بررسی ویژگی های مورفولوژیک دو رقم نخود تحت تاثیر آرایش کاشت و کود سولفات مس در شرایط دیم

مقدمه

پس از غلات، دومین منبع مهم غذایی انسان، حبوبات هستند. دانه‌ حبوبات با برخورداری از 8 تا 32 درصد پروتئین در تغذیه بشر نقش قابل توجهی ایفا می‌کنند. نخود (Cicer arietinum) با دارا بودن حدود 15 تا 25 درصد پروتیین غنی از اسید‌های آمینه ضروری نظیر لایسین، مکمل خوبی برای دانه‌ غلات در تغذیه مردم کشور‌های در حال توسعه و حتی توسعه یافته است (Muehlbauer and Tulle, 1997).

عنصر مس در زندگی گیاهان و جانداران نقش بسیار مهمی دارد. مس عنصری فیزیولوژیکی است که در فرآیند‌های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی نقش دارد. کمبود مس در خاک، رشد و نمو گیاهان ‌زراعی را مختل نموده و موجب بروز کلروز در باغ‌ها و مزارع می‌شود. عنصرهای دیگر نمی‌توانند جای این عنصر را بگیرند. مس یکی از ترکیباتی است که در آنزیم هایی که در عمل اکسیداسیون، سنتز لیگنین و توابع دیگری که در متابولیسم گیاهان نقش دارند، وجود دارد. همچنین نقشی در کنترل تولید DNA و RNA و در مقاومت در برابر بیماری ها دارد و کمبود آن باعث کاهش رشدمی شود و از آنجاییکه خاک ماسه ای و خاک رسی سبک نسبت به خاک های رسی سنگین بیشتر در معرض کمبود مس هستند (Malakoti and Tehrani, 2000).

اگرچه در کشور‌های مختلف آزمایش‌های نسبتاً زیادی درباره عواملی نظیر تأثیر تاریخ کاشت، تراکم بوته بر رشد و نمو، عملکرد و اجزای عملکرد (;Compglia et al., 1998 ;Leport et al., 2005 ;Khanna – Chopra and Sinha, 1988  Lueschen and Hicks, 1977) و عملکرد ماده خشک و شاخص برداشت نخود (;Ayaz et al., 2001 Singh, 1988) صورت گرفته است و نیاز‌های اکولوژیکی و برخی جنبه‌های فیزیولوژیکی عملکرد آن در شرایط آب و هوایی این کشور‌ها تبیین شده‌اند ولی با عنایت به این‌که احتمالاً ایران یکی از خاستگاه های نخود است (;Bagheri et al., 1997 Muehlbauer and Tulle, 1997) و تنوع ژنتیکی و همچنین سازگاری آن در این کشور بالاست، انجام تحقیقات کاربردی روی نخود در کشور از اهمیت زیادی برخوردار است. البته در ایران نیز تعداد قابل توجهی از مطالعات به بررسی نقش تراکم بوته و تاریخ کاشت در رشد و نمو و عملکرد دانه و اجزاء مربوط در نخود پرداخته‌اند (;Bagheri et al., 2001 ;Fallah, 2002  Majnoun Hosseini and Hamzeii, 2010) ولی نقش عناصر ضروری کم‌مصرف مورد توجه کافی قرار نگرفته است (Bahari et al., 2006). مطالعات مربوط به نیاز نخود به عناصر غذایی کم مصرف، در حد کمی انجام شده است (Saxena and Sheldrake., 1980).

 از آنجاییکه تقاضا برای خرید نخود در شبه جزیره هند و خاورمیانه، رو به افزایش است به طوری که سازمان خوار و بار جهانی، افزایش 2/2 درصدی تقاضا در سال را برای این محصول گزارش داده است (Palta et al., 2005) لذا شناخت عوامل تأثیرگذار بر رشد و نمو این گیاه می‌تواند در افزایش عملکرد این محصول راهگشا باشد. در این تحقیق، پاسخ دو رقم نخود آرمان و هاشم به دو عامل (1) مقدار مصرف کود سولفات مس و (2) آرایش کاشت مورد بررسی قرار می‌گیرد. یافتن نقش عنصر مس در رشد گیاه نخود و تعیین بهترین آرایش کاشت برای دستیابی به حداکثر عملکرد از جمله اهداف این پژوهش است.

مواد و روش‌ها

این پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با 3 تکرار در مزارع دیم شهرستان خرم‌آباد در سال زراعی 86-1385 انجام شد. فاکتورهای مورد مطالعه در این پژوهش شامل (1) کود سولفات‌مس در چهار سطح (0، 15، 20 و 25 کیلوگرم کود سولفات مس در هکتار)، (2) آرایش کاشت در چهار سطح (فواصل ردیف20، 30، 40 و 50 سانتی‌متر) و (3) رقم نخود شامل دو رقم آرمان و هاشم بود.

کاشت نخود در تاریخ سوم اسفندماه 1385 به صورت دستی صورت گرفت. اولین بارندگی پس از کاشت یک روز پس از کاشت اتفاق افتاد. عملیات تهیه بستر کاشت شامل شخم با گاوآهن برگردان‌دار و دیسک‌زنی برای خرد کردن کلوخه‌ها بود. هر کرت آزمایشی شامل 5 ردیف کاشت 4 متری بود. فواصل بین بوته‌ها روی ردیف‌های کاشت با توجه به تیمار فاصله ردیف برای حصول تراکم ثابت 50 بوته در مترمربع در نظر گرفته ‌شد. بر این اساس چهار آرایش کاشت 10 × 20 سانتی‌متر، 7/6 × 30 سانتی‌متر، 5 × 40 سانتی‌متر و 4 × 50 سانتی‌متر مورد ارزیابی قرار گرفت. بین کرت‌های آزمایش 5/0 متر و بین بلوک‌ها 2 متر فاصله منظور گردید. پس از عملیات تهیه زمین و تعیین نقشه طرح، ابتدا مقدار کود سولفات مس با توجه به تیمار مورد نظر در سطح کرت‌ها به طور یکنواخت پخش شد. قبل از کاشت، بذر نخود با سم کاربوکسی‌تیرام به میزان دو در هزار ضدعفونی گردید. برای کاشت با فوکا شیارهایی به عمق تقریبی 7 سانتی‌متر ایجاد و بذور نخود در داخل شیارها با فواصل مربوط کاشته و روی بذور با خاک پوشانده شد. وجین علف‌های‌هرز به صورت دستی در روزهای سیزدهم و چهاردهم اردیبهشت ماه 1386 صورت گرفت. در تاریخ 25 اردیبهشت ماه نیز با استفاده از حشره‌کش سوین علیه آفت کرم پیله‌خوار مبارزه شیمیایی انجام شد.

از زمان سبز شدن نخود به فواصل 2 هفته‌ای نمونه‌برداری نخود صورت گرفت. در هر مرحله از هر کرت یک نمونه 30 سانتی‌متر روی یکی از ردیف‌های میانی برداشت شد. در آزمایشگاه تعداد بوته، ارتفاع بوته، وزن برگ و وزن ساقه شمارش و اندازه‌گیری شد. تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش از طریق برازش معادلات، با استفاده از نرم‌افزار Sigmaplot انجام شد.

نتایج و بحث

روند تغییرات ارتفاع بوته تحتتأثیر رقم زراعی: روند تغییرات ارتفاع بوته برای ارقام آرمان و هاشم در شکل 1 نشان داده شده است. برای توصیف روند تغییرات ارتفاع بوته نخود طی فصل رشد از معادلات سیگمویید استفاده شد. بر اساس معادلات سیگمویید برازش داده شده ارتفاع بوته نهایی برای ارقام آرمان و هاشم به ترتیب برابر 8/42 و 6/53 سانتی‌‌متر برآورد شد. بدین ترتیب ارتفاع بوته برآوردی برای رقم هاشم 1/25 درصد بیشتر از ارتفاع بوته برآوردی برای رقم آرمان است. همان‌طور که از معادلات برازش داده شده بر‌می‌آید تا حدود 64 روز پس از کاشت تفاوت ارتفاع بوته دو رقم چندان مشهود نبود. اما پس از آن با گذشت زمان اختلاف ارتفاع بوته ارقام آرمان و هاشم کاملاً متظاهر گردید. بر اساس معادلات برازش داده شده زمان رسیدن به نصف حداکثر ارتفاع بوته برای رقم آرمان 6 روز زودتر از رقم هاشم اتفاق افتاد (شکل 1).

Majnoun Hosseini and Hamzeii  (2010) گزارش کردند که رقم هاشم نسبت به ارقام آرمان، نخود رقم محلی همدان و لاین ILC428 ارتفاع بوته بیشتری دارد. ارتفاع بوته از جمله خصوصیات گیاهی متأثر از صفات ژنتیکی است.Ahmadi and Mousavi  (2007) در بررسی روند رشد کشت‌های پاییزه و زمستانه نخود رقم آرمان با تراکم‌های کاشت مختلف طی سال زراعی 85-1384 در شرایط آب و هوایی خرم‌آباد حداکثر ارتفاع بوته برآوردی بر مبنای معادلات سیگمویید برازش داده شدهرا برای کشت‌های زمستانه و پاییزه رقم آرمان به ترتیب 7/46 سانتی‌متر و 8/43 سانتی‌متر گزارش دادند.

تأثیر کود سولفات‌مس: عدم تفاوت مشخص ارتفاع بوته بین سطوح مختلف کود سولفات‌مس در شکل 2 قابل مشاهده است. انطباق کامل معادلات مربوط به سطوح مختلف کود سولفات‌مس گویای عدم تأثیرگذاری آن بر روند تغییرات ارتفاع بوته نخود طی فصل رشد است (شکل 2).

بر اساس معادلات برازش داده شده میانگین ارتفاع بوته نهایی برای تمامی سطوح کود سولفات‌مس 48 سانتی‌متر و زمان رسیدن به نصف حداکثر ارتفاع بوته 68 روز برآورد شد. (شکل 2 ). بر مبنای گزارش  Bahari et al.(2006) کاربرد کود سولفات مس تأثیر معنی‌داری بر خصوصیات رشد، اجزای عملکرد و عملکرد دانه نخود نداشت.

تأثیر آرایش کاشت: روند تغییرات ارتفاع بوته برای آرایش کاشت‌های مختلف روند مشابهی داشت. بر مبنای معادلات برازش داده شده کمترین ارتفاع بوته نهایی برآوردی به آرایش کاشت‌های 7/6×30 سانتی‌متر و10×20 سانتی‌متر و بیشترین ارتفاع بوته نهایی برآوردی به آرایش کاشت‌های 5×40 و 4×50 سانتی‌متر اختصاص داشت (شکل 3).

روند تغییرات وزن برگ در واحد سطح

تأثیر رقم زراعی: برای توصیف روند تغییرات وزن برگ در واحدسطح طی فصل رشد از معالات پیک استفاده شد. بر مبنای معادلات برازش داده شده حداکثر وزن برگ برای ارقام آرمان و هاشم به ترتیب برابر 100 و 7/109 گرم در مترمربع برآورد شد. زمان رسیدن به حداکثر وزن برگ برای ارقام آرمان و هاشم به ترتیب 92 و 97 روز پس از کاشت برآورد گردید (شکل 4). Ahmadi and Mousavi (2007) حداکثر وزن برگ تولیدی برای رقم آرمان در کشت‌های پاییزه و زمستانه را به ترتیب برابر 9/84 و 3/68 گرم در مترمربع گزارش دادند.

تأثیر کود سولفات‌مس: بر مبنای معادلات پیک برازش داده شده در بین سطوح کاربرد کود سولفات‌مس، حداکثر وزن برگ در واحد سطح (4/115 گرم در مترمربع) به کاربرد 25 کیلوگرم کود سولفات مس در هکتار مربوط بود. تغییرات وزن برگ در واحد سطح برای سایر سطوح کاربرد کود سولفات مس از روند مشابهی برخوردار بود (شکل 5). به نظر می رسد که استفاده از مس باعث افزایش فرایند فتوسنتز شده که در نهایت وزن اندام افزایش می یابد.

تأثیر آرایش کاشت: حداکثر وزن برگ در واحد سطح برآوردی بر مبنای معادلات پیک برازش داده شده با افزایش فاصله ردیف کاشت کاهش یافت. بر این اساس بیشترین مقدار پارامتر مبین حداکثر وزن برگ در واحد سطح به آرایش کاشت 10×20 سانتی متر و کمترین آن به آرایش کاشت 4×50 سانتی متر مربوط بود (شکل 6). به نظر می رسد با افزایش فاصله بین ردیف با ثابت بودن تراکم در واحد سطح فاصله بین بوته های نخود در روی ردیف کاهش یافته و رقابت بین گونه ای افزایش یافته است که این امر باعث کاهش وزن برگ در واحد سطح شده است. در پژوهشیet al. Board (1992) در مورد سویا، کاهش فاصله ردیف کاشت سبب افزایش سرعت رشد محصول طی دوران رشد رویشی و اوایل دوره زایشی، جذب بیشتر نور در تمام فصل رشد و بالاخره عملکرد دانه گردید.

روند تغییرات وزن تک بوته

تأثیر رقم زراعی: برای توصیف روند تغییرات وزن خشک تک بوته طی فصل رشد از معادلات سیگمویید استفاده شد. بر مبنای معادلات برازش داده شده حداکثر وزن خشک تک بوته برای ارقام آرمان و هاشم به ترتیب برابر 2/7 و 8/6 گرم برآورد شد (شکل 7). هر چند در اوایل تا اواسط فصل رشد وزن تک بوته برای رقم هاشم تا حدودی بیشتراز رقم آرمان بود اما با توجه به مساعد بودن شرایط محیطی برای رقم آرمان در دست یابی به پتانسیل عملکرد، رقم آرمان با تولید دانه بیشتر در اواخر فصل از نظر وزن تک بوته بر رقم هاشم، که رقم دیررسی به شمار می‌رود، برتری یافت.

 Bahari et al.(2006) گزارش دادند رقم هاشم با برخورداری از تیپ رشد زمستانه، دیر‌رسی و احتمالاً نیاز به بهاره‌سازی نسبت به سه ژنوتیپ دیگر دیر‌تر به گلدهی و مراحل بعدی نموی رسید. احتمالاً تأخیر چند هفته‌ای در کاشت سبب عدم تأمین مدت زمان کافی برای تکمیل رشد و نیاز احتمالی بهاره‌سازی آن و متعاقباً تأخیر جدی در ورود به فاز زایشی در این رقم شده است. Ahmadi and Mousavi  (2007) گزارش کردند که حداکثر وزن تک‌بوته برای رقم آرمان در کشت‌های پاییزه و زمستانه را به ترتیب برابر 5/6 و 8/4 گرم بود.

تأثیر کود سولفات‌مس: با توجه به معادلات سیگمویید برازش داده شده بین سطوح مختلف کود سولفات مس از نظر وزن خشک تک بوته نخود تفاوت چندانی وجود نداشت. حداکثر وزن خشک تک بوته برآوردی بسته به سطح کود سولفات مس در دامنه 8/6 گرم تا 3/7 گرم متغیر بود (شکل 8).

تأثیر آرایش کاشت: مقایسه روند تغییرات وزن خشک تک بوته نخود در سطوح مختلف آرایش کاشت، بر مبنای معادلات سیگمویید برازش داده شده نشان داد که بیشترین وزن خشک تک بوته (42/7 گرم) به آرایش کاشت 5 × 40 سانتی متر و کمترین آن (43/6 گرم) به آرایش کاشت 7/6 ×30 سانتی متر اختصاص دارد. البته بر مبنای اندازه‌گیری نهایی صورت گرفته حداکثر وزن خشک تک‌بوته به آرایش کاشت 10 ×20 سانتی‌متر مربوط بود (شکل 9). به نظر می رسد که توزیع یکنواخت‌ تر و مناسب تر بوته ها در آرایش کاشت 10×20 سانتی‌متر در واحد سطح نسبت به سایر آرایش کاشت ها، موجب افزایش بهره‌وری گیاهان از عوامل محیطی رشد شده و در نتیجه، باعث تولید زیست توده بیشتر شده است. نتایج به دست آمده از پژوهش های(Naseri et al., 2011;Azari and Khajehpour, 2003) گفته فوق را تایید می کند.

روند تغییرات زیست‌توده در واحد سطح

تأثیر رقم زراعی: برای توصیف روند تغییرات زیست‌توده نخود در واحد سطح از معادلات سیگموییدی استفاده شد. بر مبنای معادلات سیگمویید برازش داده شده حداکثر زیست‌توده برای ارقام آرمان و هاشم به ترتیب برابر 304 و 2/341 گرم در متر مربع بود (شکل 10). بر اساس گزارشAhmadi and Mousavi  (2007) حداکثر زیست‌توده برای رقم آرمان در کشت‌های پاییزه و زمستانه را به ترتیب 8/248 و 7/210 گرم در مترمربع بود.

تأثیر کود سولفات‌مس: تأثیرپذیری روند تغییرات زیست‌توده نخود در واحد سطح از مقادیر مختلف کود سولفات مس روند مشابهی داشت. بین معادلات برازش داده شده برای توصیف تأثیر سطوح کود سولفات مس بر روند تغییرات زیست‌توده نخود تفاوت چندانی وجود نداشت. براساس معادلات سیگموییدی برازش داده شده بسته به سطح کود سولفات مس حداکثر زیست‌توده نخود در واحد سطح در دامنه از 7/301 تا 4/348 گرم در متر مربع متغیر بود (شکل 11).

تأثیر آرایش کاشت: حداکثر زیست توده برآوردی بر مبنای معادلات برازش داده شده برای آرایش کاشت های مختلف با افزایش فاصله ردیف های کاشت کاهش یافت، به طوری که بیشترین مقدار آن (1/409 گرم در متر مربع) به آرایش کاشت 10 ×20 سانتی متر و کمترین آن (2/259 گرم در متر مربع) به آرایش کاشت 4 ×50 سانتی متر اختصاص داشت. حداکثر زیست توده برآوردی برای آرایش کاشت 10 ×20 سانتی متر به ترتیب 4/32 درصد، 7/30 درصد و 8/57 درصد بیشتر از آرایش کاشت های 7/6 ×30، 5×40 و 4× 50 سانتی متر بود (شکل 12). افزایش فاصله بین ردیف‌های کاشت باعث کاهش فاصله بوته‌ها روی ردیف کاشت می‌گردد و شرایطی مشابه با افزایش تراکم بوته در واحد سطح به وجود می‌آورد. این امر سبب افزایش رقابت درون و برون بوته‌ای برای عوامل محیطی رشد می‌شود و سرعت نمو را افزایش می‌دهد (;Esmi, 1997 ;Hoaget al., 1968 Mundel et al., 1994).

گزارش‌های مختلف (;Majnoun Hosseini and Hamzeii, 2010 ;Khalili Samani et al.,1999 ;Board and Harville,1996 Board et al., 1992) نشان می‌دهد که همراه با کاهش فاصله ردیف‌های کاشت، رشد رویشی و وزن خشک بوته بیشتری به دلیل سرعت زیاد‌تر بسته شدن تاج‌پوشش به دست می‌آید. ولی این امر می‌تواند برگ‌های پایینی بوته را به طور زود‌هنگام در معرض سایه و سرانجام ریزش قرار داده (Shirani Rad and Ahmadi 1998) و وزن خشک نهایی بوته را کاهش دهد. همراه با افزایش فاصله ردیف‌های کاشت، فاصله بین بوته‌ها روی ردیف کاشت کاهش پیدا می‌کند. این امر سبب افزایش رقابت بین بوته‌ها می‌شود (Azari and Khajehpour, 2003). عملکرد دانه بیشتری بر اثر کاهش فاصله ردیف کاشت در گلرنگ (Mundel et al., 1994)، سویا (Nagafi et al., 1997 ;Ranjbar et al., 1987)، نخود (Ganjali et al., 2000) و کلزا (Morrison et al., 1990) به دست آمده است.

نتیجه‌گیری

بر اساس نتایج این پژوهش رقم آرمان با آرایش کاشت 10×20 سانتی‌متر برای کاشت در اواخر زمستان در شرایط آب و هوایی شهرستان خرم‌آباد و مناطق مشابه قابل توصیه است. در صورت ضرورت و بر اساس آزمایش خاک در صورت نیاز نیز می‌توان کاربرد کود سولفات‌مس را به مقدار 20-15 کیلوگرم در هکتار توصیه نمود.