منوي اصلي



الگوی کشت مضاعف و عملکرد گیاهان زراعی
امتیاز کاربران به این مطلب: / 11
ضعیفعالی 

الگوی کشت مضاعف و عملکرد گیاهان زراعی

سیستم های زراعی در واقع نوعی معماری زمانی مکانی عوامل تولید می باشند که در آنها گیاهان زراعی به نحوی استقرار می یابند که علاوه بر استفاده بهینه از نهاده های طبیعی و مصنوعی، یا به وجود آوردن واکنشهای متقابل دوگانه و چندگانه نهایتاً باعث بهبود بهره وری در ساختار سیستم زراعی خواهند شد. الگوی کشت مضاعف در حقیقت نوعی تناوب درزمان است که با فشرده تر کردن تولید محصولات زراعی ضمن اجرای تنوع در کشت باعث افزایش بهره وری از زمین، کارگر و سرمایه ثابت نیز خواهد شد.

کشتهای دوگانه (ویا سه گانه ) را بسته به شرایط محیطی و زراعی اساساً به سه گروه دانه ای دانه ای ( که درآن ارقام هر دو گیاه معمولاً زودرس هستند)، دانه ای علوفه ای ( که معمولاً گیاه دانه ای رقم پر محصول و دیررس بوده ولی گیاهان علوفه ای زودرس و با تعداد چین کم می باشند.) و علوفه ای علوفه ای ( که امکان اجرا در عرضهای جغرافیایی بالا رانیز دارد ) طبقه بندی می کنند. در بسیاری از مناطق زراعی مسئله مهم درکشت دوگانه، زمان احتمالی وقوع اولین یخبندان زمستانه و خسارت ناشی از آن برای گیاهان دانه ای تابستانه می باشد . در پژوهشی با مقایسه سیستم کشت مضاعف نخود- گندم (بقولات- غله ) ، برنج جو(غله غله ) و ذرت علوفه ای گراس علوفه ای (علوفه علوفه ) اظهار شده که تولید ناخالص سیستم علوفه علوفه از سایر الگوهای کشت بیشتر و سیستم غله غله از همه کمتر بوده است. درعین حال، همین ترتیب در مورد میزان کل تنفس گیاهی (شاخصهای فیزیولوژیکی ) نیز صادق بود. به طوریکه بیشترین تولید خالص را سیستم علوفه علوفه و کمترین را سیستم غله غله دارا بودند.اما در مقابل بیشترین میزان تولیددانه در سیستم غله غله دیده شد (کویی زومی و همکاران، 1990).

واقعیت این است که در بهره وری الگوهای کشت مضاعف، گیاهان علوفه ای نقش مهمی در خصوص افزایش کل تولید محصولات زراعی دارا می باشند. زیرا این گیاهان هم از ضریب جذب نور(به دلیل سطح برگ بیشتر ) و هم از ضریب تبدیل نور به ماده خشک بالاتری برخوردار می باشند. براساس برخی نتایج به ازای هر واحد نور جذبی، بقولات 1 گرم، غلات 5/1-3/1 گرم و گیاهان علوفه ای 3/2 -2 گرم ماده خشک تولید کرده اند. بنابراین بدیهی است که ورود یک گیاه علوفه ای در سیستم کشت دوگانه، تولید ماده خشک و کارآیی استفاده از نور خورشید و نیز تبدیل نور به ماده خشک کل سیستم را افزایش خواهد داد.

دریک مطالعه انجام شده برروی اثرات متقابل عوامل محیطی ( نور-حرارت) و نحوه رشد گیاهان زراعی ذرت و چاودار در کشت دوگانه، نکته جالبی مورد توجه قرارگرفته است (تولنار و همکاران، 1992). مطلب این است که اگرچه حداکثر تجمع ماده خشک ذرت در شهریور ماه بوده ولی جذب بیش از 80% نور خورشید توسط ذرت در اواسط تیر ماه صورت می گرفته است. لذا در چنین شرایط طبیعی است که بخش عمده ای از نور خورشید توسط گیاهان ذرت درالگوی تک کشتی مورد استفاده قرار نخواهد گرفت. از آنجا که تجمع ماده خشک در چاودار زمستانه عمدتاً در اوایل فروردین تا اواسط خرداد ماه صورت می گیرد، لذا توزیع زمانی تولید فیتوماس در چاودار می تواند مکمل تولید فیتوماس ذرت در قالب یک الگوی کشت مضاعف باشد. در عمل نتایج حاصله جالب توجه بود، به طوریکه حداکثر فیتوماس سالانه در توالی کشت مضاعف چاودار ذرت بیشتر از شرایط تک کشتی ذرت بود. اما مجموع ماده خشک تولیدی در توالی کشت دوگانه از مجموع ماده خشک هر کدام از تک کشتیهای چاودار و ذرت کمتر می باشد. زودرس بودن یک یا هر دو رقم گیاهان فوق ویا احتمالاً اثرات آللوپاتیک چاودار بر ذرت(برای رفع آن یک دوره آیش 2 تا 3 هفته ای بین دوکشت متوالی پیشنهاد شده است) از دلایل این تفاوت می باشند.

باید توجه داشت که نوع کاربرد و اهداف حضور گیاهان علوفه ای نیز بر کل تولید محصول زراعی تأثیر گذار خواهد بود. برای مثال زمانیکه گیاهان علوفه ای ارزن مرواریدی ، ارزن دم روباهی، سورگوم علوفه ای و شلغم علوفه ای به ترتیب با اهداف قصیل، هیلاژ ، سیلاژ و چرا به عنوان گیاهان کشت دوم پس از گندم زمستانه و جو کشت شدند، دیده شد که سورگوم علوفه ای پس از گندم بیشترین علوفه تر و ماده خشک را تولید کرد. با اینکه درصد پروتئین این گیاه از سایر گیاهان علوفه ای کمتر بود، ولی به علت عملکرد بالای ماده خشک تولیدی، کل عملکرد پروتئین درواحدسطح آن نیز از سایر گیاهان علوفه ای بیشتر گردید. همچنین شلغم علوفه ای به علت نسبت بالاتر سطح برگ ، بیشترین درصد علوفه برگی و قابلیت هضم ماده خشک را در مقایسه با سایر گیاهان دارا بود. مزیت مهم شلغم علوفه ای نسبت به سایر گیاهان علوفه ای یکساله تابستانه، امکان مصرف مستقیم آن توسط دام و فراهمی علوفه تازه در اوایل تابستان می باشد.

جدول 7 : اثرالگوی کشت مضاعف برعملکرد و اجزای عملکرد گیاهان دانه ای

گیاه اول

گیاه دوم (دانه ای)

عملکرد بذر (بوشل در ایکر)

تراکم گیاهی (1000 در ایکر)

روز تا گلدهی (تعداد)

جو

(علوفه )

ذرت

کلزا

سورگوم

سویا

2416

107

4041

1316

41

240

73

136

46

36

57

42

گندم

(دانه )

ذرت

کلزا

سورگوم دانه ای

سویا

1350

335

906

701

41

288

70

128

46

34

61

40

[منبع: مومار و مادر، 1991].

استفاده از ارزنها به علت کوتاهی دوره رشد و همچنین درصد بالاتر پروتئین در مقایسه با سورگوم برای مناطقی که فاصله زمانی محدودی بین دو کشت متوالی دارند، به شرط اقتصادی بودن، مناسب خواهد بود. چنین شرایطی برای گیاهان دانه ای نیز وجود دارد. به طوریکه سورگوم دانه ای و سویا پس از جو علوفه ای و گیاه کلزاپس از گندم دانه ای بیشترین عملکرد بذری راتولید کردند.(جدول 7)

همانند وضعیت تناوب، در شرایط کشت مضاعف نیز پویایی عملکرد گیاهان ذرت و سورگوم در منابع مختلف ، متفاوت بیان شده است. برای نمونه دیده شده عملکرد گندم در کشت مضاعف شدیداً تحت تأثیرگیاه اول قرار گرفت به طوریکه بیشترین عملکرد دانه گندم به ترتیب پس از گیاهان سویا، آفتابگردان، ذرت و سورگوم حاصل شده است. حجم زیاد ترکیبات کربنی بقایای سورگوم عامل اصلی پایین بودن عملکرد گندم پس از این گیاه بیان شده است (سنفورد و همکاران، 1986). در خصوص چگونگی تأثیرگذاری این ترکیبات کربنی، دلایل و استدلالهای متفاوتی ارائه شده است. برای نمونه اظهار شده حجم زیاد بقایای گیاهی و ریشه سورگوم، فعالیت زیاد میکروارگانیسم های خاک را به دنبال خواهد داشت که این وضعیت به نوبه خود منجر به بلوکه شدن عناصر غذایی و کودهای معدنی برای گیاهان پس از سورگوم خواهد شد. از سایر عوامل مؤثر در کاهش عملکرد گندم پس از سورگوم می توان به ترشح مواد نامطلوب از ریشه های فعال یا طی فرایند تجزیه بقایا از یکسو و تخلیه شدید عناصر غذایی و رطوبت خاک از سوی دیگر اشاره نمود(چاندرا، 1990).

 

شکل 8

بنابراین به نظر می رسد که انتخاب گیاه دوم در توالی کشت دوگانه از اهمیت خاصی برخوردار باشد. با توجه به شکل 8 مشاهده می شود که گیاهان مختلف، رفتار متفاوتی در رابطه با نوع گیاه اول از خودنشان داده اند. برای مثال عملکرد تک کشتی سورگوم دانه ای و علوفه ای کمتر از عملکرد آنان در کشت مضاعف با چاودار ولی بیشتر از شرایط کشت مضاعف پس از یولاف می باشد. در مقابل عملکرد تک کشتی ذرت سیلویی و دانه ای بیشتر از شرایط کشت دوگانه است. براین اساس از آنجا که گیاهان علوفه ای به علت ویژگیهایی همچون پنجه زنی از انعطاف پذیری بیشتری نسبت به گیاهان دانه ای در شرایط نامساعداقلیمی (به ویژه سرمای زودرس) برخوردار می باشند، لذا استفاده از این گیاهان ارجحیت بیشتر و ریسک پذیری کمتری در الگوهای کشت مضاعف خواهد داشت.

جدول 8 : عملکرد دانه و کارآیی استفاده از منابع درچند الگوی مختلف توالی گیاهان زراعی

 

ی

عملکرد دانه (kg/ha)

 

ییی

ییی

گیاه اول

گیاه دوم

ماش خردل

ذرت- خردل ارزن

- گندم

بادام زمینی گندم سویا

گندم نخود گندم

لوبیا- گندم

712

1351

3014

759

1012

1973

2946

2230

1829

3665

3585

3260

3219

2977

200

205

198

231

229

253

253

9/54

1/56

2/54

2/63

7/62

3/69

3/69

7/14

5/15

7/33

8/18

6/18

5/20

4/23

 

کارآیی استفاده از زمین = مجموع تعداد روزهای حضور گیاهان زراعی در تناوب تقسیم بر 365.

کارآیی تولید = مجموع تولید گیاهان در تناوب تقسیم بر مجموع تعداد روزهای حضور گیاهان درتناوب. [منبع : تومار و تیوار، 1990].

 

معمولاً معیارها و شاخص های زراعی متنوعی برای مقایسه الگوهای کشت مضاعف درآزمایشات زراعی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از این شاخص ها در جدول8 ، که مقایسه ای بین چند الگوی تناوبی کشت دوگانه می باشد، ارائه شده است. براساس جدول، بیشترین عملکرد گندم به ترتیب پس از گیاهان ارزن ، بادام زمینی، سویا، نخود و لوبیا به دست آمده است. در همین شرایط بیشترین و کمترین عملکرد دانه به ترتیب مربوط به الگوی کشت مضاعف ارزن- گندم و خردل ماش است؛ دراین خصوص هرچند که کشت مضاعف ارزن- گندم کارآیی استفاده از زمین کمتری نسبت به الگوی کشت مضاعف سویا گندم دارا است ( به علت کوتاه تربودن دوره رشد ونمو ارزن نسبت به سویا) اما در عوض کارآیی تولید آن بیشتر می باشد. به عبارت دیگر این تناوب درمدت زمان کمتر محصول بیشتری تولید کرده است ( اگرچه بخشی از این بهبود در کارآیی تولید مربوط به کاربرد کود نیتروژنه در غلات می باشد).

در بین گیاهان زمستانه مطلوب برای الگوی کشت مضاعف، علاوه بر گندم، اخیراً کلزا نیز به عنوان جانشین مناسب گندم مطرح شده است. دراین خصوص و به منظور اقتصادی شدن کاشت آن در سیستم های کشت دوگانه توصیه شده که ارقام کلزا بایستی خصوصیاتی همچون توانایی سازگاری به تغییرات فصلی و شرایط اقلیمی، مناسب بودن مدت زمان رشد ارقام با فصل رشد منطقه و قیمت مناسب محصول را دارا باشند. از دیگر مزایای ورود کلزا به سیستم تناوبی غلات، کاهش بیماری پاخوره غلات در مقایسه با شرایط تک کشتی گندم می باشد. درهمین رابطه با مقایسه کشت مضاعف کلزای بهاره گندم زمستانه با یولاف بهاره گندم زمستانه اظهار شده که معیارهای وزن خشک ، سطح برگ و تعداد ساقه بیشتری در کاشت زودتر (درمقایسه با کاشت دیرتر) گندم پس از کلزا نسبت به توالی گندم پس از یولاف به دست آمد. این روند زمانیکه کود نیتروژنه زیادتری نیز مصرف گردید، همچنان باقی بود. به علاوه، عملکرد دانۀ گندم پس از کلزا در هر دو تاریخ کاشت، بیشتر از عملکرد آن پس ازیولاف بود. نتیجه اینکه اختلاف در خصوصیات گیاهی و نوع عناصر مورد نیاز در محل توسعه ریشه ها از عوامل مهم مزیت توالی کلزا- گندم نسبت به توالی یولاف گندم بوده است(توماس و همکاران، 1990).

در آزمایش کشت مضاعف سورگوم پس از کلزا و گندم که توسط محققین انجام گردید، مشاهده شد که کلزا نسبت به گندم تأثیر مطلوبتری بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم داشت(جدول9). هرچند که شاخصهای وزن خشک کل گیاه، وزن خشک برگ و وزن خشک ساقه در کشت مضاعف کلزا- سورگوم بهتر از شرایط کشت مضاعف گندم- سورگوم بود ولی در مقابل نسبت وزن خشک برگ به وزن خشک کل گیاه و نسبت وزن خشک برگ به وزن خشک ساقه برای کشت مضاعف گندم- سورگوم بهتر از کلزا سورگوم بود. به طور مشابه جدول 10نتایج عملکرد ذرت علوفه ای را در الگوی کشت مضاعف پس از گندم و کلزا نشان می دهد. براین اساس هرچند که عملکرد مادۀ خشک ذرت علوفه ای تحت تأثیر گیاه قبلی در الگوی مضاعف قرار نگرفته ولی برخی اجزای عملکرد این گیاه تحت تأثیر نوع گیاه قبلی قرار گرفته است.

 

 

 

جدول 9 : عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم علوفه ای در سیستم کشت مضاعف

 

الگوی کشت

وزن خشک کل گیاه (g.m2)

وزن برگ (g.m2)

وزن ساقه (g.m2)

نسبت وزن برگ به کل

نسبت وزن ساقه به کل

کلزا- سورگوم علوفه ای

گندم- سورگوم علوفه ای

a1479

b1010

a3/354

b287

a1185

b 7/732

a24/0

b27/0

a66/0

a65/0

 

[منبع : آینه بند، پایان نامه دکترا ، 1378].

جدول 10 : عملکرد و اجزای عملکرد ذرت علوفه ای در سیستم کشت مضاعف

 

الگوی کشت

وزن خشک کل (g.m2)

وزن برگ (g.m2)

وزن ساقه (g.m2)

وزن بلال (g.m2)

نسبت وزن برگ به کل

نسبت وزن ساقه به کل

نسبت وزن بلال به کل

گندم ذرت علوفه ای

کلزا ذرت علوفه ای

a1195

a1213

a7/175

a7/185

b3/574

a7/448

b 3/413

a7/448

a15/0

a15/0

a48/0

a51/0

a34/0

a37/0

 

منبع : آینه بند، پایان نامه دکترا، 1378]

 

بنابراین هم نتایج آزمایشات قبلی و هم نتیجه حاصل از آزمایش محقق همگی بر این اصل کلی دلالت می کنند که واکنش نهایی (عملکرد مالی ) گیاهان مختلف زراعی در شرایط تک کشتی و توالی کشت دوگانه، متفاوت خواهد بود. اما وجود چنین تفاوت مشخصی را بین الگوهای کشت مضاعف و تناوبی با قاطعیت نمی توان بیان داشت. نتایج جدول* دلیلی بر این ادعاست. براساس جدول، میانگین عملکرد دانه سویا طی 6 سال آزمایش در شر ایط تک کشتی از میانگین عملکرد کشت مضاعف سویا، هم در شرایط آبیاری (3/41 در مقابل 5/32 بوشل در ایکر) و هم در شرایط دیم (18 در مقابل 2/9 بوشل در ایکر ) بیشتر می باشد. به علاوه در تناوب ذرت کشت مضاعف گندم سویا و تناوب سورگوم کشت مضاعف گندم سویا برای هر دوشرایط آبیاری و دیم نیز مشابه است. تغییرات میانگین عملکرد گندم در الگوهای تناوبی گندم- سویا، ذرت- کشت مضاعف گندم- سویا و توالی سورگوم کشت مضاعف گندم سویا نشان می دهد که بین حضور گندم در الگوی تناوبی یا الگوی کشت مضاعف با سویا، تفاوت مشخصی وجود ندارد. اما قطعاً حضور گندم در الگوی کشت مضاعف به لحاظ وجود برخی اثرات سودمند مانند استفاده فشرده تر از نهاده های ثابت (همچون ساختمان یا ماشین آلات) ، کاهش فرسایش خاک، بهبود جریان مالی مزرعه و افزایش سود خالص بهتر از شرایط تک کشتی آن خواهد بود. بایدتوجه داشت که بخشی از اختلافات موجود در شاخصهای مالی به جهت نوسانات قیمت محصولات و بخشی دیگر به دلیل واکنش گیاهان به الگوهای مختلف تناوبی در رابطه با میزان آب مصرفی به وجود آمده است.

 

برخی مشکلات رایج در الگوهای تناوبی در رابطه با عملکرد

به طور کلی تفاوت عملکرد گیاهان زراعی در الگوهای مختلف تناوبی را میتوان در نتیجه وجود مجموعه ای از عوامل بیولوژیکی مانند علفهای هرز، آفات و امراض و حتی رقابت و نیز عوامل غیربیولوژیکی منتج از اجزای تناوب همانند پویایی عناصر آلی و معدنی و ترکیبات شیمیایی (آللوپاتیک ) دانست. یک نمونه موفق از تأثیر تناوب بر پویایی عملکرد با بررسی توالی برنج گندم حاصل می شود. این توالی الگوی مهم کشت در کشورهای جنوب شرقی آسیا محسوب می شود. در بیشتر این کشورها کل تولید دانه (برای هر دو گیاه برنج و گندم) در نتیجه افزایش سطح زیرکشت، بهبود عملکرد(به دلیل معرفی ارقام پرمحصول)، مدیریت بهتر گیاهان زراعی ( به زراعی) ، آبیاری و در برخی موارد کمکها و یارانه های مالی دولتها بوده است. این دو گیاه اگرچه گیاهان اصلی الگوی تناوبی در این نواحی می باشند، اما تناوبهای دیگری همچون (1) برنج گندم، (2)برنج گندم- برنج- نیشکر (راتون)- گندم، (3) برنج براسیکای دانه ای یا علوفه ای نیشکر (راتون) – گندم ، (4) برنج براسیکای دانه ای یا علوفه ای گندم، (5)برنج گندم لوبیای چشم بلبلی / ذرت علوفه ای نیز با این گیاهان اجرا می شوند.

عوامل گوناگونی بر پویایی عملکرد گندم در شرایط تناوبی مؤثر می باشند. این عوامل مؤثر در نوسانات عملکرد به دو گروه بلندمدت یا بروزیابنده پس از چندسال و کوتاه مدت یا مشهود در یک فصل تناوبی تقسیم بندی می شوند . عمده ترین گروه عوامل بلندمدت شامل تخلیه عناصر ماکرو یا میکرو درخاک، تخلیه ذخیره آب آبیاری ، فرسایش خاک، تخریب ساختار خاک و افزایش فشار عوامل بیولوژیکی همچون علفهای هرز و آفات و بیماریها می باشند . از طرف دیگر مشکلات کوتاه مدت که عمدتاً محدود به فواصل زمانی بین برداشت برنج و کاشت گندم می باشند، شامل نگرانی از تأخیر در کاشت به موقع گندم( پس از برداشت برنج) و شرایط خاک است. طبیعی است که تأخیر در استقرار گیاه برنج در تناوب باعث بروز برخی مشکلات همچون طولانی شدن دورۀ رشد و حضور گیاه زراعی قبلی به دلیل شرایط نامطلوب آب و هوایی ویا استفاده از ارقام با طول دوره رشد زیاد، افزایش مدت زمان آماده سازی زمین پس از برداشت برنج جهت کاشت گندم، شروع بارانهای فصلی ، شرایط نامطلوب خاک برای آماده سازی زمین و مشکلات انسانی (کارگر فصلی) خواهد شد. علاوه بر موارد فوق، تأخیر در زمان کاشت می تواند باعث کاهش عملکرد به جهت تغییر نامطلوب دوره رشد گیاه زراعی در ارتباط با شرایط بازدارنده آب و هوایی همچون وجود دماهای زیاد یا کم در طی مراحل گلدهی و یا فراوانی یا عدم فراوانی رطوبت در مرحله جوانه زنی، گردد. لایه فشرده شدۀ خاک در نتیجه نشاکاری برنج نیز می تواند اثرات نامطلوبی بر رشد ریشه گیاه بعدی (به ویژه اگر به صورت دیم کاشته شود) داشته باشد. وجود این لایه فشرده احتمال بروز پدیده غرقابی شدن در زمان کاشت گندم را افزایش داده و با به تأخیر افتادن زمان آماده سازی زمین، جوانه زنی گندم نامطلوب خواهد شد.

همانطور که مورد انتظار است وضعیت آب موجود در خاک در زمان حضور برنج و گندم کاملاً متفاوت می باشد. اما مهم وضعیت آب در مرحله انتقالی است. این مرحله در حقیقت دورۀ عدم کاشت یا عدم حضور گیاهان زراعی در توالی است.(دورۀ بین برداشت برنج و کاشت گندم). بدیهی است مراحل آماده سازی زمین (مانند شخم) باید درزمانی آغاز شوند که سطح آب خاک (ناشی از حضور گیاه برنج) درناحیه ای پایینتر از عمق شخم قرارداشته باشد. همچنین بهترین شرایط برای جوانه زنی مطلوب گیاه گندم زمانی است که میزان آب خاک در لایه های بالایی بین 70% ظرفیت زراعی و 90% حالت اشباع باشد. باید توجه داشت حتی در صورت کاشت سایر گیاهان زراعی همچون ذرت، بادام زمینی و حبوبات همچنین مشکل نگران کننده در این الگوی تناوبی، وضعیت رطوبت خاک وزمان آمادگی برای کاشت گیاهان پس از مرحله انتقالی خواهد بود. در مجموع آن دسته از عواملی که باعث ناکارآمدی استفاده ازمنابع می شوند را می توان به دوگروه انتخاب نامناسب الگوی تناوبی و انتخاب نامناسب عوامل زراعی دسته بندی کرد. برخی از این مشکلات ویژه برنج، برخی ویژه گندم و برخی برای هر دو گیاه در تناوب برنج- گندم مشترک می باشند. برای نمونه، کمبود عناصر غذایی مشکلی مشترک محسوب می گردد. در ادامه دو مشکل کوتاه مدت همچون تأخیر در کاشت گندم وعملکرد پایین گندم در کشت سه گانه و یک مشکل بلندمدت که عبارتست از تخلیه غذایی خاک مورد بحث قرار می گیرند. [دکتر امیر آینه بند کتاب تناوب زراعی انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد 1384

 

 

پیش بینی آب و هوا