اثر سوپرجاذب و کشت مخلوط بر کمیت و کیفیت جو (Hordeum vulgare L.) و نخود علوفه‌ای (Cicer arietinum L.) در شرایط دیم

مقدمه

آب یک منبع اقتصادی مهم در بسیاری از نقاط جهان، به­ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می­شود و دسترسی ناکافی به آب در این مناطق، افزایش کارایی مصرف آب را به­عنوان یکی از محورهای اصلی کشاورزی پایدار ضروری ساخته است
 (Rosales et al., 2012). در کشور ایران در شرایط دیم مشکل تنش خشکی اغلب مانع از تولید مطلوب گیاهان زراعی خواهد شد و استفاده از تکنیک­های مدیریتی که قادر به تأمین نیاز آبی گیاهان باشد از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین، در سال­های اخیر تلاش­های فراوانی برای افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته که در این راستا، بهره‌گیری از ترکیبات سوپرجاذب به­عنوان یکی از راهکارها در صرفه‌جویی و استفاده بهینه آب مورد توجه قرار گرفته است (Islam et al., 2011; Shaekari et al., 2015).

محققین بیان می­دارند که پلیمرهای سوپرجاذب در شرایط تنش رطوبتی پیوندهای ساختمانی خود را تضعیف کرده و در نتیجه طبیعت آب‌دوست خود را نشان می­دهند. در واقع گروه­های هیدروفیلیک (آب‌دوست) در شرایط آبکی ساختار هیدروژلی ایجاد می­نمایند. همچنین برخی یافته‌ها در ارتباط با پاسخ این هیدروژل‌ها به محرک­های رطوبتی نشان می­دهند که pH، گرما، شرایط الکتریکی خاک (مانند ساختار شیمیایی) در قابلیت جذب رطوبت، موثر می­باشند (Yui, 2004). در تکمیل نظر محققین بالا گزارش شده است که پلیمرهای سوپر جاذب به طور آشکار فصل رشد گیاهان زراعی در شرایط دیم را طولانی‌تر کرده و به­عبارتی اثرات منفی خشکی را به تأخیر می­اندازند (Tohidi-Moghadam, 2009). پلیمر سوپرجاذب راندمان مصرف آب در شرایط زراعی را افزایش داده و اثرات بحرانی کمبود آب در شرایط خشک و نیمه‌خشک را کاهش می­دهد
 (Shaekari et al., 2015). در مقایسه سیستم­های زراعی رایج با ارگانیک، عملکرد کشاورزی متداول، در مناطق معتدل و در واحد سطح، بیش از کشاورزی ارگانیک می­باشد اما در اقلیم خشک یا زمان کمبود آب، کشاورزی ارگانیک ممکن است بهتر از کشاورزی رایج باشد (Badgley et al., 2007). در نتیجه، در ارتباط با ترکیب گونه­های مختلف، در سیستم­های زراعی گزارش شده که سیستم کشت مخلوط، می­تواند باعث بهره‌برداری از عوامل محیطی در مقیاس زمانی کوتاه و پایداری اکوسیستم­های زراعی در مقیاس زمانی طولانی‌مدت برای تولید کمی و کیفی محصول گردد (Malezieux et al., 2009). آب یک منبع اقتصادی مهم در بسیاری از نقاط جهان، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک محسوب می­شود و دسترسی ناکافی به آب در این مناطق، افزایش کارایی مصرف آب را به­عنوان یکی از محورهای اصلی کشاورزی پایدار ضروری ساخته است. تنش آب از یک­سو باعث کاهش رشد کمی و کیفی گیاه شده و از سوی دیگر به­دلیل بالابودن قیمت آب، خرید آن برای کشاورزان یک معضل بزرگ محسوب می­شود
 (Rosales et al., 2012). بنابراین، در سال­های اخیر تلاش­های فراوانی برای افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته که در این راستا افزایش دور آبیاری و بهره‌گیری از ترکیبات سوپرجاذب به­عنوان دو راهکار اساسی در صرفه‌جویی و استفاده بهینه آب مورد توجه قرار گرفته‌اند (Islam et al., 2011). براین‌اساس محدودیت منابع آبی و اهمیت آن در کشاورزی کاربرد پلیمر سوپر جاذب در خاک را به­عنوان راهکاری برای کاهش تنش رطوبتی در مناطق خشک و نیمه‌خشک معرفی می­کند (Shekari et al., 2015). بنابراین با افزایش مصرف سوپر جاذب در اراضی جو (شرایط دیم) به­ویژه در اراضی شنی، هدایت هیدرولیکی خاک­های غیر اشباع افزایش خواهد یافت و در نتیجه علاوه بر تأمین رطوبت، مواد غذایی مورد نیاز آنها نیز در این خاک­ها فراهم می­شود. مطالعات حاکی از کاهش اثرات تنش خشکی در شرایط دیم و افزایش عملکرد با مصرف سوپر جاذب‌ها است
 (Khodadadi Dehkordi et al., 2013). از طرفی، کشت مخلوط لگوم×غله نیز یک راه حل مناسب برای تولید محصول در واحد سطح، تنوع غذایی و کاهش خطرات تولید در شرایط دیم و در راستای کشاورزی ارگانیک است (Azizi et al., 2018) که با افزایش بازده استفاده از منابع عمل می­کند
 (Marer et al., 2007). بنابراین، کشت مخلوط لگوم×غله راه حل مطلوبی برای پایداری منابع تولید (از جمله عناصر غذائی) بوده و بهبود استفاده از سایر منابع در بوم نظام­های زراعی سبب خواهد شد (Hossein-Zadeh et al., 2015). در این پژوهش، تولید علوفه در شرایط دیم با تقلید از طبیعت (کشت مخلوط یا همان افزایش تنوع در واحد سطح) و نیز جذب رطوبت با مصرف سوپر جاذب، با بررسی همزیستی لگوم×غله برای بهره‌برداری مطلوب از منبع محدود طبیعی (آب) در راستای کشاورزی ارگانیک و بهره‌برداری در مقیاس زمانی کوتاه که اثرات بحرانی کمبود آب را مانع می­شوند هدف اصلی بود.

مواد و روش­ها

آزمایش در شهرستان پلدختر (منطقه میانکوه شرقی) روستای چمشک به ترتیب با طول و عرض جغرافیائی ْ48 و ׳12،  ْ33 و ׳13 و ارتفاع 1455 متر از سطح دریا با آب و هوای معتدل گرم در دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398 به صورت اسپلیت پلات بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی (RCBD) با عوامل زیر اجراء گردید. در این آزمایش، علاوه بر پلیمر سوپر جاذب از سیستم مخلوط افزایشی (Additive Series Intercropping) نخود رقم سارال و جو رقم آبیدر (به ترتیب از مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی سنندج و مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خرم آباد تهیه گردید) استفاده شد. میزان بذر نخود علوفه ای 125 و جو 200 کیلو گرم در هکتار بر اساس کشت خالص، مورد استفاده قرار گرفت. فاکتور اصلی در 4 سطح سوپر جاذب استاکوزورب (شاهد یا عدم مصرف، 50، 75 و 100 کیلو گرم در هکتار، مقدار مصرف سوپر جاذب بر اساس بافت خاک، اقلیم منطقه و گونه گیاهی استفاده شد) و فاکتور فرعی در 6 سطح اجزای مکمل کشت مخلوط (کشت خالص یا تک کشتی نخود علوفه ای، 100 درصد، 25×100 (نخود علوفه ای:جو)، 50×100، 75×100، 100×100 و کشت خالص جو، 100درصد) (Daraeimofrad et al., 2018). پس از آماده‌سازی زمین در اواخر مهرماه دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398، بذور به سم ضدعفونی‌کننده ویتاواکس (نسبت 1000×2) آغشته و سپس اقدام به کشت شد. کرت­های آزمایشی به ابعاد 6 متر مربع (به طول و عرض 4 و 5/1 متر) و در هر کرت 6 ردیف کشت با فاصله 25 سانتی­متر در نظر گرفته شد (آزمایش به­صورت دیم اجرا شد). همچنین قبل از کاشت، با استفاده از بیل و حفر شیار به عمق 10 سانتی‌متر در طول هر ردیف، سوپرجاذب در زیر بذر قرار داده شد و پس از خاک­دهی، بذور بر روی آن قرار داده شد و در پایان، خاک­دهی و پوشش کامل انجام شد. بر اساس جدول­های 1 و 2 شرایط فیزیکوشیمیائی خاک مزرعه آزمایشی (عمق 0 تا 30 سانتی‌متر) مورد بررسی قرار گرفت.

جدول 1- نتایج آزمایش فیزیکوشیمیائی خاک مزرعه آزمایشی در سال زراعی 98-1397

Table 1. The results of physicochemical of experimental farm soil in cropping year 2018-19

جدول 2- نتایج آزمایش فیزیکوشیمیائی خاک مزرعه آزمایشی در سال زراعی 99-1398

Table 2. The results of physicochemical of experimental farm soil in cropping year 2019-20

نمونه‌برداری و تجزیه و تحلیل آماری

متغیرهای وابسته مورد بررسی با نمونه‌برداری در 6 نوبت به فاصله 15 روز یکبار و اولین نمونه‌برداری 30 روز پس از کاشت جهت تعیین وزن خشک انجام شد. صفات مورد مطالعه (کمی و کیفی) در این آزمایش عبارتند از: عملکرد کل علوفه خشک (نخود و جو) به ترتیب در مرحله گلدهی کامل تا تشکیل غلاف و خمیری شدن دانه، درصد پروتئین خام (CP یا Crude Protein) و درصد الیاف محلول در شوینده‌های خنثی (NDF یا Neutral Detergent Fibers)) با استفاده از دستگاه NIR (Near Infra-Red) اندازه‌گیری گردید. بعد از عمل نمونه‌گیری و جمع‌آوری داده‌های لازم در ارتباط با صفات کمی و کیفی با استفاده از نرم‌افزاری آماری MSTAT-C نسخه 42/1 تجزیه و تحلیل به عمل آمده و مقایسه میانگین­ها (در سطح احتمال 5 درصد با آزمون دانکن)، نیز با استفاده از همین نرم‌افزار انجام شد.

نتایج و بحث

عملکرد کل علوفه خشک

سوپر جاذب و اجزای مخلوط افزایشی بر این متغیر در سطح یک درصد معنی‌دار بودند (P<0.01). این نتایج در تجزیه واریانس جداگانه نیز مشاهده شد (جدول 3). همچنین، تجزیه مرکب داده‌ها بر خلاف تجزیه ساده آنها، بر اثر متقابل این تیمارها قابل توجه بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که به تناسب افزایش مصرف سوپر جاذب از شاهد تا 100 کیلوگرم در هکتار، عملکرد کل علوفه خشک افزایش می­یابد، به­عبارتی کمترین ماده خشک به شاهد (6388 کیلوگرم هکتار) و بیشترین آن به مصرف 100 کیلوگرم در هکتار (8199 کیلوگرم در هکتار) تعلق داشت. همچنین، تیمار 75 کیلوگرم بیش از 50 کیلوگرم سوپر جاذب، محصول نخود و جو را افزایش داد. بین تیمار 100 و 50 کیلوگرم سوپر جاذب اختلاف 66/15 درصد بود که حاکی از اثر مثبت کاربرد سوپر جاذب در شرایط دیم است (جدول 4). از طرفی کشت مخلوط افزایشی در مقایسه با کشت خالص هر یک از گیاهان مورد بررسی (نخود و جو) عملکرد قابل توجهی داشت، به­طوری­که با افزایش سهم لگوم از 25 تا 100 درصد، بیوماس دو گیاه به مقدار قابل توجهی افزایش یافت، به­طوری که در تیمار 100×100 (نخود×جو) و 75×100 به ترتیب عملکردی معادل 11360 و 10060 کیلوگرم در هکتار به دست آمد، کمترین عملکرد ماده خشک متعلق به کشت خالص نخود و جو بود (به­ترتیب برابر با 2358 و 4109 کیلوگرم در هکتار) (جدول 5). برهم‌کنش 3 عامل مورد مطالعه (سال، سوپر جاذب، کشت مخلوط) نشان داد که به تناسب افزایش مصرف عامل جاذب آب و نیز افزایش سهم لگوم در کشت مخلوط، عملکرد نیز افزایش خواهد یافت، اما این عملکرد در سال دوم همواره بیش از سال اول بود (ادامه جدول 5). به­طور مثال در مقایسه مصرف 50 کیلوگرم سوپر جاذب×مخلوط افزایشی 25×100 (نخود×جو) در سال­های اول و دوم) که به­ترتیب عملکردی معادل 6547 و 7376 کیلوگرم در هکتار داشت، می­توان اختلاف درصدی، برابر با 23/11 محاسبه نمود که این تفاوت علی‌رغم یکسان­بودن همه تیمارها نشان‌دهنده برتری سال دوم نسبت به سال اول است (جدول 5).

جدول 3- خلاصه نتایج تجزیه واریانس مرکب داده‌های صفات مورد آزمایش در دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398

میانگین مربعات

Table 3. The results summary of variance analysis of data combined in two cropping years 2018-19 and 2019-20

Mean Squares

^ns، ^** به ترتیب بیانگر عدم معنی‌دار و معنی‌دار در سطح 1 درصد احتمال می باشد.

ns, ** are non-significant and significant in 1% level, respectively.

جدول 4- مقایسه میانگین برهم‌کنش سوپر جاذب و کشت مخلوط بر صفات مورد مطالعه (دانکن 1 و 5 درصد) در دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398

Table 4. Mean comparisons of superabsorbent and intercropping interaction on studied in two years cropping 2018-19 and 2019-20 traits (Duncan 1 and 5%)

تیمارها با حروف مشابه بیانگر یک کلاس آماری هستند، S1: شاهد (عدم مصرف سوپر جاذب)، S2: 50 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب، S3: 75 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب، S4: 100 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب، M1: کشت خالص نخود (تک‌کشتی)، M2: 100:25 (جو:نخود)، M3:100:50، M4: 100:75، :M5100:100، M6: کشت خالص جو (تک‌کشتی).

Treatments with similar letters showing a statistical class. S1= control (non-using of superabsorbent), S2= 50 kg/ha^-1 of superabsorbent, S2= 75 kg/ha^-1 of superabsorbent, S4= 100 kg/ha^-1 of superabsorbent, M1= Sole cropping of pea, M2= 100:25 (Barley:pea), M3= 100:50, M4= 100:75, M5= 100:100, M6= Sole cropping of barley.

علت احتمالی این افزایش محصول را می­توان ناشی از همزیستی دو گیاه مورد آزمایش در بهره‌برداری از منابع مختلف محیطی، عدم وجود رقابت درون و برون گونه‌ای بین آن­ها، شرایط مناسب اقلیمی و نیز افزایش رطوبت قابل دسترس در خاک به­همراه جذب بیشتر عناصر غذایی ناشی از مصرف سوپر جاذب­ها دانست، زیرا سوپر جاذب در شرایط زراعی (دیم) نقش حمایتی لگوم×غله را بهبود داده است. به­عبارتی، این ماده (سوپر جاذب)، با جذب رطوبت، کمبود آب را در خاک جبران نموده و احتمالاً از تداخل ریشه لگوم و غله در ریزوسفر خاک ممانعت نموده و از این طریق قابلیت جذب و تخلیه مطلوب رطوبت به همراه عناصر غذایی را ایجاد نموده است. همچنین، به­نظر می­رسد که کاربرد چنین روش‌هایی (مصرف پلیمر هیدروژل به همراه کشت مخلوط) می­تواند باعث کاهش اثرات سوء مدیریتی در شرایط دیم شوند، بنابراین باید بیان داشت که این شیوه مدیریتی یک جزء مهم در عملیات زراعت دیم محسوب خواهد شد. در ارتباط با مخلوط ماشک برگ درشت و جو نتیجه گرفته شده که نقش حمایتی جزء لگوم در بیوماس غله از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر صحت نتایج حاضر است (Daraeimofrad et al., 2010). همچنین نتایج آزمایش حاضر نشان داد که بهره‌برداری مطلوب در سیستم کشت مخلوط، بستگی به شرایط آب و هوایی و نسبت اجزای مخلوط دارد و با کاهش آشفتگی­های محیطی از جمله کمبود رطوبت و به تبع آن منابع تولید (نور، مواد غذایی و غیره) بهتر و بیشتر مورد استفاده قرار می­گیرد (Daraeimofrad et al., 2018). بنابراین نتیجه گرفته شد که مدیریت زراعی (مصرف سوپر جاذب و نیز ترکیب مناسب گیاهان تشکیل‌دهنده کشت مخلوط) در تغییر نسبی عوامل اکولوژیکی (بارندگی) در طی دوره رشد رویشی به­خوبی عمل کرده و در نتیجه تولید ماده خشک را افزایش داده‌اند. بر مبنای نتایج ارائه شده در بالا، می­توان اظهار داشت که نقش مکملی این دو گیاه به دلیل تفاوت در ویژگی­های مورفولوژیکی و غیره ایجاد می‌شود و به­عبارتی دو گونه مخلوط در جهت استفاده از منابع مشترک در زیستگاه خود رقابتی نداشته، بنابراین استفاده بیشتری از عوامل محیطی به­عمل خواهند آورد. براین‌اساس تولید محصول در کشت مخلوط بیش از کشت خالص بوده است، نتایج این آزمایش با نتایج (Moatali, 2013;
Asgharipour & Rafiei, 2011) مطابقت دارد. برای تولید ارگانیک محصولات زراعی عوامل محیطی را می­توان با ترکیب و انتخاب مناسب گیاهان زراعی تغییر داد و به­نظر می‌رسد که حد مطلوب نسبت بذر در سیستم مخلوط و سوپر جاذب به عواملی مانند درصد جوانه دانه بذر، اندازه گیاه زراعی، اقلیم منطقه و ویژگی­های خاک بستگی دارد (Salama, 2016).

کیفیت اجزای کشت مخلوط

درصد پروتئین خام (CP) نخود و جو

عامل سال و سوپر جاذب بر کیفیت اندام­های هوایی این گیاه معنی‌دار شدند (P≤0.01) (جدول 3). براین‌اساس بیشترین و کمترین پروتئین علوفه معادل 16/10 و 78/8 درصد به سال­های دوم و اول اختصاص داشت (همانند پروتئین دانه، کیفیت اندام­های هوایی نیز در سال دوم بیش از سال اول بود)، اختلاف میزان پروتئین بین دو سال مورد آزمایش برابر با 58/13 درصد محاسبه شد که نشانگر برتری سال دوم در ارتباط با افزایش کیفیت علوفه است. برهم‌کنش سال با دو عامل مورد مطالعه در سطح 1 درصد بر غلظت پروتئین علوفه نخود معنی‌دار شد (جدول 5). بر اساس نتایج حاصل از مقایسه میانگین­ها (دانکن 1 درصد) اثر متقابل سال×سوپر جاذب، بیشترین درصد پروتئین را به ترتیب به مصرف 100 و 75 کیلوگرم سوپر جاذب در هکتار اختصاص داد (34/11 و 88/10 درصد)، همین تیمارها در سال اول معادل 95/9 و 49/9 پروتئین را افزایش دادند. بر اساس شاخص آماری درصد، بین تیمار 100:100 در سال اول و دوم اختلاف 76/10 به دست آمد که بیانگر اثر مطلوب عوامل محیطی (از جمله بارندگی) در سال دوم بر کیفیت علوفه گیاه مورد آزمایش است، در سایر ترکیب­های کشت مخلوط نیز این تفاوت مشهود بود (کشت خالص نخود در سال­های اول و دوم کمترین مقدار پروتئین را دارا بود، در سال اول 06/8 و در سال دوم 72/9 درصد برآورد شد) (جدول 5). همچنین در این آزمایش نتیجه گرفته شده که علاوه بر سوپر جاذب به­عنوان یک عامل مدیریت زراعی عوامل دیگری مانند انتخاب گیاه زراعی (نوع و ترکیب مناسب از آن)، سیستم کشت مخلوط و عامل سال می­تواند در بهبود کیفیت علوفه (از بُعد پروتئین) مؤثر خواهند بود، به­عبارتی مدیریت صحیح مزارع با کاربرد عواملی مانند هیدروژل­ها می­توانند گامی در جهت افزایش کیفیت علوفه برای تغذیه بهتر دام­ها محسوب شود. سنگول (2003) در بررسی کشت مخلوط غله×لگوم نشان داد که افزایش عملکرد ماده خشک و کیفیت علوفه به نسبت افزایش تراکم لگوم در کشت مخلوط ایجاد خواهد شد که این نتایج بیانگر صحت نتایج حاضر است. همانند تغییرات درصد پروتئین نخود، پروتئین جو نیز متأثر از تیمارهای مورد استفاده بود. فاکتورهای سال، سوپر جاذب، اجزای مخلوط و اثر متقابل آنها این متغیر کیفی را تحت تأثیر قرار دادند (جدول 5). عامل سال نشان داد که غلظت 98/4 درصدی از سال دوم و 51/4 درصدی از سال اول به دست می‌آید (شاخص آماری درصد، اختلاف 43/9 را نشان داد که بیانگر برتری سال دوم در ارتباط با افزایش کیفیت علوفه جو نسبت به سال اول است). نتایج، بیانگر افزایش غلظت پروتئین به‌ازای افزایش سهم جزء لگوم (نخود) بود. به­عبارتی از نسبت 25 به 50، 75 و 100 درصد لگوم، میزان پروتئین نیز در دو سال آزمایش به ترتیب افزایش یافت، به­طور مثال ترکیب 25×100 در سال اول و دوم دارای 32/4 و 88/4 پروتئین بود. همچنین ترکیب 50×100 در سال اول و دوم به ترتیب دارای 99/5 و 12/6 درصد پروتئین و ترکیب 75×100 در سال اول و دوم دارای 54/6 و 55/6 درصد پروتئین بود (کشت خالص جو در سال‌های اول و دوم دارای 67/4 و 23/5 درصد که همواره این مقدار در دو سال آزمایش نسبت به ترکیب 25×100 برتری داشت). به تناسب افزایش سطح مصرف پلیمر، غلظت پروتئین نیز بیشتر شد که از جمله دلایل افزایش پروتئین ناشی از مصرف سوپرجاذب را احتمالاً می­توان به اثر مثبت آن در جذب رطوبت نسبت داد، زیرا نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که با افزایش تدریجی سهم این ماده، پروتئین جو نیز افزایش می­یابد (جدول مقایسه میانگین­ها). بنابراین اختلاف به‌دست‌آمده را می­توان به تفاوت در میزان مصرف سوپر جاذب، همزیستی غله با لگوم (نخود) یا به­عبارتی نوع گیاه زراعی و نیز شرایط اکولوژیکی متفاوت در دو سال آزمایش نسبت داد، این نتایج توسط در ارتباط با مصرف کود جاذب رطوبت (کمپوست) مورد تأیید قرار گرفته است (Daraei Mofrad et al., 2018). در مخلوط لگوم و غله (شبدر/جو) نتیجه گرفته شد (Ross et al., 2004) که افزایش سهم لگوم منجر به بهبود کیفیت علوفه خواهد شد که این نتیجه مؤید نتایج آزمایش حاضر است.

درصد الیاف نامحلول در شوینده‌های خنثی (NDF) نخود و جو

تجزیه واریانس مرکب داده‌ها (جدول 3) نشان داد که الیاف موجود در علوفه تغییر قابل توجهی در برابر عوامل مورد مطالعه نشان می­دهند. الیاف علوفه به تناسب افزایش سطح سوپر جاذب در دو سال کاهش یافت به­طوری­که تیمار شاهد (عدم مصرف سوپر جاذب) در دو سال آزمایش بیش از سایر سطوح مصرف پلیمر، NDF علوفه را افزایش داد (درسال اول معادل 63/27 و سال دوم 02/29 بود که بین این دو میانگین، اختلاف 78/4 درصدی محاسبه شد). مصرف 50 و 100 کیلوگرم هیدروژل مورد استفاده، NDF علوفه را در سال اول و دوم به­ترتیب به 45/26، 84/27، 76/24 و 14/26 تغییر دادند که بین مصرف 50 کیلوگرم در سال­های اول و دوم اختلاف 99/4 درصدی برآورد شد. همچنین، این اختلاف با مصرف 100 کیلوگرم سوپر جاذب و در سال­های اول و دوم معادل 27/5 درصد بود). نتایج حاصل از مقایسه میانگین­ها بیانگر کاهش درصد الیاف در علوفه و از طرفی تأثیر عامل سال بر این جزء کیفی علوفه بود (همان­طور که قبلاً اشاره شد سال دوم سبب افزایش درصد خشبی­شدن علوفه شد). علی‌رغم ارتباط متناقض بین درصد پروتئین و خشبیت علوفه در اکثر مطالعات، این دو جزء کیفی در آزمایش حاضر از ارتباط مستقیمی برخوردار بودند، به­عبارتی با افزایش درصد پروتئین، مقدار الیاف در علوفه نیز افزایش یافت در حالی­که در جزء غله (جو) این ارتباط معکوس بود، بنابراین می­توان چنین استنباط کرد که احتمالاً ساختار فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی گیاه نخود (رقم سارال) الیاف بخش رویشی را متأثر نموده است. در این آزمایش می­توان نتیجه گرفت که احتمالاً فراهم‌شدن رطوبت توسط سطوح مختلف سوپر جاذب عاملی در راستای افزایش سنتز مواد فتوسنتزی بوده و اثر قابل توجهی بر افزایش توانایی گیاه در ارتقای کیفیت (کاهش درصد الیاف) داشته است. هچنین استنباط شد که لگوم متأثر از سوپر جاذب علاوه بر جذب کافی رطوبت، مواد غذایی و حتی نور را در کانوپی مخلوط بهتر از کشت خالص (تک‌کشتی) جذب کرده و از این طریق کیفیت علوفه را بهبود داده است. از طرفی به­نظر رسید که اثرات غیر مستقیم سوپر جاذب بر ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک (مانند pH، فراهمی عناصر غذایی به­ویژه نیتروژن) احتمالاً عامل دیگری برای بهبود کیفیت علوفه بوده است. بنابراین باتوجه‌به نتایج این آزمایش می­توان بیان داشت که عملیات اگروتکنیکی (تیمارهای مورد استفاده) برای رشد لگوم، محیط مناسبی را ایجاد کرد و رشد و نمو آن را به حد مطلوب رسانده و از این طریق نتیجه گرفته می­شود که اصول اکولوژیکی در عملیات کشاورزی را می­توان با کاربرد مناسب نهاده‌ها ایجاد کرد. بر این ‌اساس در مخلوط ماشک×جو×کمپوست به­عنوان عامل جاذب رطوبت نشان دادند که گیاهان رشدیافته در سایه بیش از آفتاب به ازای هر واحد از عناصر غذایی جذب می­کنند (Daraei Mofrad et al., 2018) که این نتایج مؤید نتایج آزمایش حاضر است. این محققین نشان دادند که جذب عناصر و سهم آنها در کیفیت محصول کاملاً تحت تاثیر عوامل اکولوژیکی متعدد (بارش، دما و تابش) هستند که ممکن است این عوامل حتی دارای اثرات متضاد نیز باشند، اما به­دلیل تغییر در ظرفیت جذب (آب، عناصر غذایی، نور و غیره) پوشش گیاهی و نیز خاک، این عوامل تا حدی قابل کنترل بوده و تولید کمی و کیفی علوفه فقط ناشی از مصرف سوپر جاذب نیست. همچنین در ارتباط سطوح مختلف مخلوم لگوم×غله در مقایسه با کشت خالص آنها، برتری کشت مخلوط نسبت به خالص از بُعد درصد الیاف مورد تأئید قرار گرفته است
 (Armstronmg et al., 2008). همانند جزء لگوم (نخود)، فاکتورهای مورد مطالعه (سال، سوپر جاذب، کشت مخلوط) و برهمکنش آنها بر این متغیر کیفی اثر قابل توجهی داشتند (P<0.01)، لازم به ذکر است که اثر متقابل سه گانه سال×سوپر جاذب× کشت مخلوط بر الیاف این گیاه معنی دار نشد (P>0.05) (جدول 3). در بررسی اثر متقابل سوپر جاذب×کشت مخلوط، نیز کمترین علوفه از عدم مصرف سوپر جاذب (شاهد) در تمام سطوح کشت مخلوط به دست آمد. اما، به تناسب افزایش مصرف سوپر جاذب از 50 به 100 کیلوگرم در هکتار، مقدار الیاف موجود در بخش رویشی جو نیز کاهش یافت (جدول 4). به­طور مثال در مقایسه ترکیب بذری 25×100 چهار سطح مصرف سوپر جاذب (شاهد، 50، 75 و100 کیلوگرم درهکتار) به­ترتیب 66/55، 63/53، 52/51 و 56/49 درصد الیاف، تعیین شد، که نشان­دهنده افزایش کیفیت علوفه می­باشد، این وضعیت در تمام سطوح متقابل فاکتورهای مورد بررسی مشاهده گردید. همچنین به­منظور تشریح بهتر نتایج بدست آمده در ارتباط با درصد NDF جو متأثر از تیمارهای مورد مطالعه می­توان به مقایسه نسبت 100:100 تحت تأثیر مصرف 75 و 100 کیلوگرم در هکتار سوپر جاذب اشاره داشت و اختلاف 22/11 درصدی محاسبه شده نشان داد که افزایش کیفیت علوفه جو از مصرف بالاترین سطح سوپر جاذب می­باشد. همچنین استنباط شد که اختلاف ناشی از سهم بذر نخود سبب تغییر در درصد الیاف علوفه جو می­گردد، به­طوری­که کمترین درصد خشبی بودن علوفه در بیشترین سهم بذر نخود مشاهده شد و به­عبارتی نتایج حاکی از این بود که مصرف هیدروژل (بر اساس میزان کاربرد در واحد سطح) از 50 به 75 و 100 کیلوگرم در هکتار باعث ایجاد نوسان درکیفیت علوفه می­گردد و به­عبارتی تغییرات NDF از روند مشخصی برخوردار می­باشد (این روند در دو سال آزمایش مشابه بود) از طرفی مصرف سوپر جاذب در خاک با توجه به قابلیت این عامل در جذب رطوبت و نیز قابلیت دسترسی آن توسط گیاه به همراه انحلال برخی عناصر غذایی مانند نیتروژن می­تواند در رشد رویشی گیاهان مورد آزمایش، سایه اندازی، لطافت اندام­هایی هوایی و در نتیجه کاهش الیاف موجود در آن­ها شده و با افزایش مصرف سوپر جاذب احتمالاً رقابت درون گونه ای (بین گیاهان مخلوط) کاهش یافته و از این طریق با توجه به اختلافات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و نیازهای اکولوژیکی دو گیاه (نخود و جو به عنوان جزء مخلوط باریک برگ) درصد الیاف کاهش یافته و علاوه بر ساختار گیاهان مورد آزمایش، سوپر جاذب احتمالاً سبب کاهش تنش­های محیطی (کمبود رطوبت) شده و از این طریق با تغییر ساختار سلولی گیاهان منجر به کاهش درصد الیاف شده است. در مخلوط غله/لگوم (ذرت:شبدر برسیم:ماشک گل خوشه­ای) نشان دادند که کشت مخلوط در مقایسه با تک کشتی، باعث کاهش NDF خواهد شد، این نتایج مؤید نتایج آزمایش حاضر می­باشد (Javanmard et al., 2016). همچنین، در تأیید نتایج حاضر، سیستم­های زراعی با مدیریت مواد آلی (از جمله سوپر جاذب) با تغییر شرایط فیزیکی، زیستی و شیمیایی خاک در راستای تولید مطلوب گیاهان زراعی عمل کرده و این دیدگاه کشاورزی منجر به ایجاد کنترل بهتر خاک، تولید عناصر غذایی مورد نیاز گیاه و در نتیجه تغذیه دام و انسان خواهد شد (Stockdale et al., 2001). از طرفی جذب عناصر غذایی در خاک ناشی از مصرف سوپر جاذب باعث کاهش مصرف نهاده­های شیمیایی به­عنوان یک جزء مهم در عملیات زراعی می­گردد، بر این اساس محققین به کاهش رقابت غله×لگوم در کشت مخلوط با سایر عوامل جاذب رطوبت بر قابلیت جذب و تخلیه متعادل عناصر غذایی تکیه دارند (Coyne & Thompson, 2006; Zhang et al., 2013).

جدول 5- مقایسه میانگین برهم‌کنش سال، سوپر جاذب و کشت مخلوط بر صفات مورد مطالعه در دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398 (دانکن 1 و 5 درصد)

Table 5. Mean comparisons of year, superabsorbent and intercropping interaction on studied traits in two years cropping 2018-19 and 2019-20 (Duncan 1 and 5%)

تیمارها با حروف مشابه بیانگر یک کلاس آماری هستند، Y1= سال اول زراعی.

Treatments with similar letters showing a statistical class, Y1= First cropping year.

ادامه جدول 5- مقایسه میانگین برهم‌کنش سال، سوپر جاذب و کشت مخلوط بر صفات مورد مطالعه در دو سال زراعی 98-1397 و 99-1398 (دانکن 1 و 5 درصد).

Table 5 continues. Mean comparisons of year, superabsorbent and intercropping interaction on studied traits in two years cropping 2018-19 and 2019-20 (Duncan 1 and 5%).

تیمارها با حروف مشابه بیانگر یک کلاس آماری هستند، Y2= سال دوم زراعی.

Treatments with similar letters showing a statistical class, Y2= Second cropping year.

نتیجه­ گیری کلی

نتایج حاصل از داده های این آزمایش نشان داد که سیستم کشت مخلوط افزایشی نخود و جو علوفه‌ای با پلیمر سوپر جاذب سبب بهبود تولید علوفه شده و از طرفی کیفیت آن را نیز باتوجه‌به بهره‌برداری مطلوب از منابع تولید در مقایسه با کشت خالص (تک کشتی) افزایش می­دهد. بنابراین، بر اساس نتایج آزمایش حاضر، استنباط شد که عامل جاذب رطوبت در شرایط دیم خرم‌آباد و باتوجه‌به اقلیم منطقه در جهت اصلاح الگوی کشت با افزایش تنوع گیاه در واحد سطح (کشت مخلوط) می­تواند فرضیه کشاورزی ارگانیک را تقویت نموده و از حداقل بارش در شرایط دیم، در راستای تولید علوفه که نقش مهمی در تعلیف دام منطقه دارد استفاده بهینه کرد.

REFERENCES

1. Armstrong, K.L., Albrecht, K.L., Lauer, J.G., & Riday, H. (2008). Intercropping corn with lablab bean, velvet bean, and scarlet runner bean for forage. Crop Science. 48: 371-379.
2. Asgharipour M., & Rafiei M. (2011). Effect of different organic amendments and drought on the growth and yield of basil in the Advances in Environmental Biology, 5(6).
3. Azizi, Kh., Daraeimofrad, A. r., Nasiri, B., & Feizian, M. (2018). Study of efficiency indices in sole cropping and intercropping of broad leaf vetch (Vicia narbonensis) and barley (Hordeum vulgare L.) in affected to compost. Iranian Journal of Field Crop Science, 49(2): (1-9).
4. Badgley, C., Moghtader, J., Quintero, E., Zakem, E., Jahi Chappell, M., Avilés-Vázquez, K., Samulon, A., & Perfecto, I. (2007). Organic agriculture and the global food supply. Renewable Agriculture and Food Systems, 22(2); 86-108.
5. Coyne, M.S., & Thompson, J. A. (2006). Math for soil scientists. pg. 176-190 and 199-208. Thomson Delmar Learning, Clifton Park, N.Y.
6. Daraei Mofrad, A. R. Azizi, Kh., & Heidari, S. (2010). Evaluation of yield and yield components of seed with determination of degree of utility in two systems of monoculture and intercropping barley (Hordeum vulgare L.) with narbon bean (Vicia narbonensis L.) under interference and control of weeds in climate conditions of iran. Research On Crops, 11(2): 260-277.
7. Daraeimofrad, A. R., Azizi, Kh., Feizian, M., & Nasiri, B. (2018). Study of effect of agrotechnical activities in cereal-legume intercropping and agro climatic consequences of climate changes to it^'s. Ph.D assertion. Agronomy branch, Agroecology, Lorestan University, Agricultural and natural resources Faculty, pp 213.
8. Hosseinzadeh, S., Jahan, M., Nassiri Mahallati, M., & Haj Mohammadnia Ghalibaf, K. (2018). Effect of intercropping replacement ratios of maize (Zea mays) and bean (Phaseolus vulgaris L.) on yield and nitrogen use efficiency indices. Iranian Journal of Field Crop Science, 20(4): 267-287.
9. Islam, M.R., Xue, X., Mao, S., Ren, C., Eneji, A.E., & Hu, Y. (2011). Effects of water-saving superabsorbent polymer on antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation in oat (Avena sativa) under drought stress. Journal of Scienceof Food and Agriculture, 91: 680-686.
10. Javanmard, A., Rostami, A., Nouraein, M., & Gharekhan, G. H. (2016). Agronomical, ecological and economical evaluation of wheat-chickpea intercropping under rainfed condition of Maragheh. Journal of Sustainable Production and Agricultural Science, 26: 1.
11. Khodadadi Dehkordi, D., Kashkuli, H., & Shamsnia, S.A. 2013. Evaluation of deficit irrigation and superabsorbent hydrogel on some growth factors of SCKaroun701 corn in the climate of Khuzestan. Journal of Advances in Environmental Biology. 7(4): 527-534.
12. Malezieux, E. Crozat, Y. & Dupraz, C. (2009). Mixing plant species in cropping systems: Concepts, tools and models: A review. Agronomy for Sustainable Development, 29, pp. 43–62.
13. Marer, S. B., Lingaraju, B.S., & Shashidhara, G.B. (2007). Productivity and economics of maize and pigeonpea intercropping under rainfed condition in northern transitional zone of karnataka. Journal of Agriculture Science, 20(1): 1-3.
14. Moatali, A. (2013). Examine the effect of peanut and pearl millet intercropping system on yield, yield components and weed control. Master's thesis, Faculty of Agriculture, University of Zabol.
15. Rosales, M. A., Ocampo, E., Rodriguez-Valentin, R., Olvera-Carrillo, Y., Acosta-Gallegos, J. & Covarrubias, A. A. (2012). Physiological analysis of common bean (Phaseolus vulgaris) cultivars uncovers characteristics related to terminal drought resistance. Plant Physiology and Biochemistry. 56: 24-34.
16. Ross, S. M., King, J. R., O^/Donovan, J. T., & Spaner, D. (2004). Forage potential of intercropping berseem clover with barley, oat, or triticale. Agronomy Journal, 10: 2134.
17. Salama, H. S. A. (2015). Interactive effect of forage mixing rates and organic fertilizers on the yield and nutritive value of berseem clover (Trifolium alexandrinum ) and annual ryegrass (Lolium multiflorum Lam.). Agricultural Sciences, 6, 415-425.
18. Sengul, S. (2003). Performance of some forage grasses or legumes and their mixtures under dryland condition. European Journal of Agronomy, 19: 401-409.
19. Shekari, F., Javanmard, A., & Abbasi, A. (2015). Effects of super-absorbent polymer application on yield and yield components of rapeseed (Brassica napus). Notulae Scientia Biologica, 7(3): 361-366.
20. Stockdale, E. A., Lampkin, N. H., Hovi, M., Keating, R., Lennartsson, E. K. M., Macdonald, D. W., Padel, S., Tattersal, F. H., Wolf, M. S., & Watson, C. A. (2001). Agronomic and environmental implications of organic farming systems. Advances in agronomy, 70: 261-327.
21. Tohidi-Moghadam, H.R., Shirani-Rad, A.H., Nour-Mohammadi, G., Habibi, D., Modarres-Sanavy, S.A.M., MashhadiAkbar-Boojar, M., & Dolatabadian, A. (2009). Response of six oilgrain rape genotypes to water stress and hydrogel application. crop. Goiania, 39(3): 243-250.
22. Yui, N., Mrsny, R. J., & Park, K. (2004). Reflexive polymers and hydrogels understanding and designing fast responsive polymeric systems, CRC PRESS, Washington, D.C.
23. Zhang, X. Huang, G. Bian, X., & Zhao, Q. (2013). Effects of root interaction and nitrogen fertilization on the chlorophyll content, root activity, photosynthetic characteristics of intercropped soybean and microbial quantity in the rhizosphere. Plant, Soil and Environment, 59: 80–88.