۱-۴-۶-۹- قیم شدن برای گیاه همجوار

کشت گیاهان بالا رونده همواره مشکلاتی را برای کشاورزان ایجاد می‌کند و کشت گیاهانی که دارای ساقه محکم باشند می‌تواند به‌عنوان قیم برای گیاه بالارونده عمل کنند (موتا و همکاران، ۱۹۸۰). کشت مخلوط لوبیا رونده در سورگوم در شمال برزیل تائیدی بر این مزیت است (مظاهری، ۱۳۷۳).
۱-۴-۶-۱۰- کاهش نفخ دام‌ها
یکی از مشکلات دامداران در هنگام چرای دام‌ها، ایجاد نفخ به هنگام تغذیه علوفه می‌باشد. یکی از راه‌های جلوگیری از ایجاد نفخ در دام‌ها ایجاد چراگاه‌های مخلوط می‌باشد که در ترکیب آن‌ها ۵۰ درصد یا کمتر گیاهان خانواده لگومینوز وجود داشته باشد به‌عنوان مثال خطر نوع مخلوط شبدر و تیموتی (Timothy) کمتر از شبدر خالص است (مظاهری، ۱۳۶۴؛ کریمی، ۱۳۶۹).
۱-۴-۶-۱۱- استفاده بهینه از زمین‌های غیر مکانیزه
می‌توان از زراعت مخلوط در مناطقی مثل زمین‌های باتلاقی، مناطق سیلاب‌خیز، مزارع و باغ‌های کوچک که ماشین‌آلات کشاورزی قادر به فعالیت نیستند نتیجه بهتری نسبت به تک کشتی گرفت (مظاهری، ۱۳۶۴).
۱-۴-۶-۱۲- کاهش خسارت ناشی از آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز
از جمله مزیت‌های دیگر کشت مخلوط کنترل علف‌های هرز است. کشت مخلوط به‌دلیل رقابت گیاهان با علف‌های هرز از رشد و توسعه آنها ممانعت به عمل می‌آورد و این امر با وجود عدم کاربرد علف کش، به افزایش تولید در این نوع سیستم کشت منجر می‌شود (لیبمن و دویس، ۲۰۰۰). ساماراجیوا و همکاران (۲۰۰۶) در کشت ارزن به‌عنوان گیاه همراه با سویا گزارش کردند که ارزن به سبب قدرت پنجه‌زنی بالا قادر است از رشد علف‌های هرز بطور چشمگیری ممانعت به عمل آورد و درکاهش جمعیت آنها موثر باشد. یکی از تمهیدات مهم در کنترل علف‌های هرز از دید کشاورزی پایدار استفاده از کشت مخلوط محصولات مختلف زراعی با یکدیگر است (گومز و گرویچ، ۲۰۰۵).
طبق تحقیقات انجام شده کشت مخلوط با سایه‌اندازی و خفه کردن علف‌های هرز و در برخی موارد با خواص آللوپاتیک گیاهان زراعی از رشد و گسترش علف‌های هرز جلوگیری می‌کند (لیبمن و دایک، ۱۹۹۳). موحدی دهنوی ( ۱۹۹۹) با کشت مخلوط ذرت و لوبیا در نسبت‌های مختلف اعلام کرد که کشت مخلوط در کنترل علف‌های هرز مؤثرتر از کشت خالص بود. هیپیچ و همکاران (۱۹۹۵) در بررسی تراکم‌های مختلف در کشت مخلوط ذرت و دو رقم سویا افزایش ۱۰ الی ۴۰ درصد عملکرد را به کمتر بودن علف هرز در کشت مخلوط و پایداری در استفاده از منابع نسبت دادند. کشت مخلوط می‌تواند علف‌های هرز محصولات غلات را خفه کرده و قدرت تولید آنها را بالا ببرد (اودیامبو و اریگا، ۲۰۰۱). یکی دیگر از راه‌های کاهش تقاضای علفکش، استفاده از رقابت ارقام ذرت در ترکیب کشت مخلوط است، که بطور موثرتری می‌تواند از آب، نور و مواد غذایی در حضور علف هرز استفاده کند (فورد و پلیزنت، ۱۹۹۴).
واندرمیر(۱۹۸۹) مکانیسم‌های دخیل در مورد کاهش هجوم آفات در کشت مخلوط را به سه گروه تقسیم کرده است:
الف) مکانیسم گیاه زراعی حایل که در طی آن گونه گیاهی دوم به‌عنوان حایل، توانایی یک آفت در حمله به میزبان اصلی را کاهش می‌دهد. این فرضیه بیشتر در مورد آفات اختصاصی کاربرد دارد.
ب) مکانیسم گیاه زراعی تله که در این حالت گونه گیاهی دوم، موجب جذب آفاتی شده که به گونه اول خسارت می‌رساند. این فرضیه بیشتر در مورد آفات عمومی صادق است.
ج) مکانیسم دشمنان طبیعی طی این مکانیسم کشت مخلوط، شکارگرها و انگل‌های بیشتری را نسبت به تک کشتی‌ها جلب می کند و از این رو آفات از طریق شکار و یا پارازیته شدن کاهش می‌یابند.
همچنین کشت مخلوط موجب کاهش بیماری‌ها و علف‌های هرز می‌گردد، فرضیه گیاه حایل همانند حمله آفات در مورد شیوع بیماری‌ها نیز قابل ذکر است. به طورکلی پذیرفته شده است که گیاه زراعی ثانویه قابلیت پراکنده شدن ارگانیسم بیماریزا را کاهش می‌دهد، به‌عنوان مثال عامل بیماری خال باکتریایی گوجه فرنگی در هوا انتقال می‌یابد و وجود زخم‌های کوچک اپیدرم به سرایت و آلوده نمودن گیاه کمک می‌کند. اگر گونه زراعی ثانوی در ایجاد نوعی بادشکن موثر باشد در نتیجه وجود چنین زخم‌هایی در کشت مخلوط کمتر پدیدار می‌گردد (جوانشیر و همکاران، ۱۳۷۹). همچنین بر اساس نتایج حاصل از یک آزمایش در کشت مخلوط آفتابگردان با گندم و سویا از شیوع بیماری هایی مانند زنگ آفتابگردان، لکه قهوه‌ای و پوسیدگی سفید ساقه تا حد زیادی جلوگیری کرده است (ابدالی مشهدی، ۱۳۷۷).
از دیگر مزایای کشت مخلوط می‌توان به کاهش فرسایش خاک، حفاظت فیزیکی از گیاه همراه، حفاظت از باد و سرما، باقی گذاردن بقایای گیاهی بیشتر در سطح خاک و بازده اقتصادی بالا اشاره کرد (مظاهری، ۱۳۷۳).
۱-۴-۷- محدودیت‌های کشت مخلوط
۱-۴-۷-۱- رقابت برون گونه‌ای
اختلاط گیاهان با نیازهای مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی یکسان موجب رقابت برون گونه‌ای و کاهش عملکرد می‌شود (کامکار و مهدوی دامغانی، ۱۳۸۷). طبق اصل گاوس دو گونه با نیازهای یکسان نمی‌توانند در یک آشیان اکولوژیک مشترک زندگی کنند، در واقع آشیان اکولوژیک نه تنها در برگیرنده محل زندگی موجود زنده است، بلکه شامل وضعیت تغذیه ای و محیطی موجود در رابطه با عواملی نظیر دما، رطوبت، pH خاک و سایر شرایط زیست محیطی می‌باشد (اردکانی، ۱۳۸۲). پارک و همکاران (۲۰۰۳) با بررسی رقابت در کشت مخلوط ذرت و لوبیا با بهره گرفتن از مدل عکس عملکرد، گزارش کردند که افزایش تراکم لوبیا تاثیر کمی بر روی عملکرد ذرت داشت، ولی عملکرد لوبیا به تبع افزایش تراکم لوبیا و ذرت به ترتیب افزایش و کاهش معنی‌داری پیدا کرد. این امر نشان‌دهنده تاثیرپذیری لوبیا از رقابت برون گونه‌ای می‌باشد.
بر اساس گزارش پیرزاد و همکاران (۱۳۸۱) سویا رقیب ضعیف‌تری برای ذرت به شمار می‌آید و رقابت برون گونه‌ای ذرت با سویا نسبت به رقابت درون گونه‌ای سویا بیشتر است. اگر گیاهان مورد استفاده در کشت مخلوط صحیح انتخاب نشوند، رقابت برون گونه ای موجب کاهش عملکرد میگردد. بنابرین گیاهان ترکیب شونده را نمی‌توان بطور تصادفی انتخاب کرد و چنانچه روش مخلوط به درستی انجام گیرد میزان رقابت کاهش یافته و در نتیجه میزان عملکرد بیشتر می‌شود (مظاهری، ۱۳۷۳).
۱-۴-۷-۲- اثرات سوء ترشحات ریشه‌ای (دگرآسیبی)
ترشحات ریشه‌ای یک گونه ممکن است اثرات منفی روی گونه مجاور خود داشته باشد. انتخاب گیاهان با یک سیستم مدیدیتی صحیح بهتر است به سمتی هدایت شود که ترشحات ریشه‌ای اثر مثبت روی یکدیگر داشته باشند (مظاهری، ۱۳۷۳ ؛ کوچکی، ۱۳۷۵).
۱-۴-۷-۳- محدودیت کاربرد ادوات کشاورزی
یکی از مشکلات عمده کشت مخلوط استفاده از ماشین‌های کشاورزی موجود است. امروزه اکثر ماشین‌ها جهت عملیات کاشت، داشت و برداشت گیاهان ویژهای طراحی و ساخته شده‌اند، که کاربرد کمتری در کشت مخلوط دارند (مظاهری، ۱۳۷۳).
۱-۴-۸- عوامل موثر در کشت مخلوط
برای رسیدن به عملکرد مطلوب و به حداقل رساندن رقابت‌های درون گونه‌ای و برون گونه‌ای باید موارد زیر را در نظر گرفت:
۱-۴-۸-۱- تراکم گیاهی
تراکم مطلوب در کشت مخلوط با تراکم مطلوب در کشت خالص متفاوت است (مظاهری، ۱۳۷۳). بطور کلی عقیده بر این است که به منظور ثابت نگه داشتن عملکرد در کشت مخلوط، تراکم باید بیشتر از تراکم مطلوب در کشت خالص باشد. این امر از بهره‌برداری بهینه اجزای مخلوط از منابع محیطی و رقابت در جذب آب، مواد غذایی و نور ناشی می‌شود (مجنون حسینی، ۱۳۷۵). کشت مخلوط لوبیا و ذرت با تراکم مناسب کاشت، عملکرد دانه ذرت و لوبیا چشم بلبلی را افزایش داد (لیبمن و دایک، ۱۹۹۳). در کشت مخلوط ذرت و سویا، عملکرد سویا در تراکم‌های بالا به حدی بود که کاهش عملکرد سویا را جبران کرد. فلوو و روس (۱۹۹۲) گزارش کردند که با افزایش تراکم سورگوم علوفه ای از عملکرد سویا کاسته شد. در پژوهش دیگری مشخص گردید، که با افزایش تراکم سورگوم از ۲/۰ تا ۶/۶ بوته در هر متر ردیفی سویا، عملکرد آن ۶ تا ۶۶ درصد کاهش یافت (چانل، ۱۹۸۶).
۱-۴-۸-۲- آرایش فضایی
نحوه قرار گرفتن بوته‌ها در مزرعه یا به عبارتی فضای یک بوته نسبت به بوته‌های مجاور آرایش فضایی نامیده می‌شود. اگرچه آرایش فضایی به تراکم بستگی دارد، ولی میزان دوری و نزدیکی گیاهان از یکدیگر قابل تغییر است و می‌توان گیاهان را به صورت چند ردیف متفاوت کشت کرد که در این صورت فاصله گیاهان تغییر یافته ولی تراکم گیاهان تغییر نمی کند (کوچکی و همکاران، ۱۳۸۵).
۱-۴-۸-۳- ویژگی‌های گیاهی
تفاوت‌های فیزیولوژیکی موجود در گیاهان زراعی در کشت مخلوط، عامل موثری در عملکرد گیاهان زراعی به حساب می‌آید. تفاوت‌های مورفولوژیکی در بین ریشه گیاهان زراعی و ترکیب آنها در کشت مخلوط (ترکیب ریشه افشان با عمودی یا ترکیب ریشه‌های سطحی با عمقی) می‌تواند قدرت بهره‌برداری سیستم را از منابع آبی و عناصر خاک را افزایش داده و عملکرد را بهبود بخشد (پیرزاد، ۱۳۷۸). در واقع در کشت مخلوط استفاده بهینه از منابع محیطی مانند آب، نور، خاک و مواد غذایی به اختلاف ارتفاع، نحوه قرارگرفتن اندام‌های هوایی و زیر زمینی و نیازهای متفاوت گیاهان نسبت داده می‌شود (هاشمی دزفولی و همکاران، ۱۳۷۴). کشت مخلوط زمانی سودمند است که عملکرد دانه مخلوط بیشتر از تک کشتی باشد. اضافه عملکرد بدست آمده را می‌توان به استفاده بهتر از منابع موجود توسط گیاه و اختلاف مرفولوژیک بین آنها و کمتر بودن علف هرز در سیستم کشت مخلوط نسبت داد (حمایتی و همکاران، ۱۳۸۱).
۱-۴-۸-۴- زمان نسبی کاشت
زمان کاشت معمولا بر اساس میزان درجه حرارتی مشخص می‌شود که جوانه زدن، سبز کردن و رشد گیاه را تضمین نماید (مظاهری، ۱۳۷۳). ولی تعیین زمان نسبی کاشت هریک از اجزای مخلوط مهم‌تر از کشت خالص است (فیشر، ۱۹۷۷).
۱-۴-۹- سیستم‌های کشت مخلوط برخوردار از لگوم
ترکیب بقولات با گونه‌های گیاهی دیگر احتمالا متداول‌ترین نوع کشت مخلوط گیاهان یکساله است و اغلب فرض بر آن است که وجود بقولات فراهم کننده نیتروژن برای این روش است (ویلی و همکاران، ۱۹۸۳). لگوم‌ها یکی از مهم ترین منابع غذایی سرشار از پروتئین (۱۸ تا ۳۲ درصد) هستند. علاوه بر این بذور رسیده و خشک حبوبات دارای ارزش غذایی زیاد و قابلیت نگهداری خوبی هستند (باقری و همکاران، ۱۳۸۰). لگوم‌ها با ریشه‌های عمیق خود آب و عناصر غذایی را از لایه‌های عمیق تر خاک تخلیه کرده و از این طریق باز چرخ عناصر آبشویی شده به سطح خاک صورت می‌گیرد. همچنین این گیاهان دارای قابلت تثبیت نیتروژن اتمسفری هستند. مقدار نیتروژن تثبیت شده توسط بقولات در کشت مخلوط غلات-بقولات به گونه گیاهی، مورفولوژی، تراکم بقولات در مخلوط، نوع مدیریت و توانایی رقابتی دو گروه گیاهی بستگی دارد (اوفوری و استرن، ۱۹۸۷).
در سیستم‌های کشت مخلوط، هدررفت آب، فرسایش خاک و آبشویی عناصر غذایی به‌دلیل ایجاد پوشش گیاهی مناسب در سطح خاک و بهبود ساختمان خاک کاهش می‌یابد. برخی از لگوم‌ها با تبدیل ترکیبات غیرمحلول در خاک به حالت محلول باعث حاصلخیزی خاک می‌گردند. به‌عنوان مثال نخود و لوبیای مصری میزان فسفر خاک را افزایش داده و چنانچه این گیاهان با گیاه مناسب دیگری کشت شوند، شرایط جذب فسفر را در خاک، بهتر فراهم می‌نمایند. همچنین با بهره گرفتن از لگوم‌ها در کشت مخلوط می‌توان مضرات ریشه‌ای برخی از گیاهان را خنثی نمود. مثلاً ریشه‌های سورگوم باعث تضعیف ساختمان خاک می‌شود. در حالیکه سویا حالت فیزیکی خاک را اصلاح کرده و آن را نرم نگه می‌دارد. بنابراین کشت مخلوط این دو گیاه در حفاظت خاک نقش مهمی دارد (رحمانی، ۱۳۸۳).
۱-۴-۱۰- گیاهان مورد مطالعه
۱-۴-۱۰-۱- آفتابگردان
۱-۴-۱۰-۱-۱- منشا و اهمیت
دانه‌های روغنی بعنوان یکی از منابع عظیم انرژی و پروتئین شناخته می‌شوند. این گیاهان نه تنها در تغذیه انسان و دام نقش اساسی و تعیین کننده‌ای دارند، بلکه گردش چرخه‌ای صنعت و اقتصاد تعدادی از کشورها به آنها وابسته است. آفتابگردان از مهمترین دانه های روغنی در ایران و جهان و یکی از چهار گیاه روغنی عمده جهان (سویا، کلزا، آفتابگردان و بادامزمینی) میباشد. آفتابگردان زراعی (Helianthus annuus L.) از دانه‌های روغنی مهم در کشاورزی و صنعت میباشد.
خاستگاه آفتابگردان منطقه غرب آمریکای شمالی، بین شمال مکزیک و نبراسکا میباشد. قابلیت کشت این گیاه در محدوده وسیعی از خاکها و شرایط اکولوژیکی، سادگی استخراج روغن و کیفیت فوقالعاده روغن به‌دلیل خاصیت ضد کلسترول از جمله مزایای دیگر آفتابگردان به شمار میروند (میرشکاری، ۱۳۷۷).
خاستگاه آفتابگردان زراعی منطقه غرب آمریکای شمالی، بین مکزیک و نبراسکا می‌باشد. این گونه در مقایسه با ۵۰ گونه دیگر، بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده ‌است. گونه‌های وحشی آفتابگردان در ۶۶% اراضی این کشور می‌رویند. این گیاه سمبل ایالت کانزانس محسوب می‌شود. قدیمی‌ترین کاوش‌های باستان شناسی مبنی بر پیدایش طبق و بذر آفتابگردان، مربوط به نیومکزیکو وکلورادو بوده که به حدود۲۵۰۰ سال قبل از میلاد بر می‌گردد. این دانه روغنی در سال ۱۵۱۰ میلادی توسط اسپانیائی‌ها به اروپا برده شد و تا اواخر قرن ۱۶، آفتابگردان به‌عنوان گیاه زینتی سراسر اروپای غربی و شرقی تا انگلستان را فرا گرفت. استخراج روغن از دانه آفتابگردان طی سال ۱۷۱۶ در روسیه عملی گردید و از سال ۱۸۲۹ تولید انبوه از این دانه روغنی شروع شد. آفتابگردان با ۴۰ تا ۵۰ درصد روغن و ۱۵ تا ۲۱ درصد پروتئین، نقش بسزایی در تامین روغن جهانی دارد (آئین، ١٣٧۵). به علت رشد جمعیت و افزایش مصرف روغن، در سال‌های آینده این مقدار به مراتب افزایش خواهد یافت.
ویژگی‌هایی که آفتابگردان را در میان سایر گیاهان روغنی متمایز می‌کند عبارتند از : بالا بودن درصد روغن در ارقام اصلاح شده تا حدود ۵۰ درصد وزن دانه ۲- کیفیت عالی روغن و بالا بودن درصد اسیدهای چرب غیر اشباع شده در ترکیب آن ۳- کوتاه بودن دوره رشد ۴- سازگاری وسیع با شرایط مختلف آب و هوایی و عرض‌های جغرافیای ۴- قابلیت کشت مکانیزه ۵- تحمل نسبی به تنش های محیطی به ویژه تنش خشکی و قدرت تجدید قوا و بازسازی گیاه پس از رفع تنش. این ویژگی‌ها باعث شده است که این گیاه هم به‌صورت آبی و هم دیم کشت شود (عرشی، ۱۳۷۳).
۱-۴-۱۰-۲- لوبیا چشمبلبلی
لوبیا چشمبلبلی (Vigna unguiculata L.) از تیره باقلا، گیاهی یک‌ساله بالارونده و پیچنده می‌باشد که حدود ۶۰ گونه برای این جنس معرفی شده که یک یا دو گونه زراعی دارد (کریمی، ۱۳۷۵). منشأ این گیاه آفریقا بوده و از آنجا به هند، چین و قسمت‌های مرکزی و شمالی آمریکا منتقل شده است. این گیاه بصورت دانه خشک و یا بصورت لوبیا سبز، سبزی خوردن و همچنین علوفه سبز و کود سبز گیاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دانه‌اش سرشار از پروتئین و سایر مواد غذایی است و لذا بعنوان «گوشت گیاهی» شناخته می‌شود (مجنون حسینی، ۱۳۸۷).
وزن خشک دانه آن محتوای ۴/۲۲% پروتئین، ۸/۱% چربی و ۳/۶% کربوهیدرات است. همچنین منبع غنی از کلسیم و آهن می‌باشد. ارزش علوفه ای لوبیا چشم بلبلی با یونجه قابل مقایسه است. در آمریکا بوته سبز آن در تغذیه دام مورد استفاده قرار می‌گیرد. علوفه خشک آن ۱۴% پروتئین، ۵/۴۵% کربوهیدرات، ۱/۴% چربی و و ۱/۲۶% سلولز است. این گیاه اغلب به‌عنوان کود سبز برای اصلاح خاک‌ها داشته می‌شود و آنچنان رشد رویشی زیادی دارد که سطح خاک را بخوبی پوشانیده و مانع فرسایش خاک می‌گردد. شخم زدن و زیر خاک بردن بقایای گیاهی لوبیا چشم بلبلی باعث تقویت و اصلاح زمین زراعی می‌گردد (مجنون حسینی، ۱۳۸۷).