Evaluation of some growth indices at potato and safflower intercropping

Authors

1 M.Sc of University of Mohagheghe Ardabili

2 Scientific Staff of University of Mohagheghe Ardabili

Abstract

In order to evaluation of some growth indices of potato and safflower intercropping system in ardabil region, a spilit
plot experiment based on randomized complete block design with three replications was conducted at research field of
Mohagehge Ardabiliy university in 2009. Treatments compositoin were: 1:0 (net culture potato, six plants per square
meter), 1:1 (with a density of 6 potato and 6 safflower plants per square meter), 2:1 (with a density of 6 potato and 12
safflower plants per square meter) and 3:1 (with a density of six potato and 18 safflower plants per square meter). Results
showed that in case of safflower, with increasing of growing degree days (GDD), the total dry matter increased initially
and decreased over time. Also relative growth rate (RGR) was decrease at over time and was negative at the end of the
growing season. Safflower relative growths rate decreased with time, and reaches zero and then became negative. With
increasing safflower contribution at the intercropping tratments, dry matter and crop growth rate (CGR) demonstrated
increasing trend and relative growth rate and leaf area index (LAI) ) showed an deacreasing trend. In pur culture of potato
with increasing GDD, total dry matter was increased. Also CGR and LAI initialy increased and then decrased. Also with
incraseing GDD, relative growth rate was decreased at the pure culture of potato. The results indicate that treatment
compositoin of 3:1 (with a density of six potato and 18 safflower plants per square meter) because of the high dry matter
and high grotwth rate of canopy in too plants compared to other treatments may be appropriate at similar conditions of
the present study.

Keywords

Full Text

مقدمه

شناخت و بررسی خصوصیات فیزیولوژی رشد در تجزیه و تحلیل عوامل موثر بر عملکرد و اجزای عملکرد آن از اهمیت زیادی برخوردار است. تجزیه و تحلیل رشد، عبارت از بیان چگونگی تجزیه رشد گیاه به صورت حاصل جبری یک مجموعه از عوامل می باشد (Jamshidi et al, 2008.,Karimi and Siddique, 1991).هدف از مطالعه خصوصیات فیزیولوژیکی، توصیف یا تشریح چگونگی واکنش گیاه نسبت به شرایط محیطی است 2002) Beech and Norman,).رشد گیاه مجموعه‌ای از فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی می‌باشد که بر یکدیگر اثر متقابل دارند و تحت تأثیر محیط‌های مختلف تغییر می‌نمایند (Khajehpour, 2001).

مقدار سرعت رشد نسبی در ابتدای فصل رشد  به دلیل رشد سریع گیاهان، وجود حداکثر بافت‌های جوان و وزن اولیه کم گیاه نسبت به زمان‌های دیگر بیشتر است Mahlooji and  Afiuni, 1996))زیاد شدن سرعت رشد محصول در طول فصل رشد به زیاد شدن رشد برگها و بزرگتر شدن برگها و افزایش وزن ساقه‌ها نسبت داده شده است. کاهش سرعت رشد محصول تا صفر را می‌توان به کاهش فتوسنتز خالص و منفی‌شدن این شاخص را به ریزش برگها و پنجه‌ها نسبت داد (Azari and Khajehpour, 2003).

در کشت مخلوط یک گیاه سایه‌انداز مثل ذرت با سیب‌زمینی، تراکم گیاه سایه‌انداز به گونه‌ای باید در نظر گرفته شود که 70 درصد کل تشعشعات موجود جهت حفظ میزان عملکرد غده به ازای هر بوته نسبت به تک کشتی، به کانوپی سیب‌زمینی منتقل شود. تنها در صورتی می‌توان تراکم گیاه سایه‌انداز افزایش داد که از سیستم‌های تأخیری استفاده شود، به گونه‌ای که هرچه تراکم گیاه سایه‌انداز بیشتر شود باید تاریخ کاشت آن را بیشتر به تأخیر انداخت (Negi et al, 1995).

 زمانی که سیب زمینی و ذرت به صورت مخلوط و در تراکم‌های کشت خالص آن ها کشت شدند، عملکرد سیب‌زمینی در تیمار‌های مخلوط در اثر سایه‌اندازی بیش از حد ذرت، به طور معنی‌داری نسبت به تک کشتی کاهش پیدا کرد، ولی در تیمارهایی که تراکم ذرت بیشتر از 20% کل تراکم مخلوط نبود عملکرد سیب زمینی مشابه و حتی بیشتر از تک‌ کشتی بود که دلیل آن بهبود شرایط میکروکلیمایی سیب زمینی در اثر سایه‌اندازی ذرت، بدون تأثیر منفی سایه گزارش شد..(Hosseinpanahi et al, 2009., Allen and Scott, 1990)تراکم کاشت از طریق تأثیر بر شدت نور و نفوذ آن در جامعه گیاهی بر رسیدگی محصول گلرنگ تأثیر می‌گذارد. با افزایش تراکم کاشت گلرنگ، میزان نفوذ نور به داخل کانوپی کاهش می‌یابد. در این شرایط رقابت گیاه برای کسب نور و مواد غذایی افزایش یافته، به دنبال آن از یک  سو جوانه‌های زایشی کمتری تولید می‌شود و از سوی دیگر رشد رویشی طولانی می‌گردد و در نتیجه دیرتر و با تأخیر زمانی بیشتری رسیدگی محصول اتفاق می‌افتد (Ehsanzadeh and Mahmoudieh, 2006). با تحقیق روی گیاه گلرنگ اعلام شد افزایش ماده خشک در گیاهان کشت شده در فواصل بین ردیفی 25 و 30 سانتی‌متر (روش کاشت دو ردیفه) بیشتر از فواصل 50 و 60 سانتی متر (روش کاشت تک ردیفه) می‌باشد. به طوری که حداکثر تجمع وزن خشک در فواصل بین ردیفی 25 سانتی متر، حدود 74/1 کیلوگرم در مترمربع می باشد. در حالی که حداکثر تجمع وزن خشک در روش کاشت یک ردیفه با فواصل بین ردیفی 60 و 50 سانتی متر به ترتیب 8/0 و 17/1 کیلوگرم در مترمربع می باشد. احتمالا کاهش تعداد گیاهان بر اثر افزایش فاصله ردیف های کاشت در این رابطه موثر بوده است و باعث شده است که گیاه در مرحله رشد رویشی از پشتوانه خوبی برخوردار گردد و با ورود به مرحله رشد خطی به دلیل بنیه قوی تر، رشد سریع‌تری داشته و کل ماده خشک تولیدی آن نیز بیشتر باشد(Ehsanzade and Zareiane Baghdadabadi, 2003).هدف از اجرای این پژوهش مطالعه برخی شاخص‌های رشد و مشخص نمودن روند تغییرات آنهابراساس درجه روز- رشد در کشت مخلوط سیب‌زمینی و گلرنگ بود.

مواد و روش‌ها

آزمایش در سال 1388 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق‌اردبیلی واقع در منطقه بابلان با طول جغرافیایی 48 درجه و 20 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 38 درجه و 15 دقیقه شمالی با 1350 متر ارتفاع از سطح دریا اجرا شد. میانگین بارندگی سالیانه در محل اجرای طرح حدود 400 میلی‌متر است. خاک منطقه از نوع لومی‌شنی با pH برابر 09/7 بوده که از زهکشی مناسبی برخوردار است. برای آماده‌سازی زمین یک شخم عمیق با گاو آهن برگرداندار در پاییز انجام شد و از یک دیسک سبک در بهار برای خرد کردن کلوخ‌ها و تسطیح خاک استفاده گردید. به دنبال آن با استفاده از یک فاروئر به ایجاد جوی و پشته اقدام گردید. ابتدا غده‌های سیب‌زمینی بر روی پشته‌ها در عمق 15 سانتی‌متری خاک کاشته شد. فاصله ردیف‌های کاشت آن 75 سانتی‌متر و فاصله دو بوته در روی ردیف کاشت 22 سانتی‌متر در نظر گرفته شد تا تراکم 6 بوته در متر‌مربع سیب‌زمینی به دست ‌آید. سپس در کشت‌های مخلوط، بذور گلرنگ بر روی پشته‌ها در فواصل بوته‌های سیب‌زمینی در 3 تراکم مختلف 6، 12 و 18 بوته در متر‌مربع کاشته شدند. طول هر خط 4 متر بود. آزمایشبه صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد.هر کرت مشتمل بر 5 خط کاشت به فاصله 75 سانتی متر و به طول 5 متر در نظر گرفته شد. کاشت همزمان سیب‌زمینی و گلرنگ به صورت جوی و پشته‌ای در تاریخ 12 اردیبهشت ماه به صورت دستی انجام شد. رقم سیب‌زمینی استفاده شده در این طرح آگریای اصفهان و رقم گلرنگ کاشته شده گلدشت نام داشت. به منظور ارزیابی شاخص‌های فیزیولوژی رشد از زمان 30 روز پس از کاشت به فاصله هر 14 روز یک بار، 6 نوبت نمونه برداری از سطح مزرعه انجام شد. در هر نمونه برداری گونه‌های گیاهی واقع در طول 20 سانتی متر از 4 ردیف میانی هر واحد آزمایشی برداشت شدند. در آزمایشگاه پس از تفکیک نمونه‌ها به اندام‌های گیاهی، سطح برگ با دستگاه سطح برگ‌سنج مدل LI- 3000A اندازه‌گیری شد. برای محاسبه ماده خشک، نمونه‌ها به مدت 72 ساعت در دمای 80 درجه سانتی‌گراد در آون نگهداری و سپس توزین شدند. برای توصیف تغییرات ماده خشک نسبت به زمان از روش نمایی درجه دوم استفاده شد. با محاسبه لگاریتم طبیعی اعداد و حداقل مربعات مناسب ترین مدل ریاضی چند جمله‌ای که بهترین برازش را با داده های مشاهده شده داشته باشد تعیین شد.

 مدل های 1 و 2 به ترتیب بهترین ضریب تشخیص را برای پیش‌بینی تغییرات وزن خشک کل (TDM)  و شاخص سطح برگ (LAI) نسبت به زمان(t) داشتند.

                     مدل1:                                     (LAI= exp(ax2+bx2+ c

                    مدل2:                               (bx2+c TDM= exp(ax2+

در این معادلات a، b و c ضرایب ثابت معادله و x روزهای پس از کاشت است.

با مشتق گرفتن از وزن خشک اندام، سرعت رشد نسبی (RGR) برآورد شد.سرعت رشد محصول (CGR) از حاصل ضرب RGRدر معادلهTDMبه دست آمد. برای تجزیه آماری داده‌ها از نرم افزار SAS و برای رسم نمودارها از Excel  2007 استفاده ‌شد.

نتایج

نتایج تجزیه واریانس تیمارهای مربوط به شاخص‌های رشد در کشت مخلوط گلرنگ با سیب‌زمینی نشان داد که صفات: تغییرات وزن خشک کل، سرعت رشد کانوپی، سرعت رشد نسبی و شاخص سطح برگ از تفاوت آماری معنی‌داری برخوردار هستند (جدول 1).

جدول 1-----------------------

 

تغییرات ماده خشک (TDM) در کشت خالص و مخلوط سیب‌زمینی با گلرنگ نشان داد  که با افزایش درجه روز رشد (GDD) ابتدا این شاخص رشد به صورت بطئی افزایش می‌یابد و با گذشت زمان و رشد گیاه افزایش ماده خشک با سرعت بیشتری مشاهده شد ودر آخر مرحله‌ی رشد گیاه به دلیل ریزش برگها و کم شدن اندام‌های هوایی روند کاهشی به خود گرفت. همچنین با افزایش سهم گلرنگ در تیمارهای کشت مخلوط، ماده خشک نیز روند افزایشی نشان داد (شکل 1و 2).

شکل 1-2-------------------

بررسی کشت خالص و مخلوط سیب‌زمینی با گلرنگ نشان داد که با افزایش درجه روز رشد (GDD) سرعت رشد نسبی(RGR) نسبت به زمان کاهش یافت و در پایان فصل رشد منفی گردید. همچنین با افزایش سهم گلرنگ در تیمارهای کشت مخلوط سرعت رشد نسبی نیز با شیب بیشتری روند کاهشی نشان داد. در تیمارهای کشت خالص سیب زمینی نیز با افزایش درجه روز رشد سرعت رشد نسبی روند کاهشی به خود گرفت و در اواخر فصل رشد به مقادیر منفی هم رسید (شکل 3 و 4).

شکل 3-4---------------------

روند تغییرات سرعت رشد محصول (CGR) در این تحقیق نشان داد که با گذشت زمانسرعت رشد محصولافزایش یافته و پس از رسیدن به حداکثر، کاهش و به صفر رسید و سپس منفی گردید. همچنین با افزایش سهم گلرنگ در تیمارهای کشت مخلوط سرعت رشد محصول نیز افزایش بیشتری نشان داد. در تیمارهای کشت خالص سیب زمینی نیز با افزایش درجه روز تا 1350 سرعت رشد نسبی افزایش و بعد از آن کاهش یافت و در اواخر فصل رشد به مقادیر منفی رسید (شکل 5 و 6).

شکل 3-4----------------

بررسی کشت خالص و مخلوط سیب‌زمینی با گلرنگ نشان داد که با افزایش درجه روز رشد(GDD)شاخص سطح برگ نسبت به زمان افزایش یافت و در پایان فصل رشد روند کاهشی به خود گرفت. همچنین با افزایش سهم گلرنگ در تیمارهای کشت مخلوط شاخص سطح برگ نیز با شیب بیشتری کاهش یافت. در تیمارهای کشت خالص سیب زمینی نیز مشاهده گردید با افزایش درجه روز رشد تا 2000 شاخص سطح برگ افزایش و بعد از آن کاهش یافت (شکل 7 و8).

شکل 7-8------------------

بحث:

در تحقیقی بر روی شاخص‌های رشد سیب‌زمینی در شرایط رقابت با سلمه‌تره و تاج‌خروس با مقایسه مقدار شاخص سطح برگ دو گونه رقیب مشاهده شد هر چند تاج خروس در طول فصل سطح برگ کمتری از سیب زمینی داشت اما افزایش تراکم آن ضمن این که منجر به کاهش سطح برگ سیب زمینی شد، موجبات افزایش سطح برگ در تاج خروس را نیز فراهم کرد. به نظر می رسد استقرار سریع کانوپی تاج خروس و سلمه تره بر فراز سیب زمینی و همچنین ساختار کانوپی آن ها عامل کلیدی در این رقابت باشد. در مورد سرعت رشد نسبی سیب زمینی با افزایش تراکم دو گونه رقیب در مراحل اولیه رشد روند کاهشی مشاهده نشد ولی در ادامه دوره رشد و با اعمال رقابت از سوی سلمه تره و تاج خروس، روند کاهشی آغاز شده است. در مورد سرعت رشد محصول در سیب زمینی نیز مشاهده گردید با افزایش تراکم علف های هرز و تسریع در سبز شدن آن ها سرعت رشد محصول نیز کاهش یافت(Seyedhadi et al, 2010). نتایج به دست آمده در این پژوهش تقریبا با نتایج مطالعه حاضر هماهنگ می باشد.

در پژوهشی با عنوان تاثیر فواصل ردیف کاشت و تراکم بوته بر شاخص‌های رشد و عملکرد گلرنگ اعلام شد با افزایش تراکم بوته در واحد سطح، رقابت بین بوته‌ها به دلیل کاهش فضای قابل دسترس گیاه تشدید شده و باعث کاهش وزن خشک هر بوته می‌شود. ولی افزایش تعداد بوته در متر‌مربع باعث جبران این کاهش شده و افزایش ماده خشک در واحد سطح را در پی دارد.با افزایش تراکم بوته گلرنگ، با وجود ایجاد رقابت به دلیل افزایش تعداد بوته در واحد سطح، تعداد برگ در واحد سطح افزایش یافته و این امر منجر به افزایش شاخص سطح برگ می گردد. این شاخص تا حدود 14 روز بعد از ساقه دهی(تجمع حدود 760 درجه روز- رشد) خطی بود، حدود 14 روز قبل از شروع گل‌دهی (با دریافت حدود 1280 درجه روز- رشد) به حداکثر رسید و سپس به تدریج شروع به کاهش کرد که دلیل آن در سایه قرار گرفتن و ریزش سریع‌تر برگ‌ها در اثر عدم رسیدن نور می‌باشد.همچنین در این پژوهش تراکم بوته بر سرعت بسته شدن تاج پوشش، سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی بی تاثیر بود(Gubbles and Dedio, 2004).نتایج این تحقیق فقط با نتایج اثر تراکم بر افزایش ماده خشک و شاخص سطح برگ مقاله حاضر همخوانی دارد ولی در مورد سرعت رشد محصول و سرعت رشد نسبی هماهنگ نمی باشد.

در یک بررسی آنالیز رشد گلرنگ بهاره و تأثیر آن بر عملکرد روند تغییرات تجمع ماده خشک گلرنگ طی فصل رشد حاکی از آن بود که تجمع ماده خشک تا حدود 600 درجه روز- رشد به صورت خطی بوده و پس از آن با ریزش برگ‌ها در پایان فصل رشد سیر نزولی پیدا کرد(Arvin et al, 2009).در پژوهشی در هفته دوازدهم بعد از رشد گلرنگ، شاخص سطح برگ به بالاترین میزان خود رسید و پس از آن به علت پیری و ریزش برگهای پایین کاهش یافت. در تراکم‌های پایین‌تر گیاه زودتر به گلدهی می‌رود و در حین گلدهی گیاه بیشتر منابع خود را صرف تقویت و رسیدن گلها می‌نماید و شاخص سطح برگ زودتر به حداکثر خود می‌رسد (Liu et al, 2005).نتایج به دست آمده در این دو پژوهش تقریباً با نتایج مقاله حاضر همخوانی دارد.

در تحقیقی اعلام شد تراکم 800  هزار بوته در هکتار گیاه گلرنگ سرعت رشد محصول بیشتری نسبت به تراکم 400 هزار بوته در هکتار قرار دارد. بعد از مرحله گلدهی کاهش سرعت رشد محصول شروع شد به طور کلی با افزایش تعداد گیاه در واحد سطح و به تبع آن افزایش شاخص سطح برگ تا میزان شاخص سطح برگ بحرانی، میزان سرعت رشد گیاهان زراعی نیز افزاش می یابد به عبارت دیگر تا میزان شاخص سطح برگ بحرانی مقدار افزایش سرعت رشد محصول در اثر افزایش سطح برگ، بیشتر از مقدار کاهش آن در اثر کاهش سهم فتوسنتزی هر برگ می باشد (Azari and Khajehpour, 2003).

با بررسی اثر تراکم بوته و دور آبیاری بر شاخص های رشد گلرنگ در پژوهشی اعلام شد با افزایش تعداد بوته در متر مربع به دلیل پیری زودرس گیاه و افزایش تنفس و همچنین رقابت درون و بین گیاهی شاخص سطح برگ و سرعت رشد گیاه کاهش یافت. به طوری که با کاهش تراکم، گیاه از عوامل محیطی به نحو مطلوب تری استفاده نموده است. همچنین با افزایش تراکم به دلیل کاهش سطح برگ و فتوسنتز و همچنین کاهش نفوذ نور به درون سایه انداز سرعت رشد نسبی کاهش یافته است (Fathi and Zinaldin, 2005).

نتایج به دست آمده در این مقاله نشان دهنده آن است که ترکیب تیماری 1:3 (6 بوته در متر‌مربع سیب زمینی و 18 بوته در متر‌مربع گلرنگ) به دلیل ماده خشک و سرعت رشد بالای کانوپیدر هر دو گیاه  نسبت به سایر تیمارها، در شرایط مشابه با مطالعه حاضر ممکن است مناسب باشد.

 

 

 

References

  1. Allen, E. J. and Scott, R. K. (1990). An analysis of the growth of the potato crop. Journal of Agricultural Science. 94:483- 606.
  2. Arvin, P., M. Azizi and A. Soltani.  (2009). ارزیابی عملکرد و اجزای عملکرد در کشت مخلوط ذرت و سیب زمینی.Comparison of growth performance and physiological indices in species of spring rapeseed cultivars.Seed and Plant Journal of he Race. 1(25):401-417.
  3. Azari, A. and Khajehpour, M.1382. (2003). اثر آرایش کاشت بر رشد، نمو، اجزای عملکرد و عملکرد دانه گلرنگ، توده محلی کوسه اصفهان در کشت بهاره.Effect of planting pattern on growth, development, yield components and grain yield of safflower, Koseh cultivation of spring. Iranian Journal of Agricultural Sciences.شماره 1. ص 165-155 .1: 155-165.
  4. Beech, D. F. and Norman, M. j. T (2002). The effect of time of planting on y attributes of varietiesofsafflower. Australian Journal of basic Applied Sciences. 3: 140 -148.
  5. Ehsanzade, P and Mahmoudieh. (2006). Effect of genotype and shading of inflorescence on grain yield and its components in field-grown safflower in isfahan. Journal of Agronomy & Crop Biotechnology. 37:157- 167.
  6. Ehsanzade, P. and Zareiane Baghdadabadi, C. (2003). اثر تراکم بوته بر عملکرد، اجزای عملکرد و برخی ویژگی  های رشد دو رقم گلرنگ در شرایط آب و هوایی اصفهان.Yield, yield components and growth characteristics of two safflower genotypes under varying plant densities. Iranian Journal of Agricultural Sciences. 8(1): 132- 140.
  7. Fathi, A. R. and Zinaldini, A. (2005). عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیب های گلرنگ و پاسخ آن ها به تیمار سایه اندازی روی گل آذین و برگ های مجاور آن در شرایط کشت بهاره در اصفهان.The effects of plant density and irrigation periods on growth idices of safflower. Agronomy Journal of pajouhesh & sazandegi. 92 : 46 – 52.
  8. Gubbles, G. H. and Dedio, W. I. (2004).  Intercropping of weat and safflower genotypes. Canadian journal plant science. 3:521- 527.
  9. Hosseinpanahi, F., A. Koocheki., M. Nassiri., and R. Ghorbani. (2009). Evaluation of yield component in potato/corn intercropping. Journal of Agricultural Science. 7:23-30.
  10. Jamshidi, kh. and  Mazaheri, D. and Majnoun hosseini. and Rahimian, H. and Peyghambari, A. (2008).  Evaluation of yield in intercropping of maize and cow pea. Journal of Pajouhesh & sazandegi. 80:110- 118.
  11. Karimi, M. M., and H. M. Siddique.1382. (1991). اثر آرایش کاشت بر رشد، نمو، اجزای عملکرد و عملکرد دانه گلرنگ، توده محلی کوسه اصفهان در کشت بهاره. Crop growth and relative growth rate of old and modern wheat cultivars. Journal of Agricultural Science. 42 : 13-20.
  12. Khajehpour, M. R. (2001). اثر دما و طول روز بر مراحل نمو ارقام آفتابگردان در شرایط مزرعه. Effect of temperature and day length on the developmental stages of sunflower cultivars in field conditions Iranian Journal of Agricultural Sciences. 5: 91-107.
  13. Liu, X., J. Jin, S. J.  Herbert, Q. Zhang and G. Wang. (2005).  Yield components, dry matter, LAIand LAD safflower in Northeast China. American potato journal. 93:85- 93.
  14. Mahlooji, D. and  Afiuni, D. (1996). زراعت سیب زمینی (ترجمه). Study of growth analysis and grain yield in barley genotypes. Journal of  Pajouhesh & sazandegi.63: 37-42.انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.PPPpp
  15. Negi, S. C.,  S. Shekhar, H. M. Siddique  and J. P. Smini. (1995). اثر آرایش کاشت بر رشد، نمو، اجزای عملکرد و عملکرد دانه گلرنگ، توده محلی کوسه اصفهان در کشت بهاره. Effect of different planting density on tuber size and yield. Journal of Agricultural Science. 65 : 286-287.
  16. Seyed hadi, M., G. Nourmohammadi, M. Nasirimahalati, H. Rahimian and E. Zand. (2010).  Evaluation of growth Indices at potatoes in competition with Chenopodium album and Amaranthus retroflexus. Journal of Plant and Ecosystem. 21:107- 127.

 

Files

Share

How to cite

Statistics