بخشی از مقاله
چکیده
به منظور ارزیابی اثر کشت مخلوط افزایشی لوبیا با آفتابگردان بر تنوع زیستی، کنترل علفهايهرز و عملکرد دانه، آزمایشی در سال زراعی 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام گرفت. آزمایش بر پایه طرح بلوكهاي کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. کشت خالص آفتابگردان و لوبیا و کشت مخلوط افزایشی 30، 60 و 90 درصد لوبیا با آفتابگردان تیمارهاي آزمایشی بودند. کشت مخلوط در مقایسه با تککشتی به طور معنیداري تراکم و بیوماس علف هايهرز را تغییر داد بطوریکه در مقایسه با سیستم تککشتی، تراکم و بیوماس علفهايهرز در سیستم کشت مخلوط کاهش یافت. همچنین، شاخصهاي تنوع شانون-وینر و غناي گونهاي علفهايهرز در کشت مخلوط کمتر از کشت خالص بود.بیشترین عملکرد دانه آفتابگردان در تیمار کشت خالص بدست آمد، ولی با اجراي کشت مخلوط از میزان این ویژگی بطور معنیداري کاسته شد. بیشترین میزان عملکرد دانه کل و کارایی استفاده از زمین نیز به تیمار کشت مخلوط افزایشی %60 لوبیا+ آفتابگردان تعلق گرفت. در کل، این تیمار عملکرد کل بیشتري در هکتار نسبت به کشتهاي خالص داشت و کارایی استفاده از زمین را افزایش داد.
واژههاي کلیدي: بیوماس، شاخص شانون وینر، شاخص مارگالف، کشاورزي پایدار، مجموع ارزش نسبی
مقدمه
کشاورزي پایدار نوعی کشاورزي است که در جهت منافع انسان بوده، کارایی بیشتري در استفاده از منابع دارد و با محیط درتوازن است. یکی از راهکارهاي کلیدي در کشاورزي پایدار بازگرداندن تنوع به محیطهاي کشاورزي و مدیریت مؤثر آن است.اهمیت تنوع فراتر از تولید مواد غذایی بوده و اثرات مثبتی نظیر گردش مواد غذایی، کنترل آفات، بیماريها و علفهايهرز را دربر دارد. حضور گیاهان مختلف با تفاوت در خصوصیات گیاه شناسی، زمان بسته شدن کانوپی، زمان رسیدگی، نوع برگ،مدیریت خاك و نیازمندي به عناصر غذایی همگی باعث خواهد شد که مجموعه آفات و نیز علفهايهرز در شرایط ناهمگنی قرار گرفته و نتوانند با محیط سازگار شوند. کشت مخلوط به عنوان یکی از سیستمهاي کشاورزي پایدار مطرح میباشد.
توجه اکولوژیستها به این نظام به علت شباهت ساختاري آنها به اکوسیستمهاي طبیعی از نظر تنوع گونهاي و پایداري زیستیاست . - 2 - نظامهاي کشت مخلوط از طریق ایجاد تنوع میتوانند تا حدودي موجب ثبات ذاتی در نظامها شوند. مهمترین امتیاز نظام چند کشتی آن است که در این نظامها مواد مختلف میتوانند حالت چرخهاي و بسته داشته باشند و مورد استفاده مجددقرار گیرند که در این صورت کارایی استفاده از منابع به حداکثر میرسد. برتري سیستمهاي کشت مخلوط در کارایی استفاده از منابع محیطی نیز موضوع جالب توجه است. یکی از راهکارهاي عملی براي کنترل علفهايهرز، استفاده از کشت مخلوط میباشد 1 - و . - 3 از این رو، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی کنترل علفهايهرز و عملکرد دانه آفتابگردان و نیز بررسی تنوع زیستی در کشت مخلوط افزایشی لوبیا با آفتابگردان اجرا شد.
مواد و روشها
آزمایش در سال زراعی 1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزي دانشگاه بوعلی سینا همدان انجام گرفت. نتایج آزمون خاك، بافت خاك را لوم رسی و pH آن را 7/49 نشان داد. آزمایش به صورت بلوكهاي کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد.الگوهاي مختلف کاشت شامل کشت خالص آفتابگردان و کشت خالص لوبیا با و بدون وجین علفهايهرز و کشت مخلوط افزایشی 30، 60 و 90 درصد لوبیا + آفتابگردان بدون وجین تیمارهاي آزمایشی بودند. عملیات کاشت هر دو گونه گیاهی در تاریخ 8 خرداد 1393 بطور همزمان با دست انجام گرفت. براي لوبیا و آفتابگردان بهترتیب تراکم نهایی 40 و 9 بوته در مترمربع در نظر گرفته شد. در مجموع 75 کیلوگرم اوره در کشت خالص لوبیا و 250 کیلو گرم اوره در بقیه الگوهاي کشت استفاده شد.
آبیاري به صورت بارانی انجام شد. عملیات برداشت هر دو گونه گیاهی در مهر ماه سال 1393 انجام گرفت. براي تعیین عملکرد بیولوژیک و دانه هر دو گونه گیاهی، 2 متر مربع از هر کرت برداشت شد. به منظور مقایسه ارزش اقتصادي تیمارها، مجموع ارزش نسبی بر اساس فرمول - RVT = - P1Y1+ P2Y2 - / P1Y3 - در هر تیمار محاسبه شد P1 . - 2 - و :P2 به ترتیب قیمت آفتابگردان و لوبیا و Y1، Y2 و :Y4 بهترتیب عملکرد آفتابگردان و لوبیا در کشت مخلوط و عملکرد آفتابگردان در کشت خالص است. براي محاسبه غناي گونهاي از شاخص مارگالف استفاده شد که بر اساس رابطه DMG= - S-1 - /ln N محاسبه میشود.
در این معادله DMG، S و N بهترتیب نشاندهنده غناي گونهاي، تعداد گونهها و تعداد کل افراد میباشد. جهت بررسی شاخص تنوع گونهاي از معادله شانون-وینر با فرمول H=-∑ - Ni/N - × - ln Ni/N - استفاده شد. در این معادله H، Ni و N بهترتیب نشان دهنده شاخص تنوع شانون-وینر، تعداد افراد گونه i ام و تعداد کل افراد گونهها میباشد . - 4 - پس از وارد کردن دادهها به کامپیوتر تجزیه واریانس دادهها توسط نرم افزار آماري SAS صورت گرفت. مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون LSD حفاظت شده در سطح آماري 5 درصد توسط نرم افزار آماري SAS انجام شد.
نتایج و بحث
بیشترین میزان تراکم و بیوماس علفهايهرز از تیمار کشت خالص آفتابگردان در حالت عدم کنترل علفهرز بدست آمد، ولی با اجراي کشت مخلوط از میزان تراکم و بیوماس علفهايهرز بطور معنیداري کاسته شد. بنحویکه، کمترین تراکم و بیوماس علفهايهرز در تیمار کشت مخلوط %90 لوبیا + آفتابگردان مشاهده شد - جدول . - 1 قدرت رقابتی سیستم کشت مخلوط با توجه به افزایش تراکم گونههاي زراعی نسبت به کشت خالص هر گونه بیشتر خواهد بود که این عامل مهار مناسب علفهايهرز را در پی دارد 1 - و . - 3 بر اساس شاخص مارگالف و تنوع شانون-وینر مشخص گردید که بیشترین غنا و تنوع گونهاي متعلق به تیمار کشت خالص آفتابگردان بدون وجین بود - جدول . - 2 در کلیه تیمارهاي کشت مخلوط، شاخص غنا و تنوع گونهاي براي علفهايهرز کمتر از کشت خالص آفتابگردان بود که نشاندهنده کنترل موثر علفهايهرز در سیستم کشت مخلوط است.
بیشترین عملکرد عملکرد دانه آفتابگردان و لوبیا در تیمار کشت خالص با وجین بدست آمد - جدول . - 3 با اجراي کشت مخلوط بطور معنیداري این صفات کاهش یافتند که دلیل این موضوع احتمالا به رقابت بر سر منابع در کشت مخلوط افزایشی باز میگردد. بیشترین میزان عملکرد دانه کل به تیمار کشت مخلوط افزایشی 60 درصد لوبیا + آفتابگردان تعلق گرفت - جدول . - 3 افزایش عملکرد کل یکی از مزایاي عمده انجام کشت مخلوط است که پژوهشگران بسیاري به آن اشاره نموده اند 2 - و . - 5 در کلیه الگوهاي کشت خالص شاخصهاي تنوع گونهاي برابر بودند. شاخص مارگالف و شانون-وینر در کشت خالص آفتابگردان و لوبیا صفر بود - جدول . - 4
این موضوع نشاندهنده کمترین حد تنوع در کشتهاي خالص میباشد. با اجراي کشت مخلوط کلیه شاخصهاي تنوع گونهاي در الگوهاي کشت مخلوط بالاتر از کشت خالص شد. با توجه به اینکه، یکی از راهکارهاي کلیدي در کشاورزي پایدار بازگرداندن تنوع به محیطهاي کشاورزي است، کشت مخلوط گیاهان زراعی میتواند کمک موثري به این موضوع بنماید. بررسی شاخص مزیت اقتصادي کشت مخلوط در این مطالعه نشان داد که تیمارهاي کشت مخلوط %60 و %90 لوبیا + آفتابگردان داراي ارزش اقتصادي بالاتر از یک بودند - جدول - 4 که نشان از برتري کشت مخلوط دو گونه نسبت به تک کشتی هر یک از دو گونه دارد. معمولا در الگوهاي کشت مخلوط شاخص مزیت بالاتر از یک بوده که نشاندهنده برتري سیستم کشت مخلوط گیاهان زراعی به تککشتی آنها است . - 2 -
