اثر روش‌های مختلف مدیریت بقایای گندم بر عملکرد و اجزای عملکرد علوفه در کشت مخلوط آمارانت (.Amaranthus cruentus L) و ماش (.Vigna radiata L)

مقدمه

از جمله دلایل مهم بهبود عملکرد در کشت مخلوط غلات­– بقولات این است که هر یک از گیاهان قادر خواهند بود به واسطه تفاوت­های خاص بین آن­ها (مانند پهن­برگ، باریک­برگ، ارتفاّع کم و زیاد، ریشه عمیق و سطحی و توانایی تثبیت بیولوژیکی نیتروژن و عدم آن) از منابع محیطی با کارایی بهتری استفاده نمایند (گاش و همکاران 2009 و راس و کینگ 2004). در این ارتباط بیان شده در کشت مخلوط غلات چهار کربنه بلند با بقولات کوتاه­تر، معمولاً غلات گیاهان غالب بوده که این برتری اساساً بستگی به نسبت تراکمی کشت آن­ها در مخلوط داشته و تأثیر قابل توجهی نیز بر کاهش عملکرد گیاهان همراه آ­ن­ها خواهد داشت (آینه بند و همکاران 2010). لذا انتظار می­رود که در شرایط کشت مخلوط رقابت بین گیاهان افزایش یافته و به دنبال آن کاهش عملکرد یک یا هر دو گیاه روی دهد (هاگارد نیلسن و جنسن 2001). به هرحال در کشت مخلوط معمولاً تراکم هر یک از گیاهان کم­تر از شرایط تک­کشتی خواهد بود زیرا چنان چه تراکم گیاهان در حد بهینه اجرا شود، منجر به شلوغی بیش از حد کانوپی خواهد شد. هر چند که نتیجه این کار کاهش عملکرد هر یک از اجزای مخلوط خواهد بود (تسوبو و همکارن، 2005). برای مثال کشت مخلوط علوفه­ای گیاهان یونجه و ذرت باعث بهبود عملکرد کل مخلوط در مقایسه با تک کشتی هر یک از دو گیاه شد (ژانگ و همکاران 2011 ). در پژوهشی گزارش شده که در کشت مخلوط ذرت و لوبیا هر دو گونه به طور منفی تحت تأثیر الگوی کشت مخلوط قرار گرفتند ولی با وجود این توانستند کاهش عملکرد یکدیگر را جبران نمایند، لذا نسبت برابری زمین در تمامی تیمارهای کشت مخلوط بیش­تر از یک بود که نشان­دهنده سودمندی کشت مخلوط برای این دو گیاه است (کوچکی و همکاران 1388).

     از سوی دیگر، بقایای گیاهی از جمله مواد آلی تجدیدپذیر و حیاتی برای حفظ توان بهره­وری خاک می­باشد. زیرا بقایای گیاهی نه فقط منبع اولیه برای تأمین مواد آلی خاک محسوب می­شوند بلکه منبع مهمی جهت فراهمی عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان زراعی نیز می باشند  (ردی و همکاران 2003). در مطالعه­ی تحت عنوان اثر روش­های مدیریت زراعی بر عملکرد و اجزای عملکرد ماش اظهار شده است که بیش­ترین و کم­ترین عملکرد دانه به ترتیب در تیمارهای مخلوط کردن و آتش زدن بقایای گیاهی بدست آمد (آینه­بند وآقاسی­زاده 1386). همچنین گزارش شده که مخلوط کردن بقایای گندم باعث افزایش جذب عناصر نیتروژن، فسفر و پتاسیم شد. زیرا مخلوط کردن بقایای گندم فعالیت آنزیم نیترات ریدکتاز[1] را در ریشه­ها و برگ­های برنج افزایش داد. به علاوه کارایی استفاده از نیتروژن، شاخص برداشت و کارایی تولید زیست توده برنج نیز با مخلوط کردن بقایای گندم در مقایسه با عدم کاربرد آن بهبود یافت (ژووی و همکاران 2008 ). به طور مشابه بیان شده که مخلوط نمودن کاه گندم با خاک در مقایسه با حذف بقایا و سوزاندن آن­ها، نیتروژن بیش­تری در خاک باقی گذاشته و عملکرد کلزا را نیز بهبود داد (سیدلوسکاس 2000). همچنین در آزمایش دیگری بر روی بقایای گندم و کلزا مشاهده شد که در طی زمان، سرعت تجزیه بقایای گندم بیش­تر از کلزا بود. این تفاوت برای 2 و 4 هفته پس از مخلوط کردن بقایا نیز دیده شد (آینه­بند وآقاسی­زاده 1386). بنابراین اگرچه جریان عناصر غذایی از بقایا ممکن است به واسطه­ی افزودن مداوم بقایای گیاهی افزایش یابد اما به هر حال سرعت تجزیه، به ترکیب بقایای گیاهی بستگی خواهد داشت (شاه و همکاران 2003). البته سرعت تخلیه عناصر غذایی بویژه فسفر در کشت مخلوط در مقایسه با تک­کشتی غلات افزایش یافت که علت آن استفاده کارآمدتر از عناصر خاک و نیز افزایش حجم بیومس گیاهان برداشت شده در کشت مخلوط نسبت به تک کشتی بیان شده است (موچرومونا و همکاران 2010). زیرا بر خلاف الگوی کشت مخلوط که گیاهان با ریشه های متفاوت حضور دارند، در شرایط تک کشتی کلیه­ی ریشه های هر گیاه تمایل به رقابت با یکدیگر دارند. زیرا این ریشه­ها همگی در یک جهت در خاک و در یک عمق مشخص از خاک توسعه می یابند (سران و برینتا 2010). گزارش شده که با افزایش تراکم لوبیا در مخلوط، محتوی نیتروژن دانه گندم و بیوماس کل گیاه به طور معنی داری افزایش یافت که نتیجه ی آن نیز افزایش معنی دار پروتیین دانه در زمان برداشت بود.  به هر حال کل مقدار نیتروژن تجمع یافته توسط گندم با افزایش تراکم لوبیا کاهش یافت که علت آن کاهش بیومس کل گندم در نتیجه­ی رقابت بود (بولسون و همکاران 1997).

به طور کلی گیاه آمارانت، گیاه علوفه­ای جدیدی در جهان و ایران محسوب شده و تحقیقات اندکی روی تأثیر برخی روش­های اکولوژیکی خاص مانند کشت مخلوط و مدیریت بقایای گیاهی انجام گرفته است. برای مثال گزارش شده که در کشت مخلوط آمارانت و بامیه عملکرد هر دو گیاه به علت رقابت برای منابع کاهش یافت ولی کاهش بیش­تر عملکرد آمارانت در مقایسه با بامیه به دلیل کاشت زودتر بامیه بود. کاشت زودتر بامیه باعث شد این گیاهان بلندتر از آمارانت شده لذا برگ های آن­ها در بخش های بالایی کانوپی مخلوط در مقایسه با آمارانت قرار گرفته و از توانمندی بیش­تری در جذب نور برخوردار گردند. این ویژگی باعث بهبود شاخص سرعت رشد گیاه و کیفیت نور جذب شده در فتوسنتز بامیه (گیاه سه کربنه) در مقایسه با آمارانت (گیاه چهار کربنه) شده و در ادامه نیز باعث بهبود شاخص نسبت برابری زمین گیاه بامیه در مقایسه با آمارانت شد (مانکی و ناوی 2008). همچنین بیان شده که عدم همزمانی مرحله­ی رسیدگی آمارانت با مرحله­ی گلدهی و غلاف­دهی لوبیا چشم­بلبلی نقش موثری در عدم رقابت برای استفاده مطلوب از منابع محیطی بویژه نور در فاز زایشی هر دو گیاه داشت. بعلاوه تفاوت در عمق ریشه­ها نیز در بکارگیری مناسب آب از افق های مختلف خاک بویژه در مراحل انتهایی رشد گیاهان موثر بود. از سوی دیگر لوبیا چشم بلبلی از کود مصرفی برای آمارانت در کشت مخلوط با کارایی بهتری در مقایسه با شرایط تک کشتی استفاده نمود (آدیگبو 2009).

بنابراین هدف از این آزمایش بررسی ویژگی­های عملکردی الگوی کشت مخلوط آمارانت و ماش و تأثیر روش­های مدیریت بقایای گیاهی گندم بر این الگوی کشت می­باشد.

مواد و روش ها

به منظور بررسی اثر مدیریت بقایای گیاهی و نسبت­های مختلف تراکمی گیاهان آمارانت و ماش در مخلوط، آزمایشی در سال زراعی 90-1389 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام گرفت. این مزرعه در جنوب غربی اهواز و در حاشیه غربی رود کارون با عرض جغرافیایی 31 درجه و 20 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 48 درجه و 41 دقیقه شرقی با ارتفاع 20 متر از سطح دریا واقع شده است. آزمون خاک نشان داد که بافت خاک از نوع لومی شنی، هدایت الکتریکی خاک 4/3 میلی­موس بر سانتی­متر و اسیدیته خاک برابر 8/7 بود. مواد آلی خاک 52/0 درصد، نیتروژن کل خاک 039/0 درصد، میزان پتاسیم قابل تبادل 159 میلی­گرم بر کیلوگرم و میزان فسفر 13 میلی­گرم بر کیلوگرم خاک بود.

این آزمایش در دو مرحله انجام شد. مرحله اول شامل کشت پاییزه گیاه گندم رقم چمران در 30 آبان ماه سال 1389 به میزان 150 کیلوگرم بذر در هکتار بود. کود مصرفی به میزان50- 75- 110 کیلوگرم در هکتار (N – P – K) بوده و در اواسط اردیبهشت ماه سال1390 نیز برداشت گندم انجام گرفت. مرحله دوم شامل اعمال تیمارهای مدیریت بقایا و سپس اجرای کشت مخلوط آمارانت – ماش به صورت تیمار فرعی (نسبت­های تراکمی) در اوایل تابستان بود. این آزمایش به صورت آزمایش کرت­های یک بار خرد شده در قالب بلوک­های کامل تصادفی و با سه تکرار اجرا شد. روش­های مدیریت بقایای گیاهی به عنوان تیمار اصلی و به سه روش حذف کامل بقایا، مخلوط کردن 30 درصد بقایا (تیدمن و میلر 1999) و آتش زدن بقایای گندم بود. تیمار فرعی شامل نسبت­های مختلف تراکمی گیاهان آمارانت و ماش بر مبنای تراکم کل هر یک از گیاهان و بر حسب درصد و در پنج سطح به ترتیب برای ترکیب گیاهان آمارانت و ماش به صورت 0:100، 25:75، 50:50، 75:25 و 100:0 درصد بود. اجرای الگوی مخلوط به روش جایگزینی صورت گرفت. تراکم کل آمارانت 000/75 و تراکم کل ماش 000/120 بوته در هکتار بود. همچنین بوته­های آمارانت ارتفاع بیش­تر، برگ­های بلندتر و پهن­تر و وزن خشک بیش­تری در مقایسه با ماش دارا بوده و از قدرت رقابت­کنندگی بیش­تری نیز برخوردار بودنند. لذا با توجه به اجرای کشت مخلوط به روش جایگزینی و همچنین خصوصیات ذکر شده برای گیاهان زراعی، هر بوته­ی آمارانت معادل دو بوته­ی ماش و یا نسبت گیاهی دو به یک در نظر گرفته شد (مظاهری 1377). مبنای عملیات زراعی بر اساس خصوصیات گیاه آمارانت تعیین شدند. بر این اساس فواصل بین ردیف 50 سانتی­متر، فاصله روی ردیف 18 سانتی­متر، تراکم بوته­های آمارانت 12 بوته در مترمربع، زمان کاشت 14 تیرماه و زمان برداشت 8  مهرماه سال 1390 بود. به لحاظ فنولوژیکی بوته­های آمارانت در زمان برداشت در مرحله 20 تا 40 درصد گلدهی و بوته های ماش در اوایل غلاف دهی بودند. رقم آمارانت مرکادو و رقم ماش گوهر بود. مقدار کود مصرفی بر مبنای30-30-50 و به صورت کود اوره، سوپر فسفات تریپل و سولفات پتاسیم بود. کلیه عملیات آماده­سازی زمین، کاشت، آبیاری و مدیریت علف­های هرز مطابق عرف منطقه صورت گرفت. در این آزمایش از هیچ نوع سموم شیمیایی علف­کش و آفت­کش استفاده نگردید. هر پلات شامل 6 خط به ابعاد 3 در 4 متر معادل 12 متر مربع بود. نمونه­برداری از خصوصیاتی همچون وزن برگ، وزن ساقه، وزن اندام­های زایشی و رویشی هر دو گیاه زراعی آمارانت و ماش انجام گرفت و عملکرد علوفه و شاخص نسبت برابری زمین محاسبه شدند. برای اندازه­گیری وزن خشک، با توجه به گرمای هوا در تابستان خوزستان و به دلیل اهمیت کیفیت برگ گیاهان علوفه­ای، نمونه­های گیاهی به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه سانتی­گراد در آون قرار داده شدند و همچنین نسبت برابری سطح زمین (LER) با استفاده از معادله  زیر محاسبه گردید (گاش و همکاران، 2009) :

LER = Yij/Yii + Yji/Yjj

در این رابطه، Yii و Yjj به ترتیب عملکرد آمارانت و ماش در کشت خالص و Yij و Yji به ترتیب عملکرد آمارانت و ماش در کشت مخلوط است. در نهایت تجزیه آماری داده­ها توسط نرم افزار آماری SAS گرفت. مقایسه میانگین دادهها به وسیله آزمون چند دامنه­ی دانکن و در سطح احتمال 5 درصد بود.

نتایج وبحث

وزن برگ

 نتایج تجزیه واریانس صفت وزن خشک برگ نشان می­دهد که اثر تیمار بقایای گیاهی در سطح 5 درصد و اثر تیمار نسبت­های تراکمی در سطح یک درصد بر این صفت معنی­دار بوده اما برهمکنش آن­ها معنی­دار نبود (جدول 1). اثرات مجزای هر یک از تیمارهای آزمایش (بر اساس اعداد ارائه شده در جدول 2) مشخص می­کند که مخلوط کردن و حذف کردن بقایا به ترتیب بیش­ترین و کمترین مقدار وزن خشک برگ را تولید کرده­اند (به ترتیب با میانگین 02/370 و 24/346 گرم در متر مربع). همچنین بررسی اثر مجزای صفت نسبت­های تراکمی نیز بیانگر این است که روش کشت مخلوط 50 درصد از هریک از گیاهان بیشترین و روش تک کشتی ماش کمترین مقدار را دارا می­باشد (به طور میانگین و به ترتیب 69/429 و 26/185 گرم در متر مربع). اگرچه تجزیه واریانس برهمکنش تیمارهای آزمایش معنی­دار نشد، اما بررسی نتایج ارائه شده در جدول 2 نشان می­دهد زمانی که تک کشتی هر یک از گیاهان را در نظر بگیریم، مخلوط کردن و آتش زدن بقایای گیاهی به ترتیب بیش­ترین وزن خشک برگ را در گیاهان آمارانت و ماش دارا بودند. در هر یک از تیمارهای مدیریت بقایا نیز همان طور که انتظار می­رفت با افزایش نسبت تراکمی گیاهان از صفر تا 100 درصد، وزن خشک آن­ها نیز افزایش یافت. چنانچه کشت مخلوط گیاهان را به لحاظ صفت وزن برگ مقایسه نماییم مشخص می­شود که به طور میانگین مخلوط آمارانت و ماش بیش­ترین وزن برگ را به ترتیب پس از تیمارهای مخلوط کردن، حذف کامل و آتش­زدن دارا بودند که نشان می­دهد اثرات نامطلوب آتش­زدن بقایا بر بخش­های بیولوژیکی (میکروارگانیسم­ ها) و فیزیکی – شیمیایی خاک (از بین­رفتن ماده آلی) بر این صفت تأثیرگذار بوده است. همچنین نسبت تراکمی 50 +50 درصد گیاهان آمارانت و ماش در شرایط مخلوط کردن و حذف کامل بقایای گیاهی بیش­ترین وزن برگ را تولید کرده است. در حالی که در تیمار آتش­زدن بقایا نسبت 25 درصد آمارانت و 75 درصد ماش بیش­ترین وزن خشک برگ را دارا بود. به هر حال بیش­ترین وزن خشک برگ در شرایط کشت مخلوط مربوط به نسبت 50 + 50 درصد گیاهان آمارانت و ماش با مدیریت بقایا از نوع مخلوط کردن می باشد (22/455 گرم در متر مربع). در حالی که کم­ترین وزن خشک برگ در کشت مخلوط (بدون در نظر گرفتن الگوهای تک کشتی هر یک از گیاهان آمارانت و ماش )، مربوط به نسبت 75 درصد آمارانت و 25 درصد ماش و در شرایط آتش­زدن بقایای گیاه قبلی است (5/322 گرم در متر مربع).از دیگر نتایج کلی این صفت می­توان به این نکته اشاره نمود که در شرایط مخلوط کردن بقایای گیاهی، همواره گیاهان آمارانت سهم بیش­تری از کل وزن برگ مخلوط را نسبت به ماش داشته­اند. برای مثال در نسبت 50 + 50 درصد و در شرایط حذف کامل بقایا، تولید وزن خشک برگ در آمارانت حدود 10 برابر ماش است (75/408 در برابر 1/41). اما در همین نسبت تراکمی ولی در شرایط مخلوط کردن و آتش­زدن بقایا به ترتیب 4 و 5 برابر وزن خشک ماش می­باشد (به ترتیب 22/371 در برابر 84 و 48/312 در برابر 6/81). به عبارت دیگر اجرای روش مخلوط کردن که راهکاری اکولوژیک محسوب می­گردد در مقایسه با روش حذف کامل که مبتنی بر کشاورزی فشرده است، بیش­تر به سود گیاهان ماش بوده تا آمارانت. هر چند که بیش­ترین وزن خشک برگ در کشت مخلوط این دو گیاه، در روش مخلوط کردن بقایا تولید شده است. اهمیت توجه به صفت وزن برگ به این دلیل است که کشت مخلوط آمارانت و ماش با هدف تولید علوفه اجرا شده، لذا هر عاملی که این صفت را بهبود بخشد، بر کیفیت تغذیه­ی علوفه­ی مخلوط نیز تأثیرگذار خواهد بود. در این خصوص اظهار شده که خصوصیات برگ مانند سطح برگ و وزن برگ تحت تأثیر میزان غالبیت گیاهان در مخلوط قرار گرفت. به گونه­ی که افزایش تراکم یا سهم نسبی غلات (مانند جو) بیش­تر از افزایش تراکم بقولات (شبدر برسیم) بر وزن کل برگ گیاهان در مخلوط علوفه­ی تأثیرگذار بود (راس و کینگ 2004). همچنین گزارش شده که در کلیه نسبت­های تراکمی، وزن برگ گیاهان آمارانت به طور میانگین بیش­تر از وزن برگ ذرت بود که نشان می­دهد گیاه آمارانت تعداد برگ بیش­تری در مخلوط با ماش در مقایسه با مخلوط آمارانت با ذرت تولید کرده­اند. به علاوه، وزن برگ گیاه ذرت در مخلوط آمارانت- ذرت بیش­تر از مخلوط ذرت- ماش بود که می­تواند معیاری از سودمندی کیفی این الگوی مخلوط محسوب شود (آینه بند و همکاران، 2010).

وزن ساقه

با بررسی صفت وزن ساقه در شرایط تک کشتی گیاهان آمارانت و ماش مشخص می­شود که در روش­های حذف و مخلوط کردن بقایای گیاهی وزن خشک ساقه­های آمارانت به طور معنی­داری بیش­تر از ماش است (17/784 در برابر 74/223 در روش حذف و 2/664 در برابر 98/379 گرم در روش مخلوط کردن بقایای گندم). اما برعکس در روش آتش زدن بقایای گیاهی وزن خشک ساقه­های ماش بیش­تر از آمارانت شده است (28/575 در برابر 86/493 گرم) (جدول 2). بعلاوه، وزن خشک ساقه­های ماش در شرایط مخلوط و در هر سه روش مدیریت بقایای گیاهی کمتر از وزن خشک آن­ها در شرایط تک کشتی است، ولی این حالت برای آمارانت فقط در روش های حذف و مخلوط کردن بقایای گیاهی دیده می­شود. به هر حال بیش­ترین وزن خشک ساقه مربوط به نسبت 50 + 50 درصد آمارانت و ماش در شرایط حذف کامل (5/766 گرم در متر مربع) و کم­ترین مقدار آن مربوط به نسبت 75 درصد آمارانت و 25 درصد ماش در شرایط آتش­زدن (6/475 گرم در مترمربع) می­باشد (بدون در نظر گرفتن الگوهای تک کشتی هر یک از گیاهان) (جدول 2).

جدول 1- نتایج تجزیه واریانس برخی صفات کمی کشت مخلوط تحت تأثیر مدیریت بقایای گیاهی و نسبت های تراکمی

**و * :  به ترتیب نشانگر معنی­دار بودن در سطوح احتمال یک و پنج درصد و ns: عدم وجود اختلاف معنی­دار می‌باشد.

جدول 2- اثرات مدیریت­های مختلف بقایای گیاهی و نسبت­های تراکمی کاشت بر وزن برگ و ساقه

در هر ستون میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک بر مبنای آزمون دانکن در سطح 5 درصد دارای تفاوت معنی داری نمی­باشند.

روند تغییرات وزن خشک ساقه برای هر یک از گیاهان به گونه­ای است که برای آمارانت به ترتیب بیش­ترین وزن خشک ساقه در شرایط حذف کامل، مخلوط کردن و آتش­زدن بوجود آمده در حالی که این ترتیب برای ماش شامل تیمارهای مخلوط کردن، آتش­زدن و حذف کامل بقایا است. از آن­جایی که نسبت 50 +50 درصد هر یک از گیاهان در هر سه روش مدیریت بقایا بیش­ترین وزن خشک ساقه را تولید کرده، مشخص می­شود که تیمار نسبت تراکمی گیاهان در مخلوط تحت تأثیر روش مدیریت بقایا قرار گرفته است. به گونه­ی که وزن خشک ساقه آمارانت نسبت به ماش در روش­های حذف کامل، مخلوط کردن و آتش زدن به ترتیب 7، 5 و 4 برابر می­باشد. یک دلیل قابل استناد برای برتری آمارانت، وجود ساقه­های ضخیم و توپر و ارتفاع بلند­تر این گیاه در مقایسه با ماش بوده که باعث افزایش چند برابری وزن ساقه شده است (هر چند که تحت تأثیر نسبت­های تراکمی و مدیریت بقایا تغییر کرده است). نتایج مشابهی در خصوص تأثیر الگوی مخلوط و نسبت­های تراکمی گیاهان بر وزن ساقه گزارش شده است (تسوبو و همکاران 2005). البته به این نکته نیز اشاره شده که اضافه نمودن مقدار کل بقایای گیاهی در مقایسه با سوزندان کامل بقایا، عملکرد ذرت را بیش از 50 درصد بهبود بخشید. این افزایش عملکرد در نتیجه کاهش در تلفات روان آب (تا 50 درصد) و آبشوی عناصر (تا 80 درصد ) و نیز بهبود توزیع آب و عناصر غذایی در تمام طول دوره رشد گیاه (تا 80 درصد ) حاصل شد(میلر و همکاران 2002) . همچنین اظهار شده است با آنکه عملکرد ذرت و گندم با کاربرد بقایای گیاهی افزایش یافت ولی مخلوط کردن بقایا در مقایسه با مقدار کل بقایا اثر بهتری بر عملکرد داشت(فیشر و همکاران 2002).

وزن اندام­های زایشی

 نتایج تجزیه واریانس نشان می­دهد که فقط اثر تیمار نسبت­های تراکمی در سطح 1 درصد براین صفت معنی دار بوده ولی اثر تیمار بقایای گیاهی و برهمکنش آن­ها معنی دار نبود (جدول 1). اثرات مجزای هر یک از تیمارهای آزمایش (بر اساس اعداد ارائه شده در جدول 3) مشخص می­کند که در تیمار مدیریت بقایا، روش مخلوط کردن بقایا، بیشترین (54/185 گرم در متر مربع) کمیت را داشته در حالی که دو روش دیگر،  کمترین مقدار را دارا بودند (به ترتیب 23/132 و 19/131 گرم در متر مربع برای روش حذف و سوزاندن بقایا). ). همچنین بررسی اثر مجزای صفت نسبت­های تراکمی نیز بیانگر این است که روش کشت مخلوط 25 درصد آمارانت و 75 درصد ماش بیشترین و روش تک کشتی آمارانت کمترین مقدار را دارا می­باشد (به طور میانگین و به ترتیب 49/210 و 97/66 گرم در متر مربع).  نکته­ی قابل توجه در خصوص صفت وزن اندام­های زایشی این است که زمان برداشت گیاهان در مخلوط بر کمیت این صفت، تأثیرگذار بود. از آنجا که در مخلوط آمارانت و ماش مبنا برای زمان برداشت، اویل گلدهی در آمارانت تعیین شده بود، گیاهان ماش در مرحله زایشی (در مرحله­ی انتهای گلدهی و اوایل غلاف­دهی) بودند. این مسئله باعث شده که به طور معمول وزن اندام های زایشی گیاهان ماش بیش­تر از وزن اندام­های زایشی آمارانت باشد (جدول 3). به هرحال واکنش هر یک از گیاهان برای این صفت در هر دو تیمار آزمایش متفاوت بود. همان طور انتظار می­رفت در شرایط تک کشتی و در همه­ی روش­های مدیریت بقایا، وزن اندام­های زایشی ماش بیش­تر از آمارانت بود. هر چند که بیش­ترین وزن اندام­های زایشی آمارانت و ماش به ترتیب در مدیریت بقایا به صورت حذف کامل و مخلوط کردن بدست آمد. ولی به طور میانگین، مجموع وزن خشک اندام های زایشی در شرایط کشت مخلوط به ترتیب در تیمارهای مخلوط کردن، آتش زدن و حذف کامل بقایا بدست آمد. همچنین بیش­ترین (2/252 گرم در مترمربع) و کم­ترین (7/110گرم در مترمربع) مجموع وزن خشک اندام­های زایشی به ترتیب در نسبت های 75 درصد آمارانت و 25 درصد ماش و 25 درصد آمارانت و 75 درصد ماش در روش آتش­زدن بقایا بدست آمد (بدون در نظر گرفتن الگوهای تک کشتی هر یک از گیاهان آمارانت و ماش ). به هر حال وزن اندام­های زایشی در مقایسه با دو صفت وزن خشک برگ و ساقه از اهمیت کم­تری در تولید علوفه برخوردار است. شایان ذکر است اثر صفت وزن خشک اندام­های زایشی بر وزن خشک ساقه را می توان چنین تفسیر نمود که بخشی از کم­تر بودن وزن خشک ساقه در ماش علاوه بر وجود ارتفاع کم­تر و ساقه­های ضعیف­تر، ناشی از این نکته نیز می­باشد که گیاهان ماش به لحاظ فنولوژیکی در مرحله اوایل غلاف­دهی بوده که می­تواند با ویژگی انتقال مجدد مواد و تغییر جهت رابطه­ی منبع و مخزن در این گیاه در ارتباط باشد. البته همان طور که در جدول 3 مشخص شده هر چه نسبت تراکمی آمارانت افزایش یافته( از 75 درصد به 25 درصد) به علت افزایش تعداد بوته ، وزن خشک گل آذین این گیاه نیز بهبود یافته است. اما در مقابل از آنجایی که بوته های ماش زودتر از آمارانت وارد مرحله زایشی شدند، لذا بیشتر بودن وزن خشک اندام های زایشی ماش ناشی از سنگین تر بودن غلاف­های تولیدی و دانه­های درون آن می باشد. به عبارت دیگر وزن خشک اندام­های زایشی در آمارانت شامل وزن گل­آذین و در ماش شامل وزن غلاف و دانه­ها بود. زیرا زمان برداشت مخلوط مرحله­ی10 تا 30 درصد گلدهی در آمارانت تعیین شده بود؛ لذا در این مقطع زمانی، به لحاظ وزنی بخش­های زایشی ماش (دانه و غلاف) از وزن بیش­تری در مقایسه با از بخش­های زایشی آمارانت (گل آذین) برخوردار بودند.

جدول 3- اثر مدیریت­های مختلف بقایای گیاهی و نسبت­های تراکمی کاشت بر وزن اندام­های زایشی و وزن اندام­های هوایی

در هر ستون میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک بر مبنای آزمون دانکن در سطح 5 درصد دارای تفاوت معنی داری نمی­باشند.

وزن خشک کل اندام های هوایی

 وزن خشک اندام­های هوایی در حقیقت مجموع وزن خشک سه صفت وزن برگ، وزن ساقه و وزن اندام­های زایشی است. در شرایط تک کشتی، بیش­ترین وزن خشک آمارانت و ماش به ترتیب در روش حذف کامل و آتش زدن بقایا بدست آمد (جدول 3). در خصوص آمارانت، بیش­تر بودن وزن خشک کل این گیاه در تک کشتی، عمدتاً در ارتباط با تأثیر وزن خشک ساقه­های آمارانت است. در حالی که بیش­تر بودن وزن خشک کل ماش در شرایط تک کشتی مربوط به دو صفت وزن خشک ساقه ها و وزن خشک برگ می­باشد. از سوی دیگر با مقایسه شرایط الگوی کشت مخلوط این دو گیاه تحت تأثیر تیمارهای مدیریت بقایا مشخص می­شود که به طور میانگین بیش­ترین وزن خشک اندام­های هوایی به ترتیب در تیمار مخلوط کردن، آتش زدن و حذف کامل بقایا بدست آمده است.  همچنین در هر یک از تیمارهای مدیریت بقایا نیز بیش­ترین وزن خشک مخلوط مربوط به نسبت تراکمی 50 + 50 درصد هر یک از گیاهان می­باشد. بر این اساس در مجموع بیش­ترین (6/1347 گرم در متر مربع) و کم­ترین (3/961 گرم در متر مربع) وزن خشک اندام­های هوایی در نسبت 50 + 50 درصد و به ترتیب در تیمار مخلوط کردن و آتش زدن بقایای گندم بدست آمده است. در کلیه تیمارهای مخلوط، وزن خشک هوایی آمارانت بیش­تر از وزن خشک هوایی ماش بود که بخش عمده­ای از آن تحت تأثیر وزن خشک بیش­تر ساقه­های آمارانت حاصل شده است. بنابراین بیش­ترین وزن خشک اندام­های هوایی که در نسبت 50 + 50 درصد و در هر سه روش مدیریت بقایا بدست آمده تا حد زیادی تحت تأثیر ویژگی­های آمارانت و سپس ماش بوده است. زیرا در روش­های حذف کامل و مخلوط کردن بقایا و در  نسبت 50 درصد آمارانت (در مقایسه با دو حالت 25 و 75 درصد)، بیش ترین وزن خشک این گیاه بدست آمده است. اما بر عکس، گیاه ماش در این دو روش مدیریت بقایا و در نسبت 50 درصد (در مقایسه با دو حالت 25 و 75 درصد) کم­ترین مقدار را دارا می باشد. نتایج پژوهش­های مختلفی به تغییر وزن خشک اندام­های هوایی گیاهان در مخلوط تحت تأثیر عواملی همچون تراکم (ایچارت و همکاران 2011)، رقابت (ژانگ و همکاران، 2011)، سرعت سبز شدن (کاروترز و همکاران 2000) و کارایی استفاده از منابع محیطی (تسوبو و همکاران، 2005) اشاره داشته­اند. برای مثال اظهار شده که کاهش عملکرد گیاهان با تغییر از شرایط تک کشتی به مخلوط در هر یک از سطوح تراکمی حدود 20 درصد بود که این کاهش از یک سو ناشی از کاهش فاصله­ی بین گیاهان در روی ردیف­های کشت در مخلوط بوده و از سوی دیگر به علت کاهش تولید اندام­های هوایی به جای تغییر در الگوی توزیع ماده خشک به ساختارهای زایشی صورت گرفته است (ایچارت و همکاران 2011).

نسبت برابری زمین

اگرچه اثر مجزای هریک از تیمارهای آزمایش و نیز برهمکنش آن­ها بر این صفت معنی دار نبود (جدول 1) ولی با توجه به اهمیت این شاخص در ارزیابی کشت مخلوط و همچنین بر اساس نتایج مقایسات میانگین که نشان دهنده­ی وجود تفاوت­های قابل توجه و معنی­دار بین میانگین­های تیمارهای آزمایش می­باشد (جدول 4)، شاخص نسبت برابری زمین به اختصار مورد بررسی قرار می­گیرد. بیش­ترین مقدار این شاخص (66/1) در نسبت تراکمی 75 درصد آمارانت و 25 درصد ماش و پس از آتش زدن بقایا بدست آمده که علت اصلی آن بالا بودن مقدار  نسبت برابری زمین جزیی آمارانت (33/1) می­باشد. از سوی دیگر، با توجه به مقدار نسبت برابری زمین مشخص می­شود که نسبت 25 درصد آمارانت و 75 درصد ماش در شرایط آتش­زدن  دارای نسبت برابری زمین مشابه با هر یک از گیاهان در شرایط مخلوط کردن بقایا است (27/1)، هر چند به لحاظ عملکرد کل مخلوط متفاوت می­باشند. مقایسه این دو تیمار بیانگر این نکته است که آتش زدن بقایا تأثیر منفی بیش­تری بر گیاه ماش در مقایسه با آمارانت داشته است (بخشی از آن را می­توان به تأثیر منفی آتش بر جوامع میکروبی خاک بویژه تثبیت بیولوژیکی نیتروژن مربوط دانست). بنابراین می­توان چنین استنباط نمود چنانچه بقایای گیاهی آتش زده شوند (مشابه با کشاورزی فشرده همراه با روش­های زراعی غیر اکولوژیک) باید سهم گیاه ماش در مخلوط افزایش یابد (از 50 به 75 درصد) که این تغییر به طبع بر سهم تراکمی آمارانت در مخلوط نیز تأثیر خواهد داشت (کاهش می­یابد). البته  همان طور که بیان شد این تغییرات زمانی است که صرفاً ملاک شاخص نسبت برابری زمین باشد و نه ترکیبی از دو شاخص نسبت برابری زمین و وزن خشک اندا­م­های هوایی. نتایج آزمایشی نشان داد با آن­ که عملکرد علوفه مخلوط ذرت- ماش کم­تر از مخلوط ذرت-آمارانت بود ولی در مقابل نسبت برابری زمین در این الگوی مخلوط بیش­تر بود که نشان­دهنده واکنش متفاوت گیاهان زراعی به نوع الگوی کشت و حتی نسبت تراکمی هر یک از گیاهان در مخلوط است (آینه بند و همکاران 2010). همچنین اظهار شده که نسبت برابری زمین برای بقولات در کشت مخلوط بقولات- غیر بقولات کاهش می یابد (کوچکی و همکاران، 1388). به هر حال بیشتر بودن مقدار نسبت برابری زمین در الگوی کشت مخلوط در مقایسه با تک کشتی به مفهوم کارایی بهتر این سیستم کشت در استفاده از منابع موجود خواهد بود (اکتر و همکاران 2004).

جدول 4- اثر تیمار­های مدیریت بقایا و نسبت تراکمی بر ارتفاع بوته و نسبت برابری زمین

در هر ستون میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک بر مبنای آزمون دانکن در سطح 5 درصد دارای تفاوت معنی داری نمی­باشند

ارتفاع بوته

ارتفاع بوته صفتی است که در کشت مخلوط برای هر گیاه به طور مجزا آنالیز می شود (زیرا بر خلاف سایر صفات قابل جمع بستن نیست). نتایج جدول تجزیه واریانش نشان می دهد که اثر مجزای هر دو تیمار روش مدیریت بقایای گیاهی و نسبت تراکمی در سطح 1 درصد و برهمکنش آن­ها در سطح 5 درصد بر ارتفاع بوته­های آمارانت و ماش معنی­دار بود (جدول 1). به لحاظ صفت ارتفاع بوته و در شرایط تک کشتی هر یک از گیاهان، بیش­ترین ارتفاع بوته­های آمارانت (75/172) و ماش (110) به ترتیب در روش­های مخلوط کردن و آتش­زدن بقایا بدست آمد (جدول 4). البته بین روش­های مختلف مدیریت بقایا دامنه­ی نوسانات ارتفاع بوته برای آمارانت بیش­تر از ماش است (به ترتیب 9 و 5 درصد) که نشان می­دهد به لحاظ صفت ارتفاع، گیاه آمارانت بیش­تر از ماش تحت تأثیر روش مدیریت بقایا قرار می­گیرد. با بررسی الگوهای مخلوط مشخص می­شود که در گیاه آمارانت با افزایش نسبت تراکمی از 25 درصد به 75 درصد، ارتفاع بوته­های این گیاه کاهش یافته است. بیش­ترین میزان کاهش در ارتفاع بوته به ترتیب در روش­های حذف­کامل، مخلوط کردن و آتش­زدن دیده شد. در حالی که تغییرات ارتفاع برای گیاه ماش روند مشخصی را تحت تأثیر تیمارهای آزمایش نشان نداد. هر چند که در دو روش حذف کامل و مخلوط کردن بقایا، گیاهان ماش در نسبت 75 درصد در مقایسه با نسبت 50 درصد احتمالاً به علت رقابت درون گونه­ای، ارتفاع بیش­تری داشتند (ولی زمانی که بقایای گیاهی آتش­زده شد این روند افزایشی روی نداد). در مجموع همان طور که انتظار می­رفت ارتفاع بوته­های آمارانت در همه تیمارها بیش­تر از بوته­های ماش بود. به علاوه، ارتفاع هر دو گیاه آمارانت و ماش در مخلوط نسبت به تک کشتی کاهش یافت که این کاهش می­تواند  بدلیل وجود رقابت، بویژه رقابت بین گونه­ای در مقایسه با تک کشتی هر یک از آن­ها روی داده باشد. در آزمایشی گزارش شده که ارتفاع بوته­های ذرت تحت تأثیر نوع گیاه همراه در مخلوط قرار نگرفت اما در مقابل ارتفاع بوته های ماش در تک کشتی کم­تر از کشت مخلوط ماش-ذرت بود که نشان­دهنده­ی اثر معنی­دار رقابت در الگوی مخلوط است. زیرا در برخی نسبت­های تراکمی، گیاه ماش رقابت کننده­ی قوی­تری برای برخی منابع محیطی (مانند نور) در مقایسه با گیاه همراه بود. در مقابل ارتفاع بوته­های ذرت بستگی به نوع گیاه همراه در مخلوط داشت. به طور مشابه نیز در مخلوط ذرت-آمارانت، ارتفاع بوته­های آمارانت، با کاهش نسبت تراکمی گیاهان آمارانت، ارتفاع آن­ها کاهش یافت. به هرحال بیان شده که ارتفاع بوته­های گیاهان در مخلوط تا حد زیادی به درجه غالبیت آن ها در مخلوط بستگی خواهد داشت. این غالبیت می تواند در نتیجه کارایی بهتر در استفاده از منابع محیطی و یا از طریق افزایش نسبت تراکمی گیاهان بوجود آید (آینه بند و همکاران، 2010). شایان ذکر است که روش مدیریت بقایای گیاهی نیز بر ارتفاع نهایی بوته­ی گیاهان از طریق تأثیر بر زمان سبز شدن و سرعت رشد اولیه مؤثر خواهد بود (فیشر و همکاران 2002).

نسبت وزن ساقه به کل

با توجه به این که الگوی کشت مخلوط مورد بررسی مربوط به گیاهان علوفه­ی می­باشد، لذا توجه به نسبت وزن خشک برگ و ساقه­ی گیاهان در شرایط مخلوط، ملاکی از کیفیت علوفه­ی کل سیستم خواهد بود. در این ارتباط دو صفت نسبت وزن خشک برگ­ به کل و نسبت وزن خشک ساقه به کل با اهمیت می­باشند. نتایج این آزمایش نشان داد که فقط نسبت وزن ساقه به کل به لحاظ آماری تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت (جدول 1).  به طوری که اثر تیمار نسبت­های تراکمی بر این صفت در سطح 5 درصد معنی دار بوده ولی اثر تیمار نسبت­های تراکمی و نیز برهمکنش آن­ها اثر معنی داری بر این صفت نداشتند. اثرات مجزای هر یک از تیمارهای آزمایش (بر اساس اعداد ارائه شده در جدول 5) مشخص می­کند که در تیمار مدیریت بقایا، روش مخلوط کردن بقایا، کمترین (77/0 گرم در متر مربع) کمیت را داشته در حالی که دو روش دیگر، بیشترین مقدار را دارا بودند (به ترتیب 86/0 و 85/0 گرم در متر مربع برای روش حذف و سوزاندن بقایا). همچنین بررسی اثر مجزای صفت نسبت­های تراکمی نیز بیانگر این است که روش کشت مخلوط 75 درصد آمارانت و 25 درصد ماش به طور میانگین بیشترین (92/0) و روش تک کشتی ماش کمترین (49/0) مقدار را دارا می­باشند. با بررسی نسبت وزن خشک ساقه به کل مشاهده می­شود که در بیشتر موارد در هر دو گیاه آمارانت و ماش با افزایش نسبت تراکمی، کمیت این شاخص نیز افزایش یافته است (جدول 5). به نظر می رسد افزایش تراکم بوته ها اثر منفی بیشتری بر وضعیت برگ­ها داشته تا ساقه­ی هر دو گیاه. در گیاه آمارانت، نسبت وزن خشک برگ به کل در مخلوط کردن بقایا بیش­ترین مقدار را داشته، در حالی که نسبت وزن خشک ساقه به کل پس از تیمار مخلوط کردن، کم­ترین مقدار را داراست. شایان ذکر است کم­تر بودن نسبت وزن خشک ساقه به کل در تیمار مخلوط کردن بقایا می­تواند یک مزیت محسوب شود زیرا مخلوطی که بیش­ترین وزن برگ و کم­ترین وزن ساقه را داشته باشد، به لحاظ کیفیت از درجه­ی مطلوب­تری برخوردار خواهد بود. شایان ذکر است کم­ترین نسبت وزن خشک ساقه به کل (82/0) که در نسبت 75 درصد آمارانت + 25 درصد ماش بدست آمده در واقع همان شرایطی از مخلوط است که بیش­ترین نسبت وزن برگ به کل (72/0) را نیز دارا می­باشد.  با بررسی وضعیت هر دو گیاه در مخلوط مشخص می­شود که اختلاف بین نسبت ساقه به کل بین دو گیاه ماش و آمارانت در شرایط حذف کامل بقایا، کم­ترین و برای مخلوط کردن بقایا بیش­ترین مقدار است. از آن­جایی که نسبت وزن ساقه به کل برای گیاه آمارانت در مدیریت های مختلف بقایا تغییرات کمی داشته، لذا می­توان چنین استنباط نمود که بیش­ترین عامل مؤثر در تغییر این نسبت در الگوی مخلوط، به علت شرایط رشد و نمو ماش روی داده است.

جدول 5- نسبت وزن ساقه به کل تحت تأثیر مدیریت بقایای گیاهی و نسبت­های تراکمی

در هر ستون میانگین­های دارای حداقل یک حرف مشترک بر مبنای آزمون دانکن در سطح 5 درصد دارای تفاوت معنی داری نمی­باشند.