ارزیابی عملکرد کمی و کیفی علوفه در کشت مخلوط خلر و جو

مقدمه

هدف از آزمایش های کشت مخلوط به ویژه مخلوط گیاهان علوفه‌ای، افزایش عملکرد در واحد سطح و کیفیت محصول می باشد اکثر آزمایش های کشت مخلوط شامل گیاهان خانواده بقولات و غلات هستند. غلات از نظر ماده خشک در سطح بالایی قرار دارند ولی از حیث پروتئین فقیرند اما بقولات بالعکس از نظر میزان پروتئین در سطح بالایی قرار دارند، لذا مخلوط غلات و بقولات منجر به تولید علوفه با کیفیت بالا خواهد شد (Sistach, 1990). غلات علوفه ای دارای ماده خشک بالایی هستند در حالی که بقولات دارای پروتئین، کاروتن، کلسیم و منیزیم بیشتری می باشند. چنانچه این دو گروه از گیاهان با هم مخلوط شوند، علوفه حاصل دارای ترکیب غذایی متعادل‌تری خواهد شد (ابدالی مشهدی، 1377). کشت مخلوط به صورت کاشت دو یا چند گونه زراعی با یکدیگر در مناطق گرمسیری جهان به طور گسترده ای متداول می باشد. درحال حاضر این نظام کشت در مناطق معتدل نیز به سرعت در حال گسترش است. از مزایای کشت مخلوط می توان به استفاده کارآمد از نهاده های تولید، تبادل مواد غذایی، کاهش رقابت علفهای هرز،کاهش عوامل بیماریزا و افزایش حاصلخیزی خاک اشاره نمود (مظاهری،1377). درکل، اضافه محصول در کشت توام زمانی به دست می آید که گیاهان تشکیل دهنده مخلوط از نظر نحوه و میزان استفاده از منابع طبیعی با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این گونه گیاهان با خصوصیات مورفولوژی و فیزیولوژی متفاوت در صورت کشت در کنار یکدیگر قادر خواهند بود تا از عوامل محیطی استفاده بهینه به عمل آورند. به عبارت دیگر رقابت بین گونه ای کمتر از رقابت درون گونه ای خو.اهد بود (Jana, 1995). مخلوط غلات – لگوم به طور معمول در افزایش محتوای نیتروژن و عملکرد دانه در واحد سطح به علت تثبیت بیولوژیک نیتروژن توسط لگوم در مقایسه با کشت خالص غلات مناسب تر است (Chalk, 1996). دانه غلات به خصوص جو به عنوان منبع غالب تامین انرژی در جیره نشخوارکنندگان در اغلب نقاط دنیا مخصوصاً در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین علی‌رغم درصد کم پروتئین دانه جو، به علت میزان مصرف زیاد این ماده در جیره غذایی دام, تامین قسمت قابل توجهی از پروتئین جیره را به خود اختصاص می‌دهد (Campling, 1991). خلر، گیاهی یک ساله است که در برخی کشورها به منظور تولید دانه و کاهش فرسایش و افزایش نیتروژن خاک کاشت می‌شود. این گیاه مقاوم به خشکی بوده و در مناطق با سطح بارندگی کم تا متوسط و خاک های قلیایی به خوبی رشد می نماید (Hanbury, Hughes, 2003).

محسن آبادی و همکاران (1386) مشاهده کردندکه عملکرد پروتئین خام در کشت مخلوط جو و ماشک از تک کشتی آنها بیشتر بوده است. عملکرد علوفه در کشت مخلوط جو و یونجه از تک کشتی آنها بالاتر بوده است (شعبانی، 1383). کاشانی و همکاران (1379) گزارش کردندکه درکشت مخلوط جو- شبدر برسیم بین تراکم ها و ترکیبات مختلف کاشت تفاوت بسیار معنی داری وجود دارد. در آزمایش آنها مخلوط 50:50 در تراکم معمول منطقه با تولید ماده خشک 3/10 تن در هکتار بالاترین تولید و اختلاف زیادی با سایر تیمارها نشان داد.

مواد و روش ها

این آزمایش در سال زراعی 1389- 1388 در مزرعه ی تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند واقع در کیلومتر 6 جاده بیرجند - کرمان، با عرض جغرافیایی' 56 ، ˚32 شمالی و طول جغرافیای' 13 ،˚59 شرقی در ارتفاع 1480 متری از سطح دریا به مرحله اجرا درآمد. این آزمایش به صورت طرح فاکتوریل در قالب بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. تیمارها شامل 3 تراکم کم (300 بوته در متر مربع برای جو و 50 بوته در متر مربع برای خلر)، متوسط (400 بوته در متر مربع برای جو و 65 بوته در متر مربع برای خلر) و زیاد (500 بوته در متر مربع برای جو و 80 بوته در متر مربع برای خلر) و 5 نسبت اختلاط (25:75، 50:50، 75:25، 100:0، 0:100 جو و خلر) با 3 تکرار به اجرا در آمد. به منظور تعیین بافت خاک و غلظت عناصر موجود در آن، قبل از عملیات کاشت نمونه‌گیری از اعماق 30 -0 سانتی‌متری خاک صورت گرفت. نتایج تجزیه نمونه های خاک محل آزمایش در جدول (1) نشان داده شده است. زمین محل آزمایش در اواخر زمستان تسطیح شده و سپس تا عمق 40-50 سانتی متر شخم زده شد. قبل از کرت بندی یک سوم کود نیتروژنه (اوره) به میزان 150 کیلوگرم در هکتار و تمام کودهای فسفره (سوپر فسفات تریپل با 26 درصد فسفر) به میزان 300 کیلوگرم در هکتار و پتاسه (سولفات پتاسیم 5/41درصد پتاسیم)، به میزان 120 کیلوگرم در هکتار با توجه به مساحت هر کرت محاسبه و قبل از کشت با یکدیگر مخلوط شدند و به صورت دست پاش روی سطح زمین پخش شدند. طول هر کرت 6 متر و عرض آن 4/2 متر بوده و هر کرت شامل 8 خط کاشت با فواصل بین ردیف 30 سانتی متر بود. بذر خلر مورد نیاز از رقم محلی در منطقه بود و رقم جو مورد استفاده والفجر (رقم رایج در منطقه) بود در تاریخ 27 اسفند عملیات کاشت با دست انجام شد. قبل از انجام کاشت مقدار بذر مورد نیاز هر ردیف، با توجه به تراکم های مختلف و نسبت های کاشت، محاسبه و به صورت جداگانه در داخل پاکت هایی ریخته شد. سپس بذور جو و خلر در شیارهای ایجاد شده به صورت یکنواخت با عمق به ترتیب 4 و 6 سانتیمتر کاشت شد و همچنین نسبت اختلاط گیاهان (فاکتور دوم) بر اساس تعداد خطوط کاشت اعمال شد، به گونه ای که در کشتهای خالص تمام 8 خط به کشت گیاه مربوطه اختصاص یافت، در نسبت اختلاط 75% - 25% ، ترکیب از طریق کاشت به ترتیب سه و یک ردیف از هر گیاه و تکرار مجدد آن در کرت، نسبت اختلاط 25٪-75٪ بصورت برعکس و نسبت اختلاط 50% - 50% ، از طریق کاشت یک درمیان دو گیاه ایجاد شد. فاصله بین ها کرتها 60 سانتی متر و بین تکرار ها 2 متر در نظر گرفته شد. کشت دو گیاه به طور همزمان در تاریخ 27 اسفند ماه به صورت خشکه کاری و دستی انجام شد،. پس از سبز شدن، عملیات تنک در مرحله ی چهار تا شش برگی انجام شد. عملیات وجین علف های هرز همزمان با تنک کردن انجام شد. برداشت علوفه برای مقایسه عملکرد علوفه در مرحله ای خمیری دانه جو با حذف اثر حاشیه ای انجام شد. جهت محاسبه عملکرد علوفه تر در مساحت 1.5×2 مترمربع در داخل هرکرت تمام خلر و جو موجود از سطح زمین قطع گردید و با استفاده از ترازوی صحرایی وزن تر آنها محاسبه شد. سپس نمونه ها به مدت 48 ساعت در در دمای 72 درجه سانتی گراد در داخل آون قرار گرفته و وزن خشک آنها توسط ترازو 0.01 اندازه گیری شد. همچنین میزان پروتیئن علوفه (روش میکروکجدال)، درصد چربی، درصد خاکستر و NDF نیز اندازه گیری شد. پس از اطمینان از نرمال بودن داده ها، تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده نرم افزار SAS 9.1  انجام شد و جهت مقایسه میانگین ها از آزمون LSD در سطح 5% استفاده شد.

نتایج و بحث

عملکرد علوفه تر مخلوط

نتایج آنالیز واریانس نشان داد که نسبت های مختلف اختلاط بر عملکرد علوفه تر کشت مخلوط جو و خلر اثر معنی داری داشت (05/0>p)، ولی اثر تراکم و اثر متقابل آنها بر این صفت تاثیر معنی دار نداشته است. در نسبت اختلاط 50:50 و 25:75 (خلر : جو) عملکرد علوفه تر مخلوط به ترتیب 3 و 7 درصد بیشتر از عملکرد علوفه تر پیش بینی شده مخلوط است (شکل 1). ولی عملکرد علوفه تر مخلوط در نسبت اختلاط 75:25 به میزان 6 درصد از عملکرد علوفه تر پیش بینی شده مخلوط کمتر بود، این نتیجه بیانگر این است که کشت مخلوط در این نسبت اختلاط تاثیر مثبتی نداشت. افزایش عملکرد علوفه تر مخلوط به طور عمده ناشی از افزایش عملکرد جو در کشت مخلوط نسبت به مقدار پیش بینی شده است همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود عملکرد علوفه تر خلر به جز نسبت اختلاط 25:75 که به میزان 2 درصد بیشتر از عملکرد پیش بینی شده علوفه تر خلر است در نسبتهای اختلاط 50:50 و 75:25 عملکرد علوفه تر بدست آمده کمتر از عملکرد پیش بینی شده است. در نسبت اختلاط 50:50 هر چند عملکرد علوفه تر خلر بدست آمده 25 درصد کمتر از عملکرد پیش بینی شده آن است ولی در همین نسبت اختلاط جو با افزایش عملکرد 28 درصدی نسبت به عملکرد پیش بینی شده توانست نه تنها این کاهش را جبران کند بلکه 3 درصد نیز افزایش عملکرد داشته باشد. شاید بتوان تامین نیتروژن توسط خلر برای جو را دلیل افزایش عملکرد جو بیان کرد.

  (2004) Chen & et al گزارش نمودند که کشت مخلوط جو و نخود نیاز کودی نیتروژن را کاهش داده، عملکرد بیوماس بالاتر و نسبت برابری زمین بیشتری در مقایسه با تک کشتی ایجاد می کند. Clark & Myers (1994) در ارزیابی کشت مخلوط بقولات و علفهای چمنی، نشان دادند وقتی بقولات و علفهای چمنی در گلدان کشت می شوند، ریشه های آنها بهم می پیچیده و ترکیبات ازته آزاد شده توسط گره ها بقولات، به سرعت جذب می شدند. (Chatterjee & Mandel, 1992) در قسمتی از آزمایش خود ارزن مرواریدی را با بقولاتی چون لوبیا چشم بلبلی و سویا بصورت مخلوط در چند سطح کودی مورد بررسی قرار داده و بیان کردند از آن جایی که در این مخلوط ها عملکرد ارزن مرواریدی تحت تاثیر کود نیتروژن قرار گرفت می توان نتیجه گیری کرد که نیتروژن از بقولات به غلات انتقال یافته است.

عملکرد علوفه خشک جو و خلر

نتایج نشان داد که نسبت های مختلف کاشت و سطوح مختلف تراکم اثر معنی داری بر عملکرد علوفه خشک مخلوط جو و خلر داشتند (5/0>p)، ولی اثر متقابل آنها بر این صفت معنی دار نشد. همانطور که در شکل 2 نشان داده می شود عملکرد علوفه خشک مخلوط در نسبت اختلاط  75:25 به میزان 7 درصد از عملکرد علوفه خشک پیش بینی شده مخلوط کمتر بود. این نتیجه بیانگر این است که کشت مخلوط در این نسبت اختلاط تاثیر مثبتی بر افزایش عملکرد علوفه خشک نداشت ولی در نسبت اختلاط 50:50 و 25:75 (خلر : جو) عملکرد علوفه خشک مخلوط به ترتیب 21 و 8 درصد بیشتر از عملکرد علوفه خشک پیش بینی شده مخلوط بود. افزایش عملکرد علوفه خشک مخلوط در نسبت های اختلاط50:50 و 25:75 (خلر : جو) به طور عمده ناشی از افزایش عملکرد جو در کشت مخلوط نسبت به مقدار پیش بینی شده آن است. دلیل این امر این است که غلات نسبت به بقولات ماده خشک بیشتری تولید می کنند.

وقتی که یک لگوم با گراس یا غلات به صورت مخلوط کشت می شوند، تغذیه گیاه همراه با انتقال نیتروژن توسط لگوم به آنها اصلاح می یابد  Giller & Wilson, 1991)). لگوم ها با سازگاری زیاد در سیستم های مختلف زراعی و توانایی تثبیت نیتروژن جوی در افزایش باروری پایدار سیستم کشت موثر هستند (Jeyabal & Kuppuswamy, 2001). مخلوط غلات و بقولات جزء کشاورزی کم نهاده هستند زیرا بقولات باعث تثبیت نیتروژن می شود و به دنبال آن افزایش عملکرد را در مخلوط دارد همچنین باعث کاهش فشار علف های هرز می شود (Jensen & et al, 2006). خزاعی (1371) در تحقیقی بر روی ماشک علوفه ای و جو اظهار داشت که یکی از فواید کشت مخلوط جو و ماشک علوفه ای نبت به تک کشتی آنها امکان دست یابی به عملکرد بیشتر در کشت مخلوط است.

ارزیابی نسبت برابری زمین (LER) کشت مخلوط بر اساس عملکرد علوفه خشک

نتایج شکل 3 نشان داد که بالاترین مقدار نسبت برابری زمین در میانگین تراکم ها بر اساس عملکرد علوفه خشک در نسبت اختلاط 50٪ جو +50٪ خلر ( 32/1 = LER) و کمترین مقدار نسبت برابری زمین در  نسبت اختلاط 75٪ جو + 25٪ خلر (96/0 =LER) بدست آمد. همانطور که در شکل3 مشاهده می شود بیشترین مقدار نسبت برابری زمین بر اساس عملکرد علوفه خشک در تراکم متوسط و نسبت اختلاط با ( 55/1 = LER) و کمترین نسبت برابری زمین در تراکم زیاد و در نسبت اختلاط 75:25 خلر: جو ( 86/0 = LER) مشاهده شد. بالاتر بودن میزان LER از یک نشان دهنده ی این است که میزان کل رقابت و تاثیر رقابت درون گونه ای کاهش یافته است ( مظاهری ، 1370). دلیل اضافه محصول در تیمار های مخلوط ناشی از استفاده بهتر از عوامل محیطی نسبت به کشت خالص می باشد. دو گیاه خلر و جو به لحاظ اینکه از نظر مورفولوژی و فیزیولوژیک با هم تفاوت دارند از عوامل محیطی بهتر استفاده می کنند و این دو مکمل یکدیگر می باشند Nielsen & et al . (2001) گزارش نمودند در کشت مخلوط جو و نخود محصول به مراتب بیشتر از کشت خالص هر یک از آنها بود و نسبت برابری زمین نشان داد که کارایی کشت مخلوط در استفاده از منابع 25 تا 38 درصد بیشتر از کشت خالص بود. خلعتبری و همکاران (1388) در بررسی کشت مخلوط سورگوم علوفه ای و ارزن مرواریدی نشان دادند که بالاترین LER در مخلوط سورگوم علوفه ای و ارزن مرواریدی مربوط به نسبت کاشت 75٪ ارزن مرواریدی و 25٪ سورگوم علوفه ای با نسبت برابری زمین 43 /1 = LER  بود که با نسبت کاشت 50٪ ارزن مرواریدی + 50٪ سورگوم علوفه ای 42 /1 = LER تفاوت معنی داری نداشت که در این آزمایش نیز نسبت کاشت 50٪ جو و 50٪ خلر بالاترین نسبت برابری زمین را داشت..

خصوصیات کیفی علوفه مخلوط.

پروتئین خام

اثر نسبت های مختلف اختلاط بر درصد پروتئین خام تاثیر معنی داری (05/0>p) داشته است (جدول 2). همانطور که در (جدول3) مشاهده می شود بیشترین درصد پروتئین خام مربوط به کشت خالص خلر بود که با نسبت های کشت 75٪ خلر + 25٪ جو و 50٪ جو + 50٪ خلر تفاوت معنی داری نداشت. کمترین درصد پروتئین خام مربوط به تک کشتی جو بود. در نسبت های اختلاط 75:25، 50:50،  25:75  (خلر : جو) و تک کشتی جو درصد پروتئین خام نسبت به کشت خالص خلر به ترتیب 6، 5، 11 و 16 درصد کاهش پیدا کرد. در این نسبت های کاشت هر چه به سمت تک کشتی جو پیش می رویم و از سهم خلر در آن کاسته می شود درصد پروتئین خام نیز کاهش می یابد و این بیانگر این است که بقولات در مخلوط با غلات کیفت علوفه را بهبود می بخشند. پروتئین خام ترکیبی از پروتئین حقیقی و ترکیبات نیتروژنه غیر پروتئینی می باشد که برای رشد و تولید شیر ضروری است. مطابق بررسی های& et al Carr (1998) با افزایش سهم نسبی نخود سبز در کشت مخلوط با جو بر مقدار پروتئین خام در علوفه افزوده می شود. رحمانی (2004) در بررسی کشت مخلوط سورگوم و شبدر برسیم، بالاترین میزان پروتئین خام را از کشت خالص شبدر به دست آورد. Lauriault & Kirksey (2004) دریافتند که کشت مخلوط یک لگوم مانند نخود سبز زمستانه با گراس هایی گندم و تریتیکاله شاخص های کیفیت علوفه را بهبود می بخشد. در تحقیق حاضر نیز با افزایش خلر در کشت مخلوط محتوای پروتئین خام افزایش یافت. در بررسی آنها با افزایش ماشک به ترکیب علوفه درصد پروتئین افزایش یافت. افزودن بقولات به غلات باعث افزایش ارزش غذایی علوفه و پروتئین  می شود (& et al, 1998 Anil).

عملکرد پروتئین علوفه

نسبت های مختلف اختلاط اثر معنی داری (05/0>p) بر عملکرد پروتئین علوفه داشت (شکل4)، ولی اثر تراکم و اثر متقابل آنها بر این صفت معنی دار نشده است. بیشترین عملکرد پروتئین علوفه در نسبت اختلاط 50:50 مشاهده شد که نسبت به اختلاط 25:75، تک کشتی خلر، تک کشتی جو و 75:25 (خلر : جو) به ترتیب 14، 19، 28 و 29 درصد بالاتر بود هرچند نسبت اختلاط50:50 با نسبت اختلاط 25:75 از لحاظ آماری اختلاف معنی داری نداشت (شکل4). برای انتخاب تیمار برتر از نظر درصد پروتئین خام باید به عملکرد پروتئین علوفه در هکتار توجه نمود. دریایی و همکاران (1388) در بررسی کشت مخلوط جو و نخود بیشترین عملکرد پروتئین علوفه را در نسبت اختلاط 50:50 بدست آوردند.

درصد چربی خام علوفه

در این بررسی اثر تراکم و نسبت های مختلف اختلاط و همچنین اثر متقابل آنها بر درصد چربی خام علوفه معنی دار نشد. (جدول 2). چربی خام بیشتر در دانه های روغنی دارای اهمیت است. مقادیر چربی خام علوفه در این آزمایش بسیار اندک بود و بیشترین مقدار آن در نسبت اختلاط 75٪ خلر و 25٪ جو با میانگین 94/2 درصد مشاهده شد.

درصد خاکستر علوفه

نسبت های مختلف اختلاط و سطوح مختلف تراکم اثر معنی داری بر میزان خاکستر داشتند (05/0>p) (جدول 2). ولی اثر متقابل آنها بر این صفت معنی دار نشد. همانطور که در (جدول3) مشاهده می شود بیشترین میزان درصد خاکستر علوفه در نسبت اختلاط50٪جو + 50٪ خلر با میانگین 78/11 درصد و کمترین میزان خاکستر در کشت خالص خلر با میانگین 46/10 درصد بدست آمد. بیشترین درصد خاکستر علوفه در نسبت اختلاط 50:50 مشاهده شد که نسبت به نسبت اختلاط تک کشتی جو و 25:75، 75:25 (خلر : جو) و تک کشتی خلر به ترتیب 2، 8، 5/8 و 11 درصد بالاتر بود ولی از نظر آماری نسبت اختلاط50:50 با تک کشتی جو و تک کشتی جو با نسبت اختلاط 75:25 و این نسبت نیز با نست اختلاط 25:75 و تک کشتی خلر اختلاف معنی داری نداشت. درصد خاکستر همبستگی منفی با ماده آلی دارد. درصد خاکستر بیانگر مقدار مواد معدنی موجود در بافت های گیاهی است (Lewis& Farlane ، 1986)، که هر چه درصد خاکستر بیشتر باشد گیاه مواد معدنی بیشتری را در اختیار دام قرار می دهد و لذا ارزش غذایی علوفه برای دام بیشتر می شود. در این آزمایش نسبت کاشت 50٪ جو + 50٪ خلر توانست است در جذب مواد معدنی از نسبت های کاشت دیگر پیشی بگیرد.  

فیبر محلول در شوینده خنثی (NDF)

نسبت های مختلف اختلاط و تراکم و همچنین اثر متقابل آنها اثر معنی داری بر درصد NDF داشت (جدول 2). با توجه به جدول 3، کشت خالص خلر دارای کمترین درصد  NDFبود چرا که بقولات نسبت به غلات از میزان مواد سلولزی و همی سلولزی کمتری برخوردار هستند با اضافه شدن جو به سیستم کشت درصد NDF نیز افزایش یافته به طوری که تیمار کشت خالص جو در جایگاه نخست قرار گرفت. بیشترین درصد NDF در کشت خالص جو و نسبت کاشت 75٪ جو + 25٪ خلر مشاهده شد. بالا بودن درصد NDF باعث کاهش کیفیت علوفه می شود. در کشت مخلوط سور گوم ، لوبیا چشم بلبلی نیز مرغوب ترین علوفه لوبیا در نسبت اختلاط 1:3 لوبیا، سورگوم به دست آمد و علوفه این تیمار کمترین مقدار NDF (38٪) را دارا بود (شریفی، 2004). محققان اعلام کردند که علوفه غلات در سیستم مخلوط با لگوم دارای ماده خشک قابل هضم بالاتر و درصد NDF کمتری می شوند. Juskiw & et al (2000) گزارش دادند که کشت مخلوط جو دارای علوفه با ارزش غذایی بالا وNDF  کمتر نسبت به تک کشتی آن است. King (2005) گزارش نمود در مخلوط یولاف و شبدر برسیم به منظور تولید علوفه، افزودن شبدر به یولاف کیفیت علوفه را افزایش داده و قابلیت هضم علوفه را بالا می برد و باعث افزایش تولیدات دامی می شود.

اشکال و جداول --------