بوم شناسي کاربردي/ سال چهارم / شماره چهاردهم / زمستان ۱۳۹۴

اثرات تراکم گیاه و تنش خشکی بر عملکرد و توانایی هاي رقابتی یونجه
(Bromus tomentellus Boiss.) و بروموس تومنتلوس (Medicago sativa L.)
در کشت خالص و مخلوط

1* 1 1 2 1 سوسن براتی، مهدي بصیري، محمدرضا وهابی، محمدرضا مصدقی و مصطفی ترکش

(تاریخ دریافت: 29/7/1393 ؛ تاریخ پذیرش: 3/9/1394)

چكيده
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

به منظور بررسي اثرات تراکم گياهي و تنش خشکي بر عملکرد يونجه و بروموس تومنتلوس، آزمايشي در گلخانه تحقيقاتي دانشگاه صنعتي اصفهان در سال ۱۳۹۲ به صورت فاکتوريل در قالب طرح بلوک کامل تصادفي و در چهار تکرار اجرا شد. ۱۸ تيمار شامل ۳ ترکيب کشت به صورت خالص و مخلوط، دو سطح تراکم گياهي و سه سطح آبياري اعمال گرديد. نتايج نشان داد که کشت خالص يونجه نسبت به کشت مخلوط و کشت مخلوط نسبت به کشت خالص بروموس داراي عملکرد کل بالاتري است. شاخص نسبت برابري زمين (LER) در تمـاميتيمارهاي کشت مخلوط کمتر از يک به دست آمد که نشان دهنده وجود رقابت بين گونه اي در کشت مخلوط بود. ميـزان عملکـرد و توليـدزيست توده به ازاي پايه با افزايش تراکم و افزايش رقابت و هم چنين با افزايش تنش خشکي و کاهش منبع رطوبت کاهش يافت. مقايسه وزن ماده خشک عملکرد بالاي سطح و پايين سطح نشان داد که يونجه بيشتر به رقابت درون گونه اي حساس است تا رقابـت بـرون گونـه اي و عملکرد بروموس بيشتر به وسيله رقابت بين گونه اي اعمال شده توسط يونجه محدود مي شود تا رقابت درون گونه اي. شاخص شدت رقابت نسبي در تمامي تيمارها براي بروموس مثبت و براي يونجه منفي به دست آمد که نشان دهنده توان رقابتي بيشتر يونجه نسبت به بروموس در کشت مخلوط بود.

واژه هاي كليدي : بروموس تومنتلوس، رقابت درون گونه ای، رقابت برون گونه ای، کشت خالص، کشت مخلوط، يونجه

۱. گروه مرتع و آبخيزداري، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
۲. گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزي، دانشگاه صنعتي اصفهان
* : مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي: S_barati@na.iut.ac.ir
۲۷
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

مقدمه
روابط متقابل (Interactions) بین گیاهان از عوامل مهـم پویـاییجوامع گیاهی محسوب می شود و استقرار و بقاي آنها را تحـتتــأثیر قــرار مــ ی دهــد (6). تــا اوایــل دهــه 1990، رقابــت (Competition) (رابطه منفی) به عنوان یکی از مهم ترین عوامـلتأثیرگذار بر ساختار جوامع گیـاهی شـناخته شـده و بسـیاري ازنظریه هاي اکولوژیک با توجه به اهمیت نسبی رقابـت توجیـه وتفسیر می شد (13). در سال هاي اخیر مشخص شـده اسـت کـهفرآیندهاي رقابت و تسهیل (Facilitation) (رابطه مثبت) به طور هم زمان در جامعه حضور دارند و با یکدیگر در تعادل می باشند (8). نوع برهم کنش هاي بین گیاهان بـر سـاختار مکـان ی جوامـع گیاهی تأثیرگذار است به طوري که اگر نتیجه برهم کـنش تسـه یل باشد هم بستگی بین گیاهان مثبت ولی اگر بر هم کـنش رقابـت و آللوپاتی غالب باشد هم بستگی بین آنها منفی خواهد بـود (20).
رقابت، یکـی از نیروهـاي عمـده در جوامـع گیـاهی اسـت کـهترکیب پوشش گیـاهی، عملکـرد گیـاه و الگوهـاي تـوالی را دربسیاري از رویشگاه ها (19) تعیین می کند. با توجـه بـه تخریـ ب سریع اکوسیسـتم هـا ي مرتعـ ی در بیشـ تر نقـاط جهـان ، توسـعه روش هاي جدید مدیریت و احیاء با کـارا یی زیـاد و هزینـه کـم جهت تقویت عملکرد و خـدمات ایـ ن اکوسیسـتم هـا ضـرور ي است. بنابراین درك بهتر روابط متقابل بـ ین گیاهـان علوفـه اي و مرتعی براي بذرکاري و احیاء پوشش گیاهی به منظـور شـناخت تأثیر نسبی آنها بر فرآینـدها ي عملکـرد ي اکوسیسـتم مـ ی توانـد راه گشا باشد. در طبیعت معمولاًمعمولا گونه ها به تنهایی مشاهده نشـدهو همواره عرصه زیست بوم هاي طبیعی را مخلوطی از گونه هاي مختلف که داراي روابط خاصی می باشند، تشکیل مـی دهنـد . از اینرو، به منظور اصلاح و توسـعه مراتـع و بهبـود تولیـد در ایـناکوسیس تم ه ا، لازم اس ت از طبیع ت الگ وبرداري و از کش ت مخلوط دو یـا چنـد گونـه اسـتفاده شـود (4). کشـت مخلـوطتکنیکی است که به منظور افزایش محصول و بالابردن بهـره وري از زمین (11)، حفاظت از خاك و افـزایش بـازده اقتصـادي (9) استفاده می گردد. بررسی تولیدکننـدگی در سیسـتم هـاي کشـت۲۸
مخلوط نشان می دهد که محصول ماده خشک بالاي سطح زمین به طور مثبت با توانایی رقابتی گونه هاي کشـت شـده در ارتبـاطاست بنابراین، تعیین رقابت بـین گونـه اي بـراي ارزیـابی دقیـقتولیدکنندگی سیستم هـاي چنـد کشـتی (مخلـوط ) بسـیار مهـمخواهد بود. گراس ها و لگوم ها از خانواده هاي مرتعی غالب اکثر مراتع ایران می باشند و جهت احیاء و علوفه کاري در عرصه هاي طبیعی، داراي اهمیـت ویـژه اي هسـتند . لـذا گونـه هـاي یونجـه(Medicago sativa L.) و برومــوس تومنتلــوس (.Bromus tomentellus Boiss) که دو گونـه علوفـه اي خـوش خـوراك ازگراس ها و لگوم ها هستند براي این مطالعه انتخاب شدند. هدف از این مطالعه، بررسی تغییرات عملکرد و توانـایی هـاي رقـابتییونجه و بروموس تومنتلوس بر اساس تراکم و سـطوح مختلـفتنش رطوبتی در شرایط کشت خالص و کشت مخلوط می باشد.

مواد و روش ها
این مطالعه در گلخانه تحقیقاتی دانشکده منابع طبیعـی دانشـگاهصنعتی اصفهان در سال 1392 انجام شـد . آزمـایش بـه صـورتفاکتوریل در قالب طرح بلوك کامل تصادفی و در چهـار تکـراراجرا شـد . بـذور گونـه هـاي یونجـه و برومـوس تومنتلـوس درگلدان هاي پلی اتیلنی به قطر 20 سانتی متر و ارتفاع 1 متر کشـتشدند. درکـف گ لـدان هـا تـا ارتفـاع 15 سـانتی متـري ماسـه وسنگریزه ریخته شد. سـپس هـر گلـدان بـا 25 کیلـوگرم خـاكیکنواخت که از 20 سـانتی متـري لایـه سـطحی یکـی از مراتـعشهرســتان فریــدون شــهر جمــع آوري شــده بــود، پــر گردیــد .
ویژگی هاي فیزیکی و شیمیایی خاك مـورد اسـتفاده در جـدول(1) آورده شده است. خاك مورد استفاده داراي بافـت سـنگین، کمی قلیایی و بدون شوري است.
18 تیمــار شــامل 3 ترکیــب کشــت بــه صــورت خــالص و مخلوط، دو تـراکم 2 و 4 تـایی و سـه سـطح آبیـاري اعمـالگردید. به منظـور تعیـین تیمارهـاي آبیـاري، ابتـدا در آزمایشـیجداگانه نقطه پژمردگی دائم (Permanent Wilting Point) براي دو گونه به روش بیریگز و شانتز (7) تعیین گردید. حد ظرفیـتزراعی (Field Capacity) خاك مورد مطالعه نیـز در آزمایشـگاهتعیــین گردیــد . مقــدارآب قابــل اســتفاده خــاك بــراي گیــاه (Plant Available Water) از تفاضـل ظرفیـت زراعـی (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) به دسـت آمـد. سـطوح PAW %5 ± 75، PAW %5 ± 50 و PAW %5 ± 25 محاســبه گردیــد و درطول دوره آزمایش به ترتیب به عنوان سطوح 1، 2 و 3 تیمارهاي آبیاري (تنش خشکی کم، متوسط و زیـاد ) مـورد اسـتفاده قـرارگرفت. بدین منظور گلدان ها به طور منظم وزن می شدند و مقدار آب لازم براي رسیدن به هر کدام از سطوح اضافه می شد (24).
جدول 1. مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاك مورد استفاده جهت کشت
EC (dS/m) PH K (mg/kg) P (mg/kg) N
(%) آهک
(%) ماده آلی (%) شن
(%) سیلت
(%) رس
(%) خصوصیت مورد بررسی
0/832 7/64 797/28 0/456 0/028 46/5 1/6 17/39 35/5 47/11 میزان
آزمایش از فروردین ماه سال 1392 آغاز گردید و 6 ماه پـس ازکاشت و استقرار کامل گونه ها و پـس از یـک دوره برداشـت اززیست توده گونه ها، تیمارهاي رطوبتی اعمال گردیـد . 33، 64 و 95 روز پس ازاعمال تنش هاي آبیاري زیست توده بـالاي سـطحخاك هر گیاه از ارتفاع 5 سانتی متري در بـالاي طوقـه برداشـتگردید (سه برداشت بـا فاصـله تقریبـاتقریبـاً یـک مـاه). زیسـت تـودهبرداشت شده به تفکیک گونه، به صـورت تـازه تـوزین گردیـد. جهت اندازه گیري وزن خشک ،25 درصد نمونه ها در داخل آون با دماي70 درجه به مدت 24 ساعت خشک گردید و با محاسـبهضریب خشک به تـر بـراي هـر گونـه، عملکـرد مـاده خشـکمحاسبه گردید. در نهایت داده هاي حاصل از 3 برداشت در هـرتیمار جمع شـدند و عملکـرد کـل محاسـبه گردیـد. از تقسـیمعملکرد کل به تعداد پایه ها با و بدون درنظر گـرفتن نـوع گونـه،به ترتیب عملکرد یک پایه از هر گونه و عملکـرد یـک پایـه درتیماره اي م ورد مطالع ه محاس به گردی د. در پای ان آزم ایش ،گلدان ها به صـورت طـولی بـاز شـد و خـاك اطـراف ریشـه هـابه وسیله آب به آرامی و با دقت شسته شد. ریشه ها و ساقه هـايهر گونه تفکیک گردید و پس از خشک کردن نمونه هـا در آونوزن خشک ریشه ها محاسبه گردیـد (23). سـپس مـاده خشـکریشه به ازاي یک پایه از هر گونـه در تیمارهـاي مـورد مطالعـهتعیین شد. جهت تعیین طول ریشـه ، پـس از عکـس گـرفتن ازریشه ها از نرم افزار GiA Roots استفاده گردید و طول ریشـه هـا محاسبه شد (10). جهت ارزیـابی کشـت مخلـوط ، از شـاخص نسبت برابري زمین (LER) استفاده شد (22) (رابطه 1) :
[1] LER Ybmix

Ybmono Ymmix

Ymmono Ybmix و Ybmono، عملکرد بروموس تومنتلوس در کشت مخلـوط و کشت خالص و Ymmix و Ymmono، عملکرد یونجه در کشت مخلوط و کشت خالص می باشـد . در صـورتیکـ ه 1= LER باشـد کشـت مخلوط نسبت به کشت خالص برتري ندارد . در 1> LER کشـت مخلوط نسبت به کشت خالص داراي برتـري مـ ی باشـد و تسـهیل بین گونهاي بیشتر از رقابـت اسـت . در حـالتیکـه 1LER < باشـد کشت مخلوط در مقایسـه بـا سیسـتم کشـت خـالص از عملکـرد کمتــري برخــوردار اســت و رقابــت بــین گونــهاي قــويتــر از تسهیل است. جهـت مقایسـه توانـایی رقـابتی دو گونـه برومـوس تومنتلـ وس و یونجـــه از شـــاخص شـ دت رقابـــت نســـبی
(Relative Competition Intensity) استفاده گردید (رابطه 2). [2] RCI Pmono Pmix 

PmonoPmono و Pmix، عملکرد بـه ازاي پایـه گیـاه در کشـت خـالص و کشت مخلوط می باشد. اگرشاخص RCI برابر صفر باشد رقابت درون و برون گونه اي برابر است، اگر مثبـت باشـد رقابـت بـینگونه اي بیشتر است و اگر ارزش منفی داشته باشد بـدین معنـیاست که رقابت درون گونه اي بیشتر است (21). تجزیه و تحلیل آماري دادهها با استفاده از نرم افزار SPSS 21 انجام شد و جهت مقایسه میانگینها، از آزمون توکی استفاده گردید.
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

۲۹
* ،** به ترتیب معنیدار در سطح آماري 5./. و 1./. ، ns غیرمعنی دار
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.27 ]

نتایج و بحث
کشت دو گونه یونجه و بروموس تومنتلوس به صورت خالص و مخلوط انجام شد. کشت خالص یونجه با MM، کشت خـالصبروموس تومنتلوس بـاBB ، کشـت مخلـوط دو گونـه بـاMB ، تنش کم، متوسط و زیاد به ترتیـب بـاII ،I و III و تـراکم 2 و4 تایی با d2 و d4 نشان داده شده است. تجزیـه واریـانس داده هـانشان داد که اثر تراکم، نوع کشت، تنش، اثر متقابل تراکم × نوع کشت، تراکم × تنش، نوع کشت × تنش و تراکم × نوع کشت × تنش بـر روي سـایر پارامترهـاي مـورد بررسـی معنـی داراسـت
(جدول 2).

میزان عملکرد (تولید) در برداشت اول، دوم و سوم مقایسه میانگین عملکرد دو گونه در برداشت اول نشـان داد کـهکشت خالص نسبت بـه کشـت مخلـوط تولیـد بیشـتري دارد وبه ترتیب کشت خالص یونجه نسبت به کشت خالص برومـوسعملکرد بالاتري دارد. هم چنین بالاترین تولید صرف نظر از نـوعکاشت در تنش کم دیده مـی شـود . در ایـن مرحلـه از آزمـایش

۳۰
جدول 2. خلاصه تجزیه واریانس براي پارامترهاي مورد بررسی تحت تأثیر تیمارهاي تراکم، نوع کشت و تنش خشکی
در گونه هاي یونجه و بروموس تومنتلوس

طول
ریشه×1000 Cm ماده خشک ریشهبه ازاء یک پایه از گونه عملکرد
به ازاء یک پایه از گونه عملکرد
به ازاء یک پایه عملکرد کل برداشت سوم برداشتدوم برداشتاول منابع
تغییرات
398031/8 ** 0/4 ns 0/07** 0/05** 0/31** 0/06* 0/16** 0/01ns بلوك
6673719/7** 73/24** 70/05** 55/2** 3/04** 0/63** 0/18* 1/9** تراکم
242932054/4** 36/96** 56/22** 0/46** 5/51** 12/08** 26/49** 1/05** نوع کشت
98558134/3** 75/37** 53/42** 40/8** 294/38** 128/03** 30/49** 0/35** تنش
10817891/8** 3/09** 5/7** 0/4** 5/01** 1/8** 0/15* 0/94** تراکم × نوع کشت
3436261/3** 3/35** 4/77** 4/03** 0/31* 0/07* 0/22** 0/01ns تراکم × تنش
12810337/2** 9/56** 4/82** 0/06** 0/63** 2/06** 3/51** 0/29** نوع کشت × تنش
1539262/7** 2/74** 0/51** 0/2** 1/66** 1/6** 0/13* 0/24** تراکم × نوع کشت × تنش

65826/6
0/26
0/015 0/011
0/071
0/016
0/037 0/019 خطا

تولید در تنش زیاد بیشتر از تنش متوسط است که نشـان دهنـدهاین است که گیاهان هنوز به شدت تحت تأثیر تیمار آبیاري قرار نگرفته اند و گونه ها کاهش رطوبت را بـا کـاهش تولیـد جبـراننکرده اند. (شکل1-الف). مقایسه میـانگین عملکـرد گونـه هـايمورد مطالعه در برداشت دوم نشان داد کـه ماننـد برداشـت اولکشت خالص یونجه داراي بالاترین تولید است اما مقدار تولیـدعلوفه در کشت مخلوط نسبت به کشت خالص بروموس پیشـیگرفته (بیش از 3 برابر) و کمترین مقدار تولید علوفـه در کشـتخالص بروموس دیده می شود. میزان عملکرد در تمامی تیمارهـابا افزایش شدت تنش به طور معنی داري کاهش یافت. (شـکل 1-ب). مقایسه میانگین ها نشـان داد کـه بـا افـزایش شـدت تـنشعملکرد در برداشـت سـوم بـه طـور معنـی داري کـاهش یافـتبه طوري که تولید در تیمار تنش کم حدود 6/26 برابر تیمار تنش زیاد و 2/14 برابر تیمار تـنش متوسـط بـود. در ایـن مرحلـه ازبرداشت، کشت خالص بروموس تومنتلوس بـه طـور معنـی داري داراي بیشترین عملکرد است هم چنین اختلاف معنـی داري بـینعملکرد کشت خالص یونجه و کشـت مخلـوط وجـود نـدارد. (شکل1-ج). با مقایسه هر سه برداشت می توان گفت با گذشت زمان به علت اثر متقابل دو گونه یونجـه و برومـوس تومنتلـوسروند عملکرد در کشت خالص و مخلوط تغییر کرده و به مـرورنه تنها کشت مخلوط با کشت خالص یونجـه برابـري مـی کنـد،بلکه کشت خالص بروموس در برخی تیمارها بالاترین عملکـردرا داشته است.

عملکرد کل



قیمت: تومان


پاسخ دهید