مطالعه عملکرد کمی و کیفی همیشه بهار (.Calendula officinalis L) و نخود (.Cicer arietinum L) و تنوع گونه‌ای و وفور نسبی حشرات در کشت مخلوط ردیفی و نواری

مقدمه

با توجه به مشکلات زیست­محیطی سیستم‌های کشاورزی موجود به­ویژه آلودگی­های زیست محیطی ناشی از مصرف آفت­کشها در کنترل آفات و استفاده از کودهای شیمیایی در افزایش بهره­وری در کشاورزی و همچنین کاهش اراضی کشاورزی، استفاده از روش‌های جدید در جهت به حداقل رساندن آثار منفی ناشی از مصرف بیش از حد مواد شیمیایی و حفظ حاصل‌خیزی خاک، کاهش مصرف نهاده­ها و جبران هزینه­های رو به افزایش تولید و افزایش کارایی استفاده از زمین، جایگزینی سیستم‌های کشاورزی فعلی با نظام‌های زراعی مناسب نظیر کشت مخلوط است (آینه بند 1386؛ حسن زاده قورت تپه و صالح زاده 1389). مهمترین ویژگی نظام‌های کشت مخلوط افزایش تنوع بر حسب ساختار رویشگاه و گونه گیاهی می­باشد، به‌طوری‌که نظام‌های کشت مخلوط بیشتر شبیه جوامع گیاهی طبیعی هستند (واندرمیر 1989). افزایش عملکرد در واحد سطح، موازنه در تغذیه، کاهش مصرف سموم و آفت­کش­ها، افزایش تنوع زیستی و ثبات بیولژیکی، بهره­برداری بهتر از عوامل رشد و همچنین تسهیل در کنترل آفات و بیماری‌های گیاهی و کاهش خطر­پذیری در تولید محصولات کشاورزی از جمله فوائد کشت مخلوط می­باشند (آینه بند 1386؛ واندرمیر 1989). تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که به­دلیل بروز پدیده مقاومت آفات نسبت به آفت­کش­های رایج در کشاورزی، بشر به­دنبال روش‌های جایگزین در مدیریت آفات می­باشد (بوکووینسکی و همکاران 2005؛ کریمی و همکاران 1391). در این راستا، کشت مخلوط گیاهان دارویی با سایر گیاهان می‌تواند از طریق کاهش مصرف آفت­کشها و کنترل آفات توسط دشمنان طبیعی و سایر روشهای مطلوب زیست محیطی مؤثر باشد (کوچکی و همکاران 1391).

کشت مخلوط از طریق کاهش تراکم گیاه میزبان، تغییر کیفیت میزبان از طریق اثرات متقابل گیاه- گیاه و افزایش جمعیت دشمنان طبیعی باعث کاهش بیماری‌ها و آفات گیاهی می­شود (هوکس و جانسون 2003). در بررسی سیستم‌های کشت مخلوط خردل و کلم گزارش شد که در این سیستم‌ها جمعیت شکارگرهای طبیعی افزایش می­یابد (بیندر و همکارن 1999). در تحقیق دیگر مشخص شد که کشت مخلوط لوبیا و ذرت باعث کاهش خسارت لارو شب­پره زمستانی شد (فرانسیس و همکاران 1978). کوچکی و همکاران (1391) در بررسی اکولوژیک الگوهای مختلف کشت مخلوط ردیفی گاوزبان اروپایی و لوبیا گزارش کردند که بیشترین عملکرد اقتصادی لوبیا و گاوزبان اروپایی از کشت خالص و کمترین مقدار آنها از الگوی چهار ریف لوبیا و گاوزبان (4:4) به­دست آمد. همچنین، بیش‌ترین جمعیت شکارگرهای طبیعی در کشت مخلوط نواری دو ردیف لوبیا + دو ردیف گاوزبان و بیش‌ترین جمعیت آفات در کشت خالص لوبیا مشاهده شد و بالاترین نسبت برابری زمین (LER^[1]) نیز در الگوی کشت نواری 2:2 حاصل شد. بنابراین، به­نظر می­رسد که بهره­گیری از این نظام مخلوط می­تواند موجب افزایش کارایی جذب و مصرف نهاده­ها شده و از این رو، بهره­گیری بیشتر از منابع محیطی را موجب گردد. رضائی چیانه و همکاران (1392) در بررسی الگوهای مختلف کشت مخلوط زیره سبز و عدس در کشت دوم دریافتند که بیش‌ترین عملکرد اقتصادی زیره سبز و عدس از کشت خالص و کم‌ترین مقدار آنها از از الگوی کشت مخلوط نواری شش ردیف عدس با دو ردیف زیره سبز به­دست آمد. با این حال بالاترین نسبت برابری زمین (LER) در الگوی کشت مخلوط ردیفی مشاهده گردید.

از آنجایی که در تولید گیاهان دارویی سلامتی انسان از اهمیت زیادی برخوردار است از این رو به­منظور جلوگیری از اثرات سوء ناشی از بقایای نهاده­های کشاورزی بر سلامتی مصرف کنندگان این گیاهان و نیز ممانعت از کاهش کیفیت این محصولات نیاز به بهره گیری از اصول اکولوژیکی مانند کشت مخلوط در تولید این گیاهان امری ضروری به نظر می­رسد. به­علاوه کشت مخلوط گیاهان دارویی با سایر گیاهان می‌تواند از طریق جذب حشرات مفید به­خصوص گرده افشانها و کاهش مصرف نهاده­های کشاورزی بسیار مفید باشد. بر این اساس با توجه به اطلاعات محدود و نتایج انتشار یافته در مورد کشت مخلوط همیشه بهار و نخود، هدف از انجام پژوهش حاضر، ارزیابی کشت مخلوط ردیفی و نواری همیشه بهار و نخود به لحاظ ویژگی­های زراعی و ارزیابی تنوع گونه­ای و انبوهی جمعیت آفات گیاهان فوق و دشمنان طبیعی آن­ها بود.

موادوروش­ها

این آزمایش در مزرعه­ای واقع در استان آذربایجان غربی- شهرستان نقده با طول جغرافیایی  ْ45 و َ29 و عرض جغرافیایی ْ36 و َ58 و ارتفاع 1300 متر از سطح آبهای آزاد در سال زراعی91-1390 اجرا شد. میانگین­های متوسط دما و بارندگی سالیانه در طی یک دوره ده ساله به ترتیب برابر 40/12 درجه سانتی­گراد و 323 میلی­متر گزارش شده است.

آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و شش تیمار انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل کشت خالص همیشه بهار، کشت خالص نخود، کشت مخلوط ردیفی (یک ردیف همیشه بهار + یک ردیف نخود) و کشت مخلوط نواری (چهار ردیف همیشه بهار + دو ردیف نخود، شش ردیف همیشه بهار + سه ردیف نخود، هشت ردیف همیشه بهار + چهار ردیف نخود) بودند.

در هر دو گیاه مورد مطالعه مساحت هر کرت 28 متر مربع و فاصله کرت­ها از یکدیگر 2 متر و فاصله بین ردیف‌های کاشت 40 سانتی‌متر به طول پنج متر بود. فاصله بین بوته‌ها در روی ردیف‌های کاشت برای بذور همیشه بهار و نخود به ترتیب 10 و هفت سانتی‌متر در نظر گرفته شد. برای تعیین کرت هر تیمار در داخل هر تکرار از قرعه کشی استفاده شد. کاشت در نیمه دوم فروردین ماه 1391 به صورت جوی و پشته و به­صورت هم­زمان انجام پذیرفت. بذور نخود قبل از کاشت با باکتری Rhizobiumleguminozarum آغشته گردید. در عین حال به­منظور بررسی آزمایش در شرایط کم‌نهاده و بیشتر نمود پیدا کردن تاثیر تثبیت نیتروژن گیاه نخود و مطالعه تأثیر کشت مخلوط بر تنوع حشرات در زمان آماده سازی زمین و در طول دوره رشد از مصرف کود و سموم شیمیایی در تیمارها اجتناب گردید. جهت تسهیل در سبز شدن گیاهان، اولین آبیاری بلافاصله در روز بعد از کاشت انجام شد و آبیارهای بعدی بر حسب شرایط اقلیمی برای این گیاهان هر 10 روز یک بار صورت گرفت. علف‌های‌هرز در طول فصل رشد بنا به­ضرورت از طریق وجین دستی کنترل شدند.

برای نمونه‌برداری از حشرات در تیمار­های مختلف کشت خالص و مخلوط دو گونه همیشه بهار و نخود از تور حشره­گیری استاندارد استفاده شد.  نمونه برداری­ها 45 روز پس از کاشت شروع شدند و تا رسیدن دانه­ها ادامه یافتند. به منظور ایجاد یکنواختی، تمام نمونه‌برداری‌ها در ساعت 11 قبل از ظهر انجام شدند. به­دلیل اینکه سطح روبش هر تور که تقریبا 4/0 متر مربع بود مجموعًا 5 بار تور و در روی اقطار کرت و به فاصله دو متر از مرکز کرت تور زده شد. از ظروف پلاستیکی یک‌بار مصرف به قطر 15 سانتیمتر و ارتفاع 12 سانتی­متر به عنوان تله­های گودالی در خاک (به­منظور بررسی تنوع حشرات بدون بال و متحرک و سایه پسند در سطح خاک) استفاده شد (ملکی میلانی 1371). مشابه روش تور زدن پنج عدد تله گودالی که فاصله آنها از مرکز کرت و در  روی اقطار کرت 2 متر بود در داخل هر کرت استقرار یافتند. جهت جلوگیری از خورده شدن نمونه­ها توسط یکدیگر و یا مورچه­ها، در کف تله­ها مقداری محلول  یک در هزار حشره کش کارباریل ریخته شد. تله­ها پس از نصب، هر 10 روز یک‌بار و تا زمان برداشت محصول مورد بازدید قرار گرفتند. حشرات به دام افتاده در تله­ها پس از حذف مواد زاید و نمونه­های غیرهدف، جداسازی شدند. سپس با قید تاریخ و مشخصات تیمار مربوطه، نمونه­ها تفکیک و پس از نصب برچسب به آزمایشگاه انتقال یافتند. نمونه­ها برای شناسایی و تعیین نام علمی به شیشه­های حاوی الکل اتیلیک 70 درصد منتقل شدند (خاقانی نیا و همکاران 1393) و شناسایی نمونه­های حشرات با استفاده از منابع معتبر صورت گرفت، و توسط دکتر علی رضوانی و دکتر هلن عالی پناه از موسسه تحقیقات گیاه­پزشکی کرج تأیید شد (وکروس 1973؛ استاکیلبرق 1988؛ اسپنس و نیمیلا 1994؛ استیبوس و فالک 1996؛ اسپیت 2007). برای جمع آوری سفید بالک­ها از تله­های زرد چسبان استفاده گردید و زنبورهای پارازیتوئید و کفشدوزک هفت نقطه­ای و شته‌های بی­بال با تور زدن جمع آوری شدند و برای شمارش مینوزها از روش شمارش مستقیم (پالیوبو 2012) استفاده شد.

برای تعیین تنوع حشرات از شاخص شانون- وینر طبق معادله (1) استفاده گردید (حمیدی و مظاهری 1390):

]1[                                 H'=-Σni/N×Ln ni/N

در این رابطه، :ni تعداد افراد گونه iام و N: تعداد کل افراد می­باشد. لازم به ذکر است هر چه مقدار عددی H' بیشتر باشد، نشان دهنده تنوع گونه­ای بیشتر است.

برای محاسبه تراکم نسبی از معادله (2) استفاده شد (حمیدی و مظاهری 1390):

]2[                                               P= ni /N×100

در پایان فصل رشد،  برای محاسبه عملکرد دانه و عملکرد بیولژیکی حاشیه‌های کرت‌ها حذف و از سطحی معادل 80/4 متر مربع استفاده شد. برای تعیین عملکرد بیولژیکی، پس از جدا نمودن بذور همیشه بهار و نخود، نمونه­ها در دمای 70 درجه سانتیگراد تا ثابت ماندن وزن خشک درون آون قرار گرفتند و سپس وزن شدند. 

 درصد پروتئین دانه نخود نیز با روش کجلدال (برمنر و بریتنبک 1983) و با استفاده از دستگاه اتوماتیک مدل K-370 اندازه گیری شد. برای استخراج روغن، ابتدا نمونه­های مورد آزمایش آسیاب و پودر شدند. از نمونه­های آسیاب شده در دمای 70 درجه سانتی­گراد، بعد از 24 ساعت به مقدار پنچ گرم وزن کرده و در داخل سوکسله با 300 سی سی از محلول دی اتیل اتر قرار گرفتند. پس از 6 ساعت حلال مورد نظر از روغن توسط روتاری جدا شد (لیل و همکاران 2009). عملکرد روغن با استفاده از معادله (3) محاسبه گردید:

]3[           عملکرد بذر × درصد روغن = عملکرد روغن

برای ارزیابی کشت مخلوط همیشه بهار و نخود در مقایسه با کشت خالص شاخص نسبت برابری زمین(بر اساس عملکرد دانه) بر طبق معادله (4) محاسبه گردید (آینه بند 2007):

]4[                                         

در این معادله،Y₁ وY₂ : به­ترتیب عملکرد گونه­های همیشه بهار و نخود در کشت مخلوط و P₁ و C₂: نیز عملکرد گونه­­های همیشه بهار و نخود در کشت خالص است.

جهت تجزیه و تحلیل داده­های به­دست آمده از نرم افزار16 SPSS و مقایسه میانگین­ها بر اساس آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد (نوری وهمکاران 1386).

نتایج و بحث

تراکمنسبیو تنوع حشرات

بر اساس نتایج به­دست آمده هفت گونه حشره (جدول 1) در الگوهای مختلف کشت مخلوط همیشه بهار و نخود مشاهده شد. مهمترین گونه­های
زیان­آور شامل شته­ها (Aphis craccivrora)، مینوز (Liriomyza cicerina)، کرم برگخوار چغندر­قند (Spodoptera exigua)، کرم طوقه بر(Agrotis segetum) و مگس سفید (Trialeurodes vaporarium) بودند. علاوه برآفات مذکور دو گونه حشره مفید
در ارتباط با حشرات زیان آور جمع­آوری و شناسایی گردید که شامل کفشدوزک هفت نقطه­ای
 (Coccinella septempunctata) و زنبور پارازیتوئید (Trichogramma sp)  بودند.

جدول 1- تراکمنسبی (برحسب تعداد حشره) گونه­هایحشراتدر الگو­هایمختلفکشتمخلوط همیشه بهار و نخود

کمترین شاخص شانون- وینر حشرات از کشت خالص همیشه بهار و بیشترین مقدار آن از الگوی کاشت شش ردیف همیشه بهار + سه ردیف نخود به­دست آمد. لازم به­ذکر است اگر چه این دو تیمار از نظر آماری در یک گروه قرار داشته و تفاوت معنی دار آماری ندارند، ولی از لحاظ مقایر مطلق با یکدیگر متفاوت می­باشند (شکل1). چنین به­نظر می­رسد که جضور دو گونه در کشت مخلوط، از طریق جذب حشرات مفید از جمله دشمنان طبیعی سبب افزایش تنوع گونه ای حشرات شده است. محققان گزارش کردند که کشت مخلوط می­تواند در دسترس مکانی و زمانی منابع برای دشمنان طبیعی مفید و در نتیجه تنوع گونه­ای را افزایش می­دهد (بوکووینسکی و همکاران 2005؛ وانلی و همکاران 2009). هونگ جیو وهمکاران (2010) در کشت مخلوط کلم با سیر اظهار داشتند که در کشت مخلوط به­دلیل افزایش جمعیت حشرات به­خصوص حشرات مفید سبب افزایش شاخص تنوع گونه­ای نسبت به کشت خالص گردید.

در بین حشرات زیان آور بیش­ترین دامنه تراکم نسبی را شته در کشت خالص همیشه بهار به خود اختصاص داد و در بین حشرات مفید بیش­ترین دامنه تراکم نسبی برای زنبور پارازیتوئید در الگوی کاشت یک ردیف همیشه بهار + یک ردیف نخود مشاهده شد (جدول 1). تیمارهای کشت مخلوط در این آزمایش باعث افزایش جمعیت دشمنان طبیعی و کاهش جمعیت آفات در مقایسه با کشت خالص شدند و افزایش شکارگرهای طبیعی نیز باعث کاهش جمعیت شته و سایر آفات گردید (جدول 1). حضور گیاهان غیرمیزبان در کشت مخلوط می‌تواند باعث ایجاد موانع فیزیکی، شیمیایی و رفتاری برای تهاجم و مهاجرت آفات گردد (بوکووینسکی و همکاران 2005؛ هوکس و جانسون 2003). در کشت مخلوط به­دلیل تعدیل میکرو کلیما و حفظ رطوبت نسبی کانوپی اغلب خنک تر و مرطوب­تر است و موجب افزایش استقرار و حفظ دشمنان طبیعی می­شود (کریمی و همکاران 1391). در همین راستا برخی از محققان معتقدند که کشت مخلوط با در دسترس قرار  دادن منابع غذایی گوناگون  و  بستر­های زیست متعدد موجب افزایش جمعیت دشمنان طبیعی می­شود (بوکووینسکی و همکاران 2005؛  وانلی و همکاران 2009).

    شکل1- اثر الگو­هایمختلف کشت مخلوط همیشه بهار و نخود بر شاخص شانونجمعیت حشرات

دباغ محمدی نسب و همکاران (2013) در کشت مخلوط گندم و کلزا گزارش کردند که در کشت مخلوط نواری به­دلیل افزایش تنوع، تعدیل میکروکلیما و دسترسی بیشتر دشمنان طبیعی به منابع غذایی جمعیت آنها از جمله  کفشدوزک‌ و بالتوری سبز افزایش و خسارت شته سبز گندم و کنه­های نباتی کاهش می­یابد. نتایج آزمایش انجام شده در کشت مخلوط لوبیا و ذرت نشان داد که کشت مخلوط باعث کاهش خسارت لارو شب پره زمستانی شد (مظاهری وآقا علیخانی 1377). در تحقیق دیگر مشخص شد که کشت مخلوط سویا و درمنه^[2]باعث افزایش جمعیت دشمنان طبیعی و کاهش جمعیت آفات در مقایسه با کشت خالص شد (لناردیس و همکاران 2011). این محققان دریافتند که در کشت مخلوط به­دلیل آشیانهای اکولوژیک متفاوت، تفاوت در ترکیب شیمیایی بافت آنها و همچنین تولید ترکیبات آروماتیک توسط گیاه دارویی درمنه توانست رفتار حشرات را تغییر دهد. چرا که بعضی از این ترکیبات جذب و بعضی دفع کننده حشرات هستند. در تحقیق حاضر نیز چنین به نظر می­رسد که کشت مخلوط باعث افزایش جمعیت دشمنان طبیعی و کاهش جمعیت آفات در مقایسه با کشت خالص شد.

عملکرد دانه و بیولوژیکی همیشه بهار

           نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده­ها (جدول 2) نشان داد که اثر الگوی کشت بر عملکرد دانه، عملکرد بیولژیکی، درصد روغن و عملکرد روغن همیشه بهار در سطح احتمال یک درصد (01/0p≤) معنی­دار بود (جدول 2).    بیش‌ترین عملکرد دانه و عملکرد بیولژیکی در کشت خالص و کم‌ترین مقادیر از کشت مخلوط هشت ردیف همیشه بهار + سه ردیف نخود حاصل شد، که این تیمار به­ترتیب 40 و 37 درصد نسبت کشت خالص کاهش نشان داد (جدول 3). بالاترین عملکرد دانه و عملکرد بیولژیکی در بین تیمارهای کشت مخلوط از کشت مخلوط ردیفی (یک ردیف همیشه بهار + یک ردیف نخود) حاصل شد که این تیمار از نظر آماری با کشت خالص اختلاف معنی­داری نداشت. احتمالاً دلیل بالاتر بودن عملکرد همیشه بهار در کشت مخلوط ردیفی به­خاطر عدم حضور بوته­های نخود در ردیف­های مجاور می­باشد که در این حالت بوته­های همیشه بهار در آرایش یک ردیفی رقابت درون گونه­ای و برون گونه­ای کمتری با یکدیگر و همچنین با بوته­های نخود داشته­اند که در نتیجه توانسته­اند از منابع و عناصر غذایی به­نحو مطلوب­تری بهره­برداری کنند و این امر در نهایت منجر به افزایش عملکرد این گیاه شده است. از طرف دیگر کشت همیشه بهار به همراه گیاه تثبیت کننده نیتروژن نیز از جمله دلایل مهم افزایش عملکرد این گیاه در کشت مخلوط می­تواند باشد. اما به نظر می­رسد در الگوی کشت نواری با افزایش تعداد ردیف­های دو گونه میزان عملکرد دانه و بیولژیکی آن به­دلیل کاهش اثرات تسهیل و تکمیل‌کنندگی دو گونه نیز کاهش یافت.

          در بررسی عملکرد گیاه داروئی سیاهدانه در کشت مخلوط با نخود و لوبیا مشخص شد که عملکرد دانه هر سه گیاه تحت تأثیر تیمارهای آزمایش قرار گرفت و میانگین این صفت در کشت خالص نسبت به کشت مخلوط بالاتر بود (کوچکی و همکاران 1393). رضائی چیانه و همکاران (1392) در کشت مخلوط زیره سبز و عدس گزارش کردند که هر چه از کشت مخلوط ردیفی به سمت کشت مخلوط نواری پیش می­رویم، عملکرد اقتصادی و بیولژیکی هر دو گونه به تدریج کاهش می­یابد. به‌طوری‌که به تدریج با افزایش عرض نوارها و کاهش هم‌پوشانی در تیمار­های کشت مخلوط از عملکرد دانه و عملکردبیولژیکی زیره سبز به­طور میانگین 50 و 54 درصد کاسته شد.

جدول2- نتایجتجزیهواریانس (میانگین مربعات) عملکرد کمی و کیفی همیشه بهار در الگو ­های مختلف کشتمخلوط با نخود

n.s و  **به ترتیب نشان دهنده عدم اختلاف معنی­دار و وجود اختلاف معنی­دار در سطح احتمال یک درصد میباشد.

جدول 3- مقایسهمیانگین­های اثرالگو ­های مختلف کشتمخلوط همیشه بهار و نخود برعملکرد کمی و کیفی همیشه بهار

میانگین­های دارای حروف مشترک در هر ستون، اختلاف معنی­داری بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد ندارند.

روغن

کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص به­طور معنی­دار درصد روغن را افزایش داد. بالاترین درصد روغن از کشت مخلوط ردیفی (33/20 درصد) حاصل شد که در مقایسه با کشت خالص (67/14 درصد) 28 درصد افزایش داشت (جدول 3). در بین الگوهای کشت مخلوط نواری، تیمار چهار ردیف همیشه بهار + دو ردیف نخود نیز سبب افزایش 26 درصدی روغن همیشه بهار نسبت به تیمار کشت خالص شد (جدول3). چنین به­نظر می­رسد که وجود شرایط مناسب برای رشد بوته­های همیشه بهار از جمله فراهم شدن نیتروژن در شرایط مخلوط با نخود، استفاده بهینه از عناصر غذایی موجود در خاک و توزیع مطلوب‌تر نور توسط کانوپی مخلوط دو گونه باعث بهبود رشد و فتوسنتز و به تبع آن افزایش میزان روغن در مقایسه با کشت خالص شده است.

مقایسه عملکرد روغن در تیمارهای مختلف نشان داد که بیش‌ترین عملکرد روغن با 148 کیلوگرم در هکتار مربوط به الگوی کاشت یک ردیف همیشه بهار + یک ردیف نخود بود که در مقایسه با کشت خالص 34 درصد افزایش نشان داد. افزایش عملکرد روغن در تیمار یک ردیف همیشه بهار + یک ردیف نخود به این دلیل است که عملکرد روغن تابعی از درصد روغن و عملکرد دانه می­باشد بنابراین بالا بودن عملکرد روغن در کشت مخلوط ردیفی به­دلیل بالا بودن عملکرد دانه و درصد روغن در این تیمار بود (جدول 3).

جدول4- نتایجتجزیهواریانس (میانگین مربعات) عملکرد کمی و کیفی نخود در الگو­های مختلف کشتمخلوط با همیشه بهار

n.s و  **به ترتیب نشان دهنده عدم اختلاف معنی­دار و وجود اختلاف معنی­دار در سطح احتمال یک درصد میباشد.

عملکرد دانهو بیولوژیکی نخود

          طبق نتایج حاصل از تجزیه ورایانس داده­ها، اثر الگوی کاشت بر عملکرد دانه، عملکرد بیولژیکی و درصد پروتئین دانه نخود معنی­دار (01/0p≤) بود (جدول 4).

در مقایسه میانگین­ها بالاترین عملکرد دانه و بیولژیکی نخود مربوط به کشت خالص به­ترتیب با میانگین 893 و 2476 کیلوگرم در هکتار و کم‌ترین آن متعلق به کشت مخلوط ردیفی به­ترتیب برابر میانگین 540 و 1396 کیلوگرم در هکتار بود (شکل 2 و 3). بیش‌ترین عملکرد دانه و بیولژیکی نخود در بین تیمارهای کشت مخلوط نواری از کشت مخلوط چهار ردیف همیشه بهار + دو ردیف نخود تیمار حاصل شد، که این تیمار به ترتیب 12 و14 درصد نسبت به کشت خالص کاهش عملکرد دانه و بیولژیکی نشان داد.

شکل2- مقایسه عملکرد دانه نخود تحت تأثیر الگوهای مختلف کشت مخلوط با همیشه بهار

شکل3- مقایسه عملکرد بیولوژیکی نخود تحت تأثیر الگوهای مختلف کشت مخلوط با همیشه بهار

بررسی­های مختلف نشان داده است که در صورت انتخاب آرایش کاشت و تراکم مناسب در کشت مخلوط، جذب آب و مواد غذایی به­دلیل تفاوت در توانایی رقابت بین گیاهان مختلف افزایش می­یابد (ظریف پور و همکاران 1393؛ کوچکی و همکاران 1393). اما طی آزمایش حاضر، با جابه جایی از کشت خالص به سمت کشت مخلوط از عملکرد دانه همیشه بهار کاسته شد. این کاهش عملکرد را می­توان به­دلیل بالا بودن رقابت بین گونه­ای در مقایسه با رقابت درون گونه­ای بین بوته­های دو گونه بر سر منابع محیطی ذکر کرد. نتایج تحقیقات قبلی نشان داده است که در کشت مخلوط نواری حداکثر جذب نور و سایر منابع در ردیف‌هایی بروز خواهد کرد که گیاهان به گونه‌ای در مجاورت یکدیگر قرار داشته باشند تا اثرات تسهیل‌کنندگی دو گونه در کنار هم بروز کند، بنابراین، با فاصله گرفتن از این ردیف‌ها اثرات مثبت کشت مخلوط کاهش می­یابد (کوچکی و همکاران 1389). بر اساس نتایج آزمایش حاضر نیز چنین به­نظر می­رسد که با افزایش تعداد ردیف نخود و همیشه بهار در کنار یکدیگر اثرات مثبت ناشی از حضور دو گیاه در کنار هم کاهش یافت. اما به­نظر می­رسد در بین الگوهای کشت مخلوط نواری، ترکیب چهار ردیف همیشه بهار + دو ردیف نخود محیط مناسب از نظر جذب نور، رطوبت و نیز دما و تداوم بهتر انتقال مواد به سمت دانه بوده است.

باقری شیروان و همکاران (1393) در بررسی نسبت‌های مختلف جایگزینی کشت مخلوط سویا با دو گیاه ریحان و گاوزبان اروپایی در شرایط تداخل علف‌هرز دریافتند که عملکرد اقتصادی و بیولژیک سویا در تمامی نسبت‌های کشت مخلوط با ریحان در مقایسه با کشت مخلوط با گاوزبان اروپایی از مقدار بیشتری برخوردار بود. کوچکی و همکاران (1391) در بررسی الگوهای مختلف کشت مخلوط ردیفی گاوزبان اروپایی و لوبیا گزارش کردند که بیش‌ترین عملکرد دانه و بیولژیکی لوبیا در کشت خالص و کم‌ترین مقدار آن در الگوی 4:4 حاصل شده است. در تحقیق دیگر در کشت مخلوط نواری شبدر سفید و گندم مشاهده گردید که عملکرد گندم 25-10 درصد در کشت مخلوط به­دلیل افزایش رقابت برای جذب نور، نیتروژن در مرحله رویشی و آب در مرحله پر شدن دانه کاهش یافت (تورستد و همکاران  2006). حمز ه­ئی وهمکاران (1391) در ارزیابی کشت مخلوط نخود و جو با استفاده از شاخص‌های سودمندی کشت مخلوط تحت شرایط رقابت با علف‌های‌هرز اظهار داشتند  که بیش‌ترین میزان عملکرد دانه نخود در  کشت خالص نخود در حالت کنترل علف‌هرز به‌دست آمد.

درصد پروتئین دانه

بیش‌ترین درصد پروتئین دانه از کشت مخلوط ردیفی به میزان 5/27 درصد به‌دست آمد که از نظر آماری با سایر تیمارهای کشت مخلوط اختلاف معنی­داری را نشان نداد. کم‌ترین مقدار پروتئین دانه نیز از نسبت کشت خالص به میزان 67/22 درصد حاصل شد که با کشت مخلوط نواری هشت ردیف همیشه بهار + چهار ردیف نخود تفاوت معنی­داری نداشت (شکل 4).

نتایج برخی مطالعات (هوگارد نیلسون 2001) نشان داده است که وقتی بقولات در کنار گونه دیگر به صورت کشت مخلوط قرار می­گیرند، به­دلیل اثر مکملی جزء بقولات جهت تثبیت نیتروژن مقدار بیشتری از نیتروژن تحریک می­گردد و در نتیجه تعداد گره فعال و سرعت و تشکیل آنها افزایش می­یابد و به­دلیل افزایش ثبیت نیتروژن حاصل از جزء بقولات سبب افزایش درصد پروتئین دانه نیز می­شود. در کشت مخلوط سورگوم و ماش مشخص شد که میزان پروتئین دانه در هر دو گونه در کشت مخلوط نسبت به کشت خالص افزایش یافت (شاکرکوهی و همکاران 2014). محققان دیگری در کشت مخلوط ذرت با برخی لگوم­ها نیز به نتایج مشابهی دست یافتند (جوانمرد و همکاران 1391).

شکل4- مقایسه درصد پروتئین دانه نخود تحت تأثیر الگوهای مختلف کشت مخلوط با همیشه بهار

نسبتبرابریزمین (LER)

نسبت برابری زمین در کلیه الگوهای کشت مخلوط به جزء الگوی کاشت هشت ردیف همیشه بهار + چهار ردیف نخود بالاتر از یک بود و این موضوع نشان دهنده برتری کشت مخلوط نسبت به کشت خالص آنها بود. الگوی چهار ردیف همیشه بهار + دو ردیف نخود دارای بیش‌ترین نسبت برابری زمین (38/1) در بین الگوهای مختلف کاشت بود که معادل 38 درصد افزایش در بهره وری استفاده از زمین نسبت به کشت خالص دو گونه بود (جدول 5).

جدول 5 - اثر الگو­های مختلف کشتمخلوط همیشه بهارو نخود بر نسبت برابری زمین

نسبت برابری زمین، ارزیابی صحیحی از کارایی استفاده از منابع بیولژیک نظیر تشعشع، عناصرغذایی و آب در کشت مخلوط است. زمانی­که  LERبیشتر از یک می­شود. بدین معنی است که در کشت مخلوط سود مثبت وجود دارد و این موضوع نشان می­دهد که تسهیل بین گونه­ای بیش از رقابت بین گونه­ای بوده است. در بررسی الگوهای مختلف کشت مخلوط زیره سبز و عدس در کشت دوم مشخص شد که بیش‌ترین نسبت برابری زمین (8/1) از کشت مخلوط یک ردیفی و کم‌ترین مقدار آن (94/0) از کشت مخلوط نواری شش ردیف عدس + دو ردیف زیره سبز حاصل شد (رضایی چیانه و همکاران 1392). این محققان نشان دادند که با تغییر الگوی کشت از مخلوط ردیفی به­سمت مخلوط نواری، LER به­دلیل کاهش اثرات تسهیل و تکمیل کنندگی دو گونه کاهش پیدا کرد. ظریف پور و همکاران (1393) در مطالعه کشت مخلوط نخود و زیره سبز گزارش کردند که بالاترین نسبت برابری زمین (23/1) در نسبت کاشت 1:1 به­دست آمد. محققان دیگری در بررسی کشت مخلوط سیاهدانه با نخود و لوبیا (کوچکی و همکاران 1393) و همچنین در کشت مخلوط کدوی تخمه کاغذی با نخود و عدس (خرمی وفا و همکاران 1390) و کشت مخلوط و ماش ارزن دم روباهی (اصغری پور و خاتمی پور 1392)گزارش کردند که مقدارLER  در تمام تیمارهای مخلوط بالاتر از یک بود که این امر نشان دهنده برتری کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص است.

نتیجه گیری

یکی از راه‌های افزایش تولید محصولات کشاورزی از طریق بهره­برداری بهتر از شرایط محیطی، کاهش هزینه­ها و یا به عبارت دیگر افزایش کارایی استفاده از منابع با استفاده از کشت مخلوط است. نتایج آزمایش حاضر نشان داد اگرچه در نگاه اول کشت‌های خالص عمکرد بیشتری نسبت به کشت‌های مخلوط در رابطه با یک محصول مشخص داشته است، اما نباید فراموش کرد که امر در واقع از نظر معیارهای اکولژیکی صحیح نمی‌باشد. پیش از هر چیز همان­طور که نتایج این پژوهش نیز به­خوبی نشان می‌دهد بهره‌وری استفاده از زمین در کشت مخلوط در مقایسه با کشت خالص به­طور معنی‌داری بیشتر است. این امر به معنای استحصال محصولی بیشتر در واحد سطح از مجموع گیاهان کشت شده به­عنوان محصول می‌باشد.

علاوه بر این کشت خالص از نظر اکولژیکی نیز امری قابل قبول و دفاع نمی‌باشد. در کشت مخلوط تنوع‌زیستی و در نتیجه پایداری بوم‌نظام زراعی افزایش می‌یابد. نتایج این مطالعه در رابطه با ثبت حداکثر جمعیت آفات در کشت خالص و در نکته مقابل شمارش حداکثر جمعیت شکارگرها و کاهش جمعیت آفات در کشت مخلوط در راستای تائید این موضوع است. در هر صورت نتایج به­دست آمده برتری کشت مخلوط نسبت به کشت خالص را در رابطه با محصولات مورد مطالعه به‌­وضوح نشان داد. بالاترین میزان نسبت برابری زمین (38/1LER= ) از الگوی کشت مخلوط دو ردیف نخود + چهار ردیف همیشه بهار به­دست آمد که نشان دهنده 38 درصد افزایش سودمندی زراعی نسبت به کشت خالص دو گونه است و این تیمار می‌تواند برای ایجاد پایداری و ثبات تولید در افزایش درآمد اقتصادی و بهره­وری استفاده از زمین­های کشاورزی به­طور قابل ملاحظه­ای موثر باشد.