تأثیر روش‌های مختلف خاکورزی و گیاه پوششی بر کارآیی جذب و مصرف نور در سیبزمینی (Solanum tuberosum) تحت شرایط آب و هوایی همدان

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

4 عضو هیئت علمی گروه علوم کشاورزی، دانشگاه پیام نور همدان واحد بهار، ایران

چکیده

کاربرد سامانه­های خاک­ورزی حفاظتی و گیاهان پوششی از روش­های اصلی مدیریت بوم­شناختی در تولید محصولات کشاورزی هستند که منجر به بهبود کارآیی مصرف منابع توسط گیاهان می­شود. به­منظور ارزیابی روش‌­های خاک‌­ورزی و گیاه پوششی بر کارآیی جذب و مصرف نور سیب‌­زمینی آزمایشی به­صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک­‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1392 انجام شد. کرت‌های اصلی شامل خاک­‌ورزی در سه سطح (خاک‌­ورزی متداول، خاک­‌ورزی حداقل و بدون خاک‌­ورزی) و کرت‌های فرعی شامل گیاه پوششی در سه سطح (بدون گیاه پوششی، گیاه پوششی جو و ماشک) بود. نتایج آزمایش نشان داد که شاخص سطح برگ، تجمع ماده خشک کل، میزان جذب نور و کارآیی مصرف نور سیب‌­زمینی در خاک‌­ورزی متداول و گیاه پوششی ماشک افزایش یافت. بیشترین شاخص سطح برگ سیب­‌زمینی در خاک‌­ورزی متداول و گیاه پوششی ماشک (6/4) و کمترین آن در بدون خاک­ورزی و عدم گیاه پوششی (3/2) به­‌دست آمد. با افزایش شاخص سطح برگ در خاک­‌ورزی متداول و گیاه پوششی ماشک، روند جذب نور حدود 85 درصد افزایش یافت. همچنین نتایج حاکی از اثر مثبت گیاه پوششی ماشک بر رشد سیب­‌زمینی بود. به­‌طوری­‌که بیشترین و کمترین تجمع ماده خشک به‌­ترتیب در خاک‌­ورزی متداول و گیاه پوششی ماشک (1985/6 گرم در مترمربع) و عدم خاک‌­ورزی و کاشت گیاه پوششی (4/1236 گرم در مترمربع) به­‌دست آمد. بیشترین و کمترین میانگین کارآیی مصرف نور سیب­‌زمینی در تیمار خاک‌­ورزی متداول و گیاه ماشک و تیمار عدم خاک‌­ورزی و گیاه پوششی به­ترتیب معادل 3/12 و 2/09 گرم بر مگاژول تشعشع فعال فتوسنتزی بود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The Effect of Different Methods of Tillage and Cover Crop on Radiation Interception and Use by Potato (Solanum tuberosum) under Hamedan Weather Condition

نویسندگان [English]

  • Goudarz Ahmadvand 1
  • Farzad Mondani 2
  • Masomeh Dehghan Banadaki 3
  • Somayeh Hajinia 3
  • Bahareh Eskandari 4
1 Associate Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, Hamedan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University, Kermanshah, Iran
3 PhD Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, Hamedan, Iran
4 Member of Staff, Department of Plant Science, Payame Nour University, Bahar Branch, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Utilization of the conservation tillage systems and the cover crops are ecological management methods in crop production techniques that lead to improvement of resources absorption and use efficiency by plants. Based on this purpose the present study was conducted to evaluate radiation absorption and use efficiency in potato farms under different tillage systems and cover crops conditions in 2013. Treatments were included tillage systems at three levels (conventional tillage, minimum tillage and no-tillage) as min plot, three levels of cover crops (vetch, barely and without cover crop) as sup plot. The results showed that leaf area index, dry matter accumulation, light absorption and light use efficiency in conventional tillage and cover crop of vetch increased. The most leaf area index of potato (6.4) was related to conventional tillage with cover crop of vetch treatment while the lowest leaf area index (3.2) was related to no-tillage with no cover crop treatment. By increasing of leaf area index, light absorption improved about 85% in conventional tillage with cover crop of vetch compare to other treatments. Vetch cover crop also had positive effects on potato growth. So, the highest dry matter accumulation (1985.56 g m-2) was observed in conventional tillage with cover crop of vetch treatment while the lowest dry matter accumulation (1236.44 g m-2) was observed in no-tillage with non-crop cover treatment. Average maximum and minimum radiation use efficiency for potato were 3.12 and 2.09 g MJ-1 in conventional tillage with cover crop of vetch treatment and no-tillage with no cover crop, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Total dry matter accumulation
  • Radiation use efficiency
  • Leaf area index
  • Vetch

احمدی، ک.، قلی­‌زاده، ح.، عبادزاده، ح. ر.، حسین­‌پور، ر.، حاتمی، ف.، محیطی، ض.، فضلی، ب.، فضلی استبرق، م.، کاظمیان، ا. و رفیعی، م. 1394. آمارنامه کشاورزی جلد اول محصولات زراعی سال زراعی 92-1391. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌­ریزی و اقتصادی، مرکز فناورزی اطلاعات و ارتباطات. 167 صفحه.

امام، ی. و ثقه الاسلامی، س. 1384. عملکرد گیاه زراعی: فیزیولوژی و فرایندها. انتشارات دانشگاه شیراز. شیراز. 593 صفحه.

حسین­‌پناهی، ف.، کوچکی، ع.، نصیری محلاتی، م. و قربانی، ر. 1389. ارزیابی جذب و کارآیی مصرف نور در کشت مخلوط ذرت و سیب­‌زمینی. نشریه بوم­شناسی کشاورزی، 2: 60-50.

سیادت، س. ع.، هاشمی دزفولی، س. ا.، ولی‌­زاده، م. و صادق­‌زاده حمایتی، س. 1387. تجزیه و تحلیل رشد سه رقم سیب­‌زمینی در سطوح مختلف الگوی کاشت و تراکم بوته. مجله علوم کشاورزی ایران، 30: 397-379.

کامکار، ب.، کوچکی، ع. ر.، نصیری‌محلاتی، م. و رضوانی‌مقدم، پ. 1383. ارزیابی کارآیی مصرف نور و رابطه آن با تولید ماده خشک در سه گونه ارزن. مجله پژوهش­‌های زراعی ایران،  2: 208-196.

کوچکی، ع.، نصیری‌محلاتی، م.، مندنی، ف.، فیضی، ح. و امیرمرادی، ش. 1388. ارزیابی جذب و کارآیی مصرف نور توسط کانوپی کشت مخلوط ذرت و لوبیا. نشریه بوم­‌شناسی کشاورزی، 1: 23-13.

گلدانی، م.، رضوانی مقدم، پ.، نصیری‌محلاتی، م. و کافی، م. 1390. بررسی کارآیی مصرف نور، شاخص­‌های فنولوژیکی و فیزیولوژیکی هیبریدهای ذرت در تراکم­‌های مختلف کاشت. مجله پژوهش­‌های تولید گیاهی، 18: 27-1.

مندنی، ف.، گلزردی، ف.، احمدوند، گ.، سپهری، ع. و جاهدی، ا. 1386. اثر طول دوره تداخل علف­‌های هرز بر قابلیت جذب و کارآیی مصرف نور توسط تاج پوشش سیب­‌زمینی (Solanum tuberosum) رقم آگریا در دو تراکم کشت بذری و تجاری. پژوهش کشاورزی: آب، خاک و گیاه در کشاورزی، 7: 40 -27.

موسوی بوگو، ا.، جهانسوز، م. ر.، مهرور، م. ر.، صادقی شعاع، م. و حسینی پور، ر. 1392. بررسی شاخص­های رشدی در ارقام گندم آبی تحت تأثیر سیستم­های خاک­ورزی. مجله زراعت و اصلاح نباتات، 9: 23-15.

Acreche, M. M. and Slafer. G. A. 2009. Grain weight, radiation interception and use efficiency as affected by sink-strength in Mediterranean wheat released from 1940 to 2005. Field Crop Research, 110: 98-105.

Al-Kaisi, M. and Licht, M. 2004. Effect of strip-tillage on corn Nitrogen uptake and residual soil Nitrate accumulation compared with no-tillage and chisel plow. Agronomy Journal, 96: 1164-1171.

Bergamaschi, H., Dalmago, G. A. and Bergonci, J. I. 2010. Intercepted solar radiation by maize crops subjected to different tillage systems and water availability levels. Pesquisa Agropecuaria Brasileria, 45: 1331-1341.

Bianch, C. A. M., Bergonci, J. I., Bergamasci, H. and Dalmago, G. A. 2004. Ajuste osmotico em milho, cultivado em diferentes sistemas de manejo de solo e disponibilidade hidrica. Pesquisa Agropecuaria Brasileria, 40: 645-651.

Blabk, C. and Ong, C. 2000. Utilization of light and water in tropical agriculture. Agricultural and Forest Meteorology, 104: 25-47.

Campiglia, E., Paolini, R., Colla, G. and Mancinelli, R. 2009. The effects of cover cropping on yield and weed control of potato in a transitional system. Field Crops Research, 112: 16-23

Corlett, J. E., Black, C. R., Ong, C. K. and Monteith, J. L. 1992. Above and below-ground interactions in a leucaena/ millet alley cropping system II. Light interception and dry matter production. Agricultural and Forest Meteorology, 60: 73-91.

Da-wei, H., Zhou-Ping, S., Tian-Lai., L., Hong, Y. and Hua. Z. 2014. Nitrogen nutrition index and its relationship with N use efficiency, tuber yield, radiation use efficiency and leaf parameters in potatoes. Journal of Integrative Agriculture, 13: 1008-1016.

Dwyer, L., Stewart, R., Hamilton, I. and Honwing, L. 1992. Ear position and vertical distribution of leaf area in corn. Agronomy Journal, 84: 430-438.

Eshel, G., Egozi, R., Goldwasser, Y., Kahti, Y., Fine, P., Hayut, E., Kazukro, H., Rubin, B., Dar, Z. and Keisar, O. 2015. Benefits of growing potatoes under cover crop in a Mediterranean climate. Agricultural Ecosystems and Environment, 211: 1-9.

Fukai, S. and Trenbath, B. R. 1993. Processes determining intercrop productivity and yield of component crop. Field Crops Research, 34: 247-271.

George-Jaeggli, B., Jordan. D. R., Van Oosterom, E. J., Broad, I. J. and Hammer G. L. 2013. Sorghum dwarfing genes can affect radiation capture and radiation use efficiency. Field Crop Research, 149: 283-290.

Goudriaan, J. and Van Laar, H. H. 1993. Modelling Potential Growth Processes. Kluwer Academic Press. 250pp.

Lal, R., Mahboubi, N. and Fausey. R. 1994. Long term tillage and rotation effects on properties of central soils. Soil Science Society of American Journal, 58: 517-522.

Lal, R. 1995. The role of residue management in sustainable agricultural systems. Journal Sustain Agriculture, 5: 51-78.

Keating, B. A. and Carberry, P. S. 1993. Resource capture and use in intercropping: solar radiation. Field Crop Research, 34: 273-301.

Miguez, F. E. and Bollero, G. A. 2005.Tillage and Nitrogen source and rate effects on corn response in corn-soybean rotation. Agronomy Journal, 98: 507-513.

Milford, G. F. J., Travis, K. Z., Pockock, T. O., Jaggard, K. W. and Day, W. 1995.Growth and dry matter partitioning in sugar beet. Journal Agriculture Science Cambrich, 110: 301-308.

Nassiri Mahallati, M., Koocheki, A., Mondani, F., Feizi, H. and Amirmoradi, S. 2015. Determination of optimal strip width in strip intercropping of maize (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L.) in Northeast Iran. Journal of Cleaner Production, 106: 343-350.

O,Connell, M. G., O,Leary, G. J., Whitfield, D. M. and Connor, D. J. 2004. Interception of photosynthetic ally active radiation and radiation-use efficiency of wheat, field pea and mustard in a semi-arid environment. Field Crops Research, 85: 111-124.

Parajulee, M. N., Montandon, R. and Slosser, J. E. 1997. Reley intercropping to enhance abundance of insect predators of cotton aphid (Aphis gossypii) in Texas cotton. International Journal of Pest Management, 43: 227-232.

Picard, D., Ghiloufi, M., Saulas, P. and De Tourdonnet, S. 2010. Dose under sowing winter wheat with a cover crop increase competition for resources and it is compatible with high yield? Field Crop Research, 115: 9-18.

Purcell, C., Ball, R., Reaper, J. D. and Vories, E. 2000. Radiation use efficiency and biomass production in soybean at different plant population densities. Crop Science, 42: 172-177.

Rosati, A., Metcalf, S. G. and Lampinen, B. D. 2004. A simple method to estimate photosynthetic radiation use efficiency of canopies. Annuals of Botany, 93: 567-574.

Sinclair, T. R. and Muchow, C. R. 1999. Radiation use efficiency, A review. Advances in Agronomy, 65: 215-265.

Teasdale, S. R., Rosecrance, R. C., Coffman, C. B., starr, S. L., Paltineanu, I. C., Lu, Y. V. and Watkins, B. K. 2000. Performance of reduced-tillage cropping systems for sustainable grain production in Maryland. Journal Alternative Agriculture, 15: 79-87.

Tollennar, M. and Aguilera, A. 1992. Radiation use efficiency of old and a new maize hybrid. Agronomy Journal, 84: 536-541.

Tsubo, M., Walker, S. and Ogindo, H. O. 2005. A simulation model of cereal-legume intercropping systems for semi-arid regions I. Model development. Field Crop Research, 93: 10-22.

Uchino, H., Iwama, K., Jitsuyama, Y., Ichiama, K., Sugiura, E., Yudate, T., Nakamura, S. and Gopal, J. 2012. Effect of inter seedling cover crop and fertilization on weed suppression under an organic and rotational cropping system. Field Crop Research, 127: 9-16.

Zhang, L., Vander Werf, W., Bastiaans, L., Zhang, S., Li, B. and Spirtz, J. H. 2008. Light interception and utilization in relay intercrops of wheat and cotton. Field Crop Research, 107: 29-42.