بررسی عملکرد، شاخص‎های رقابت و سودمندی اقتصادی الگوی کاشت مخلوط گیاه دارویی سرخارگل (Echinacea purpurea Moench.) و کنجد (Sesamum indicum L.) در شرایط اقلیمی متفاوت استان مازندران

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری فیزیولوژی گیاهی، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران،

2 استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران،

3 دانشیار گروه زراعت، پژوهشکده ژنتیک و زیست‌فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

هدف پژوهش حاضر ارزیابی واکنش گیاه دارویی سرخارگل (Echinacea purpurea Moench.) در کشت مخلوط با کنجد (Sesamum indicum L.) به تغییرات خرد‎اقلیمی استان مازندران بود. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در دو منطقه سیمرغ و سوادکوه استان مازندران در سال زراعی 1394 اجرا شد. تیمارها شامل تک‎کشتی سرخارگل، 75% سرخارگل+25% کنجد، 50% سرخارگل+50% کنجد، 25% سرخارگل+75 کنجد و تک‎کشتی کنجد بود. در این پژوهش، برخی شاخص‎ها نظیر نسبت برابری زمین (LER) و سودمندی مالی (MAI) کشت مخلوط و ضریب غالبیت (A) و افت یا افزایش عملکرد واقعی (IYA or LYA) دو گونه گیاهی بر اساس عملکرد دانه کنجد و زیست‎توده سرخارگل ارزیابی شد. تجزیه آماری داده‌های آزمایش با استفاده از نرم‎افزار SAS و مقایسه میانگین‌ها برای صفات مورد ارزیابی به‌روش آزمون چند دامنه‎ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
یافته‌ها: در این پژوهش، تک‎کشتی سرخارگل در منطقه سوادکوه از حداکثر تولید (3631 کیلوگرم در هکتار) برخوردار بود که در مقایسه با منطقه سیمرغ حدود هفده درصد افزایش نشان داد. هم‎چنین، کشت مخلوط 75% سرخارگل+25% کنجد از عملکرد اقتصادی مشابهی در دو منطقه برخوردار بود و حداقل تولید اقتصادی به تک‎کشتی کنجد در منطقه سوادکوه (1716 کیلوگرم در هکتار) تعلق داشت. با توجه به شاخص‎های رقابتی دو گونه، سرخارگل (Apc) و کنجد (Ase) در گستره‎ی عددی بین 16/0-02/0 Apc=و 26/0-10/0 Ase= به‎ترتیب در منطقه سوادکوه و سیمرغ گونه غالب بودند. با توجه به افت شدید حداقل دما و رطوبت نسبی اقلیم سوادکوه در مقایسه با منطقه سیمرغ طی فصل رشد، شاخص غالبیت سرخارگل مؤید برخوراری گیاه از بهترین شرایط محیطی و به تبع آن افزایش تجمع ماده خشک در این منطقه می‌باشد. علاوه‎بر این، حداکثر شاخص عملکرد واقعی سرخارگل به کشت مخلوط 50% سرخارگل+50% کنجد در منطقه سوادکوه (23/0AYLpc=) تعلق داشت و افت عملکرد واقعی آن در آرایش کاشت 25% سرخارگل+75% کنجد در منطقه سیمرغ (14/0-AYLpc=) مشاهده شد. هم‎چنین، حداکثر افزایش عملکرد واقعی کنجد به کشت مخلوط 25% کنجد+75% سرخارگل در منطقه سیمرغ (26/0AYLse=) تعلق داشت. نتایج بیانگر آن است ‎که ترکیب‎های مختلف کشت مخلوط در یک گروه آماری افزایش بیش از هفت درصدی نسبت برابری زمین را در مقایسه با تک‎کشتی گونه‎ها موجب گردیدند و کشت مخلوط 75% سرخارگل+25% کنجد از بالاترین شاخص سودمندی مالی کشت مخلوط (1823MAI=) برخوردار بود.
نتیجه‌گیری: در مجموع، نتایج بیانگر تأثیرپذیری کشت مخلوط از شرایط خرداقلیمی دو منطقه بود. بر این اساس، کنجد و سرخارگل با سهم 25 و 50 در کشت مخلوط به‎ترتیب در مناطق سیمرغ و سوادکوه از توانایی رقابتی بالاتری برخوردار بودند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation the yield, competitive indices and economical advantage of purple coneflower (Echinacea purpurea Moench.) and sesame (Sesamum indicum L.) intercropping pattern in different climate conditions of Mazandaran province

نویسندگان [English]

  • Alaleh Motaghian 1
  • Mehrshad Barary 2
  • Hematollah Pirdashti 3
  • Arash Fazeli 2
1 Ph.D. Student of Plant Physiology, Dept. of Agronomy and Plants Breeding, Ilam University, Ilam, Iran,
2 Assistant Prof., Dept. of Agronomy and Plants Breeding, Ilam University, Ilam, Iran,
3 Associate Prof., Dept. of Agronomy, Genetics and Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

The aim of this experiment was to evaluate the response of purple coneflower (Echinacea purpurea Moench) medicinal plant intercropped with sesame (Sesamum indicum L.) to Mazandaran microclimate differences. The experiment was carried out in a randomized complete block design with three replicates in Simorgh and Savadkooh regions of Mazandaran province during growing season of 2015. The treatments consisted of sole cropping of purple coneflower (Pc), 75% Pc+25%sesame (Se), 50% Pc+50% Se, 25% Pc+75% Se and sole cropping of Se. Some indices such as land equivalent ratio (LER) and monetary advantage (MAI) of intercropping and actual yield loss or increases (AYL) and aggressivitty (A) of two plant species were evaluated based on sesame seed yield and purple coneflower biomass. The statistical analysis of experiment data was performed by using SAS software and mean comparison of evaluated traits was done by Duncan multiple rang test at 5% level of probability.
Results: In this current experiment, the purple coneflower sole cropping in the Savadkooh region had the highest economical yield (3631 kg ha-1) with around 17% increases as compared to the Simorgh region. Also, the 75% purple coneflower+25%sesame intercropping had the same economical yield in two regions and the minimum economical yield was belonged to sesame sole cropping in the Savadkooh region (1716 kg ha-1). According to competitive indices of two species, purple coneflower (Apc) and sesame (Ase) at the range of Apc=0.02-0.16 and Ase=0.10-0.26 were the dominant species in the Savadkooh and Simorgh regions, respectively. Regarding to temperature and relative moisture severity decreases in the Savadkooh as compared to the Simorgh region during growth season, purple coneflower had a higher aggressivitty and dry matter accumulation because of the optimum environmental conditions. Furthermore, the highest purple coneflower actual yield index was belonged to 50% Pc+50% Se in the Savadkooh region (AYLpc=0.23) while actual yield loss was observed in 25% Pc+75% Se planting pattern in the Simorgh region (AYLpc=-0.14). Also, the most sesame actual yield index (AYLse=0.26) was belonged to 25% Se +75% Pc intercropping. The results indicated that different intercropping were grouped in the same statistical category and showed up to 7% increases in land equivalent ratio as compared to sole cropping. Also, the 25% Se +75% Pc planting pattern had the highest monetary advantage index (MAI=1823).
Conclusion: In conclusion, results indicated that the intercropping influenced by two regions microclimate differences. Accordingly, sesame and purple coneflower in 25 and 50 proportion in the intercropping had the best competitive potential in the Simorgh and Savadkooh regions, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Actual yield loss
  • Climate
  • Land equivalent ratio
  • Purple coneflower
  • Sesame

مراجع

1.Alizadeh, A. 2011. Agricultural Climate and Aerology. Imam Reza University Press. 504p. (In Persian)
2.Asadi-Sanam, S., Pirdashti, H., Hashempour, A., Zavareh, M., Nematzadeh, G.A. and Yaghubian, Y. 2015a. The physiological and biochemical responses of eastern purple coneflower to freezing stress. Russ. J. Plant. Physiol. 4: 515-523.
3.Asadi-Sanam, S., Zavareh, Pirdashti,H., Sefidkon, F. and Nematzadeh, M. 2015b. Investigation of biochemicaland physiological responses to low temperature. Plant. Funct. Prod. J.4: 12. 11-28. (In Persian)
4.Banik, P., Midya, A., Sarkar, B.K. and Ghose, S.S. 2006. Wheat and chickpea intercropping systems in an additive series experiment: advantages and weed smothering. Eur. J. Agron. 24: 325-332.
5.Cerdo, R., Allinne, C., Gary, C., Tixier, P., Harvey, C.A., Clement, E., Aubertot, J.N. and Avelino, J. 2017. Effectof shade, altitude and managementon multiple ecosystem services incoffee agroecosystems. Europ. J. Agon. 82: 308-319.
6.De Wit, C.T. and Vanden Bergh, J.P. 1965. Competition between herbage plants. Netherlands. J. Agric. Sci.13: 212-221.
7.Dhima, K.V., Lithourgidis, A.A., Vasilakoglou, I.B. and Dordas, C.A. 2007. Competition indices of common vetch and cereal intercropping intwo seeding ratio. Field. Crop. Res.100: 249-256.
8.Eslami Khalili, F., Pirdashti, H. and Motaghian, A. 2011. Evaluation ofbarley (Hordeum vulgare L.) andfaba bean (Vicia faba L.) yield in different density and mixture intercropping via competition indices.J. Agroecol. 3: 1. 94-105. (In Persian)
9.Hosseinpanahi, A., Koocheki, A., Nasiri, M. and Ghorbani, R. 2009. Evaluation yield and component yield in potato/corn intercropping. Iranian J. Field. Crop. Res. 7: 1. 23-30. (In Persian)
10.Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., Khorramdel, S., Anvarkhah, S. and Sabet Teimouri Sanjani, S. 2010. Evaluation of growth indices of hemp (Cannabis sativa L.) and sesame (Sesamum indicum L.) in intercropping with replacement and additive series.J. Agroecol. 2: 1. 30-40. (In Persian)
11.Karegar, M., Jafarian, Z., Tamartash, R. and Alavi, S.J. 2015. The effects of some soil properties and topography on some functional traits of Stachys lavandulifolia Vahl. in Angemar rangeland, Lasem watershed. J. Rangeland. 8: 4. 342-350.
12.Krishnajah, D., Sarbatly, R. and Nithyanandam, R. 2011. A reviewof the antioxidant potential of medicinal plant species. Food Bioprod. Proc.89: 217-233.
13.Latati, M., Pansu, M., Drevon, J. and Ounane, S.M. 2013. Advantage of intercropping maize (Zea mays L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.) on yield and nitrogen uptake in Northeast Algeria. Int. J. Res. App. Sci. 1: 1-7.
14.Lithourgidis, A.S., Vlachostergios, D.N., Dordas, C.A. and Damalas, C.A. 2011. Dry matter yield, nitrogen content and competition in pea-cereal intercropping systems. Eur. J. Agron. 34: 287-294.
15.Luo, H., Wang, J., Chen, J. and Zou, K. 2011. Docking study on cholorogenic Acid as a potential H5F1 influenza A virus neuraminidase inhibitor. Medic. Chem. Res. 20: 554-557.
16.Miao, O., Rosa, R.D., Shi, H., Paredes, P., Zhu, L., Dai, J., Goncalves, J.M. and Pereira, L.S. 2016. Modeling water use, transpiration and soil evaporation of spring wheat, maize and sunflowerrelay intercropping, using the dualcrop coefficient approach. Agric. Water. Manage. 165: 211-229.
17.Mottaghian, A., Pirdashti, H., Akbarpour, V., Sarajpour, G., Yaghoubi Khanghahi, M. and Shariatnejad, S. 2016. Evaluation of basil (Ocimum basilicum L.) and sesame (Sesamum indicum L.) yield in different intercropping mixture via competition indices. J. Agroecol. 5: 3. 243-254.(In Persian)
18.Mrozikiewicz, P.M., Bogacz, A., Karasiewicz, M., Mikolajczak, P.L., Ozarowski, M.A.S., Mrozikiewicz, A., Czerny, B., Bobkiewicz-Kozlowska, T. and Grezeskowiak, E. 2010. Theeffect of standardized Echinacea purpurea extract on rat cytochrome P450 expression level. Phytomedicine. 17: 830-833.
19.Najar Firouzjaie, M., Hemmatie, K., Daraie, A. and Bagheri, A. 2014. Effect of altitude on morphological and leaf biochemical of nettle (Urtica dioica L.) in Mazandaran and Golestan provinces. Iranian J. Plant. Ecophysiol. Res.
25: 3. 1-11. (In Persian)
20.Omidbeygi, R. Cultivation and Processing of medicinal plants. Mashhad Astane Quds Razavi Press. 347p. (In Persian)
21.Oniszczuk, T., Gondek, E., Puk, K., Kocra, A., Kasprzak. K. and Wajtowicz, A. 2016. Active polyphenols compounds, nutrient contents and antioxidant capacity of extruded fish feed containing purple cone flower (Echinacea purpurea Moench.). Saud. J. Biol. Sci. 3: 24-32.
22.Orruo, E. and Morgan, M.R.A. 2011. Resistance of purified seed storage proteins from sesame (Sesamum indicum L.) to proteolytic digestive enzymes. Food Chem. 128: 923-929.
23.Pouramir, F., Koocheki, A., Nassiri Mahallati, S.A. and Ghorbani, R. 2010. Evaluation yield and components yield of sesame and pea in replacement series of intercropping. Iran. J. Field Crop Res. 8: 5. 757-767. (In Persian)
24.SAS Institute. 2004. SAS User’s Guide: Statistics, Version 9.1. SAS Institute Inc., Cary. NC, USA.
25.Sujatha, S. and Bhat, R. 2010. Response of vanilla (Vanilla planifolia A.) intercropped in arecanut to irrigation and nutrition in humid tropics of India. Agric. Water. Manage. 97: 988-994.
26.Tong, Y., Gabriel-Neumann, E., Krumbein, A., Ngwene, B., George, E. and Schreiner, M. 2015. Interaction effects of arbuscular mycorrhizal fungi and intercropping with sesame (Sesamum indicum) on the glucosinolate profile in broccoli (Brassica oleracea var. Italica). Environ. Exp. Bot.109: 288-295.
27.Tsai, Y.L., Chiou, S.Y., Chan,K.C., Sung, J.M. and Lin, S.D. 2012. Caffeic acid derivatives, total phenols, antioxidant and antimutagenic activities of Echinacea purpurea flower extracts. LWT-Food Sci. Tech. 46: 169-176.
28.Wang, Z., Wu, P., Zhao, X., Gao, Y. and Chen, X. 2015. Water use and crop coefficient of the wheat–maize strip intercropping system for an arid region in northwestern China Agric. Water. Manage. 161: 77-85.
29.Xu, B., Shan, L., Zhang, S., Deng, X. and Li, F. 2008. Evaluation of switch grass and sainfoin intercropping under 2:1 row-replacement in semiarid region, northwest China. Afric. J. Biotech.7: 22. 4056-4067.
30.Yang, F., Liao, D., Wu, X., Gao, R., Fan, Y., Reza, M.A., Wang, X., Yong, T., Liu, W., Liu, J., Du, J., Shu, K. and Yang, W. 2017. Effect of aboveground and belowground interactions on the intercrop yields in maize-soybean relay intercropping systems. Field Crop Res. 203: 16-23.
31.Yilmaz, S., Atak, M. and Erayman,M. 2008. Identification of advantagesof maize-legume intercropping over solitary cropping through competition indices in the East Mediterranean region. Turk. J. Agric. Forest.32: 111-119.
32.Zhang, G., Yang, Z. and Dong, S. 2011. Interspecific competitiveness affects the total biomass yield in an alfalfa and corn intercropping system. Field Crop Res. 124: 66-73.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 27، شماره 1
اردیبهشت 1399
صفحه 1-18

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار