مقدمه

انتخاب محصولات زراعی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا نظیر کشور ایران، به دلیل شرایط خاص اقلیمی، کمبود آب و حساسیت خاک‌ها در مقابل فرسایش و تخریب از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین توسعه اقتصادی آن دسته از گیاهان مقاوم به خشکی که مواد شیمیایی با ارزشی را در جهت نیازهای انسان تامین می کنند می تواند در برنامه های آمایش سرزمین قرار گیرد. اسفرزه بعنوان یکی از اقتصادی‌ترین گیاهان موسیلاژدار می‌تواند جزء آن گروه از گیاهانی منظور گردد که دارای نیاز رطوبتی کم و مقاوم به خشکی است (ظاهور و همکاران، 2003 و کوچکی و همکاران، 2004).

 اسفرزه  (Plantago ovata) گیاهی است متعلق به تیرة بارهنگ (Plantaginaceae) ، گیاهی است یکساله و علفی، به ارتفاع 5 تا 25 سانتیمتر که پیکرة آن ازکرکهای نرمی پوشیده شده است. دانه اسفرزه مهمترین بخش از گیاه است که حاوی 10 تا 30 درصد موسیلاژ بوده و استخراج آن مقرون به صرفه است. اهمیت دانه اسفرزه ناشی از کمیت و کیفیت موسیلاژ موجود در لایه های پوست دانه است (آساف و همکاران، 1999 و ظاهور و همکاران، 2004). اسفرزه علیرغم اینکه سیستم ریشه‌ای ضعیف و سطحی دارد ولی در شرایط کم آبی نسبتا مقاوم می‌باشد و با 5 تا 6 آبیاری می تواند عملکرد قابل قبولی تولید نماید (ظاهور و همکاران، 2003 و پاترا و همکاران، 1999). در آزمایشی که به منظور بررسی واکنش عملکرد دو گونۀ دارویی اسفرزه Plantago ovata و  Plantago psyllium به رژیم های کم آبی در شرایط کشت ارگانیک انجام شد. فواصل آبیاری بر عملکرد دانه تأثیر معنی‌داری داشت و بیشترین عملکرد دانه در آنها به ترتیب در فواصل آبیاری 20 و 10 روز بدست آمد (کوچکی و همکاران، 2004). نجفی و همکاران (2001) نیز گزارش کردند که بیشترین مقدار عملکرد دانة اسفرزه با فاصله آبیاری 7 روز (12 نوبت آبیاری در طی فصل رشد)، حاصل شد در حالیکه در تحقیق کوچکی و همکاران (2004) مشخص شد که در اسفرزه بین تعداد دفعات آبیاری 4، 5 و 8 نوبت از لحاظ عملکرد دانه تفاوت معنی‌داری وجود نداشت. نتایج تحقیق گانپات و همکاران (1992) نشان داد که بین 4 و 5 نوبت آبیاری از لحاظ عملکرد دانة اسفرزه تفاوت معنی داری وجود نداشت. رضوانی مقدم (2001) در آزمایشی تأثیر چهار سطح آبیاری با فواصل 7، 14، 21 و 27 روز را روی عملکرد و اجزاء عملکرد اسفرزه  مورد بررسی قرار داد و گزارش کرد که رژیم های آبیاری در هر دو سال، ارتفاع بوته، تعداد سنبله در هر بوته و میزان ماده خشک و عملکرد دانه را تحت تاثیر قرار می دهد به طوریکه کاهش فواصل آبیاری اثر مثبتی روی این خصوصیات داشته و فاصله آبیاری 7 روزه بالاترین عملکرد را حادث شد.

استفاده از مواد قابل تجدید و طبیعی با منشاء آلی به همراه استفاده بهینه از کودهای شیمیایی، اهمیت زیادی در حفظ باروری، ساختمان و فعالیت بیولوژیکی، ظرفیت تبادل کاتیونی و نگهداری آب و در نهایت اصلاح ساختار فیزیکی و شیمیایی خاک دارد (گاش و همکاران، 2004؛ ایوولو، 2005). بر اساس تحقیقات انجام شده، تلفیق کودهای شیمیایی به همراه منابع آلی و بیولوژیک نتایج مطلوبی در افزایش بازده تولید فرآورده‌های کشاورزی داشته که خود می‌تواند راهی به سوی زراعت ارگانیک و در نهایت کشاورزی پایدار باشد (گریف و همکاران، 2003). سینگ و همکاران (2003) افزایش عملکرد ماده خشک اسفرزه را با کاربرد ترکیبات مختلف اصلاح کنندۀ آلی و معدنی خاک گزارش نموده اند. همچنین در تحقیق یاداو و همکاران (2002) بر روی اسفرزه، ملاحظه شد که کاربرد کود نیتروژنه بهمراه کود دامی بطور معنی‌داری سبب افزایش تعداد پنجه در گیاه، ارتفاع بوته، تجمع ماده خشک، تعداد سنبله در هر بوته، تعداد دانه در سنبله، عملکرد دانه و کاه و کلش گردید.

کودهای زیستی متشکل از میکروارگانیسم های مفیدی هستند که هر یک به منظور خاصی مانند تثبیت نیتروژن، رهاسازی یونهای فسفات، پتاسیم، آهن و غیره تولید می شوند (وو و همکاران، 2005). کود زیستی فسفاتة بارور2 حاصل تحقیق پژوهشگران جهاد دانشگاهی تهران می باشد که در فرمولاسیون آن باکتریهای ترشح کنندة اسید و آنزیمهای فسفاتاز وجود دارد (حسین زاده، 2005). آزمایشاتی که در مورد کودهای زیستی حاوی باکتریهای حل کننده فسفات انجام شده اند فراوانند. بعنوان مثال چکمکچی و همکاران[1] (1999) در مورد چغندر قند، دفریتاس[2] (2000) در مورد گندم و ساهین و همکاران[3] (2004) در مورد جو و چغندر قند آزمایشاتی را انجام داده و همگی، کم و بیش به این نتیجه رسیده اند که تلقیح محصولات توسط این باکتریها موجب افزایش معنی دار عملکرد و اجزاء عملکرد و جذب عناصر غذایی مخصوصا فسفر شده است.

باتوجه به اینکه اکثر مطالعات موجود در مورد واکنش کودی اسفرزه بر مبنای مصرف کودهای شیمیایی استوار بوده ‌است. و با آگاهی از اینکه اسفرزه گیاهی با مقاومت نسبی در برابر محدودیت آبی می‌باشد. شناخت تأثیر کودهای دامی و زیستی جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی و آگاهی از چگونگی واکنش گیاه به رژیم های مختلف آبیاری نیازمند مطالعه و تحقیقات بیشتری است، هدف این آزمایش بررسی تأثیر رژیم های آبیاری و تیمارهای مختلف کودی بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد دانه اسفرزه بود در ضمن تعیین مناسبترین رژیم آبیاری و تیمار کودی که بتواند علاوه بر صرفه جویی در میزان آب مصرفی عملکرد قابل قبولی نیز تولید نماید نیز از اهداف دیگر آزمایش بود. 

 مواد و روش ها

زمان و محل اجرای پژوهش

این پژوهش در سال 1386 خورشیدی در مزرعه آموزشی- پژوهشی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران واقع در دولت آباد کرج (عرض جغرافیایی 35 درجه و 56 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 50 درجه و 58 دقیقه شرقی با ارتفاع 1316 متر از سطح دریا ) اجرا گردید. بر اساس آمار آب و هوایی و بنابر منحنی آمبروترمیک، منطقه مورد نظر به دلیل احراز 150 تا 180 و گاهی 200 روز خشک، در زمره مناطق مدیترانه ای گرم و خشک و با داشتن زمستان های سرد و مرطوب و تابستان گرم وخشک جزء مناطق نیمه خشک محسوب می گردد. خاک زمین محل اجرای آزمایش از نوع لومی رسی بود که برخی از مشخصات آن در جدول 1  آورده شده است.

آزمایش بصورت اسپلیت پلات و در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. در این تحقیق تأثیر دو عامل، 1- رژیم آبیاری (به عنوان عامل اصلی) 2- تیمارهای کودی (به عنوان عامل فرعی) مورد بررسی قرار گرفتند. رژیمهای آبیاری بر پایه مراحل فنولوژیک و حساس گیاه استوار بودند و در چهار سطح به شرح جدول 2 اعمال شدند. تیمارهای کودی مورد بررسی در این تحقیق نیز در 5 سطح به شرح جدول 3 اعمال شدند. مقادیر ذکر شده در مورد کودها در جدول 3، برای نیتروژن بر حسب N و برای فسفر بر حسب P₂O₅ می باشند. زمین محل اجرای آزمایش در پائیز سال 1385 به عمق 30 سانتیمتر بوسیلة گاوآهن برگردان دار شخم زده شد. در اسفند ماه سال 1385 دوباره شخم و دیسک زده شده و بعد از آن اقدام به ماله‌کشی شد. پس از پیاده کردن طرح در زمین، تیمارهای کودی مربوط به هر کدام از کرتها اعمال شد و سپس اقدام به ایجاد جوی پشته شد. کاشت اسفرزه در 29 فروردین 1386 صورت گرفت.

در ابتدای آزمایش بعد از انتخاب قطعه زمین جهت انجام آزمایش از قسمتهای مختلف زمین اقدام به نمونه‌برداری خاک شد و جهت تجزیه به آزمایشگاه خاکشناسی فرستاده شد. پس از تجزیه خاک و مشخص شدن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن، با توجه به خصوصیات خاک و نیاز گیاه، و همچنین نتایج آزمایش مقدماتی که در پائیز سال 1385 در مورد تأثیر تیمارهای مختلف کودی بر روی اسفرزه انجام شده بود تیمارهای کودی در این آزمایش تعیین شدند. مشخصات تیمارهای کودی اعمال شده در آزمایش، در جدول 3 آورده شده اند. در این آزمایش از کود سوپر فسفات تریپل جهت تأمین فسفر، کود اوره جهت تأمین نیتروژن و کود گاو شیری جهت تأمین کود دامی استفاده شد. برخی مشخصات کود دامی مورد استفاده در جدول 4 آورده شده است.

کود دامی در اسفند ماه 1385 ابتدا بطور یکنواخت در سطح کرتها پخش شده و سپس با دیسک در عمق 15-10 سانتیمتری خاک مخلوط شد. تمام کود سوپر فسفات در موقع کاشت بصورت یکجا به خاک اضافه شد. نصف کود اوره در موقع کاشت و نصف آن در مرحله شروع ساقه‌دهی (ساقه گل دهنده) به کرتها اضافه شد. نحوه کود دهی به روش کناری بود. کود زیستی فسفات بارور2 نیز از شرکت زیست فناور سبز تهیه شد. این کود حاوی دو نوع باکتری از گونه هایباسیلوس لنتوس[4] (سویة p5) که با تولید اسیدهای آلی باعث رهاسازی فسفات از ترکیبات معدنی می شود و سودوموناس پوتیدا (سویة p13)[5] که تولید آنزیم فسفاتاز می کند می باشد. طبق دستورالعمل شرکت زیست فناور سبز بذور با کود زیستی تلقیح شدند بدین منظور نیم گرم از کود زیستی با 50 گرم دانة اسفرزه بخوبی مخلوط شد و بعد از آن بلافاصله اقدام به کشت شد. طول کرتها 4 متر و عرض آنها 5/2 متر و هر کرت شامل 8 ردیف کاشت بود.  فاصله بین ردیفهای کاشت 25 سانتیمتر و فاصله بین بوته ها بر روی ردیف 4 سانتیمتر در نظر گرفته شد. تراکم کاشت 100 بوته در متر مربع بود.

جهت اندازه گیری عملکرد و اجزاء عملکرد، نمونه برداری پس از مرحلۀ رسیدگی فیزیولوژیک انجام شد. یعنی زمانی که برگهای گیاه کاملاً زرد متمایل به قهوه‌ای شده و برگ‌های پایین بوته خشک شدند. نحوۀ نمونه برداری بدین صورت بود که از شش ردیف میانی کرت‌ها بعد از حذف حاشیه‌ها نمونه‌ای به مساحت 2 متر مربع برداشت شد و عملکرد دانه، عملکرد زیست توده و اجزاء عملکرد در آن اندازه گیری شدند. 10 بوته از هر کدام از نمونه‌ها بطور تصادفی جدا شده و جهت تعیین صفات شامل تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبله در بوته، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه استفاده شد. پس از تعیین عملکرد مادة خشک کل (عملکرد بیولوژیک) و عملکرد دانه در برداشت نهایی، شاخص برداشت از طریق معادله زیر محاسبه شد.

                 100×(عملکرد بیولوژیک/عملکرد اقتصادی)= شاخص برداشت(%)

محاسبات آماری با استفاده از نرم افزارهای SAS V9 وMSTAT-C  انجام گرفت ضمن آنکه رسم نمودارها و جداول آماری نیز توسط نرم افزارهای Excel و Word صورت گرفت. در مرحله نخست تجزیه واریانس ساده جهت صفات اندازه گیری شده انجام گرفت و پس از آن میانگین صفات مورد مطالعه با استفاده از آزمون حداقل تفاوت معنی دار(LSD) در سطح 5% مورد مقایسه قرار گرفتند.

نتایج و بحث

تعداد پنجه در بوته

 تعداد پنجه در بوته به طور معنی‌داری در سطح 5 درصد تحت تأثیر رژیم آبیاری و در سطح یک درصد تحت تأثیر تیمارهای کودی قرار گرفت. اثر متقابل رژیم آبیاری و تیمارهای کودی بر روی تعداد پنجه در بوته معنی‌دار نبود (جدول 5). نتایج مقایسة ‌میانگین ها نشان داد که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، تعداد پنجه در بوته نیز کاهش یافت (جدول 6). در بین سطوح مختلف رژیم آبیاری بیشترین تعداد پنجه در بوته به میزان 77/3 پنجه مربوط به رژیم آبیاری کامل بود و کمترین آن به میزان 23/3 پنجه از رژیم کم آبیاری شدید حاصل شد (جدول 6). پاترا و همکاران (1999) نیز گزارش کردند که با کاهش میزان آبیاری، تعداد پنجه در بوته بطور معنی داری کاهش یافت. نتایج مقایسة میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی  موجب افزایش معنی دار تعداد پنجه در بوته نسبت به شاهد شدند (جدول 6). در بین تیمارهای کودی، بیشترین تعداد پنجه در بوته به میزان 89/3 پنجه از تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی حاصل شد که به غیر از تیمار کود دامی خالص، تفاوت معنی داری با سایر تیمارهای کودی داشت (جدول 6). تفاوت معنی‌داری بین تیمارهای تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی و شیمیایی خالص وجود نداشت (جدول 6). پنجه زنی به مقدار زیادی به عواملی که برای رشد سریع گیاه مناسب هستند بخصوص عناصر غذایی و رطوبت کافی وابسته است. نیتروژن و فسفر تأثیر بارزی بر روی تولید پنجه دارند. به نظر می رسد، افزایش تعداد پنجه در بوته در تیمارهای کود دامی خالص و تلفیق کودهای دامی و شیمیایی، می تواند در نتیجة بهبود جذب آب و عناصر غذایی، افزایش سطح برگ و به تبع آن افزایش فتوسنتز در این تیمارها باشد. یاداو و همکاران (2002) و سینگ و همکاران (2003) مشاهده کردند که کاربرد کود شیمیایی نیتروژن بهمراه کود دامی بصورت تلفیقی موجب افزایش تعداد پنجه در گیاه گردید. که این امر را مربوط به اثر مفید کود دامی در افزایش عرضه عناصر غذایی و در نتیجه بهبود فتوسنتز و تسهیم بهتر مواد در مخازن عنوان کردند. 

طول سنبله

طول سنبله به طور معنی‌داری (05/0p ≤) تحت تأثیر رژیم آبیاری و تیمارهای کودی قرار گرفت. اثر متقابل رژیم آبیاری و تیمارهای کودی بر روی طول سنبله معنی دار نبود (جدول 5). نتایج مقایسة میانگین ها حاکی از این بود که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، طول سنبلة اسفرزه نیز کاهش یافت بطوریکه بیشترین طول سنبله به میزان 86/2 سانتیمتر از رژیم آبیاری کامل و کمترین آن به میزان 09/2 سانتیمتر از رژیم کم آبیاری شدید حاصل شد. محدودیت آبی در مراحل گلدهی و گرده افشانی اثری بر تعداد سنبله در بوته نداشته و بیشتر از طریق اختلال در امر گرده افشانی، تعداد دانه در سنبله و طول سنبله را کاهش می دهد. کاهش طول سنبله تحت رژیم کم آبیاری شدید به احتمال زیاد می تواند بعلت محدودیت آبی ناشی از کم آبیاری باشد. این نتایج با نتایج پاترا و همکاران (1999) و کوچکی و همکاران (2004) مبنی بر کاهش طول سنبلة اسفرزه تحت شرایط کم آبیاری مطابقت دارد. نتایج مقایسة میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی به غیر از تیمار کود شیمیایی خالص موجب افزایش معنی دار طول سنبله در مقایسه با شاهد شدند (جدول 6). در بین تیمارهای مختلف کودی بیشترین طول سنبله به میزان 58/2 سانتیمتر از تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بدست آمد که به غیر از تیمار کود دامی خالص، تفاوت معنی داری با سایر تیمارهای کودی داشت (جدول 6). این نتایج با نتایج سینگ و همکاران (2003) مطابقت دارد. در آزمایش یاداو و همکاران (2002) نیز سیستمهای ارگانیک و تلفیقی بیشترین تأثیر را در افزایش طول سنبله داشتند. بدرالزمان و همکاران (2004) افزایش طول خوشه در برنج و گندم را با کاربرد کودهای دامی و شیمیایی گزارش کرده اند.

تعداد سنبله در بوته

 تعداد سنبله در بوته به طور معنی‌داری (05/0p ≤) تحت تأثیر رژیم آبیاری و تیمار های کودی قرار گرفت. اثر متقابل رژیم آبیاری و تیمار های کودی بر روی تعداد سنبله در بوته معنی‌دار نبود (جدول 5). با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، به تدریج تعداد سنبله در بوته کاهش یافت به طوریکه بیشترین تعداد سنبله در بوته به میزان 26/19 سنبله از رژیم آبیاری کامل حاصل شد و کمترین آن به میزان 07/12 سنبله در بوته از رژیم کم آبیاری شدید بدست آمد (جدول 6). پاترا و همکاران (1999) گزارش کردند که تعداد سنبله در بوتة اسفرزه با کاهش تعداد آبیاری بطور معنی داری کاهش یافت. گونزالز و همکاران[6] (1999) گزارش کردند که افزایش محدودیت آبی در مراحل قبل از گلدهی موجب کاهش تعداد سنبله در بوته می شود اما اگر تنش خشکی بعد از گلدهی و گرده افشانی اعمال شود، اثری بر تعداد سنبله در بوته نداشته و تعداد دانه در سنبله و طول سنبله را کاهش می دهد. محدودیت آبی در مراحل قبل از گلدهی موجب کاهش سطح برگ، کاهش جذب نور، فتوسنتز و سنتز مواد پرورده شده و در نهایت اختصاص مواد فتوسنتزی به سنبله ها کاهش پیدا می کند (فیشر، 2001). مجموعة این عوامل می توانند در کاهش طول سنبله، تعداد سنبله و پنجه در بوته تحت رژیم کم آبیاری شدید مؤثر باشند. مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی در مقایسه با شاهد ، موجب افزایش معنی دار (05/0p ≤) تعداد سنبله در بوته شدند (جدول 6). بیشترین تعداد سنبله در بوته به میزان 63/19 سنبله، مربوط به تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بود که تفاوت معنی داری با سایر تیمارهای کودی داشت (جدول 6). تیمار تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی نیز موجب افزایش معنی‌دار تعداد سنبله در بوته نسبت به تیمار کود شیمیایی خالص شد. (جدول 6). یاداو و همکاران (2002) نیز افزایش تعداد سنبله در بوته را با کاربرد تلفیقی کودهای شیمیایی و دامی گزارش کرده اند.

تعداد دانه در سنبله

رژیم آبیاری و تیمارهای کودی تعداد دانه در سنبله را نیز به طور معنی‌داری (05/0p ≤) تحت تأثیر قرار دادند. اثر متقابل رژیم آبیاری و تیمارهای کودی بر روی تعداد دانه در سنبله معنی دار نبود (جدول 5). نتایج مقایسة میانگین ها نشانگر این بود که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، تعداد دانه در سنبله بتدریج کاهش یافت (جدول 6). بیشترین تعداد دانه در سنبله به میزان 96/51 عدد از رژیم آبیاری کامل و کمترین آن به میزان 10/38 عدد از رژیم کم آبیاری شدید حاصل شد. محدودیت آبی در طول مراحل زایشی از طریق اختلال در عمل گرده افشانی و کوتاه کردن طول دورة آن موجب کاهش تعداد دانه های تولیدی در سنبله می شود ( شونفلد و همکاران[7]، 1998). کاهش تعداد دانه در سنبله در اثر محدودیت آبی و تنش خشکی توسط محققین متعددی گزارش شده است (پاترا و همکاران، 1999 و رضوانی مقدم، 2001). نتایج مقایسة میانگین ها همچنین نشان داد که تیمارهای کود دامی خالص و تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بطور معنی داری (05/0p ≤) موجب افزایش تعداد دانه در سنبله در مقایسه با شاهد شدند (جدول 6). در بین تیمارهای مختلف کودی بیشترین تعداد دانه در سنبله به میزان 50/46 عدد از تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بدست آمد (جدول 6). این امر ممکن است بعلت اثر مثبت کود دامی در اصلاح خصوصیات خاک و به تبع آن فراهم شدن شرایط مناسب تغذیه ای برای گیاه باشد. افزایش شاخص سطح برگ و در کل بهبود قدرت منبع تحت تیمارهای کود دامی خالص و تلفیق کودهای دامی و شیمیایی می تواند از طریق تأثیر بر افزایش تولید مواد فتوسنتزی و تخصیص آن به سنبله ها، در افزایش تعداد دانه در سنبله تحت این تیمارها مؤثر بوده باشد. یاداو و همکاران (2002) و سینگ و همکاران (2003) نیز افزایش تعداد دانه در سنبله را با کاربرد کودهای دامی و آلی گزارش کرده اند.

وزن هزار دانه

تأثیر هر دو عامل رژیم آبیاری و تیمار های کودی بر روی وزن هزار دانه اسفرزه در سطح یک درصد معنی دار بود. اثر متقابل رژیم آبیاری و تیمارهای کودی بر روی وزن هزار دانه معنی‌دار نبود (جدول 5). با کاهش تعداد و مقدار آبیاری وزن هزار دانه به تدریج کاهش یافت (جدول 6). بیشترین وزن هزار دانه به مقدار 62/1 گرم از رژیم آبیاری کامل و کمترین آن به میزان 49/1 گرم از رژیم کم آبیاری شدید بدست آمد (جدول 6). بین رژیم آبیاری کامل و کم آبیاری ملایم همچنین بین دو رژیم کم آبیاری متوسط و شدید از نظر وزن هزار دانه تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد (جدول 6). جهان‌بین و همکاران (2003) گزارش کردند که محدودیت آبی در مرحلة پر شدن دانه، سرعت پر شدن دانه را تحت تأثیر قرار داده و دورة پر شدن دانه را کوتاه می‌کند و از این طریق موجب تولید دانه‌های لاغرتر و کاهش وزن هزار دانه می‌شود. نور محمدی و همکاران (2001) نیز گزارش کردند مرحلة پر شدن دانه از مراحل بحرانی آب در بسیاری از گیاهان زراعی می‌باشد. تنش کم آبی در این مرحله موجب تسریع در رسیدن دانه و کاهش طول مدت انتقال مواد حاصل از فتوسنتز جاری به دانه می‌شود. این عامل موجب لاغر شدن دانه‌ها و کاهش وزن هزار دانه می‌شود. اگلی[8] (1998) گزارش کرد که تنش کم آبی در دورة زایشی و پر شدن دانه موجب زردی زودهنگام برگها و کاهش سطح سبز و در کل کاهش فتوسنتز و تولید مواد پرورده می شود. همچنین آنها گزارش نمودند که محدودیت آبی در دورة زایشی و پر شدن دانه، از طریق کاهش تقسیم سلولی و بزرگ شدن سلولها و همچنین کاهش انتقال مواد فتوسنتزی جاری و انتقال مجدد مواد تولید شده به دانه ها عملکرد دانه و وزن هزار دانه را تقلیل می دهد. نتایج همبستگی صفات نشان داد که بین صفات وزن هزار دانه و شاخص سطح برگ همبستگی بالا و معنی داری وجود دارد (جدول 4-24). این امر بیانگر این مطلب است که کاهش وزن هزار دانه تحت رژیم کم آبیاری شدید ارتباط تنگاتنگی با کاهش شاخص سطح برگ دارد. به نظر می رسد پایین بودن وزن هزار دانه در رژیم کم آبیاری شدید می تواند در نتیجة محدودیت آبی ناشی از قطع آبیاری در مراحل بعد از گلدهی باشد که به شدت قدرت منبع و توان ساخت مواد فتوسنتزی را کاهش می دهد. نتایج مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی به غیر از تیمار کود شیمیایی خالص، در مقایسه با شاهد، وزن هزار دانة اسفرزه را بطور معنی داری افزایش دادند (جدول 6). تیمار تلفیق کودهای زیستی و شیمیایی نیز موجب افزایش معنی دار وزن هزار دانه در مقایسه با تیمار کود شیمیایی خالص شد (جدول 6). در بین تیمارهای مختلف کودی بیشترین وزن هزار دانه به میزان 589/1 گرم مربوط به تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بود در حالیکه  کمترین آن به میزان 508/1 گرم از تیمار شاهد بدست آمد (جدول 6). این امر ممکن است به دلیل اثرات مفید کود دامی و زیستی در عرضه مناسب عناصر غذایی، افزایش سطح برگ، بهبود فتوسنتز و تسهیم بهتر مواد در دانه ها باشد. سینگ و همکاران (2003) گزارش کردند که وزن هزار دانه اسفرزه با کاربرد کودهای دامی و شیمیایی در مقایسه با شاهد بطور معنی داری افزایش یافت. در آزمایش یاداو و همکاران (2002) سیستمهای ارگانیک و تلفیقی بیشترین تأثیر را در افزایش وزن هزار دانة اسفرزه داشتند.

عملکرد مادة خشک کل (عملکرد زیست توده)

 رژیم آبیاری و تیمار های کودی به طور معنی‌داری در سطح یک درصد عملکرد مادة خشک کل را تحت تأثیر قرار دادند اما اثر متقابل آنها معنی‌دار نبود (جدول 5). نتایج مقایسة ‌میانگین ها نشان داد که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری عملکرد مادة خشک کل اسفرزه به طور قابل توجهی کاهش یافت (جدول 6). بیشترین میزان عملکرد مادة خشک کل به مقدار 2677 کیلوگرم در هکتار از رژیم آبیاری کامل حاصل شد. کمترین میزان عملکرد مادة خشک کل به مقدار 1343 کیلوگرم در هکتار مربوط به رژیم کم آبیاری شدید بود که در مقایسه با رژیم آبیاری کامل حدود 99 % کاهش داشت (جدول 6). محدودیت آبی در مراحل مختلف رشدی موجب کاهش سطح برگ، کاهش جذب نور، فتوسنتز جاری و سنتز مواد پرورده شده و در نتیجه میزان تجمع مادة خشک کاهش پیدا می کند (فیشر، 2001). نتایج همبستگی صفات نشان داد که عملکرد مادة خشک کل، همبستگی بالا و معنی داری با صفات ارتفاع بوته، تعداد پنجه، تعداد سنبله، شاخص سطح برگ و عملکرد دانه دارد. این امر نشان می دهد که کاهش تعداد و مقدار آبیاری تحت رژیم کم آبیاری شدید و محدودیت آبی ناشی از آن با اثرات منفی و کاهنده ای که بر روی صفات ارتفاع بوته، تعداد پنجه، تعداد سنبله، شاخص سطح برگ و عملکرد دانه داشته، موجب کاهش عملکرد مادة خشک در این رژیم آبیاری شده است. نتایج مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی در مقایسه با شاهد عملکرد مادة خشک کل را بطور معنی داری (05/0p ≤) افزایش دادند (جدول 6). در بین تیمارهای مختلف کودی بالاترین عملکرد مادة خشک کل به مقدار 2356 کیلوگرم در هکتار از تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی حاصل شد که در مقایسه با شاهد حدود 43% افزایش داشت (جدول 6). دانشمندان زیادی از جمله اینتودیا و تومار (1998)، پاریهار و سینگ (1995) و سینگ و همکاران (2003) تأثیر کودهای نیتروژن، فسفر و کود دامی را بر روی گیاه اسفرزه مورد بررسی قرار داده و همگی کم و بیش به این نتیجه رسیده اند که کاربرد این کودها مخصوصا کود دامی می تواند در افزایش عملکرد بیولوژیک، دانه و موسیلاژ اسفرزه بسیار مؤثر باشد. یاداو و همکاران (2002) مشاهده کردند که کاربرد کود شیمیایی نیتروژن بهمراه کود دامی بصورت تلفیقی موجب افزایش تعداد پنجه در گیاه، ارتفاع بوته، تجمع ماده خشک، تعداد سنبله در هر بوته، طول سنبله، عملکرد دانه و موسیلاژ گردید. دلیل این امر را به اثر مفید کود دامی در افزایش عرضه عناصر غذایی و در نتیجه بهبود فتوسنتز و تسهیم بهتر مواد در مخازن نسبت دادند. بر اساس تحقیقات انجام شده، نتیجة کلی که حاصل شده، این است که کودهای آلی در صورتی که به صورت تلفیقی همراه با کودهای شیمیایی و معدنی مورد استفاده قرار گیرند می‌توانند تأثیر جبرانی و مکمل را در بر داشته باشند. ترکیب کودهای دامی و شیمیایی این امکان را فراهم می‌آورد که در دورة ابتدایی رشد گیاهان، کود شیمیایی مواد غذایی قابل جذب را برای آن‌ها تأمین نموده و در دوره‌های بعدی رشد، کود دامی مواد غذایی پرمصرف و کم ‌مصرف لازم را در اختیار گیاه قرار دهد (گاش و همکاران، 2004؛  بلایز و همکاران، 2005، و ایوولو، 2005).

 عملکرد دانه

عملکرد دانه به طور معنی‌داری (05/0p ≤) تحت تأثیر رژیم آبیاری، تیمارهای کودی و اثر متقابل آنها قرار گرفت (جدول 5). نتایج مقایسة ‌میانگین ها نشان داد که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، عملکرد دانه به شدت کاهش یافت (جدول 6). در بین سطوح مختلف رژیم آبیاری، بیشترین عملکرد دانه به مقدار 974 کیلوگرم در هکتار از رژیم آبیاری کامل حاصل شد (جدول 6). کمترین میزان عملکرد دانه حدود 503 کیلوگرم در هکتار مربوط به رژیم کم آبیاری شدید بود که در مقایسه با رژیم آبیاری کامل حدود 93 % کاهش داشت (جدول 6). نتایج مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد که تمامی تیمارهای کودی در مقایسه با شاهد عملکرد دانه را بطور معنی داری (05/0p ≤) افزایش دادند (جدول 6). تأثیر تیمارهای مختلف کودی بر عملکرد دانه تحت رژیم های  مختلف آبیاری یکسان نبود (شکل 1). بیشترین عملکرد دانه حدود 1145 کیلوگرم در هکتار از تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی، تحت رژیم آبیاری کامل حاصل شد که تفاوت معنی داری با تیمار کود دامی خالص نداشت (شکل 1). خسارت وارده به عملکرد گیاهان زراعی ناشی از محدودیت آبی، بستگی زیادی به زمان بروز تنش خشکی دارد. بروز تنش کم آبی طی مراحل مختلف نموی مخصوصا مرحلة زایشی به علت کاهش طول دورة فتوسنتزی و انتقال مواد حاصل از فتوسنتز جاری به دانه و همچنین کاهش سهم انتقال مجدد مواد ذخیره شده در ساقه به دانه، موجب کاهش عملکرد دانه می‌شود (اگلی، 1998). محدودیت آبی همچنین فتوسنتز جاری گیاه در زمان پر شدن دانه را کاهش می‌دهد. کاهش فتوسنتز جاری اصولاً از ناحیة پیری زودرس برگها و کاهش سطح برگ در طی دورة کم آبی می‌باشد. نور محمدی و همکاران نیز (2001) گزارش کردند مرحلة پر شدن دانه از مراحل بحرانی آب در بسیاری از گیاهان زراعی می‌باشد. تنش کم آبی در این مرحله موجب تسریع در رسیدن دانه و کاهش طول مدت انتقال مواد حاصل از فتوسنتز جاری به دانه می‌شود. و از این طریق موجب لاغر شدن دانه‌ها و کاهش وزن هزار دانه می‌شود. بنابراین برای حصول عملکرد دانة مناسب تأمین آب مورد نیاز برای گیاه طی دورة کوتاه‌ گرده‌افشانی تا مرحلة پر شدن دانه ضروری می‌باشد. نتایج همبستگی صفات نشان داد که همبستگی بالا و معنی داری بین عملکرد دانه و صفات تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبله در بوته، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و شاخص سطح برگ وجود دارد. به نظر می رسد که کاهش صفات مذکور تحت رژیم کم آبیاری شدید، در مجموع موجب کاهش عملکرد دانه در این رژیم آبیاری شده است. رضوانی مقدم (2001) در پی آزمایشی تأثیر رژیم های آبیاری با فواصل 7، 14، 21 و 27 روز را بر روی عملکرد و اجزاء عملکرد اسفرزه  را مورد بررسی قرار داده و گزارش کرد که با افزایش فواصل آبیاری و محدودیت آبی ناشی از آن عملکرد دانه بطور معنی دری کاهش یافت.  پاترا و همکاران (1999) نیز گزارش کردند که با کاهش تعداد آبیاری، عملکرد و اجزاء عملکرد اسفرزه به شدت کاهش یافتند. به نظر می رسد بالا بودن عملکرد اسفرزه تحت تیمارهای کود دامی خالص و تلفیق کودهای دامی و شیمیایی می تواند به دلیل بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک باشد که از طریق بهبود صفات تعداد پنجه در بوته، تعداد سنبله در بوته، طول سنبله، تعداد دانه در سنبله و شاخص سطح برگ، موجب افزایش عملکرد دانه در این تیمارها شده است. دانشمندان زیادی از جمله اینتودیا و تومار (1998)، پاریهار و سینگ (1995) و سینگ و همکاران (2003) تأثیر کودهای نیتروژن و فسفر و کود دامی را بر روی گیاه اسفرزه مورد بررسی قرار داده و همگی کم و بیش به این نتیجه رسیده اند که کاربرد این کودها مخصوصا کود دامی می تواند در افزایش عملکرد دانه و موسیلاژ اسفرزه بسیار مؤثر باشد. یاداو و همکاران (2002) مشاهده کردند که کاربرد کود شیمیایی نیتروژن بهمراه کود دامی بصورت تلفیقی موجب افزایش عملکرد دانه گردید. نتایج آزمایش همچنین نشان داد که که تحت رژیم کم آبیاری شدید بر خلاف سایر رژیم های آبیاری، تیمار کود دامی خالص، عملکرد دانة بیشتری نسبت به تیمار تلفیق کودهای دامی و شیمیایی داشت در صورتیکه در دیگر رژیم های آبیاری عکس قضیه صادق بود (شکل 1). این امر ممکن است به دلیل افزایش بیشتر ظرفیت نگهداری آب خاک در نتیجة کاربرد کود دامی به مقدار 20 تن در هکتار تحت تیمار کود دامی خالص در مقایسه با تیمار تلفیق کودهای شیمیایی و دامی که به مقدار 10 تن در هکتار کود دامی دریافت کرده بود باشد. همچنین نتایج آزمایش نشان داد که تحت رژیم کم آبیاری شدید بر خلاف سایر رژیم های آبیاری، تفاوت معنی‌داری از نظر عملکرد دانه بین شاهد و تیمار کود شیمیایی خالص مشاهده نشد (شکل 1). این امر بیانگر این مطلب است که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، و افزایش محدودیت آبی کارائی کودهای شیمیایی در افزایش عملکرد گیاهان کاهش می یابد. بنابراین جهت حصول کارائی بیشتر در استفاده از کودهای شیمیایی، بایستی برنامه ریزی دقیق و رژیم آبیاری مناسب اعمال شود.

 شاخص برداشت

شاخص برداشت به طور معنی‌داری (05/0p ≤) تحت تأثیر رژیم آبیاری و تیمارهای کودی قرار گرفت. اثر متقابل تأثیر رژیم آبیاری و تیمارهای کودی بر روی شاخص برداشت معنی‌دار نبود (جدول 5). با کاهش تعداد و مقدار آبیاری، شاخص برداشت افزایش نشان داد (جدول 6). بالاترین شاخص برداشت به میزان 87/39 درصد از رژیم کم آبیاری متوسط و کمترین آن به میزان 46/36 درصد از رژیم کم آبیاری شدید حاصل شد (جدول 6). این امر ممکن است به این دلیل باشد که هر چند در اثر محدودیت آبی عملکرد مادة خشک کل و دانه هر دو کاهش می‌یابند امّا کاهش عملکرد مادة خشک کل در شرایط کم آبیاری متوسط بیشتر از کاهش عملکرد دانه بوده و در کل شاخص برداشت که از تقسیم عملکرد دانه بر عملکرد بیولوژیک حاصل می‌شود در شرایط کم آبیاری متوسط افزایش یافته است. کاهش 59 درصدی عملکرد مادة خشک کل در مقایسه با کاهش 45 درصدی عملکرد دانه تحت رژیم کم آبیاری متوسط نیز مؤید این قضیه است. تحت رژیم کم آبیاری شدید به دلیل محدودیت آبی در مرحلة پر شدن دانه و به تبع آن کاهش طول دورة پر شدن دانه و پیری زودرس برگها، عملکرد دانه کاهش بیشتری در مقایسه با عملکرد بیولوژیک داشته و موجب شده شاخص برداشت تحت این شرایط کاهش یابد. تنها رژیم کم آبیاری متوسط از نظر شاخص برداشت تفاوت معنی داری با سایر رژیم های آبیاری داشت در صورتیکه سایر رژیم ها تفاوت معنی داری با هم نداشتند (جدول 6). پاترا وهمکاران (1999) نیز گزارش کردند که بتدریج با کاهش تعداد آبیاری شاخص برداشت ابتدا افزایش یافت و با کاهش بیشتر تعداد آبیاری بدلیل افت شدید عملکرد دانه، شاخص برداشت کاهش پیدا کرد. نتایج مقایسه میانگین ها همچنین نشان داد که در بین تیمارهای مختلف کودی بیشترین شاخص برداشت به میزان 97/39 درصد از تیمار کود دامی خالص بدست آمد که تفاوت معنی داری (05/0p ≤) با تیمارهای کود شیمیایی خالص و شاهد داشت (جدول 6). به نظر می رسد این امر در نتیجة اختصاص بیشتر مواد پروردة تولید شده به دانه ها در مقایسه با اندامهای رویشی در اثر کاربرد کود دامی باشد. افزایش 46 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با افزایش 35 درصدی عملکرد مادة خشک کل تحت تیمار کود دامی خالص نیز این موضوع را تأیید می کند. یاداو و همکاران (2002) و سینگ و همکاران (2003) نیز نتایج مشابهی را گزارش کرده اند.

 نتیجه گیری

محدودیت آبی طی مراحل مختلف رشد و نمو گیاه از طریق کاهش سطح برگ، کاهش جذب انرژی خورشیدی، جذب عناصر غذایی و کوتاه نمودن طول دورة رشد گیاه، موجب کاهش تجمع مادة خشک کل و عملکرد دانه می شود  (اگلی، 1998، نور محمدی و همکاران، 2001، فیشر، 2001 و  پاترا و همکاران، 1999). نتایج این آزمایش نیز نشان داد که با کاهش تعداد و مقدار آبیاری صفات عملکرد و اجزاء عملکرد دانة اسفرزه، بطور معنی داری کاهش یافتند. بیشترین عملکرد دانه مربوط به  رژیم آبیاری کامل بود. نتایج آزمایش همچنین نشان داد که عملکرد دانه با کاربرد کود دامی و همچنین تلفیق کودهای دامی و شیمیایی بطور قابل توجهی افزایش یافت. به نظر می رسد اصلاح و بهبود خصوصیات شیمیایی، بیولوژیک و مخصوصا فیزیکی خاک در اثر کاربرد کود دامی به تنهایی و در تلفیق با کود های شیمیایی موجب فراهم شدن شرایط تغذیه ای مناسب، افزایش جذب عناصر غذایی، بهبود رشد و توسعة سیستم ریشه ای و به تبع آنها افزایش رشد و عملکرد محصول شده باشد (یاداو و همکاران، 2002، سینگ و همکاران، 2003، گاش و همکاران، 2004 و بلایز و همکاران، 2005). نتایج تحقیق همچنین نشان داد که تلقیح دانه ها با کود زیستی فسفات بارور2 به همراه کاربرد کودهای شیمیایی، موجب افزایش عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانة اسفرزه نسبت به شاهد شد. بنابراین می توان با کاهش مقادیر کودهای شیمیایی و جایگزینی آنها با کودهای دامی و زیستی، ضمن تولید عملکرد بیشتر، در کاهش آلودگی محیط زیست و بهبود خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک نیز گام برداشت.

در مجموع با توجه به نتایج آزمایش چنین می توان استنباط کرد که جهت حصول به عملکرد دانة مناسب، کشت اسفرزه با کاربرد کود دامی به تنهایی و در تلفیق با کودهای شیمیایی تحت رژیم آبیاری کامل از موفقیت بیشتری برخوردار است.