و وضعیت یونی بهتر شد. بهطورکلی، نتایج نشاندهنده نقش مثبت کشت مخلوط در بهبود رشد دو گیاه سورگوم و کوشیا در شرایط شور بود.
مقدمه
شوری، به عنوان یکی از مهمترین عوامل کاهش تولیدات کشاورزی بیش از حدود 100 سال است که موضوع بسیاری از تحقیقات جهانی و تاکنون بهطور روزافزونی ادامه داشته است؛ لیکن همواره با چالشهایی روبرو بوده است - رنجبر و پیراسته انوشه، . - 1394 با توجه استفاده بیرویه از نهادههای مختلف در تولیدات کشاورزی و بهرهبرداری نامناسب از منابع طبیعی تجدید ناپذیر که منجر به تشدید روند شورشدن منابع آب و خاک شده است، باید به دنبال روشهایی بود که از منابع حداکثر بهرهوری را برد.
یکی از این راهکارها، کشت مخلوط است. فرجیان مشهدی و همکاران - 1392 - با بررسی کشت مخلوط کوشیا- ارزن پادزهری بیان داشتند که کشت مخلوط گیاهان شورزی میتواند راهکاری برای افزایش عملکرد علوفه در شرایط تنش شوری باشد. گیاهان شورزی از نظر پروتئین غنی هستند، اما انرژی قابلاستفاده کم و محتوای نمک بالایی دارند که یک عامل ضدکیفیت علوفه شناخته میشود. به همین دلیل کشت و مصرف مخلوط گیاهان شورزی سبب بهبود تولید در دامها شده است.
اولین گزارش علمی در مورد رقابت دو گیاه در کنار یکدیگر در قرن چهارم میلادی به چاپ رسید و از آن زمان تاکنون گزارش-های بیشماری در این رابطه به چاپ رسیده است که هر کدام در چهارچوبهای خاص به این موضوع پرداختهاند - رنجبر و سلطانی، . - 1396 در یک پژوهش مشخص شد که کشت مخلوط سورگوم–لوبیا تحت شرایط شور تولید علوفه سورگوم را افزایش و باعث بهبود کیفیت آن شد.
بهبود کمیت و کیفیت میتواند در ارتباط با فراهمی نیتروژن کافی برای سورگوم از طریق تثبیت بیولوژیک توسط لوبیا نسبت داد - ابوسووار و ال-سلیمانی، . - 2013 رنجبر و سلطانی - 1396 - بیان نمودند در مواردی که کشت توأم سورگوم و کوشیا در کنار یکدیگر جهت افزایش کیفیت علوفه مدنظر میباشد، به دلیل کاهش شدید عملکرد سورگوم در شوریهای بالاتر، کشت توأم این دو گیاه در شوری آب آبیاری بیشتر از 6 دسیزیمنس برمتر توصیه نمیگردد. هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی تغییرات در رشد و غلظت یونها در نسبتهای مختلف کشت مخلوط سورگوم-کوشیا در شرایط متفاوت شوری بود.
مواد و روشها
این مطالعه بهصورت آزمایش کرتهای خردشده در قالب طرح بلوک کاملهای تصادفی با سه تکرار در سال 1395 در مرکز ملی تحقیقات شوری در یزد اجرا گردید. تیمارها شامل سه سطح تنش شوری 2 - ، 7 و 14 دسیزیمنس برمتر - در کرتهای اصلی و پنج نسبت کشت - سورگوم خالص، 2/3 سورگوم، 1/3 سورگوم، 1/2 سورگوم و کوشیا خالص - در کرتهای فرعی بود. سورگوم رقم پگاه و کوشیا جمعآوریشده از منطقه حسینآباد در شمال غربی در این مطالعه استفاده شد. بذرهای این دو گیاه بافاصله بین و روی ردیف بهترتیب 50 و 10 سانتیمتر در کرتهایی به ابعاد 12مترمربع در 27 اردیبهشت کشت شدند.
کودهی شامل 160 کیلوگرم نیتروژن - اوره - در سه زمان کاشت، 30 و 60 روز پس از کاشت و 150 کیلوگرم فسفر - سوپرفسفات تریپل - قبل از کاشت بود. تیمارهای آب شور با مخلوط کردن آب دو چاه طبیعی در دو استخر جداگانه توسط سیستم نصبشده در مزرعه تهیه و با سیستم تحت فشار وارد مزرعه گردید. در تیمار سورگوم خالص و کوشیا خالص کل 6 ردیف کاشت به گیاه مربوطه اختصاص یافت.
در تیمار 2/3 سورگوم، 4 ردیف به سورگوم و 2 ردیف به کوشیا؛ و در تیمار 1/3 سورگوم، 2 ردیف به سورگوم و 4 ردیف به کوشیا و در تیمار 1/2 سورگوم 3 ردیف به سورگوم و 3 ردیف به کوشیا اختصاص پیدا کرد. هر دو گیاه در اواسط مرحله گلدهی سورگوم برداشت شد و ویژگیهای ارتفاع بوته، شاخص سطح برگ، وزنتر، غلظت سدیم، پتاسیم و کلر اندازهگیری شد. دادهها با نرمافزار آماری SAS ver.9.1 مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند. مقایسه میانگینها با آزمون LSD در سطح احتمال یک درصد صورت گرفت.
نتایج و بحث
شوری با کاهش معنیدار ارتفاع و وزنتر بوته هر دو گیاه و شاخص سطح برگ سورگوم همراه بود، ولی این تأثیر در سورگوم در هر دو سطح شوری و در کوشیا تنها در سطح 14 دسیزیمنس برمتر معنیدار بود - شکلهای 1 و . - 2 شوری 14 دسیزیمنس برمتر با کاهش 44/9 و 38/7 درصدی بهترتیب وزنتر سورگوم و کوشیا همراه بود. شوری نهتنها از طریق کاهش تعداد و سطح برگ سبب کاهش ظرفیت کل فتوسنتزی در گیاهان میگردید بلکه از طریق کاهش میزان کلروفیل در برگها سبب اختلال در سنتز مواد فتوسنتزی جهت رشد گیاه میشود - تایز و همکاران، . - 2015 شوری از طریق کاهش فشار تورژسانس سبب کاهش رشد و توسعه سلولها در ساقه گردیده و به همین دلیل اولین اثر محسوس شوری بر روی گیاهان به صورت ارتفاع کمتر گیاه مشاهده گردید - پیراسته انوشه و همکاران، . - 2016 جبران کاهش ارتفاع کوشیا در شرایط شوری بهصورت ازدیاد شاخه دهی جانبی میباشد.
شکل .1 برهمکنش سامانه کشت :S - کشت خالص، S2K1، SK و S1K2 بهترتیب 2/3، 1/2 و 1/3 سورگوم - و شوری بر ارتفاع بوته سورگوم و کوشیا و شاخص سطح برگ سورگوم - LSD 0.01 - در هر سه سطح شوری بیشترین ارتفاع بوته مربوط به تیمار سورگوم خالص و کمترین آن مربوط به 1/3 سورگوم بود - شکل . - 1 کشت مخلوط در سورگوم سبب کاهش اثر سوء شوری 7 دسیزیمنس برمتر و افزایش اثرات تنش شوری 14 دسیزیمنس برمتر گردید. توانایی جذب بیشتر منابع مانند آب، مواد غذایی و نور در سامانههای کشت مخلوط عامل اصلی تعیینکننده کارآیی رقابت است، در این میان ارتفاع و سطح برگ دو صفت اصلی بهشمار میآیند - اگبه، . - 2010 در این پژوهش، در سامانههای کشت مخلوط با درصد بالای کوشیا، ارتفاع سورگوم به دلیل سایهاندازی شدید کوشیا کاهش معنیداری داشت.
باید به خاطر داشت که کوشیا گیاهی است که توانایی شاخهزایی و توسعه جانبی بسیار زیادی دارد. تنها در شدت شوری 14 دسیزیمنس برمتر تفاوت معنیداری بین ارتفاع بوته کوشیا در سیستمهای کشت وجود داشت که بیشترین ارتفاع در تیمار کشت خالص بهدست آمد و تفاوت معنیداری بین سایر سیستمهای کشت مشاهده نشد. اغلب غلات تابستانه مانند سورگوم به سختی و یا به کندی استقرار مییابند و حضور یک گونه رقیب، مشکل استقرار را تشدید میکند - ابوسووار و ال-سلیمانی، . - 2013 همین موضوع از یکسو و تحمل بسیار بالاتر کوشیا به شوری نسبت به سورگوم سبب شد تا ارتفاع کوشیا نسبت به سورگوم نسبت به کشت مخلوط حساسیت کمتری داشته باشد.
در سطوح 2 و 14 دسیزیمنس برمتر بیشترین شاخص سطح برگ از کشت خالص سورگوم و در سطح 7 دسیزیمنس برمتر بیشترین شاخص سطح برگ از تیمارهای کشت خالص و کشت مخلوط 2/3 سورگوم بهدست آمد - شکل . - 1 بهترین سامانه کشت مخلوط 2/3 سورگوم بود که موجب کاهش تأثیر تنش شوری بر شاخص سطح برگ سورگوم از 16/4 به 11/5 درصد کاهش در شوری 7 دسیزیمنس برمتر گردید - شکل . - 1 سطح برگ گیاهان معیار مهمی برای کارآیی سامانههای کشت مخلوط است، بهطوریکه توانایی جذب بیشتر نور را در رقابت افزایش داده و میتواند منجر به افزایش سرعت فتوسنتز گردد - اگبه، . - 2010 اگرچه سورگوم دارای سطح برگ مناسبی بود، ولی کوشیا با توسعه جانبی زیاد و ایجاد شاخههای فرعی گسترده با وجود برگهای کوچکتر، در شرایط کشت مخلوط شاخص سطح برگ سورگوم را کاهش داد.
در همه سطوح شوری، کشت مخلوط موجب تغییر در وزنتر سورگوم و کوشیا گردید - شکل . - 2 در هر سه سطح شوری، بیشترین وزنتر سورگوم از کشت خالص و مخلوط 2/3 سورگوم بهدست آمد. اثر مثبت کشت مخلوط در تحمل شوری سورگوم در شرایط شوری بالا مشاهده نشد. بهبود تولید ماده پرورده و درنتیجه افزایش وزنتر در شرایط شور، با درنظرگرفتن اینکه سورگوم گیاهی تکلپه با ریشه افشان و کوشیا دولپه با ریشه راست است - رنجبر و سلطانی، - 1396، شاید به استفاده بهتر دو گیاه از منابع خاک مرتبط باشد. در شوری 2 و 7 دسیزیمنس برمتر وزنتر کوشیا در تیمارهای کشت مخلوط 1/2 و 1/3 سورگوم تفاوت معنیداری با کشت خالص نداشت - شکل - 2، درحالیکه در شرایط 14 دسیزیمنس برمتر در تنها تیمار کشت مخلوط 1/3 سورگوم تفاوت معنیداری با کشت خالص نداشت.
در مورد وزنتر کوشیا نیز، تأثیر منفی شوری 7 دسیزیمنس برمتر نهتنها در سامانههای کشت مخلوط تشدید نشد، بلکه کشت مخلوط 1/3 سورگوم در شوری 14 دسیزیمنس برمتر توانست به کاهش اثرات تنش شوری کمک کند. بهبود رشد در کشت مخلوط نشاندهنده رقابت کمتر بین گونهای نسبت به رقابت درون گونه است که استفاده بهتر از منابع محیطی را میسر میسازد - فرجیان مشهدی و همکاران، . - 1392 همچنین با حضور سورگوم، تحمل شوری کوشیا افزایش یافت، که نشاندهنده جذب کمتر نمک توسط ریشه کوشیا میباشد.
برهمکنش سامانه کشت :S - کشت خالص، S2K1، SK و S1K2 بهترتیب 2/3، 1/2 و 1/3 سورگوم - و شوری بر وزنتر سورگوم و کوشیا - LSD 0.01 -
در هر دو گیاه تحت تنش شوری غلظت سدیم و کلر افزایش و غلظت پتاسیم کاهش یافت - شکلهای 3 و . - 4 در جریان بروز اثرات تنش شوری، هرچند با تنظیم اسمزی تا حدی شرایط لازم برای جذب آب فراهم میشود، لیکن، این امر با جذب بیشتر عناصر ناخواسته همانند سدیم میتواند همراه شود.
