اثر کنترل علف‌های‌هرز بر رشد و عملکرد محصول در کشت مخلوط افزایشی کینوا (Chenopodium quinoa Willd) و سیب‌زمینی (Solanum tubersum L.)

پژوهشهای زراعی ایران

دوره 18، شماره 4 - شماره پیاپی 60، دی 1399، صفحه 451-464   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2021.37173.0

نویسندگان

محمد جلالی¹؛ سید وحید اسلامی^{* 1}؛ سهراب محمودی¹؛ احمد آئین²

¹گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

²مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی اثر کنترل علف‌های‌هرز بر رشد و عملکرد محصول کینوا در کشت مخلوط افزایشی کینوا و سیب‌زمینی،به‌صورت کرت‌های خرد‌ شده و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در دو منطقه جیرفت و کهنوج در سال 1397 انجام پذیرفت. تیمارهای کنترل علف‌های‌هرز (عدم کنترل (شاهد)، وجین‌دستی و کاربرد علف‌کش پاراکوات) در کرت اصلی و تیمارهای کشت مخلوط افزایشی کینوا: سیب‌زمینی با تراکم‌های 5:5، 5:10، 5:15، 5:20 و5:30 بوته در متر‌مربع همراه با کشت‌های خالص کینوا (30 بوته در متر مربع) و سیب‌زمینی (5 بوته در متر‌مربع) در کرت‌های فرعی قرار داده شدند. صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، شاخص سطح برگ، زمان گلدهی، زمان بلوغ سنبله، زمان برداشت، میانگین بذر در بوته، عملکرد کینوا، عملکرد سیب‌زمینی و شاخص نسبت برابری زمین (LER) مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج، شاخص‌های رشدی و عملکرد کینوا در شرایط آب و هوایی کهنوج بیش‌تر از جیرفت بود. هم‌چنین، با وجود تأثیر مثبت هر دو روش‌‌ کنترل علف‌های‌هرز بر شاخص‌های مورد بررسی، تأثیر وجین‌دستی علف‌هرز در بهبود رشد و عملکرد کینوا بیش‌تر از علف‌کش پاراکوات بود. کشت مخلوط موجب افزایش معنی‌دار تعداد برگ در بوته، سطح برگ و میانگین بذر در هر بوته و کاهش میزان تراکم علف‌های‌هرز گردید. به‌طوری‌که بیش‌ترین (19 گرم) و کم‌ترین (9/13 گرم) میانگین وزن بذر در بوته به‌ترتیب در تیمارهای کشت مخلوط با تراکم‌های 5:20 بوته و 5:5 بوته در مترمربع به‌دست آمد. با این وجود بیش‌ترین میزان عملکرد بذر کینوا (4957 و 4863 کیلوگرم در هکتار) به‌ترتیب در تیمارهای کشت خالص کینوا و کشت مخلوط با تراکم‌های 5:30 بوته در مترمربع حاصل شد. هم‌چنین، با افزایش تراکم در کشت مخلوط، میزان عملکرد غده سیب‌زمینی و شاخص LER کل افزایش یافت. بیش‌ترین میزان LER کل تحت تیمار کشت مخلوط 30:5 بوته در متر‌مربع در کهنوج حاصل گردید. در مجموع بهترین نتایج در تیمار کشت مخلوط5:30 بوته در مترمربع به‌دست آمد که قابلیت توصیه به کشاورز در دو منطقه جیرفت و کهنوج را دارد.

کلیدواژه‌ها

پاراکوات؛ تراکم علف‌های‌هرز؛ سیستم چند‌کشتی؛ کشت خالص؛ وجین‌دستی

مراجع

1. Adeniyan, O. N., Akande, S. R., Balogun, M. O., and Saka, J. O. 2007. Evaluation of crop yield of African yam bean, maize and kenaf under intercropping systems. American-Eurasian Journal of Agricultural and Environment Science 2 (1): 99-102.
2. Adolf, V. I., Jacobsen, S. E., and Shabala, S. 2012. Salt tolerance mechanisms in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Environmental and Experimental Botany 92: 43-54.
3. Afe, A. I., and Atanda, S. 2015. Percentage yield difference, an index for evaluating intercropping efficiency. American Journal of Experimental Agriculture 5 (5): 278-291.
4. Ahmadi, A., Rashed, M. M., Baghestani, M. M. and Rostami, M. 2004. The effects of critical period of weed competition on yield, yield components and morphophysiological characteristics of dry bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivar, derakhshan (KRD-29). Entomology and Phytopathology 72: 31-49.
5. Ahmadvand, G., and Hajinia, S. 2016. Ecological aspects study of replacement intercropping patterns of soybean (Glycine max L.) and millet (Panicum miliaceum L.). Journal of Agroecology 7 (4): 485-498.
6. Anderson, R. L. 2005. A multi-tactic approach to manage weed population dynamics in crop rotations. Agronomy Journal 97 (6): 1579-1583.
7. Bastidas, E. G., Roura, R., Rizzolo, D. A. D., Massanés, T., and Gomis, R. 2016. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd), from nutritional value to potential health benefits: an integrative review. Journal of Nutrition and Food Sciences 6 (3).
8. Bibi, S., Khan, I. A., Hussain, Z. A. H. I. D., Zaheer, S. A. J. J. A. D., and Shah, S. M. A. 2019. Effect of herbicides and intercropping on weeds and yields of maize and the associated intercrops. Pakistan Journal of Botany 51 (3): 1113-1120.
9. Bibi, S., Khan, I. A., Hussain, Z., Zaheer, S., Alsamadany, H., and Alzahrani, Y. 2020. Performance of mungbean under herbicide application and intercropping with maize. Pakistan Journal of Botany 52 (3): 873-877.
10. Bilalis, D., Papastylianou, P., Konstantas, A., Patsiali, S., Karkanis, A., and Efthimiadou, A. 2010. Weed-suppressive effects of maize–legume intercropping in organic farming. International Journal of Pest Management 56 (2): 173-181.
11. Bond, W., and Lenartsom, M. E. K. 1999. Organic weed control, back to the future. Proceedings of weed Conference, Brighton, pp. 929.
12. de Oliveira Vergara, R., Martins, A. B. N., Pedo, T., Radke, A. K., Gadotti, G. I., Villela, F. A., da Motta Xavier, F., Eberhardt, P. E. R., Cavalcante, J. A., and Meneguzzo, M. R. R. 2019. Plant growth and physiological quality of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) seeds grown in Southern Rio Grande do Sul, Brazil. Australian Journal of Crop Science 13 (5): 678 p.
13. Den Hollander, N. G., Bastiaans, L., and Kropff, M. J. 2007. Clover as a cover crop for weed suppression in an intercropping design: I. Characteristics of several clover species. European Journal of Agronomy 26 (2): 92-103.
14. Gomes, J. K. O., Silva, P. S. L., Silva, K. M. B., Rodrigues Filho, F. F., and Santos, V. G. 2007. Effects of weed control through cowpea intercropping on maize morphology and yield. Planta Daninha 25 (3): 433-441.
15. Gomez, Pando, L. 2015. Quinoa Breeding. Quinoa: Improvement and Sustainable Production: 87-108.
16. González, J. A., Eisa, S. S., Hussin, S. A. E. S., and Prado, F. E. 2015. Quinoa: an Incan crop to face global changes in agriculture. In: Murphy, K. and Matangiihan, J. Quinoa: Improvement and sustainable production, John Wiley and Sons, Inc. p 1-18.
17. Guglielmini, A. C., Verdú, A. M. C., and Satorre, E. H. 2017. Competitive ability of five common weed species in competition with soybean. International Journal of Pest Management 63 (1): 30-36.
18. Hassanpanah, D., Kazemi, M., Mousapour Gorji, A., and Jalali, A. H. 2018. A comprehensive guide to modern potato cultivation. Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO) p. 323.
19. Horvatić, I., Kovačević, M., Jareš, D., Svečnjak, Z., Redovniković, I. R., and Uher, D. 2020. Influence of intercropping maize with climbing bean and fertilization with clinoptilolite on forage yield and quality. sa55, p.260.
20. Jabran, K., and Chauhan, B. S. 2018. Overview and Significance of Non-Chemical Weed Control. In Non-Chemical Weed Control (pp. 1-8).
21. Jamali, S., Sharifan, H., Hezarjaribi, A., and Sepahvand, N. A. 2016. The effect of different levels of salinity on germination and growth indices of two cultivars of quinoa. Journal of Soil and Water Conservation 6: 98-110. (in Persian).
22. Javanmard,A., Arzheh, J., Dabbagh Mohammadi Nasab, A., andEzan, T. 2015. Evaluation of different intercropping patterns of forage sorghum (Sorghum bicolor) and vetch (Vicia villosa) different nitrogen fertilizer levels. Research in Field Crops 2 (2): 1-20.
23. Katwal, T. B., and Bazile, D. 2020. First adaptation of quinoa in the Bhutanese mountain agriculture systems. PloS one 15 (1), p.e0219804.
24. Kidane, B. Z., Hailu, M. H., and Haile, H. T. 2017. Maize and potato intercropping: a technology to increase productivity and profitability in tigray. Open Agriculture 2 (1): 411-416.
25. Korres, N. E. 2018. Agronomic Weed Control: A Trustworthy Approach for Sustainable Weed Management. In Non-Chemical Weed Control (pp. 97-114).
26. Li, L., Zhang, L., and Zhang, F. 2013. Crop mixtures and the mechanisms of over yielding. In: Levin S.A. (ed.) Encyclopedia of Biodiversity, second edition, Volume 2: 382-395. Waltham, MA: Academic Press.
27. Liao, X., Su, Z., Liu, G., Zotarelli, L., Cui, Y., and Snodgrass, C. 2016. Impact of soil moisture and temperature on potato production using seepage and center pivot irrigation. Agricultural Water Management 165: 230-236.
28. Liebman, M., Mohler, C. L., and Staver, C. P. 2004. Ecological management of agricultural weeds. Cambridge University Press, 532 pp.
29. Lowry, C. J., and Smith, R. G. 2018. Weed control through crop plant manipulations. In: Jabran, K. and Chauhan, B.S. Non-Chemical Weed Control pp. 73-96.
30. Makinde, E. A., Ayoola, O. T., and Makinde, E. A. 2009. Intercropping leafy greens and maize on weed infestation, crop development, and yield. International Journal of Vegetable Science 15 (4): 402-411.
31. Mpangane, P. N. Z. 2000. Grain yield, biological nitrogen fixation and insect-pest infestation in maize-diverse cowpea variety intercropping systems in the Northern Province (Doctoral dissertation, University of South Africa).
32. Nyawade, S. O., Karanja, N. N., Gachene, C. K. K. Gitari, H. I. Schulte- Geldermann, E., and Parker, M. 2019. Intercropping optimizes soil temperature and increases crop water productivity and radiation use efficiency of rainfed potato. American Journal of Potato Research 96: 457-471.
33. Osang, P. O., Richard, I. B., and Degri, M. M. 2015. Assessment of the agronomic performance of two varieties of soybean as influence by time of introduction of maize and cropping pattern. International Letters of Natural Sciences 4: 36-46.
34. Putnam, D. H., and Allan, D. L. 1992. Mechanisms for over yielding in a sunflower/mustard intercrop. Agronomy Journal 84 (2): 188-195.
35. Rykaczewska, K. 2015. The effect of high temperature occurring in subsequent stages of plant development on potato yield and tuber physiological defects. American Journal of Potato Research 92: 339-349.
36. Saeidi, S. M., Siadat, S. A., Moshatati, A., Moradi-Telavat, M. R., and Sepahvand, N. A. 2020. Effect of sowing time and nitrogen fertilizer rates on growth, seed yield and nitrogen use efficiency of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) in Ahvaz. Iranian Journal of Crop Sciences 21 (4): 354-367. (in Persian).
37. Schippers, P., and Kropff, M. J. 2001. Competition for light and nitrogen among grassland species: a simulation analysis. Functional Ecology 155-164.
38. Sepahvand, N. A., Tavazoa, M., and Kahbazi, M. 2011. Adaptation and evaluation of quinoa, a valuable new crop in Iran. In: Proceedings of 2nd International Symposium on Underutilized Plant Species. Kuala Lumpur, Malaysia.
39. Seyedi, S. M., Rezvani, M. P., Ghorbani, R., and Nassiri, M. M. 2013. The effect of different weed-free and weed-infested periods on growth indices of Black seed (Nigella sativa L.). Iranian Journal of Field Crops Research 11 (3): 408-420. (in Persian).
40. Shahbazian, N., Allah-Moradi, E., and Kamkar, B. 2007. Introduction of amaranth and quinoa for stabilization of marginal lands in Iran. First National Conference on Ecology of Iran. 23 p. (in Persian).
41. Tavoosi, M., and Lotfali Ayeneh, Gh. A. 2017. Quinoa cultivation and the results of quinoa. Projects. Deputy of extension, Agricultural research, education and extension organization (AREEO), The Agricultural Education Publication, Karaj, Iran. pp 29. (in Persian).
42. Thornton, M. K., Malik, N. J., and Dwelle, R. B. 1996. Relationship between leaf gas exchange characteristics and productivity of potato clones grown at different temperatures. American Journal of Potato Research 73: 63-77.
43. Vega‐Gálvez, A., Miranda, M., Vergara, J., Uribe, E., Puente, L., and Martínez, E. A. 2010. Nutrition facts and functional potential of quinoa (Chenopodium quinoa willd.), an ancient Andean grain: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture 90 (15): 2541-2547.
44. Walters, H., Carpenter-Boggs, L., Desta, K., Yan, L., Matanguihan, J., and Murphy, K. 2016. Effect of irrigation, intercrop, and cultivar on agronomic and nutritional characteristics of quinoa. Agroecology and Sustainable Food Systems 40 (8): 783-803.
45. Wang, N., Wang, F., Shock, C. C., Meng, C., and Qiao, L. 2020. Effects of management practices on quinoa growth, seed yield, and quality. Agronomy 10 (3): 445.
46. Zabih, V., and Saeedipour, S. 2015. Effect of different planting pattern of (rapeseed-broad bean) using replacement series method on yield performance of rapeseed and weed biomass. Journal of Agronomy 14 (4): 286-291.
47. Zimdahl, R. L. 2007. Weed-crop competition, a review. Oregon: International Plant Protection Center, Oregon State University. 196 pp.