فهرست مطالب:

 فصل اول: مقدمه

1- مقدمه……………………………………………………………………………………….. 2

فصل دوم: بررسی منابع

2- 1- کشاورزی پایدار………………………………………………………………………….. 5

2-2- کشت مخلوط……………………………………………………………………………… 7

2-2 -2 مزایای کشت مخلوط…………………………………………………………………. 8

2-2 -2-1 افزایش عملکرد……………………………………………………………………… 8

2-2 -2-2کاهش خسارت ناشی از آفات و بیماری­ها………………………………………….. 9

2-2-2-3 حفاظت خاک………………………………………………………………………….. 9

2-2 -2-4 کنترل علف های هرز……………………………………………………………….. 10

2-2-2-5 بهبود حاصلخیزی و افزایش نیتروژن خاك………………………………………… 11

2-2-3 معایب کشت مخلوط…………………………………………………………………. 11

2-2-3-1 تفاوت نیازهای غذایی……………………………………………………………… 11

2-2-3-2 تفاوت عملیات زراعی……………………………………………………………….. 12

2-2-3-3 محدودیت استفاده از ماشین آلات کشاورزی…………………………………….. 12

2-2-3- 4 ایجاد رقابت بین گونه­ای…………………………………………………………….. 12

2-2-4 ارزیابی کشت مخلوط………………………………………………………………….. 13

2-2-4-1 نسبت برابری زمین…………………………………………………………………. 14

2-2-5 اهمیت کشت مخلوط لگوم و گراس…………………………………………………… 14

2-3-1 کاربرد کودهای شیمیایی و بیولوژیک در کشاورزی…………………………………… 15

2-3-2 کودهای بیولوژیک……………………………………………………………………….. 17

2-3-3 باکتری های حل کننده فسفات…………………………………………………………. 19

2-3-4 کود فسفر زیستی……………………………………………………………………….. 20

2-3-5 اهمیت و نقش کود زیستی فسفر………………………………………………………. 21

2-3-6 مکانیسم عمل باکتری­ های محرک رشد گیاه……………………………………………… 22

2-3-6-1 تثبیت بیولوژیکی نیتروژن………………………………………………………………. 23

2-3-6-2  افزایش فراهمی عناصر غذایی…………………………………………………………. 23

2-3-6-3 حلالیت فسفر……………………………………………………………………………… 24

2-3-6-4 اثرات باکتری­ های محرک بر رشد و مورفولوژی ریشه………………………………….. 25

2-3-6-5  تولید هورمون های گیاهی……………………………………………………………… 25

2-3-6-6 تحریک همزیستی بین گیاه و قارچ……………………………………………………….. 26

2-4 ذرت………………………………………………………………………………………………. 26

2-4-1 گستردگی گیاه ذرت………………………………………………………………………… 27

2-4-2 دلایل اهمیت ذرت در بین گیاهان زراعی………………………………………………… .28

اکولوژی ذرت……………………………………………………………………………………………. 28

2-5 خلر…………………………………………………………………………………………………. 29

2-5-1 اکولوژی خلر……………………………………………………………………………………… 30

2-5-2 ارزش غذایی و ترکیب شیمیایی گیاه خلر………………………………………………… 31

2-6 تأثیر کشت مخلوط بر عملکرد……………………………………………………………………. 32

2-7 تأثیر کشت مخلوط بر کیفیت علوفه………………………………………………………. 38

2-8 ارزیابی کشت مخلوط……………………………………………………………………………. 42

2-9 تأثیر کود فسفر زیستی بر عملکرد و کیفیت علوفه……………………………………………. 43

فصل سوم: مواد و روش ها

3- 1 مشخصات محل انجام آزمایش………………………………………………………………. 52

3-1-1 موقعیت جغرافیایی…………………………………………………………………………….. 52

3-1-2 اقلیم…………………………………………………………………………………………….. 52

3-2-2 مشخصات خاک محل آزمایش…………………………………………………………… 53

3-3 طرح و تیمارهای آزمایشی……………………………………………………………………. 53

3-4 ارقام مورد استفاده  …………………………………………………………………………….. 54

3-5 مراحل انجام آزمایش…………………………………………………………………………….. 55

3-5-1 تهیه زمین……………………………………………………………………………………… 55

3-5-2 کاشت…………………………………………………………………………………………… 55

3- 5-3 تنک و وجین کردن……………………………………………………………………….. 56

3-5-4 عملکرد و اجزای عملکرد دانه…………………………………………………………….. 56

3-5-5 ارزیابی کیفیت علوفه…………………………………………………………………………. 56

3-5-6 ارزیابی کشت مخلوط……………………………………………………………………….. 57

3-6 تجزیه آماری……………………………………………………………………………………… 58

فصل چهارم : نتایج و بحث

4-1 ذرت……………………………………………………………………………………………….. 60

4-1-1 وزن هزار دانه…………………………………………………………………………………. 60

4-1-2 تعداد ردیف در بلال ذرت…………………………………………………………………… 62

4-1-3 تعداد دانه در ردیف ذرت………………………………………………………………….. 62

4-1-4 عملکرد دانه ذرت………………………………………………………………………….. 64

4-1-5 عملکرد بیولوژیک ذرت………………………………………………………………………. 68

4-1-6 شاخص برداشت……………………………………………………………………………. 60

4-2 خلر………………………………………………………………………………………………… 73

4-2-1 تعداد غلاف در بوته خلر……………………………………………………………………….. 73

4-2-2 تعداد دانه در غلاف خلر…………………………………………………………………………. 75

4-2-3 وزن هزار دانه خلر……………………………………………………………………………… 77

4-2-4 عملکرد دانه خلر………………………………………………………………………………. .78

4-2-5 عملکرد بیولوژیک خلر………………………………………………………………………….. 81

4-2-6 شاخص برداشت خلر……………………………………………………………………….. 83

4-3 ارزیابی کشت مخلوط………………………………………………………………………….. 84

4-4 ویژگی های کیفی علوفه……………………………………………………………………….. 85

4-4-1 درصد ماده خشک قابل هضم (DMD)………………………………………………………. 85

4-4-2 الیاف نامحلول در شوینده های خنثی (NDF)…………………………………………… 89

4-4-3 الیاف نامحلول در شوینده های اسیدی (ADF)…………………………………………. 93

4-4-4 کربوهیدراتهای محلول در آب (WSC)……………………………………………………. 94

4-4-5  پروتئین خام (CP)…………………………………………………………………………… 97

4-4-6 در صد خاکستر (Ash)…………………………………………………………………….. 101

4-5- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………….. 102

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………. 104

فصل پنجم : منابع

5-1 منابع……………………………………………………………………………………………… 106

چکیده:

به منظور بررسی اثرات کودهای فسفری زیستی و شیمیایی بر عملکرد و کیفیت علوفه در کشت مخلوط ذرت و خلر، در سال زراعی 89-1388 به طور همزمان دو آزمایش در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان و مزرعه مجتمع اقتصادی کمیته امداد امام خمینی (ره) دشتکار در بردسیر کرمان به اجرا درآمد. آزمایش در هر دو محل، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوك­های كامل تصادفی با چهار تكرار اجرا شد. عوامل مورد بررسی شامل چهار سطح کود فسفری (فسفر زیستی، فسفر شیمیایی، 50 درصد فسفر زیستی +50 درصد فسفر شیمیایی و شاهد) و پنج الگوی کشت به روش جایگزینی (ذرت خالص و نسبت­های 75:25، 50:50 و 25:75 از ذرت و خلر و خلر خالص) بودند. تجزیه مرکب داده ­ها نشان داد که اثر مکان بر عملکرد و اجزای عملکرد به جز وزن هزار دانه ذرت و خلر معنی­دار شد، به طوری­که وزن هزار دانه، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت ذرت در کرمان به ترتیب 10، 19، 17 و 21 درصد بیشتر از بردسیر بود. در مقابل، تعداد دانه در غلاف، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک خلر در بردسیر به ترتیب 42، 5 و 7 درصد بیشتر از کرمان بود. تاثیر نسبت­های مختلف کشت مخلوط و کودهای فسفری بر وزن هزار دانه، تعداد دانه در ردیف، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت ذرت معنی­دار شد. برهمکنش نسبت­های مختلف کشت مخلوط و کودهای فسفری بر تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت خلر معنی­دار گردید و حداکثر آنها از کشت مخلوط 25:75 ذرت و خلر، توام با مصرف50 درصد فسفر زیستی +50 درصد فسفر شیمیایی حاصل گردید. ارزیابی نسبت برابری زمین نشان داد که اجرای نسبت­های مختلف کشت مخلوط سبب افزایش نسبت برابری زمین به بیش از یک گردید و بیشترین آن (15/2) در کشت مخلوط 25:75 ذرت و خلر مشاهده شد. کربوهیدرات­های محلول در آب، قابلیت هضم ماده خشک، پروتئین خام، درصد خاکستر، الیاف شوینده خنثی، الیاف شوینده اسیدی به شدت تحت تاثیر نسبت­های کشت قرار گرفتند و اعمال کودهای فسفری نیز بر آنها به جز درصد خاکستر تاثیر معنی­داری داشت. قابلیت هضم ماده خشک، کربوهیدرات­های محلول در آب و پروتئین خام علوفه تحت تاثیر برهمکنش نسبت­های کاشت و کود فسفری قرار گرفت. نسبت­های مختلف کشت مخلوط ذرت و خلر نسبت به کشت خالص آن­ها دارای کیفیت علوفه بالاتری بودند که کیفیت برتر به دلیل قابلیت هضم ماده خشک، پروتئین خام، کربوهیدرات­های محلول در آب و درصد خاکستر بالاتر و الیاف شوینده خنثی و الیاف شوینده اسیدی پایین­تر در کشت مخلوط ذرت و خلر بود. کاربرد کود زیستی فسفر توام با فسفر شیمیایی، بهبود کیفیت علوفه را به همراه داشت.

فصل اول: مقدمه

1- مقدمه

افزایش جمعیت جهان، تخریب منابع طبیعی و به دنبال آن نیاز مبرم به افزایش تولیدات غذایی، منجر به ایجاد فشار بر منابع طبیعی شده و پایداری سیستم­های كشاورزی را تهدید می­كند (Liebman and Davis, 2000). بنابراین نیاز به طراحی و اجرای سیستم­های برخوردار از پایداری و عملكرد بالا یک ضرورت محسوب می­ شود (Agegnnehu et al., 2006). از این رو علاوه بر افزایش تولیدات كشاورزی از طریق افزایش سطح زیر كشت و عملكرد در واحد سطح، باید از عامل زمان و مكان در تولید محصولات زراعی، یعنی اجرای كشت مخلوط نیز استفاده گردد (Banik et al., 2006). نظام کشت مخلوط، با افزایش تعداد گونه­ در واحد سطح، به عنوان یک راه حل برای افزایش تولید در کشاورزی پیشرفته، پیشنهاد شده است (Brummer, 1998). در این راستا انتخاب گیاهانی كه كمترین رقابت را در یک موضع رشد[1] با هم داشته باشند، گام عمده­ای محسوب می­ شود. بهره ­برداری بیشتر از عوامل محیطی نیازمند تیپ ایده­آل گیاه زراعی است، که قادر باشد در كمترین زمان تمام موضع رشد ممكن را به طور كامل اشغال كند و از منابع و امكانات محیطی استفاده بیشتری ببرد (Banik et al., 2006).

یكی از دلایل اصلی برتری كشت مخلوط بر كشت خالص این است كه در اغلب موارد تولید بیشتری از آن در مقایسه با كشت خالص، از همان مقدار زمین بدست می ­آید (Brummer, 1998). افزایش تولید در كشت مخلوط را می­توان به كاهش رشد علف­های هرز، كاهش خسارت آفات و بیماری­ها و استفاده بهینه­تر از منابع نسبت داد (Liebman and Davis, 2000). در كشت مخلوط گرامینه­ها با لگوم­ها، گرامینه­ها با برخورداری از ریشه ­های افشان، ساختمان خاك را اصلاح نموده و از این طریق از فرسایش آبی خاک جلوگیری می­كنند (Lazanyi, 2000) و لگوم­ها نیز با برخورداری از ریشه عمودی گرایش به نفوذ در اعماق خاك دارند. بنابراین وجود یک گراس همراه با یک لگوم، در حفاظت خاك نقش مهمی ایفا می­كند.

ذرت (Zea mayse L.) به دلیل قدرت سازگاری بالا می ­تواند با گیاهان زیادی به صورت مخلوط کشت گردد (Yazdani et al., 2009)، به طوری که در مناطق گرمسیری آمریکای لاتین ٦٠ درصد کشت ذرت به صورت زراعت مخلوط انجام می­ شود (Francis and Decoteau, 1993). در چند دهه اخیر افزایش کاربرد کودهای شیمیایی نیتروژنی موجب شده است بقولات علوفه­ای نظیر خلر (Lathryrus sativas L.) که با تثبیت بیولوژیک نیتروژن به حاصلخیزی خاک کمک می­ کنند، فراموش شوند. در حالی که، این گیاه از پتانسیل بالای تولید علوفه، توان رشد در خاک­های غیر بارور و فرسایش یافته برخوردار است و بدلیل دوره رشد کوتاه، برای تولید علوفه و مدیریت واحد زراعی مناسب می­باشد (Lazanyi, 2000).

در نیم قرن گذشته مصرف كودهای شیمیایی عملكرد بسیاری از محصولات زراعی را افزایش داده، ولی ثبات زیست محیطی ناشی از مصرف بیش از حد این كودها و عدم واكنش اغلب این محصولات به مصرف مقادیر بیشتر كودها، تولیدات مواد غذایی را در دهه­های آینده با مشكل مواجه خواهد ساخت. توجه به كودهای زیستی به عنوان جایگزینی برای كودهای شیمیایی، به منظور افزایش حاصلخیزی خاك در كشاورزی پایدار به عنوان یک رویکرد جدید مطرح شده است (Alikhan et al., 2009). كودهای بیولوژیكی شامل انواع ریز موجودات آزادزی هستند كه توانایی تبدیل عناصر غذایی اصلی را از فرم غیر قابل جذب به فرم قابل جذب طی فرایندهای بیولوژیكی دارند و منجر به توسعه سیستم ریشه­ای و جوانه­زنی بهتر بذور می­گردند (Arpana et al., 2002). آسیب­های زیست محیطی، تغییر ساختار شیمیایی، ‌فیزیكی و زیستی خاك و مشكلات بهداشتی سبب بازگشت به كودهای آلی با تغییراتی در قالب كشاورزی ارگانیک گردید. استفاده از كودهای زیستی را باید احیای فلور طبیعی خاك و مسیری برای رسیدن به كشاورزی پایدار دانست (Baqual and Das, 2006).

در استان كرمان بیشتر زمین­های زراعی به كاشت درختان باغی بویژه پسته اختصاص یافته است. بنابراین تامین علوفه برای دامداران مشكل می­ باشد و ارائه یک راهكار مناسب جهت استفاده از كودهای زیستی برای تولید علوفه با كمیت و كیفیت مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است.  کشت گندمیان گرمسیری مانند ذرت، سورگوم و ارزن به عنوان کشت دوم و زراعت مخلوط یکی از راه­های بهره ­برداری بهینه از نهاد­های تولیدی و تحقق اهداف کشاورزی پایدار است که یکی از روش­های همسو با طبیعت محسوب می­ شود. با توجه به مزایای متعددی كه برای كشت مخلوط و کودهای زیستی بر شمرده شده است، انجام چنین تحقیقی در استان کرمان که از کم آبی رنج می­برد، حائز اهمیت می­باشد. انگیزه اصلی از اجرای این آزمایش ارائه شیوهای نوینی در کشاورزی می­باشد که بتواند علاوه بر استفاده مؤثر از عناصر غذایی موجود در خاک از طریق تاثیر کودهای زیستی باعث بالا بردن کیفیت علوفه برداشتی در کشت مخلوط نیز شود. از آنجا که تا به حال تحقیقی پیرامون تأثیر کودهای زیستی  بر کمیت و کیفیت علوفه حاصل از کشت مخلوط ذرت و خلر در استان کرمان صورت نگرفته است، به نظر می­رسد نتایج این تحقیق بتواند در کاهش اثرات منفی کود شیمیایی فسفر، برقراری تعادل اکولوژیکی خاک، افزایش عملکرد کمی و کیفی علوفه و نیز تحقق اهداف کشاورزی پایدار، مؤثر باشد. این آزمایش با هدف بررسی تأثیر کود زیستی (به عنوان جانشینی برای كود فسفر معدنی در راستای برنامه كشاورزی پایدار و كم نهاده) بر کمیت و کیفیت علوفه در کشت مخلوط ذرت و خلر نسبت به کشت خالص به اجرا درآمد.

فصل دوم: بررسی منابع

1-2- کشاورزی پایدار

پایداری از دیدگاه ­های اقتصادی، فرهنگی، اجتماعی و اكولوژی معانی متفاوتی دارد. هاشمی دزفولی و همکاران (1379) كشاورزی پایدار را مدیریت صحیح منابع كشاورزی به طوری كه علاوه بر رفع نیازهای در حال تغییر بشر، كیفیت محیط زیست و منابع طبیعی حفظ گردد، تعریف می­ کنند. كشاورزی پایدار در قالب كشاورزی ارگانیک نیز مطرح شده است، به طوری كه  علاوه بر كاهش مصرف سموم و كودهای شیمیایی در كشاورزی، استفاده از هورمون­ها و مواد شیمیایی در تغذیه دام­ها نیز به حداقل ممكن برسد (Zhang and Li, 2003).

افزایش جمعیت جهان و تخریب منابع طبیعی و به دنبال آن نیاز مبرم به افزایش تولیدات غذایی از مشكلات اساسی دنیای امروز به شمار می­روند (Liebman and Davis, 2000). افزایش عملكرد گیاهان زراعی به منظور پاسخ به این تقاضای روز افزون منابع غذایی ضروری می­باشد. این امر منجر به ایجاد فشار بر منابع طبیعی گردیده و پایداری سیستم­های كشاورزی را تهدید می­كند. بنابراین، نیاز به طراحی و اجرای سیستم­های برخوردار از پایداری و عملكرد بالا به تدریج افزایش می­یابد (Samarajeewa et al., 2006). در سال­های اخیر به علت مشكلاتی كه در اثر كاربرد بی­رویه مواد شیمیایی در كشاورزی و روش­های رایج تولید مواد غذایی بروز كرده است، توجه بیشتری به كشاورزی پایدار معطوف شده و آنچه مسلم است، كشاورزی پایدار را نباید تنها به عنوان مجموعه ­ای از روش­ها به حساب آورد. بلكه باید آن را نوعی بینش قلمداد نمود كه در آن جنبه­ های مختلف اقتصادی، اجتماعی و حتی فلسفی نهفته است و ابعاد فرهنگی آن كمتر از جنبه­ های فنی و تكنیكی مربوطه نیست (Carruthers et al., 2000).

اگر چه كشاورزی هنوز مهمترین فعالیت انسان در روی كره زمین است، ولی هماهنگی كشاورزی با طبیعت به طور مصنوعی و با پیشرفت علوم جدید به هم خورده است و تخریب اراضی كشاورزی و منابع طبیعی در جهان و آلوده شدن آب و خاك در اثر فعالیت كشاورزی و صنعتی و رشد روز افزون جمعیت، آینده تاریكی را برای بشر خبر می­دهد، بنابراین توجه به كشاورزی پایدار بسیار ضروری می­باشد (Marschner and Rengel, 2003).

در گذشته چنانچه زمین تخریب می­شد، انسان می­توانست به جای دیگری نقل مكان كند، ولی امروزه با افزایش جمعیت، این امر غیر ممكن شده است. بدین ترتیب كشاورزی پایدار اجتناب ناپذیر است (Stewart et al., 2003) و البته باید دارای خصوصیات تنوع كشت گیاهان زراعی به جای كشت مداوم یک یا چند گیاه زراعی یك­ساله،  كنترل بیولوژیک آفات و دیگر روش­های ابداعی برای كاهش مصرف آفت كش­ها، پیشگیری بیماری­های دامی به جای استفاده از         ‌آنتی بیوتیك­ها و اصلاح ژنتیكی گیاهان زراعی برای مقاومت به آفات، بیماری­ها، خشكی و استفاده مؤثر از عناصر غذایی باشد (Marschner and Rengel, 2003).