بررسی اثر مالچ آلی بر مهار علف‌های هرز و کیفیت محصول در کشت مخلوط استویا (Stevia rebaudiana) و گل گاوزبان ایرانی (Echium amoenum)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 9، دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 64، تیر 1404، صفحه 341-359   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2025.91101.1224

نویسندگان

محمد رئیس‌زاده¹؛ علیرضا ابدالی مشهدی^{* 1}؛ محمد حسین قرینه¹؛ غلامرضا گودرزی²؛ امین لطفی جلال آبادی¹

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، باوی، ملاثانی، ایران

²مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی،-اراک, ایران

چکیده

استویا (Stevia rebaudidna Bertoni) یک شیرین‌کننده طبیعی کم‌کالری و گل‌گاو‌زبان ایرانی (Echium amoenum Fisch. & C.A. Mey.) یک گیاه دارویی پرمصرف است. از راه‌های صحیح برای مدیریت تولید محصولات گیاهی که منجر به بهبود کارآیی مصرف منابع می‌شود، استفاده از سیستم‌های کشت مخلوط می‌باشد، که به‌عنوان یکی از جلوه‌های کشاورزی پایدار شناخته می‌شود. آزمایش به‌صورت دوساله (1401-1400 و 1400-1399) و به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار در شهرستان اراک انجام شد. عامل اول کاربرد مالچ کاه ‌و‌کلش گندم  (Triticum aestivum L.) شامل عدم کاربرد مالچ (شاهد)، پوشش مالچ روی جوی‌ها (سه تن در هکتار)، پوشش مالچ روی جوی‌ها و پشته‌ها (شش تن در هکتار) و عامل دوم شامل کشت مخلوط به‌روش جایگزینی (کشت خالص استویا، 75 درصد استویا + 25 درصد گل‌گاوزبان، 50 استویا + 50 درصد گل‌گاوزبان، 25 درصد استویا + 75 درصد گل‌گاوزبان، کشت خالص گل‌گاوزبان) بودند. اثر متقابل مالچ و کشت مخلوط بر زیست‌توده علف‌های هرز، رطوبت حجمی خاک، گلیکوزیدهای استویا و اسیدهای چرب گل‌گاوزبان و دمای کانوپی (تاج‌پوشش) در تابستان معنی‌دار شد. مالچ اثر معنی‌دار بر دمای تاج‌پوشش در زمستان داشت، پوشش مالچ مانند یک عایق حرارتی باعث افزایش دما در زیر کاه‌و‌کلش گندم شد. بیشترین زیست‌توده علف‌هرز (260 گرم بر مترمربع) در کشت خالص استویا و عدم مصرف مالچ و کم‌ترین زیست‌توده علف‌هرز (60 گرم بر مترمربع) در کشت خالص گل گاوزبان و پوشش کامل جوی و پشته توسط مالچ مشاهده شد. بالاترین میزان استویوزید (74/3 درصد) در نسبت کشت 75 درصد استویا + 25 درصد گل‌گاوزبان و مالچ در داخل جوی به دست آمد. بیشترین مقدار رطوبت حجمی (7/12 درصد) در کشت خالص گل‌گاوزبان و پوشش جوی و پشته به‌وسیله مالچ حاصل شد. بیشترین میزان اسیدهای چرب غیراشباع اولئیک (8/21 درصد) و لینولئیک (7/24 درصد) در کشت خالص گل‌گاوزبان و پوشش جوی و پشته به‌وسیله مالچ به دست آمد. به‌طور کلی، با کاربرد مالچ در جوی و پشته (شش تن در هکتار) بهترین نتایج کیفی حاصل شد. بالاترین وزن گل خشک گاوزبان ایرانی (837 کیلوگرم در هکتار) با کاربرد مالچ در جوی و پشته و نسبت کشت 50 درصد استویا و 50 درصد گاوزبان به دست آمد. همچنین با توجه به عدم تولید گل‌گاوزبان در سال اول و تولید استویا در تیمارهای کشت مخلوط و نتایج به‌دست‌آمده از تولید محصول هر دو گیاه در سال دوم، مشخص گردید که تیمار کشت مخلوط 50 درصد گل‌گاوزبان و 50 درصد استویا در درجه اول و سپس تیمار کشت مخلوط 75 درصد استویا و 25 درصد گل‌گاوزبان مناسب‌ترین نسبت‌های کشت مخلوط می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

اسید چرب؛ دمای تاج‌پوشش؛ رطوبت حجمی خاک؛ گلیکوزید

مراجع

1. Abdullateef, R.A., & Osman, M. (2011). Studies on effects of pruning on vegetative traits in Stevia rebaudiana Bertoni (Compositae). International Journal of Biology, 4(1), 146-153. https://doi.org/10.5539/ijb.v4n1p146
2. Acharya, C.L., Hati, K.M., & Bandopadhyay, K. (2005). Mulches In: Hillel D. Encyclopedia of Soils: in the Environment: Elsevier Publication, 4, 521-532. https://doi.org/10.1016/B0-12-348530-4/00250-2
3. Akbarnia, A., Chahrchchian, M.M., Baghdadi, H., & Pilehfarosh, M. (2009). Cultivation of Medicinal Plants (3rd Volume, Borage Flower) Sayeh Gostar Publications, Tehran, Iran. 60 pp. (In Persian)
4. Akhtar, K., Wang, W., Khan, A., Ren, G., Afridi, M.Z., & Feng, Y. (2019). Wheat straw mulching offset soil moisture deficient for improving physiological and growth performance of summer sown soybean. Agricultural Water Management, 211(1), 16-25. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.09.031
5. Allam, A., Nassar, A., & Besheit, S. (2001). Nitrogen fertilizer requirements of Stevia rebaudiana Bertoni under Egyptian condition. Egyptian Journal of Agricultural Research, 79(3), 1005-1018. https://doi.org/10.21608/EJAR.2001.320014
6. Ali, A., Gull, I., Nas, S., & Afghan, S. (2010). Biochemical investigation during different stages of in vitro propagation of Stevia rebaudiana. Pakistan Journal of Botany, 42(4), 2827-2837.
7. Amiri, M.B., Jahan, M., & Moghaddam, P.R. (2022). An exploratory method to determine the plant characteristics affecting the final yield of Echium amoenum & C.A. Mey. under fertilizers application and plant densities. Scientific Reports, 12(1), 1881. https://doi.org/10.1038/s41598-022-05724-8
8. Arora, V.K., Singh, C.B., Sidhu, A.S., & Thind, S.S. (2011). Irrigation, tillage and mulching effects on soybean yield and water productivity in relation to soil texture. Agricultural Water Management, 98, 563–568. https://doi.org/ 10.1016/j.agwat.2010.10.004
9. Bagheri Shirvan, M., Zaefarian, F., Bicharanlou, B., & Asadi, G. (2014). Evaluation of replacement intercropping of soybean (Glycine max) with sweet basil (Ocimum basilicum L.) and borage (Borago officinalis L.) under weed infestation. Journal of Agroecology, 6(1), 70-83. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jag.v6i1.35675
10. Baker, E.J., Miles, E.A., Burdge, G.C., Yaqoob, P., & Calder, P.C. (2016). Metabolism and functional effects of plant-derived omega-3 fatty acids in humans. Progress in Lipid Research, 64, 30–56. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2016.07.002
11. Basereh, A., Eslami, S.V., & Aghajani, M. (2015). Evaluating the impact of type and amount of plant stubble mulch on temperature fluctuations of the soil surface. 6th Weed Science Conference, Birjand, Iran. (In Persian with English abstract). https://civilica.com/doc/736433
12. Burt, C.M., Mutziger, A., Howes, D.J., & Solomon, K.H. (2002). The effect of stubble and mulch on soil evaporation. Irrigation training and research center BioResource and Agricultral engineering Department of California Polytechnicstat University San Luis Obis. CA 93407-805-756-2433.
13. Cacciola, F., Delmonte, P., Jaworska, K., Dugo, P., Mondello, L., & Rader, J.I. (2011). Employing ultra high pressure liquid chromatography as the second dimension in a comprehensive two-dimensional system for analysis of Stevia rebaudianaJournal of Chromatography. A, 1218(15), 2012–2018. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.08.081
14. Carr, M.P., Gardner, C.J., Schatz, G.B.W.S., Zwinger, W.S., & Guldan, J.S. (1995). Grain yield and weed biomass of a wheat-lentil intercrop. Agronomy Journal, 87, 574–579. https://doi.org/10.2134/agronj1995.00021962008700030030x
15. Chen, Y., Liu, T., Tian, X., Wang, X., & Li, M. (2015). Effects of plastic film combined with straw mulch on grain yield and water use efficiency of winter wheat in Loess Plateau. Filed Crops Research, 175, 53-58. https://doi.org/1016/j.fcr.2014.11.016
16. Davis, C.C., & Choisy, P. (2024). Medicinal plants meet modern biodiversity science. Current Biology, 34(4), 158-173. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.038
17. Feldman, R.S., Holmes, C.E., & Blomgren, T.A. (2000). Use of fabric and compost mulches for vegetable production in a low tillage, permanent bed system: Effects on crop yield and labor. American Journal of Alternative Agriculture, 15(4), 146–153. https://doi.org/10.1017/S0889189300008705
18. Florence, A.M., & McGuire, A.M. (2020). Do diverse cover crop mixtures perform better than monocultures? A systematic review. Agronomy Journal, 112(5). https://doi.org/10.1002/agj2.20340
19. Forouzin, F., & Nour-Abadi, A. (2011). Evaluating the integrated weed management methods in reduction of environmental effects of Moldavian balm (Dracocephalum moldavica). National Symposium of Climate Change and its Effect on Agriculture and Environment. Orumiyeh, Iran. (In Persian with English abstract)
20. Ghanbari Moheb Seraj, R., Ahmadikhah, A., Shariati, V., & Dezhsetan, S. (2022). Comparison of fatty acids and hydrocarbons of milk thistle in different levels of water stress. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 35(3), 592-605. (In Persian with English abstract)
21. Gity, S., & Raoofy, M. (2017). Yield, essential oil and some morphological characteristics of peppermint (Mentha piperita) influenced by hand weeding and plant density. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27(1), 13-23. 20.1001.1.24764310.1396.27.1.2.2
22. Goyal, S.K., Samsher, & Goyal, R.K. (2010). Stevia (Stevia rebaudiana) a bio-sweetener: A review. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 61(1), 1–10. https://doi.org/10.3109/09637480903193049
23. Guil-Guerrero, J.L., García-Maroto, F., & Giménez, A. (2001). Fatty acid profiles from forty-nine plant species that are potential new sources of γ-linolenic acid. Journal of the American Oil Chemists' Society, 78, 677-684. https://doi.org/10.1007/s11746-001-0325-9.
24. Holland, J.B., & Brummer, E.C. (1999). Cultivar effects on oat–berseem clover intercrops. Agronomy Journal, 91, 321-329. https://doi.org/10.2134/agronj1999.00021962009100020023x
25. Hosseinpour Azad, N., Nematzadeh, G., Azadbakht, M., Kazemitabar, S., & Shokri, E. (2012). Investigation on fatty acids profile in two ecotypes of Iranian Echium amoenum Fisch & Mey. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 27(4), 587-595. (In Persian with English abstract) https://doi.org/10.22092/ijmapr.2012.4508
26. Jahantigh, M., Dahmardeh, M., Galavi, M., Khammari, I., & Piri, H. (2021). Evaluation of wind sand and domestic manure levels on growth Iindices and Allicene content in garlic (Allium sativium). Journal of Arid Biome, 11(1), 93-104.
27. Jordan, A., Zavala, L., & Gil, J. (2010). Effects of mulching on soil physical properties and runoff under semi-arid conditions in Southern Spain. Catena, 81, 77-85. https://doi.org/10.1016/j.catena.2010.01.007
28. Lajara, J.R.U., Diaz, U., & Quidiello, R.D. (1990). Definite influence of location and climatic conditions on the fatty acid conditions of sunflower oil. Journal of the American Oil Chemists' Society, 67, 618-623. https://doi.org/10.1007/BF02540410
29. Manasar, A.L., Sutharsan, S., Rifnas, L.M.S.L., & Iqbal, L.M. (2022). Effects of mulching on growth and yield of okra (Abelmoschus esculentus) CV. Haritha. International Journal of Advance and Innovative Research, 9(3), 119-125.
30. Moreno, M.M., & Moreno, A. (2008). Effect of different biodegradable and polyethylene mulches on soil properties and production in a tomato crop. Scientia Horticulturae, 116, 256-263. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2008.01.007
31. Peiretti, P.G., Palmegiano, G.B., & Salamano, G. (2004). Quality and fatty acid content of borage (Borago officinalis) during the growth cycle. Italian Journal of Food Science, 16, 177-185. https://sid.ir/paper/543125/en
32. Ramesh, V., Singh, N.W., & Megeji, K. (2006). Cultivation of stevia [Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni]: A comprehensive review. Advances in Agronomy, 89, 137-177. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(05)89003-0
33. Rezapour Kavishahi, T., Mostafavirad, M., Saifzadeh, S., Valadabady, A.R., & Hadidimasouleh, E. (2021). Response of qualitative yield and fatty acids combination in groundnut oil to intercropped system with corn and combined application of chemical phosphorus and bio-fertilizers. Journal of Crop Production, 14(1), 69-86. https://doi.org/10.22069/ejcp.2021.18533.2371
34. Sekeroglu, N., & Ozgüven, M. (2006). Effects of different nitrogen doses and row spacing applications on yield and quality of Oenothera biennis grown in irrigated lowland and unirrigated dryland conditions. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 30, 125-135.
35. Seyed Noori, O., Mostafavi Rad, M., & Ansari, M.H. (2017). Evaluation of grain yield, land equivalent ratio and fatty acids combination of peanut oil in intercorpping with corn as affected by different levels of nitrogen. Journal of Crops Improvement, 18(4), 805-820. https://doi.org/10.22059/jci.2017.56653
36. Shahbyki, M., Makarian, H., & Abbasdokht, H. (2017). Allelopathic effect of wheat and barley residues on yield and yield components of cowpea (Vigna sinensis) and weeds control. Iranian Journal of Field Crops Research, 15(4), 838-850. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/gsc.v15i4.55364
37. Sharifi, Z., Zare, A., Elahifard, E., & Abdali, A. (2022). Quantitative and qualitative yield of fennel (Foeniculum vulgare Mill) affected by application of wheat straw mulch and herbicide. Journal of Crops Improvement, 25(4), 855-871. https://doi.org/10.22059/jci.2022.342600.2703
38. Singh, A.C., Singh, P.K., & Vishwakarma, S.P. (2024). Comparative performance of wheat (Triticum aestivum) based inter cropping systems with different row ratios under irrigated condition. International Journal of Research in Agronomy, 7(11), 403-436. https://doi.org/10.33545/2618060X.2024.v7.i11f.2014
39. Toker, P., Canci, H., Turhan, I., Isci, A., Scherzinger, M., Kordrostami, M., & Yol, E. (2024). The advantages of intercropping to improve productivity in food and forage production – A review. Plant Production Science, 27(3), 155–169. https://doi.org/10.1080/1343943X.2024.2372878
40. Yang, C., Iqbal, N., Hu, B., Zhang, Q., Wu, H., Liu, X., Zhang, J., Liu, W., Yang, W., & Liu, J. (2017). Targeted metabonomics analysis of fatty acid in soybean seed by GC-MS reveal the metabolic manipulation of shading in intercropping system. Analytical Methods, 3(1), 1-27. https://doi.org/10.1039/C7AY00011A
41. Yu, R.P., Dresboll, D.B., Finckh, M.R., Justes, E., Werf, W., Fletcher, A., Carlsson, G., & Li, L. (2025). Intercropping: ecosystem functioning and sustainable agriculture. Plant Soil, 506(1), 1–6. https://doi.org/10.1007/s11104-024-07111-w