تأثیر زمان برداشت بر صفات کمی و کیفی سه رقم گلرنگ در کشت دومنظوره برای تولید دانه و علوفه

مقدمه

         کمبود غذا و افزایش روزافزون جمعیت به‌ویژه در کشورهای درحال‌توسعه، نگرانی‌های جدی در رابطه با آینده غذا به وجود آورده است. یکی از عوامل مهم محدودکننده در توسعه صنعت دام‌پروری و تولید مواد دامی، تأمین علوفه به‌منظور تغذیه دام در کشور است. این در حالی است که تأمین نیازهای تغذیه‌ای دام از طریق چرای در مراتع، به دلیل فشار بیش‌ازحدی که به مراتع وارد می­کند به‌عنوان یکی از دلایل تخریب فزاینده مراتع عنوان شده است (نظری و همکاران 2014). به همین دلیل نیاز است که به‌منظور حفاظت از مراتع، بخشی از علوفه موردنیاز دام­ها از طریق فعالیت‌های زراعی تأمین شود (اسکندری 2017). امروزه گیاهانی که ضمن تولید ماده خشک بالا، هزینه تولید کمی دارند به‌طور گسترده‌ای در تغذیه دام مورداستفاده قرار می­گیرند (قنبری-بونجار 2000).

       در ژنوتیپ‌های دومنظوره، پتانسیل تولید دانه و علوفه به‌طور هم‌زمان وجود دارد (خزائی و همکاران 2019). این ارقام می‎توانند به‌صورت علوفه تازه مصرف ‌شده یا با برداشت در زمان مناسب (اواخر مرحلۀ خمیری نرم) و داشتن درصد ماده خشک بیشتر جهت مصرف به­عنوان علوفه سیلویی استفاده شوند. علاوه بر این در صورت نیاز به دانه می­توان برداشت را در مرحلۀ رسیدگی فیزیولوژیک دانه­ها انجام داد و با توجه به خاصیت سبزمانی در این ارقام از علوفه سبز باقیمانده هم بهره برد. کاشت ارقام دومنظوره دانه‎ای-علوفه‎ای به کشاورز اختیار می­دهد که بر اساس مزیت اقتصادی و تقاضای بازار، زمان برداشت محصول خود را انتخاب نماید (المدرس و همکاران 2008، فومن 2010). زمان برداشت محصول بستگی به فاکتورهای مختلفی ازجمله هدف تولید و نوع مصرف دارد (سیلویی، علوفه تر، علوفه خشک و چرای مستقیم). زمان برداشتِ گیاهان برای تولید سیلاژ، مرحله خمیری نرم گزارش شده است (خزائی و همکاران 2019).

زمان برداشت به­عنوان یکی از فاکتورهای مهم و مؤثر بر کمیت و کیفیت علوفه، نقش عمده­ای بر روی خوش‌خوراکی، قابلیت هضم و ارزش غذایی علوفه دارد (صدیقی‌نیا 2005). محمد و همکاران (2002) نیز تأثیر زمان­های مختلف برداشت بر عملکرد علوفه سورگوم را بررسی و بیان داشتند بیشترین عملکرد ماده خشک (26 تن در هکتار) با برداشت در 75 روز بعد از کاشت و کمترین عملکرد (8 تن در هکتار) با برداشت در 45 روز بعد از کاشت سورگوم حاصل شد. رضوانی مقدم و نصیری محلاتی (2000) اثر پنج زمان برداشت (مرحله شروع گلدهی و یک، دو، سه و چهار هفته پس از شروع گلدهی) بر عملکرد سه رقم سورگوم علوفه­ای را بررسی نمودند و بیان کردند که با تأخیر در برداشت، درصد برگ کاهش و درصد گل و ساقه افزایش یافت. نتایج یک بررسی نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین ژنوتیپ‌های گلرنگ ازنظر صفات زراعی و کیفیت علوفه وجود داشت (پورداد و همکاران 2015). با توجه به اینکه برآیند عملکرد در کیفیت گیاهان علوفه­ای هدف اصلی سیستم­های تولید علوفه و دام است؛ لذا یافتن گیاهانی که از عملکرد ماده خشک و کیفیت نسبی مطلوبی برخوردارند، همراه با بهترین زمان برداشت می­تواند متخصصین را در دستیابی به بالاترین عملکرد ماده خشک قابل‌هضم هدایت نماید.

هدف از اجرای این تحقیق  بررسی تأثیر زمان‌های مختلف برداشت علوفه بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد گیاه گلرنگ طی سال­های زراعی 97-1396 و 98-1397 بود.

مواد و روش­ها

موقعیت مکانی و شرایط اقلیمی و خصوصیات خاک

        تحقیق حاضر طی سال‏های زراعی 97-1396 و 98-1397 در مزرعه 400 هکتاری مؤسسه تحقیقات اصلاح نهال و بذر واقع در جاده ماهدشت کرج (استان البرز) با طول جغرافیایی 51 درجه و 6 دقیقه شرقی، عرض 35 درجه و 49 دقیقه شمالی و ارتفاع 1321 متر از سطح دریا اجرا شد. این منطقه بر اساس آمار آب و هوایی و منحنی آمبروترمیک به دلیل داشتن 150 تا 180 روز خشک، جزء مناطق آب و هوایی مدیترانه‌ای گرم و خشک و با داشتن زمستان سرد و مرطوب و تابستان گرم و خشک جزء رژیم رطوبتی خشک محسوب می­شود. بر اساس اطلاعات 30 ساله هواشناسی استان البرز، متوسط بارندگی منطقه 243 میلی‌متر در سال است. شکل 1 اطلاعات اقلیمی منطقه در سال­های زراعی 97-96 و 98-97 را نشان می­دهد. قبل از اجرای آزمایش، خاک مزرعه از عمق 0 تا 30 سانتی­متری خاک به­صورت تصادفی نمونه‌برداری شد و صفات فیزیکی و شیمیایی خاک با روش­های متداول اندازه‌گیری و تعیین شد (پانسو و گاتیورو 2007؛ جدول 1).

شکل 1- اطلاعات اقلیمی منطقه (الف: میانگین ماهانه دما و ب: میانگین ماهانه بارندگی) موردمطالعه

در سال­های زراعی 97-96 و 98-97

جدول 1- خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک مزرعه آزمایشی مؤسسه تحقیقات اصلاح نهال و بذر در دو سال زراعی

 97-1396 و 98-1397

طرح آزمایشی و نحوه اعمال تیمارها

       تحقیق حاضر در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی شامل 9 تیمار: سه تیمار شاهد ارقام پرنیان، گلدشت و گلمهر باهدف برداشت دانه، سه تیمار (ارقام پرنیان، گلدشت و گلمهر) باهدف برداشت علوفه در مرحله 50 درصد ساقه­ دهی (رشد سریع ساقه) و برداشت دانه و سه تیمار (ارقام پرنیان، گلدشت و گلمهر) باهدف برداشت علوفه در مرحله 50 درصد شاخه دهی و برداشت دانه بود. با توجه به سطوح تیماری تعریف‌شده، چون هدف اصلی تحقیق حاضر ارزیابی و مقایسه صفات کمی و کیفی سه رقم مطالعه و همچنین ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد سه رقم مذکور به‌عنوان شاهد با سه رقم مذکور در کشت دومنظوره بود، امکان اجرای طرح به‌صورت آزمایش­های فاکتوریل یا اسپلیت پلات در زمان وجود نداشت و درواقع امکان قرار گرفتن سه تیمار شاهد (رقم پرنیان، گلدشت و گلمهر فقط باهدف برداشت دانه و نداشتن داده­های علوفه­ای) در تیمارهای آزمایش از نوع فاکتوریل و یا کرت خردشده ناممکن بود، 9 تیمار در 3 تکرار در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی اجرا گردید و داده­های حاصل از علوفه (بدون سه تیمار شاهد) با 6 تیمار در سه تکرار و داده­های یادداشت‌برداری شده در ارتباط با عملکرد دانه با 9 تیمار در سه تکرار در طرح بلوک­های کامل تصادفی در دو سال مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند. خصوصیات ارقام گلرنگ موردمطالعه در این بررسی در جدول 2 نشان داده شده است.

جدول 2- مشخصات زراعی ارقام گلرنگ موردمطالعه

هر کرت آزمایشی شامل چهار خط 4 متری بود و کاشت به‌صورت کشت دوخطی روی پشته­هایی با فاصله 60 سانتی‏متر (فاصله ردیف‏ 30 سانتی‏متر)، فاصله بین بوته‏ها 4 سانتی‏متر و تراکم 83 بوته در مترمربع با میزان بذر مصرفی 30 کیلوگرم در هکتار انجام شد. دیسک زنی خاک مزرعه پیش از کشت صورت گرفت و کود دهی بر اساس توصیه کودی حاصل از آنالیز خاک اعمال گردید. پیش از دیسک زنی 75 کیلوگرم نیتروژن خالص از منابع کودی اوره و فسفات آمونیوم، 50 کیلوگرم ازت خالص به‌صورت سرک در مرحله رشد سریع ساقه از منبع کودی اوره، 25 کیلوگرم ازت خالص به‌صورت سرک در مرحله تکمه دهی از منبع کودی اوره و 50 کیلوگرم فسفر از منبع کودی فسفات آمونیوم به مزرعه اضافه گردید. ضمناً پس از برداشت علوفه در تیمارهای ذکرشده در فصل بهار، برای جبران خسارت حاصله و به‌منظور تولید دانه، کود اوره به میزان 70 کیلوگرم در هکتار به‌عنوان سرک به تیمارهای برداشت علوفه اضافه شد. کاشت بذر در 20 مهرماه هرسال زراعی انجام شد و با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه، شش نوبت آبیاری (در هر نوبت 1000 متر مکعب آب) در مراحل سبز شدن و استقرار گیاه چه (دومرتبه بافاصله 7 روز)، رشد سریع ساقه (دومرتبه بافاصله 7 روز)، غنچه دهی و گلدهی (دومرتبه بافاصله 10 روز) صورت گرفت. در طول دوره رشد برای مبارزه با علف‌های هرز نازک برگ علف‌کش گالانت به نسبت یک در هزار استفاده شد و جهت کنترل آفت مگس گلرنگ با استفاده از سم دیازنیون مبارزه شیمیایی به عمل آمد.

تعیین صفات مورفولوژیک و عملکردی

        برای اندازه‌گیری ارتفاع بوته، طول گیاه از یقه تا انتهای گل‌آذین با استفاده از خط کش برحسب سانتی‌متر از 10 بوته در دو مرحله، یک‌بار در مرحله قبل از برداشت علوفه و بار دیگر پس از رشد مجدد تیمارهای برداشت علوفه در مرحله رسیدگی فیزیولوژیک انجام شد. همچنین به‌منظور ارزیابی وزن تر و خشک علوفه، پس از برداشت بوته­های موجود از 20 سانتی­متر بالای طوقه، در سه مترمربع از هر کرت، نمونه‏های گیاهی پس از توزین اولیه و تعیین وزن تر، برای تعیین وزن خشک به مدت 72 ساعت در آون با دمای 70 درجه سانتی‏گراد قرار داده شدند و با استفاده از ترازو دقیق وزن خشک آن­ها تعیین شد. برای تعیین تعداد کل طبق در گیاه از مجموع تعداد طبق­های پر در 10 بوته انتخاب شده و به‌صورت تصادفی به دست آمد و میانگین آن برای هر کرت ثبت گردید. همچنین تعداد دانه در30 طبق در بوته­های منتخب برای تعیین تعداد دانه در طبق به‌طور تصادفی شمارش شد. در پایان نیز میانگین آن­ها به‌عنوان میانگین هر کرت آزمایشی درج گردید. وزن هزار دانه با توزین دقیق 10 نمونه صدتایی از هر کرت به‌طور تصادفی و معادل‌سازی آن به هزار دانه تعیین گردید. در ادامه پس از حذف اثر حاشیه عملکرد دانه در هر کرت­ و در سطحی معدل 5/2 مترمربع محاسبه گردید.

جدول 3- تاریخ برداشت در هر یک از ترکیب تیماری

قابلیت هضم ماده خشک

      برای تعیین قابلیت هضم ماده خشک از روش تیلی و تری (1963) استفاده شد. برای این منظور نیم گرم از نمونه خشک گیاهی درون ارلن شیشه‏ای ریخته شده و مخلوط بزاق مصنوعی (8/9 گرم بی‌کربنات سدیم، 7/3 گرم فسفات دی سدیم بدون آب، 47/0 گرم کلرید سدیم و 12/0 گرم سولفات منیزیم در لیتر) و شیرابه شکمبه با نسبت 4 به 1 به میزان 50 میلی‏لیتر به آن افزوده و جهت ایجاد حالت بی‌هوازی 10-15 دقیقه گاز CO₂ به آن تزریق گردید. عمل هضم بی‌هوازی به مدت 48 ساعت با دمای 39 درجه سانتی‏گراد ادامه یافت. پس از پایان این دوره 6 میلی‏لیتر اسیدکلریدریک 20 درصد به ارلن‏ها افزوده شد و به دنبال آن مرحله دوم هضم با افزودن 2 میلی‏لیتر محلول 20% پپسین به مدت 48 ساعت ادامه یافت. پس از پایان این دوره محتویات ارلن توسط کاغذ صافی و قیف بوخنر صاف‌شده و ماده باقی‌مانده پس از خشکانیدن در دمای 105 درجه سانتی‏گراد به مدت 4 ساعت، توزین و درصد هضم پذیری محاسبه شد.

پروتئین خام

      محتوی پروتئین خام نمونه‏های گیاهی با استفاده از روش غیرمستقیم کجلدال مدل 2300 Kjeltec Analyzer اندازه‌گیری شد.  برای این منظور یک گرم نمونه خشک در لوله هضم ریخته و دو عدد قرص کاتالیزور به همراه 15 میلی‏لیتر اسیدسولفوریک غلیظ به آن اضافه‌شده و زیر هود قرار گرفت. در ادامه عمل هضم در دمای 420 درجه سانتی‏گراد به مدت یک ساعت انجام‌شده و سپس عمل تقطیر با افزودن 50 میلی‌لیتر آب مقطر به همراه 25 میلی‌لیتر اسید بوریک 4 درصد، 3-4 قطره معرف بروموکروزول و 60 میلی‌لیتر سود 40 درصد انجام شد. محلول آبی حاصل از تقطیر با استفاده از اسید هیدروکلریک 1/0 نرمال تیتر گردید و درصد پروتئین از طریق فرمول زیر محاسبه شد:

در این فرمول v حجم اسید مصرفی میلی‌لیتر، m وزن نمونه (گرم) و f ضریب ثابت معادل 25/6 بود (امام و پیرسته انوشه، 2014).

کربوهیدرات محلول در آب

       میزان کربوهیدرات‌های محلول برگ با استفاده از  روش فنول- سولفوریک اسید انجام شد (دوبیوس و همکاران، 1956). برای این منظور 3/0 گرم از بافت فریز شده برگ به همراه 10 میلی‌لیتر اتانول 96 درصد در تیوب‏های 15 میلی‌لیتری ریخته و به مدت یک ساعت در بن ماری با دمای 80 درجه سانتی‌گراد حرارت داده  شد. سپس یک میلی‌لیتر از فاز رویی این نمونه‌ها برداشته و به آرامی با یک میلی‌لیتر محلول فنل پنج درصد و پنج میلی‌لیتر اسیدسولفوریک 98 درصد مخلوط گردید. پس از سرد شدن مخلوط، میزان جذب نور با دستگاه اسپکتوفتومتر در طول‌موج 483 نانومتر قرائت شد. هم‌زمان با مراحل ذکرشده برای تهیه محلول استاندارد نیز از گلوکز خالص استفاده شد. محلول‌های استاندارد شامل 0، 100،300، 500، 1000، 1500، 2000 و 3000 میلی‏گرم بر گرم گلوکز بودند به‌صورت رقیق‌سازی از محلول استوک اصلی تهیه شدند. غلظت کربوهیدرات در نمونه‌ها با توجه به معادله خط به‌دست‌آمده از منحنی استاندارد محاسبه شدند.

اندازه گیری دیواره سلولی بدون همی سلولز با استفاده از دستگاه فایبرتک و طبق روش ون سوست (1989) صورت گرفت.

تجزیه‌وتحلیل داده‌ها

       تجزیه واریانس مرکب داده­ها پس از آزمون بارتلت جهت آگاهی از همگن بودن واریانس­ها، بر اساس طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی و مقایسه میانگین­ها به روش آزمون حداقل اختلاف معنی‎دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد با استفاده از نرم‌افزار آماریSAS  نسخه 9.1انجام شد. رسم نمودارها با نرم­افزار Excel و رسم جدول­ها با نرم‌افزارWord  انجام شد.

نتایج

ارتفاع بوته

نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد سال زراعی (P<0.05) و تیمارهای موردبررسی (P<0.01) اثر معنی‏داری بر ارتفاع بوته ارقام گلرنگ داشتند (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که ارتفاع بوته در سال دوم تحقیق به‌صورت معنی‌داری نسبت به سال اول افزایش پیدا کرد که مقدار افزایش برابر 3/4 درصد بود (شکل 2). همچنین مقایسه میانگین تأثیر ساده تیمارهای آزمایشی بر ارتفاع بوته نشان داد که بالاترین ارتفاع بوته در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گل‏مهر با میانگین 6/142 سانتی‏متر مشاهده شد. کمترین میزان این صفت نیز در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم گلدشت با میانگین 5/102 سانتی‌متر به دست آمد. بر اساس نتایج ارائه‌شده در جدول 5، تفاوت معنی‌داری بین تیمارهای برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گلدشت و برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم پرنیان وجود نداشت (به ترتیب 1/113 و 8/116 سانتی‌متر؛ جدول 5).

جدول 4- نتایج تجزیه واریانس برخی از صفات مورفولوژیک سه رقم گلرنگ در مراحل برداشت

^** معنی­داری در سطح یک درصد، ^* معنی­داری در سطح پنج درصد، ^nsغیر معنی‌دار می باشد.

شکل 2- مقایسه میانگین اثرات ساده سال کشت بر میزان ارتفاع بوته گیاه گلرنگ

 (حروف مشترک بیانگر عدم وجود اختلافات معنی‌دار ازنظر آماری است)

جدول 5- نتایج مقایسه میانگین­های برخی از صفات مورفولوژیک در مراحل برداشت و سه رقم گلرنگ

وزن تر و خشک علوفه

       نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد سال کشت تأثیر معنی­داری بر وزن تر و خشک علوفه ارقام گلرنگ نداشت و تنها اثر ساده تیمارهای آزمایشی بر وزن تر علوفه ارقام گلرنگ در سطح احتمال یک درصد معنی‏دار بود و اثر متقابل آن با سال کشت بر صفات وزن تر و خشک علوفه معنی­دار نبود (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین تأثیر تیمارهای موردبررسی بر وزن تر علوفه ارقام مختلف گلرنگ نشان داد که بالاترین وزن تر علوفه گلرنگ در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گلمهر با میانگین 42229 گرم در مترمربع به دست آمد. ارقام پرنیان و گلدشت نیز به ترتیب با میانگین 37758 و 36398 گرم در مترمربع تفاوت معنی‏داری با یکدیگر نداشتند. درحالی‌که در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی تفاوتی بین ارقام مختلف ازنظر میزان وزن‌تر علوفه مشاهده نشد (جدول 5). نتایج مطالعه حاضر نشان داد که تأخیر در زمان برداشت علوفه، افزایش معنی‏دار ماده خشک علوفه گلرنگ را به دنبال دارد. فواصل برداشت نیز در نسبت اجزاء عملکرد مؤثر است. به‌طوری‌که با کاهش فواصل برداشت نسبت برگ به ساقه بیشتر و درنهایت قابلیت هضم علوفه افزایش پیدا خواهد کرد. مولدون (١٩٨٥) گزارش کرد که عملکرد سورگوم علوفه‌ای تابعی از ارتفاع گیاه از سطح زمین است. به این معنا که هر چه ارتفاع گیاه در هنگام برداشت بیشتر باشد عملکرد ماده خشک بیشتر و قابلیت هضم ماده خشک تولیدی کمتر خواهد بود.

عملکرد و اجزای عملکرد دانه

        نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان داد اثر سال زراعی بر تعداد طبق در بوته و تعداد دانه در طبق ارقام گلرنگ معنی‏دار نبود. اثرات ساده تیمارهای آزمایشی مختلف تأثیر معنی‏داری بر تعداد طبق در بوته و تعداد دانه در طبق ارقام گلرنگ در سطح احتمال یک درصد داشتند (جدول 4). به‌طورکلی تعداد طبق در بوته در تیمارهای بدون برداشت علوفه نسبت به تیمارهای برداشت علوفه به‌طور معنی‏داری بالاتر بود و بیشترین میزان این صفت در تیمار بدون برداشت علوفه و رقم گلدشت با میانگین 6/40 مشاهده شد. در تیمارهای برداشت علوفه نیز بالاترین تعداد طبق در بوته در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی و رقم گل‏مهر با میانگین 5/21 مشاهده گردید. کمترین تعداد طبق در بوته نیز در تیمار  برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی و رقم پرنیان به میزان 5/3 به دست آمد. تعداد دانه در طبق نیز در تیمارهای بدون برداشت علوفه نسبت به تیمارهای برداشت علوفه به‌طور معنی‏داری بالاتر بود و بیشترین میزان این صفت در تیمار بدون برداشت علوفه و رقم گلدشت و گل‏مهر با میانگین 1/34 مشاهده شد. در تیمارهای برداشت علوفه نیز بالاترین تعداد دانه در طبق در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی و رقم گل‏مهر با میانگین 6/21 مشاهده گردید. کمترین تعداد دانه در طبق نیز در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی و رقم پرنیان به میزان 6/6 به دست آمد (جدول 6).

نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد تنها تیمارهای آزمایشی تأثیر معنی‌داری بر وزن هزار دانه ارقام گلرنگ داشتند و تأثیر تیمارهای سال کشت و اثر متقابل آن با تیمارهای آزمایشی بر این صفت غیر معنی‌دار بود (جدول 4). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که ارقام گلرنگ در تیمارهای آزمایشی بدون برداشت علوفه دارای بیشترین وزن هزار دانه بودند و بالاترین میزان این صفت در دو رقم گلدشت و پرنیان به ترتیب با میانگین 1/41 و 6/40 گرم به دست آمد که نسبت به سایر تیمارها برتری نشان دادند. در تیمارهای برداشت علوفه نیز ارقام گلرنگ در سطح برداشت ساقه دهی وزن هزار دانه   بالاتری نسبت   به سطح  برداشت   شاخه دهی

جدول 6- نتایج مقایسه میانگین­های برخی از صفات مورفولوژیک در مراحل برداشت و سه رقم گلرنگ

داشتند و هر سه رقم در یک گروه آماری قرار گرفتند و کمترین میزان وزن هزار دانه در مرحله برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در هر سه رقم موردمطالعه مشاهده شد. کمترین میزان وزن هزار دانه نیز در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم پرنیان به میزان 8/19 گرم به دست آمد که تفاوت معنی‌داری با تیمارهای برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گل­مهر و برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گلدشت به ترتیب با وزن هزار دانه به میزان 3/20 و 6/20 گرم نداشت (جدول 6). به‌طورکلی وزن هزار دانه تابعی از سرعت و طول دوره پر شدن دانه است که از دو منبع فتوسنتز جاری و انتقال مجدد مواد ذخیره‌ای در گیاه تأمین می‌شود که به نظر می‌رسد در تیمارهای مختلف برداشت، این مؤلفه­ها از سرعت و مدت متفاوتی نسبت به هم برخوردار بودند (سینکی و همکاران 2007).

        نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد که اثر سال و تیمارهای آزمایشی تأثیر معنی‏داری بر عملکرد دانه ارقام گلرنگ در سطح احتمال یک درصد داشتند (جدول 4). میانگین عملکرد دانه ارقام گلرنگ در سال زراعی اول 1148 کیلوگرم بر هکتار به دست آمد درحالی‌که کاهش معنی‏داری در سال دوم مشاهده شد و میانگین عملکرد دانه ارقام گلرنگ 821 کیلوگرم در هکتار بود که به مقدار 6/30 درصد در سال دوم نسبت به سال اول کاهش عملکرد دانه را نشان داد (شکل 3). نتایج مقایسه میانگین­ تأثیر ساده تیمارهای آزمایشی نشان داد که عملکرد دانه گلرنگ در تیمارهای بدون برداشت علوفه به‌طور معنی‏داری بالاتر بود و بیشترین عملکرد دانه در تیمار بدون برداشت علوفه و رقم گلدشت با میانگین 2226 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. برداشت علوفه در هر دو مرحله ساقه دهی و شاخه دهی سبب کاهش معنی‏دار عملکرد دانه گلرنگ شد که این کاهش در سطح برداشت شاخه دهی بیشتر بود. بالاترین و پایین‏ترین عملکرد دانه در تیمارهای برداشت علوفه به ترتیب در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم گل‏مهر با میانگین 1310 کیلوگرم در هکتار و تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم پرنیان با میانگین 72 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد (شکل 3). عملکرد دانه گلرنگ با افزایش تأخیر در برداشت علوفه گلرنگ کاهش پیدا کرد، به‌طوری‌که عملکرد دانه در گیاهان برداشت‌شده در مرحله شاخه دهی به‌طور معنی‏داری از تیمارهای برداشت‌شده در مرحله ساقه دهی پایین‏تر بود. عملکرد دانه گلرنگ در شرایط دیم 1500 کیلوگرم بر هکتار و در شرایط فاریاب دو برابر آن است (شاکری-آموگین و همکاران 2012). کازاتو و همکاران (2011) تأثیر تاریخ برداشت در سه مرحله مختلف گلرنگ (ظهور جوانه‌های اولیه، ظهور جوانه‌های دومین و سومین و 2 درصد گلدهی) در جنوب ایتالیا را بررسی کردند. آن‌ها نشان دادند که عملکرد ماده خشک از 5/4 تن در هکتار (مرحله جوانه‌های اولیه) تا 6/11 تن در هکتار (25 درصد گلدهی) متفاوت بود. بگانا و همکاران (2017) گزارش نمودند که برداشت علوفه عملکرد دانه را کاهش داد. عملکرد دانه پایین در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی می‌تواند به دلیل فرصت کمتر گیاهان برای رشد مجدد و نزدیکی به مرحله تولیدمثلی باشد برای جبران آسیب ناشی از برداشت علوفه باشد. نیلی و همکاران (2015) و پاریدان و کیرکگارد (2015) کاهش عملکرد دانه بعد از برداشت علوفه را گزارش دادند. تحقیق دیگر در استرالیا گزارش نمود که برداشت علوفه کلزا توسط چرای گوسفندان تأثیری بر عملکرد دانه نداشت (اسپراگ و همکاران 2014). این ممکن است به این دلیل باشد که آسیمیلات­های کمتری به دانه اختصاص داده می‌شود (هاپکینگ و همکاران 1997؛ بگانا و همکاران 2017).

شکل 3- مقایسه میانگین تأثیر ساده تیمارهای سال کشت و تیمارهای آزمایشی بر مقدار عملکرد دانه گلرنگ

(حروف مشترک بیانگر عدم وجود اختلافات معنی‌دار ازنظر آماری است)

صفات کیفی علوفه

      نتایج تجزیه واریانس داده‏ها نشان داد اثر سال زراعی بر صفات کیفی علوفه معنی‏دار نبود (جدول 7). تیمارهای آزمایشی در صفات قابلیت هضم ماده خشک، پروتئین خام، کربوهیدرات محلول در آب و دیواره سلولی اختلاف معنی­داری داشتند (جدول 7).

     بالاترین میزان قابلیت هضم ماده خشک در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گلدشت و پرنیان به ترتیب با میانگین 5/71 و 2/68 درصد و در مرحله ساقه دهی در رقم گلدشت (9/66 درصد) مشاهده شد. برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی سبب کاهش قابلیت هضم ماده خشک در تمامی ارقام گلرنگ شد و کمترین میزان این صفت در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم گل‏مهر با میانگین 8/61 درصد به دست آمد که با تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم پرنیان (9/63 درصد) و برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گلمهر (9/65 درصد) در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول 8). علوفه گلرنگ ازنظر قابلیت جذب و هضم سبز شبیه به مخلوط ماشک-یولاف می‏باشد (امونگور 2010). گزارش شده است تغذیه گوسفندهای پرواری با علوفه گلرنگ سبب افزایش باروری آن‌ها شده و در گوساله‌ها، تحمل به سرما را افزایش می‌دهد. گلرنگ به‌صورت چرا، انبار و سیلو برای دام قابل‌استفاده است. علوفه‏ی گلرنگ خوش‌خوراک و ارزش غذایی و عملکرد آن شبیه یا بهتر از یولاف است (دلفانی و همکاران 2017). دهمرده و همکاران (2010) با بررسی اثر زمان برداشت بر کیفیت علوفه ذرت در کشت مخلوط با لوبیا چشم‌بلبلی گزارش کردند که برداشت علوفه در مرحله شیری نسبت به مرحله خمیری دانه از کیفیت بالاتری برخوردار است. برداشت دیرهنگام محصول به‌منظور استفاده از علوفه آن موجب افزایش عملکرد کمی می‏گردد؛ این در حالی است که با نزدیک شدن به پایان دوره رشد گیاه، کیفیت علوفه‏ آن کاهش می‏یابد. این دو عامل عکس هم عمل می‏کنند، بنابراین بایستی مناسب‏ترین زمان برداشت علوفه را تعیین نمود تا درنتیجه آن بالاترین عملکرد با بهترین کیفیت حاصل گردد. رضوانی مقدم و نصیری محلاتی (2004) اثر پنج تاریخ برداشت در صفر (شروع گلدهی)، یک، دو، سه و چهار هفته پس از شروع گلدهی را بر ارزش غذایی و عملکرد سه رقم سورگوم علوفه‏ای بررسی نمودند و بیان کردند که با تأخیر در برداشت، درصد برگ کاهش و درصد گل و ساقه افزایش‌یافته که این موضوع ضمن کاهش درصد پروتئین خام، سبب کاهش قابلیت هضم علوفه نیز گردیده است.

بااین‌حال، همگام با فرارسیدن بلوغ گیاه، مقدار دیواره سلولی و لیگنین افزایش می‏یابد و به دنبال آن از قابلیت هضم گیاه کاسته می‏شود. بالا رفتن سن گیاه، تشکیل دیواره سلولی را افزایش و پروتئین خام گیاه را کاهش می‏دهد. حسن و همکاران (2018) اثر زمان‏های مختلف برداشت را بر عملکرد؛ خصوصیات شیمیایی و قابلیت هضم سورگوم علوفه‏ای موردمطالعه قراردادند. آن‌ها گزارش کردند که عملکرد علوفه خشک قابل‌هضم در مرحله گلدهی در بالاترین مقدار خود بود، درحالی‌که در مرحله قبل از گلدهی و مرحله رسیدگی دانه‌ها این مقدار کمتر بود. با توجه به اینکه در مرحله قبل از گلدهی عملکرد ماده خشک کمتر بوده و قابلیت هضم ماده خشک بالاتر می­باشد لذا برآیند این دو فاکتور، کمتر از مرحله گلدهی بوده است. در مرحله رسیدگی دانه‏ها، عملکرد ماده خشک افزایش، ولی قابلیت هضم ماده خشک کاهش یافت؛ لذا حاصل‌ضرب این دو کمتر از مرحله گلدهی بود. پروتئین خام در مرحله قبل از گلدهی و گلدهی در بالاترین مقدار خود بود که با افزایش سن گیاه این مقدار کاهش یافت.

        نتایج مقایسه میانگین­های اثر تیمارهای آزمایشی بر پروتئین خام نشان داد که بالاترین درصد پروتئین خام در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گل‏مهر با میانگین 8/19 درصد مشاهده شد که با سایر تیمارهای برداشت علوفه به‌جز رقم گلمهر (9/13 درصد) در یک گروه آماری قرار گرفتند (جدول 8). به‌طورکلی، برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی سبب کاهش درصد پروتئین خام در تمامی ارقام گلرنگ شد. گزارش شده است که عموماً تأخیر در برداشت گیاهان علوفه‏ای از طریق افزایش دیواره‏های سلولی، افزایش لیگنین، خشبی شدن اندام‏های مختلف گیاه، کاهش نسبت برگ به ساقه؛ کاهش پروتئین خام و بالاخره کاهش قابلیت هضم در اجزاء گیاهی باعث کاهش کیفیت گیاهان علوفه‏ای می­شود. درعین‌حال تأخیر در برداشت عملکرد ماده خشک را در واحد سطح افزایش می‏دهد (رضوانی مقدم و نصیری محلاتی 1383). آلنکار و همکاران (2019) دریافتند که در صد پروتئین خام در برگ‌ها با بلوغ گیاه کاهش می‏یابد ولی در ساقه‌ها یک روند ثابت را دنبال می‏کند. دامامه و همکاران (2013) با بررسی زمان‌های مختلف برداشت بر کیفیت ارزن بیان کرد که حداکثر عملکرد پروتئین خام در مرحله شیری به دست آمد و تأخیر در زمان برداشت سبب کاهش درصد پروتئین خام شد.

     نتایج نشان داد که برداشت دیرتر علوفه سبب کاهش معنی‏دار محتوی کربوهیدرات محلول گلرنگ شد. بالاترین میزان کربوهیدرات محلول در تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم گلدشت و پرنیان به ترتیب با میانگین 7/15 و 14 درصد مشاهده شد. کمترین محتوی کربوهیدرات محلول نیز در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی و ساقه دهی در رقم گل‏مهر به ترتیب با میانگین 4/8 و 5/8 درصد به دست آمد (جدول 8).

      هیلشر و همکاران (2019) اظهار داشتند که با افزایش سن گیاه درصد قندهای محلول در آب افزایش می‏یابد. همچنین دهمرده و همکاران (2010) نیز اظهار داشتند که برداشت گیاهان در مرحله خمیری، نسبت به مرحله شیری شدن دانه‏ها باعث افزایش میزان هیدرات‌کربن محلول در آب شد، آن‌ها دلیل این افزایش را به کاهش نسبت برگ به ساقه نسبت دادند. کارول و جین (2001) نیز بیان داشتند همبستگی مثبتی بین رسیدگی و افزایش درصدهای قندهای محلول در آب وجود دارد، به‌طوری‌که از مرحله گلدهی تا رسیدگی درصد قندهای محلول در آب افزایش می‏یابد. در مطالعه‌ای بین ارقام مختلف سورگوم ازنظر درصد قندهای محلول در آب اختلاف معنی‌داری وجود داشت. رقم اسپیدفید نسبت به رقم پگاه از درصد قند محلول در آب بالاتری برخوردار بود که سبب برتری کیفیت رقم اسپیدفید نسبت به رقم پگاه سورگوم گردید (راعی و همکاران 2013). شرایط آب و هوایی نامساعد مانند دمای زیاد و بارندگی کم در طول دوره رشد گیاه با کاهش تولید کربوهیدرات‌های محلول کیفیت علوفه را کاهش می‏دهد.

       بالاترین میزان دیواره سلولی در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم گل‏مهر با میانگین 5/66 درصد مشاهده شد که با تیمار برداشت علوفه در مرحله ساقه دهی در رقم گل‏مهر و پرنیان و برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی در رقم پرنیان تفاوت معنی‏دار نداشت. کمترین میزان دیواره سلولی نیز با میانگین 3/50 و 4/55 درصد که به ترتیب در تیمار برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی و ساقه دهی در رقم گلدشت به دست آمد (جدول 8). سیامپیتی و همکاران (2013) گزارش کردند که غلظت دیواره سلولی، دیواره سلولی بدون همی سلولز، لیگنین و ماده خشک، پروتئین و کل کربوهیدرات‏های غیر ساختمانی قابل‌هضم گیاه ذرت برداشت‌شده در مرحله رسیدگی کامل نسبت به مرحله بلوغ فیزیولوژیک کاهش می‏یابد. دمیرال و همکاران (2008) گزارش کردند که بلوغ ذرت در هنگام برداشت، غلظت دیواره سلولی و نشاسته را تحت تأثیر قرار داده است، به‌طوری‌که غلظت دیواره سلولی و دیواره سلولی بدون همی سلولز سیلاژ ذرت با پیشرفت بلوغ از مرحله شیری تا لایه سیاه کاهش یافت.

جدول 7- تجزیه واریانس صفات کیفی علوفه در برداشت علوفه گلرنگ

** معنی‌داری در سطح یک درصد، * معنی‌داری در سطح پنج درصد، ns  غیر معنی‌دار می باشد.

جدول 8- مقایسه میانگین اثر صفات کیفی علوفه در برداشت علوفه گلرنگ

میانگین‌های دارای حداقل یک حرف مشترک در هر ستون فاقد اختلاف معنی‌دار آماری در سطح احتمال پنج درصد ازنظر آزمون آماری حداقل اختلاف معنی‌دار هستند.

نتیجه‌گیری

       با توجه به کاهش عملکرد دانه در پی برداشت علوفه، در کشت دومنظوره گلرنگ برای تولید هم‌زمان علوفه و دانه باید به زمان برداشت علوفه توجه بیشتری داشت تا عملکرد دانه بیش‌ازحد تحت تأثیر قرار نگیرد. بهترین عملکرد دانه در کشت دو منظوره متعلق به تیمار برداشت علوفه در زمان ساقه دهی بود. بیشترین عملکرد دانه در تیمار کشت دومنظوره از تیمار برداشت رقم گلمهر در مرحله ساقه دهی با میانگین 1310 کیلوگرم در هکتار به دست آمد.  از سوی دیگر انتخاب ژنوتیپ‏های مناسب گلرنگ که ازنظر عملکرد دانه توانایی بالایی دارند می‏تواند درکشت دومنظوره این گیاه به تولید مناسب دانه پس از برداشت علوفه کمک شایانی نماید. با توجه به این­که رقم گلمهر در هر دو مرحله برداشت علوفه عملکرد دانه بالاتری نسبت به دو رقم دیگر دارا بود، بنابراین می‏تواند برای تولید هم‌زمان علوفه و دانه توصیه شود. در شرایط برداشت علوفه در زمان ساقه دهی، هر سه رقم عملکرد دانه بیشتری نسبت به مرحله برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی داشتند. اگرچه، برداشت علوفه در مرحله شاخه دهی ازنظر شاخص‏های کیفی علوفه مانند قابلیت هضم ماده خشک و پروتئین علوفه نسبت به مرحله برداشت رشد سریع ساقه برتری داشت.

سپاسگزاری

      باکمال احترام و تواضع از همه‌کسانی که به‌نوعی در انجام این پژوهش یاریگر بنده بودند نهایت قدردانی و سپاسگزاری را دارم و از خداوند منان آرزوی موفقیت و سلامتی برای ایشان دارم.