اثر رقابت گیاهی بر کارایی مصرف آب کشت مخلوط شنبلیله و سیاه دانه در رژیم‏های مختلف رطوبتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه زراعت، دانشگاه شهرکرد، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهرکرد

3 عضو هیأت علمی دانشگاه شهرکرد

چکیده

افزایش کارایی مصرف آب یکی از مهم‎ترین راهکارهایی است که در کاهش بحران کمبود آب مؤثر است. در این راستا اثر رقابت گیاهی بر کارایی آب مصرفی شنبلیله و سیاه دانه تحت رژیم‏های مختلف رطوبتی مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش سه رژیم‏ مختلف رطوبتی شامل W1؛ بدون تنش (آبیاری کامل)، W2؛ تنش ملایم (آبیاری بر اساس ۷۵ درصد W1)، W3؛ تنش شدید (آبیاری بر اساس ۵۰ درصد W1) به عنوان عامل اصلی و پنج آرایش کشت شامل کشت خالص شنبلیله، کشت خالص سیاه دانه و سه نسبت مخلوط (2:1، 1:1، 1:2 شنبلیله و سیاهدانه) به عنوان عامل فرعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان کارایی مصرف آب در تولید دانه مربوط به ترکیب شنبلیله با سیاه دانه (با نسبت 1:2) است. در شرایط تنش ملایم، میزان کارایی مصرف آب مربوط به ترکیب شنبلیله با سیاه دانه (1:2) از کشت خالص تحت شرایط بدون تنش بیشتر بود. در شرایط بدون تنش، بیشترین مقدار کارایی مصرف آب در تولید زیست توده در تیمارهای شنبلیله: سیاه دانه (1:2) و (2:1) و کمترین مقدار آن در کشت خالص سیاه دانه نشان داده شد. نسبت برابری آب در تیمار‎های مخلوط در مقایسه با کشت خالص دو گیاه شنبلیله و سیاه دانه از برتری بیشتری برخوردار بود به گونه‌ای که در شرایط تنش ملایم بیشترین نسبت برابری آب در تیمار‌های شنبلیله: سیاه دانه (1:2) و (2:1) به ترتیب با میانگین 47/1 و44/1 مشاهده شد. به طور کلی نتیجه‎گیری می‎شود که ایجاد رقابت بین گونه‎ای در گیاهان رهیافت مهمی برای افزایش راندمان مصرف آب و تولید محصول در شرایط تنش خشکی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Plant Competition on Water Use Efficiency of Intercropping Fenugreek and Nigella under Different Moisture Regimes

نویسندگان [English]

  • Sina Fallah 1
  • razieh kakolvand 2
  • ali abbasi 3
1 Professor, Shahrekord University
2 M.Sc. Student of Agroecology, Department of Agronomy, Shahrekord University, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Agronomy, Shahrekord University, Iran.
چکیده [English]

 
Increasing water use efficiency (WUE) is one of the most important strategies for mitigating water deficiency crisis. The aim of this study was to investigate the effect of plant competition on water use efficiency of intercropping under different moisture regimes.  The experiment was a split–split-plot design with three replications. The main plot consisted of three levels of soil moisture including W1: full irrigation, W2: mild stress (irrigation on the basis of 75% W1), W3: severe stress (irrigation on the basis of 75 % W1). The subplot contained five planting patterns: fenugreek sole crop, nigella sole crop and three mixed ratios (2:1, 1:1, 1:2 of fenugreek and nigella). Results showed that the greatest WUE for seed production (WUEs) was obtained in fenugreek: nigella (1:2) treatment under drought stress conditions. Under mild stress conditions, the WUEs in fenugreek: nigella (1:2) treatment was even higher than nigella sole crop under no stress conditions, under which the highest WUE for biomass was observed in fenugreek: nigella (1:2) and (2:1) treatments and the lowest level was in nigella sole crop. The water equivalent ratio (WER) of intercropping treatments was superior to each of the sole crops of fenugreek and nigella. Under mild stress conditions, the maximum level of WER in fenugreek: nigella (1:2) and (2:1) treatments was 1.44 and 1.47, respectively. It can be concluded that interspecies competition is one of important strategies to increase the WUE and production under drought stress conditions.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water equivalent ratio
  • Drought Stress
  • Planting pattern
  • biomass

مراجع

  1. اصغری‎پور، م.ر.، م. رفیعی. 1389. اثر خشکی بر خصوصیات مختلف مورفولوژیک ریشه و نسبت ریشه به اندامهای هوایی در ژنوتیپ های ماش. یازدهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات. تهران، ایران
  2. بی‎نام. 1394. اداره کل هواشناسی استان چهار محال بختیاری. شهرکرد
  3. خرمی‎وفا، م.، ن. افتخاری نسب، ک. صیادیان، ع. نجفی. 1391. کارایی مصرف آب در کشت مخلوط کدوی تخمه کاغذی Cucurbita pepo L. var. styriac)) با نخود (Cicer arietinum L.) و عدسLensesculenta Moench.)) در سطوح مختلف مصرف نیتروژن. نشریه بوم شناسی کشاورزی. جلد 3 (2): 245-253.
  4. روستایی، م.، س. فلاح ، ع.  عباسی سورکی. 1393. تأثیر منابع کودی بر خصوصیات رشد و عملکرد شنبلیله در کشت مخلوط با سیاه دانه. نشریه تولید گیاهان زراعی. جلد 7 (4): 197-222.
  5. فلاح، س.، م. قبادی نیا، م. شکرگزار دارابی، ش.  قربانی دشتکی. 1391. بررسی پایداری منابع آب زیرزمینی دشت داراب استان فارس. مجله پژوهش آب در کشاورزی. جلد 26 (2): 161-172.
  6. قاسمی، ک.، س. فلاح.  1393. اثر تنش خشکی و کودهای مختلف بر زیست توده و کارایی مصرف آب و بیوماس اسفرزه. نشریه پژوهش‎های خاک (علوم خاک و آب). جلد 28 (3): 501-510.
  7. قاسمی مهام، س.، س. فلاح، م.ر. تدین. 1395. تغییرات رشد ریشه، اندام هوایی و گره ریزوبیومی گیاه شنبلیله (Trigonella foenum gracum)  تحت تأثیر تیمار کودی و کشت مخلوط با اسفرزه  (Plantago ovata). تولیدات گیاهی. جلد 39 (1): 35-46.
  8. کاکولوند، ر.، س. فلاح، ع. عباسی سورکی. 1396. اثر رقابت گونه‎ای بر رنگدانه‎های فتوسنتزی، پرولین، محتوای آب نسبی، و میزان اسانس گیاه شنبلیله (Trigonella foenum graceum) و سیاهدانهسیاه دانه (Nigella sativa) در شرایط تنش خشکی. فرآیند و کارکرد گیاهی، جلد 6 (19): 255- 269.
  9. Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes, and M. Smi. 1998. Crop Evapotranspiration- guidelines for computing crop water requirements- FAO Irrigation and Drainage Paper 56.  https://www.researchgate.net/publication/235704197.
  10. Asch, F., M. Dingkuhn, A. Sow, and A. Audebert. 2005. Drought-induced  changes in rooting patterns and assimilate partitioning between root and shoot in upland rice. Field Crops Research. 93: 223-236.
  11. Bai, W., Z. Sun, J. Zheng, G. Du, L. Feng, Q. Cai, N. Yang, C.Feng, Z. Zhang, J. B. Evers, W. van der Werf, and L.Zhang. 2016. Mixing trees and crops increases land and water use efficiencies in a semi-arid area. Agricultural Water Management. 178: 281-290.
  12. Davis, J.H.C., J.N. Woolley, and R.A. Moreno. 1986. Multiple Cropping with Legumes and Starchy Roots MacMillan Publishing. Company New York. pp. 82-110.
  13. De Barros, I., T. Gaiser, F.-M. Lange, and V.Römheld. 2007. Mineral nutrition and water use patterns of a maize/cowpea intercrop on a highly acidic soil of the tropic semiarid. Field Crops Research. 101: 26-36.
  14. Howell, T.A., S.R. Evett, J.A. Tolk, A.D. Schneider, and J.L. Steiner. 1996. Evapo-transpiration of corn southern high plains. In: Proceeding of the Conference on International Evapo-transpiration and Irrigation Schedule. ASAE, San Antonio, TX, PP. 381-387.
  15. Hu, F., Y. Gan, H. Cui, C. Zhao, F. Feng, W. Yin, and Qiang Chai. 2016. Intercropping maize and wheat with conservation agriculture principles improves water harvesting and reduces carbon emissions in dry areas. European Journal of Agronomy. 74: 9-17.
  16. Khan H. U. Link W. Hocking T. and Stoddard F. 2007.Evaluation of physiological traits for improving drought tolerance in fababean (Vicia faba L.) Plant and Soil. 292:205-217.
  17. Mao, L., L. Zhang, W. Li, W.V. Werf, J. Sun, H. Spiertz, L. Li. 2012. Yield advantage and water saving in maize/pea intercrop. Field Crops Research. 138: 11–20
  18. Michele, A., T. Douglas, and A. Frank. 2009. The effects of clipping and soil moisture on leaf and root morphology and root respiration in two temperate and two tropical grasses. Plant Ecology.200: 205-215.
  19. Morris R.A. and D.P. Garrity. 1993. Resource capture and utilization in intercropping: water. Field Crops Research. 34: 303-317.
  20. Neamatollahi, E., M. R. Jahansuz,  D. Mazaheri, and  M. Bannayan. 2013. Intercropping. Sustainable Agriculture Reviews. Volume 12 of the series Sustainable Agriculture Reviews.  pp. 119-142.
  21. Rankulatile, H., K. Homma, T. Horie, T. Kurusa, and T. Inamura. 1998. Land equivalent ratio of groundnut finger millet intercrops as affected by plant combination ratio, and nitrogen and water availability. Plant Production Science. 1(1): 39-46.
  22. Ren, Y., J. Liu, Z. Wang, and S. Zhang. 2016. Planting density and sowing proportions of maize–soybean intercrops affected competitive interactions and water-use efficiencies on the Loess Plateau, China. European Journal of Agronomy.  72: 70-79.
  23. Ritchie, S.W., H.T. Nguyen, and Holaday A.S. 1990. Leaf water content and gas exchange parameters. Of tow wheat genotypes differing in drought resistance crop sciences. 30: 105-111.
  24. Tesfaye, K., S. Walker, and M. Tsubo. 2006. Radiation interception and radiation use efficiency of three grain legumes under water deficit conditions in a semi-arid environment. European Journal of Agronomy. 25: 60-70.
  25. Tsubo, M., S. Walker, and H.O. Ogindo. 2004. A simulation model of cereal- legume intercropping systems for semiarid regions I. model development. Field Crops Research. 90: 48-61.
  26. Wang, Z., X. Zhao, P. Wu, and X. Chen. 2015. Effects of water limitation on yield advantage and water use in wheat (Triticum aestivum L.)/maize (Zea mays L.) strip intercropping. European Journal of Agronomy. 71: 149-159.
  27. Zhang, F. and L. Li. 2003. Using competitive and facilitative interactions in intercropping systems enhances crop productivity and nutrient-use efficiency. Plant and Soil 248: 305-312.

12.              Chimonyo, V.G.P., A.T. Modi, and T. Mabhaudhi. 2016. Water use and productivity of a sorghum–cowpea–bottle gourd intercrop system. Agricultural Water Management.  165: 82-96.

15.              Francis, C.A. 1989. Biological efficiencies in multiple cropping systems. Advances in Agronomy 42: 1-36.

20.              Merrill, S.D., D.L. Tanaka, and J.D. Hanson. 2002. Root length growth of eight crop species in Haplustoll soils. Soil Science Society of America Journal 66: 913-923.

پژوهش آب در کشاورزی
دوره 31، شماره 4
دی 1396
صفحه 637-653

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار