مقدمه

کمبود مواد غذایی و افزایش روزافزون جمعیت، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه نگرانی‌های جدی در رابطه با آینده غذا به وجود آورده است. در این میان نقش گیاهان علوفه‌ای در تعلیف دام و در نتیجه تامین نیاز انسان به فرآورده‌های دامی از اهمیت غیر قابل انکاری برخوردار است. گیاهان علوفه‌ای و مراتع منبع اصلی انرژی برای تغذیه دامها می‌باشند. اگر علوفه دارای کیفیت کافی باشد می‌تواند تا 60 درصد نیاز غذایی گاوهای شیری و نیاز کامل گاوهای گوشتی را تامین نماید. اکثر گیاهان علوفه‌ای متعلق به دو خانواده گرامینه ولگومینوز می‌باشند. از جمله گیاهان علوفه‌ای که در سالهای اخیر مورد توجه بیشتری واقع شده است ارزن دم‌روباهی می‌باشد. این گیاه به‌عنوان یک ارزن دانه ریز (small millet) معروف است که نسبت به شرایط خشکی و کم آبی مقاوم بوده به نحوی که کشت آن در سطح وسیعی از شرایط کم باران آسیا، آفریقا و قسمتی از اروپا گسترش یافته است(کوچکی، 1383).

ارزن علیرغم توقع بسیار کم به نهاده‌های مهم کشاورزی نظیر آب، کود و سم، از فاکتور بسیار مهم یعنی اشغال کوتاه مدت زمین برخوردار است و در مقابل می‌تواند تولید بیوماس مطلوبی در مقایسه با گیاهانی نظیر ذرت و سورگوم بنماید(مهرانی و همکاران، 1383).

متوسط عملکرد علوفه قصیل در شرایط تحقیقاتی 30 تن و عملکرد دانه2تن در هکتار می باشد و در بعضی سالها در شرایط مطلوب زراعی رکورد 40 تن در هکتار قصیل و5/3تن در هکتار دانه نیز ثبت شده است (مهرانی،1390).

سیستم ریشه ای عمیق و گسترده ی ارزن باعث مقاومت مطلوب این گیاه به تنش خشکی و مقاومت در مقابل ورس می شود(امام1390).

در فصل زراعی 1998 در اندرپرادش هند و برای بررسی وراثت‌پذیری صفات در عملکرد و اجزای عملکرد (روز تا 50% گلدهی، ارتفاع گیاه، تعداد پنجه‌های منتهی به گل در بوته، روز تا رسیدگی) 15 ژنوتیپ ارزن دم‌روباهی یک تحقیق انجام شد. ارتفاع گیاه واجد بالاترین دامنه میانگین فنوتیپی(6/132)، تنوع ژنتیکی(74/233) و تنوع فنوتیپی(68/277) بوده است. وراثت‌پذیری برای روز تا 50% گلدهی 19/96 درصد بوده است و در حالی که عملکرد دانه دارای بالاترین ضریب هم‌بستگی ژنتیکی (93/31) و فنوتیپی (02/49) بوده است. ضمن اینکه هیچ یک از صفات هم‌بستگی مثبت و معنی‌دار با عملکرد دانه نداشته است(Muhammed and Shib, 2004).

در آزمایشی در دانشگاه ایوا(Barnhart,2008) نشان داد ارزن دم روباهی 33/9 تن در هکتار عملکرد علوفه خشک و 11-13 درصدر پروتئین خام دارد.

نتایج بررسی صفری (1386) نشان داد که با افزایش تراکم بوته ارزن دم روباهی عملکرد علوفه خشک و تر در واحد سطح افزایش یافت به طوریکه بالاترین عملکرد(علوفه تر 35628 و علوفه خشک 13494 کیلو گرم در هکتار) مربوط به تراکم 60 بوته در متر‌مربع بود و نیز بیش‌ترین درصد پروتئین مربوط به تراکم 60 بوته بود و بالاترین عملکرد تاریخ کاشت مربوط به اول تیر ماه (علوفه تر 37011 و علوفه خشک 12833 کیلوگرم در هکتار) بود.

لیو و همکاران (2006) گزارش نمودند که میانگین پروتئین اکثر واریته های ارزن دم روباهی مورد مطالعه در یک آزمایش 7/12 درصد بوده است و تنها در 5 واریته میزان پروتئین 14 درصد مشاهده شد. در آزمایش یاد شده درصد پروتئین در یک واریته بسیار زود رس تحت نام NO2 حدود3/14درصد بوده است (Liu et al , 2006 ).

نتایج تحقیقات در وایومینگ در طی 10 سال نشان داد ارزن دم روباهی عملکرد علوفه خشک 7/3 تا 4/7 تن در هکتار داشت در یک مطالعه در سال 1999 نشان داده شد پروتئین خام علوفه خشک بسته بندهی شده 10 الی 11 درصد می باشد (Koche,2002 ).

نتایج یک آزمایش در داکوتای شمالی در سال 2006 نشان داد عملکرد علوفه خشک ارزن دم روباهی 7414 کیلوگرم در هکتار بود (Neville et al,2006 ).

داگلاس و همکاران طی سالهای 2004 و 2005 کیفیت علوفه ارزن دم روباهی را بررسی نمودند و نتایج نشان داد علوفه این گیاه دارای میزان پروتئین 161 الی 190 گرم در کیلوگرم ماده خشک، ADF از 298 تا 331 گرم در کیلو گرم ماده خشک وNDF،536 گرم در کیلو گرم ماده خشک بود(Douglas et al,2006).

در مورد کمیت تولید علوفه ارزن، طی سال‌های اخیر، تحقیقاتی در کشور صورت گرفته است. مهرانی و همکاران طی سه سال تحقیق(1380 ال 1382 ) 10 رقم امید بخش ارزن دم‌روباهی را در سه منطقه از کشور با هم مقایسه نمودند که نهایتا با در نظر گرفتن همه معایب و مزایا رقم kfm9انتخاب و معرفی شد(مهرانی ،1383.(  بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفه‌ای با بانک ملی ژن گیاهی ایران از 104 توده بومی ارزن ریز دانه که از اقصی نقاط کشور جمع‌آوری شده بود، تعداد 640 تک بوته انتخاب شد وتعدادی از این تک بوته های انتخابی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند که از آن میان، تعداد 20 ژنوتیپ به‌عنوان ارقام برتر انتخاب شدند(مهرانی، 1385).

با توجه به مزیتهای بر شمرده ناشی از پژوهشهای محققان خارجی و داخلی بررسی روابط هم‌بستگی بین عملکردو اجزاءعملکرد کمی و کیفی 20 ژنوتیپ ارزن دم روباهی در شرایط آب و هوایی کرج به‌عنوان کار پژوهشی انتخاب گردید.

مواد و روشها

این آزمایش در مزرعه 400 هکتاری موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر واقع در کرج انجام شد.  آزمایش بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار طراحی و اجرا گردید. رقم باستان که از جمله ارقام ارزن دم روباهی است و در اواخر سال 1388 معرفی گردیده را به‌عنوان شاهد (تیمار 1 ) و 19 ژنوتیپ ارزن دم روباهی را با نام های KFM91/1 تا KFM91/19 به ترتیب از تیمار 2 تا تیمار 20 در نظر گرفته شد. تیمارها بصورت تصادفی در بین تکرار های توزیع گردید. برای انجام این آزمایش با در نظر گرفتن حواشی، زمینی به وسعت 1200 متر‌مربع در نظر گرفته شد. این قطعه زمین در اردیبهشت ماه با انجام شخم، دیسک و ماله برای کاشت آماده گردید. به میزان 200 کیلو گرم در هکتار کود فسفات آمونیوم و 100 کیلو گرم در هکتار کود اوره به‌عنوان کود اولیه استفاده شد. خطوط کاشت بوسیله فاروئر ایجاد گردید و نقشه آزمایش پیاده سازی گردید. فاصله خطوط از هم 60 سانتی متر و هر تیمار شامل 6 خط به طول 4 متر آماده شد. در تاریخ 5/3/91 بذور به میزان 10 کیلو گرم در هکتار طبق نقشه آزمایشی به روش دستی کشت و در تاریخ 6/3/91 اولین آبیاری انجام گردید. در طول دوره رشد آبیاری هر 7 الی 10 روز به روش ثقلی انجام گردید. در طول دوره رشد عملیات داشت شامل سله شکنی در فاروهای آبیاری، تنک و واکاری، وجین علفهای هرز و آبیاری انجام گردید. یک مرحله کود اوره نیز قبل از به ساقه رفتن به میزان 100 کیلو گرم در هکتار استفاده شد. پس از واکاری به فاصله 5 سانتی متر روی هر ردیف یک بوته نگهداری شد.

برداشت علوفه با حذف حواشی از هر کرت در سطح 7 متر‌مربع انجام گردید. در نهایت بلافاصله نمونه مربوطه توزین گردید و مقدار عملکرد علوفه تر برای سطح یک هکتار محاسبه گردید. پس از برداشت هر کرت، از هر تیمار نمونه ای یک کیلو گرمی تهیه گردید و به مدت 48 ساعت در دستگاه آون با دمای 85 درجه سانتیگراد خشک گردید که پس از خشک شدن نمونه ها مجدداً توزین، درصد رطوبت و ماده خشک هر تیمار مشخص گردید. سپس عملکرد علوفه خشک برای سطح یک هکتار بر حسب تن محاسبه شد.

پس از برداشت 5 بوته بصورت تصادفی تعداد دانه بوته ها شمرده و میانگین تعداد دانه در بوته مشخص گردید. سپس وزن دانه در هفت متر‌مربع نمونه برداشت شده اندازه گیری و برای سطح یک هکتار بر حسب کیلوگرم محاسبه شد.

برای تعیین سطح برگ نیز برگهای 5 بوته از هر تیمار جداسازی و بوسیله دستگاه اندازه گیری سطح برگ (LAI-3100C-Leaf Area Mater (اندازه گیری شد. سپس میزان سطح برگ برای یک بوته در هر تیمار مشخص و با محاسبه تعداد بوته در هر متر‌مربع میزان سطح برگ در هر متر‌مربع محاسبه گردید. برای اندازه گیری ارتفاع بوته در هر کرت ارتفاع بوته در 5 بوته به طورتصادفی انتخاب شده بودند اندازه گیری و میانگین آنها به‌عنوان ارتفاع بوته تیمار مربوطه ثبت شد. برای اندازه گیری طول پانیکول در هر کرت، طول پانیکول در 5 بوته که به طور تصادفی انتخاب شده بودند اندازه گیری و میانگین آنها به‌عنوان طول پانیکول تیمار مربوطه ثبت شد. جهت برآورد تعداد پنجه و ثبت در یادداشت برداری ها در هر یک از کرت ها تعداد 10 بوته بطور تصادفی انتخاب و از نظر تعداد پنجه شمارش و ثبت گردید که نهایتاً از میانگین آنها برای هر کرت در محاسبات استفاده گردید.

برای محاسبه درجه حرارت روز رشد از زمان کاشت تا مرحله دانه بندی، زمان دانه بندی هر یک از کرتها مشخص گردید. سپس تعداد روزهای از زمان کاشت تا دانه بندی مشخص و آمار هواشناسی مربوطه از ایستگاه تحقیقات کشاورزی هواشناسی کرج مربوط به حداقل و حداکثر درجه حرارت کرج اخذ گردید و سپس بر اساس فرمول GDD=∑(T_min+T_max)/2 که در آنT_min  حداقل درجه حرارت و T_max حداکثر درجه حرارت می باشد که با در اختیار داشتن تعداد روز تا دانه بندی هر یک از کرتها کل درجه حرارت مورد نیاز تا مرحله دانه بندی محاسبه گردید.

برای اندازه گیری صفات کیفی علوفه یک نمونه 2 کیلوگرمی از علوفه جدا و خشک و آسیاب گردید و سپس برای انجام آزمایش بعدی نمونه ها به با استفاده از دستگاه NIR(جعفری ،1389) اندازه گیری روی صفات کیفی علوفه صورت پذیرفت و صفات 1-درصد قندهای محلول در آبWSC 2- درصد پروتئین خام CP3- درصد دیواره سلولی منهای همی سلولز ADF 4- درصد خاکستر کل ASH5- درصد فیبرخام CF6- درصد پتاسیم7- درصد فسفر8- درصد نیتروژن اندازه گیری و مورد آنالیز قرار گرفت.

 نتیجه و بحث

قبل از تجزیه واریانس تست نرمال بودن توزیع داده انجام شد و پس از نرمال بودن توزیع داده، تجزیه واریانس 20 ژنوتیپ ارزن دم روباهی برای صفات کیفی و کمی بررسی گردید.

 تجزیه واریانس بین ژنوتیپ های(تیمارها) مختلف 1 نشان می دهد که عملکرد علوفه تر در بین ارقام مختلف در سطح احتمال 1% معنی‌دار می باشد.

جدول 1  ------------------

سپس مقایسه میانگین ژنوتیپ ها به روش دانکن در سطح 5 درصد انجام گرفت و تیمارها(ژنوتیپ ها) بر اساس میزان عملکرد در 6 کلاس (a,b,c,d,e,f )دسته بندی گردیدند و تیمارهایی نیز در بعضی از کلاسها مشترک بودند که بر اساس آزمون چند دامنه دانکن در سطح 5% از لحاظ آماری اختلاف معنی داری ندارند.

مقایسه میانگین انجام شده بر روی تیمارهانشان داد ژنوتیپ KFM91/20 با عملکرد 13290 کیلوگرم در هکتار در کلاس F یعنی پایین ترین سطح تولید قرار گرفت و تیمار KFM91/17 با عملکرد 27476 کیلو گرم در هکتار در کلاس A یعنی بالاترین سطح تولید قرار گرفت (نمودار1).

نمودار 1---------------

جهت بررسی رابطه میزان علوفه تر با صفات کمی و کیفی از ضریب هم‌بستگی پیرسون استفاده گردید و نتایج ذیل بدست آمد(جداول 2و 3).

     ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با درجه حرارت روز رشد (GDD)نیز در سطح 1% معنی‌دار و مثبت بود به عبارتی با افزایش مقدار یکی مقدار دیگری افزایش می یابد. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با شاخص سطح برگ(LAI) غیر معنی‌دار اما مثبت بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با عملکرد علوفه خشک نیز در سطح 1% معنی‌دار و مثبت بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با عملکرد بذر در هکتار غیر معنی‌دار اما منفی بود؛ که می توان به این نتیجه رسید که رقم هایی که از علوفه بالایی برخوردارند .برای برداشت بذر مناسب نمی باشند. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با طول پانیکول نیز در سطح 5%درصد معنی‌دار و منفی بود. ولی‌پوردستنایی در سال 1388 رابطه علوفه تر با طول پانیکول را مثبت و غیر معنی‌دار بدست آورده بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با صفات کیفی درصد ماده خشک قابل هضم، درصد پروتئین خام، درصد فسفر و درصد نیتروژن اندازه گیری شده غیر معنی‌دار اما منفی بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با تعداد پنجه در سطح 5%در معنی‌دار و مثبت بود ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با درصد قندهای محلول در آب، درصد دیواره سلولی منهای همی سلولز، درصد خاکستر کل و درصد پتاسیم اندازه گیری شده غیر معنی‌دار و مثبت بود.

جدول 2 -------------

جدول 3 ------------

تجزیه واریانس بین ژنوتیپ های(تیمارها) مختلف (جدول 4) نشان می دهد که عملکرد علوفه خشک در بین ارقام مختلف در سطح احتمال 1% معنی‌دار می باشد.

سپس مقایسه میانگین ژنوتیپ ها به روش دانکن در سطح 5 درصد انجام گرفت و تیمارها(ژنوتیپ ها) بر اساس میزان عملکرد در 5 کلاس (a,b,c,d,e )دسته بندی گردیدند و تیمارهایی نیز در بعضی از کلاسها مشترک بودند که بر اساس آزمون چند دامنه دانکن درسطح 5% از لحاظ آماری اختلاف معنی داری ندارند.

بر اساس خروجی آزمون دانکن ژنوتیپ KFM91/20 و  KFM91/4با عملکرد 7500 کیلوگرم در هکتار در کلاس E یعنی پایین ترین سطح تولید قرار گرفت و تیمار KFM91/17 با عملکرد 14176 کیلو گرم در هکتار در کلاس A یعنی بالاترین سطح تولید قرار گرفت (نمودار 2).

نمودار 2--------

نتایج تحقیق در سال 1990 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه مینه سوتا نشان داد عملکرد علوفه خشک ارزن دم روباهی 65/8 تن در هکتار می باشد (Lang2003).تیان و همکاران (Tian et al,1995 )واریته ازرن دم روباهی Jite را از تلاقی بین Xiaohuanggu و یک واریته ژاپنی با فواصل 60 روزه در چین بدست آوردند. این واریته در آزمایشات منطقه ای، عملکردی حدود6750 کیلوگرم در هکتار علوفه خشک داشت. در آزمایشی در دانشگاه ایوا نشان داد ارزن دم روباهی حداکثر عملکرد علوفه خشک 33/9 تن در هکتار و درصد پروتئین خام 11-13 را نشان داد (Barnhart,2008). نتایج تحقیق صفری در سال 1386 عملکرد 12833 کلیو در هکتار را نشان داد.

ژنوتیپ KFM91/17 با عملکرد 14176 بیش‌ترین عملکرد را نشان داده ودر بررسی تحقیقات قبلی چنین عملکردی مشاهده نگردید. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با درجه حرارت روز رشد (GDD)نیز در سطح 1% معنی‌دار و مثبت مشاهده شد. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با شاخص سطح برگ (LAI ) غیر معنی‌دار اما مثبت بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با عملکرد علوفه تر نیز در سطح 1% معنی‌دار و مثبت بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با عملکرد بذر در هکتار غیر معنی‌دار اما منفی بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با طول پانیکول نیز در سطح 5%درصد معنی‌دار و منفی بود. پوردستنایی در سال 1388 رابطه علوفه خشک با طول پانیکول را منفی و غیر معنی‌دار گزارش کرده است.

ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با صفات کیفی درصد ماده خشک قابل هضم، درصد پروتئین خام، درصد فسفر و درصد نیتروژن اندازه گیری شده غیر معنی‌دار اما منفی بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با تعداد پنجه غیر معنی‌دار و مثبت بود هم‌بستگی عملکرد علوفه خشک با درصد قندهای محلول در آب، درصد دیواره سلولی منهای همی سلولز، درصد خاکستر کل و درصد پتاسیم اندازه گیری شده غیر معنی‌دار و مثبت بود.

تجزیه واریانس بین ژنوتیپ های (تیمارها) مختلف (جدول 5) نشان می دهد که عملکرد بذر در بین ارقام در سطح 99% معنی‌دار است می باشد.

سپس مقایسه میانگین (ژنوتیپ ها ) با روش دانکن در سطح 5 درصد انجام گرفت و تیمارها بر اساس آزمون مقایسه میانگین ها دانکن در 8 کلاس (a,b,c,d,e,f,g,h ) قرار گرفتند ؛ و رقم kfm91/13 با تولید 1985 کیلو گرم در هکتار کمترین عملکرد بذر را دارا بود. در بین تیمارها رقم KFM91/6 با تولید 4124 کیلو در هکتار بیشترین عملکرد بذر را دارا بود (نمودار 3).

مهرانی در سال 1380 عملکرد 5600 کیلو گرم در هکتار را گزارش نمود.

نمودار 3-----------------

ضریب هم‌بستگی عملکرد بذر با صفات کیفی درصد ماده خشک قابل هضم، درصد پروتیئن خام، درصد قندهای محلول در آب، در صد خاکستر کل، درجه حرارت روز رشد و درصد نیتروژن علوفه غیر معنی‌دار اما منفی بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد بذر با صفات کیفی، درصد دیواره سلولی بدون همی سلولز، فسفر، پتاسیم و میزان کلروفیل برگ غیر معنی‌دار اما مثبت بود. ضریب هم‌بستگی عملکرد بذر با تعداد پنجه و تعداد برگ در سطح 5% معنی‌دار و منفی مشاهده شد. ضریب هم‌بستگی عملکرد بذر با ارتفاع گیاه و طول خوشه غیر معنی‌دار و مثبت مشاهده گردید. عملکرد بذر و تعداد بذر در خوشه ضریب هم‌بستگی در سطح 1% معنی‌دار و مثبت داشت.

4-5 نتیجه گیری

نتایج حاصل از بررسی و مقایسه میانگین عملکرد کمی و کیفی 20 رقم ارزن دم روباهی و ضریب هم‌بستگی بین صفات نشان داد که در مجموع بر اساس شاخص های اندازه گیری شده به لحاظ تولید علوفه تر و خشک رقم KFM91/17 به‌عنوان رقم مطلوب بین 20 رقم معرفی می گردد. رقم KFM91/6 بالاترین عملکرد دانه را داراست. هم‌بستگی عملکرد علوفه تر با عملکرد بذر در هکتار غیر معنی‌دار اما منفی بود؛ که می توان به این نتیجه رسید که رقم هایی که جهت برداشت علوفه بالا انتخاب می گردند برای برداشت بذر مناسب نمی باشند. بین عملکرد علوفه تر و تعداد پنجه هم‌بستگی مثبت و معنی‌دار دیده شدوبین عملکرد بذر با تعداد پنجه هم‌بستگی غیر معنی‌دار و منفی مشاهده شد. بر اساس نتایج بدست آمده از این پژوهش رقم KFM91/17 مناسبترین رقم جهت تولید علوفه تر و خشک معرفی می‌گردد و رقم KFM91/6 به عنوان مناسبترین رقم جهت تولید دانه معرفی می‌گردد.