ارزیابی عملکرد، پایداری و کیفیت علوفه ارقام مختلف ماشک علوفه‌ای (Vicia spp) در شرایط اقلیمی متنوع ایران

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

10.22069/jopp.2026.24615.3335

چکیده

سابقه و هدف: تأمین علوفه با کمیت و کیفیت مناسب از چالش‌های اساسی بخش دامپروری در مناطق نیمه‌خشک و معتدل ایران است. محدودیت منابع آب، تغییرات اقلیمی و نوسانات بارندگی ضرورت بهره‌گیری از گیاهان علوفه‌ای سازگار و پایدار را افزایش داده است. نیامداران پاییزه به‌واسطه تثبیت زیستی نیتروژن، بهبود حاصلخیزی خاک و تولید علوفه با ارزش تغذیه‌ای بالا، نقش مهمی در پایداری نظام‌های زراعی دارند. در این میان، گونه‌های مختلف ماشک (Vicia sativa، V. pannonica و V. villosa) به دلیل سازگاری نسبی با تنش‌های محیطی مورد توجه قرار گرفته‌اند. با توجه به اهمیت برهمکنش ژنوتیپ در محیط و ضرورت معرفی ارقام پایدار، این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد، پایداری و کیفیت تغذیه‌ای ارقام مختلف ماشک علوفه‌ای در شرایط اقلیمی متنوع ایران انجام شد.

مواد و روش‌ها: این پژوهش طی دو سال‌های زراعی (1403-1402 و 1404-1403) در چهار منطقه کرج، گرگان، کرمانشاه و پارس‌آباد (مغان) اجرا شد. آزمایش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار انجام گرفت. مواد گیاهی شامل دو رقم وارداتی Atom و Enes و دو رقم شاهد Lamei و Maragheh بود. صفات مورد ارزیابی شامل عملکرد علوفه تر و علوفه خشک، ارتفاع بوته، درصد استقرار، صفات فنولوژیک و شاخص‌های کیفی شامل پروتئین خام، فیبر نامحلول در شوینده اسیدی، فیبر خام، خاکستر کل و کربوهیدرات‌های محلول در آب بود. تجزیه واریانس مرکب برای دو سال و چهار مکان انجام شد و به‌منظور بررسی پایداری و برهمکنش ژنوتیپ در محیط، تحلیل GGE-Biplot به کار رفت.

یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر مکان، سال، رقم و برهم‌کنش‌های آن‌ها بر عملکرد علوفه تر و علوفه خشک در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. عملکرد علوفه‌تر در سال اول (حدود 23318 کیلوگرم در هکتار) نسبت به سال دوم (حدود 20030 کیلوگرم در هکتار) به میزان 3288 کیلوگرم در هکتار بیشتر بود. رقم Lamei در مقایسه با سایر ارقام، با میانگین عملکرد خشک ۲۸۰۸ کیلوگرم در هکتار، بیشترین عملکرد علوفه خشک، بیشترین ارتفاع بوته (میانگین 79 سانتی‌متر) و بیشترین استقرار بوته (۹۸ تا ۱۰۰ درصد) را نشان داد. تحلیل GGE-Biplot نشان داد رقم Lamei نزدیک‌ترین ژنوتیپ به ژنوتیپ ایده‌آل بود و از سازگاری عمومی و پایداری عملکرد بالایی برخوردار بود، در حالی که رقم Maragheh در پارس‌آباد (میانگین عملکرد خشک ۲۴۷۰ کیلوگرم در هکتار) سازگاری اختصاصی بهتری نشان داد. ارقام Atom و Enes علاوه بر میانگین عملکرد پایین‌تر (به‌ترتیب 2195 و 2383 کیلوگرم در هکتار)، نوسان بیشتری در محیط‌های مختلف داشتند. از نظر صفات فنولوژیک، رقم Lamei در اغلب محیط‌ها زودرس‌ترین رقم شناخته شد و کوتاه‌ترین فاصله زمانی سبز شدن تا برداشت را با میانگین 154 روز به خود اختصاص داد، در حالی که رقم Maragheh با میانگین 168 روز، دیررس‌ترین رقم بود. از نظر کیفیت تغذیه‌ای، رقم Lamei با 0/18 درصد پروتئین خام و 5/7 درصد کربوهیدرات‌های محلول در آب، بیشترین و با 3/34 درصد فیبر نامحلول در شوینده اسیدی، کمترین مقادیر را در میان ارقام نشان داد. رقم Lamei در مجموع بالاترین عملکرد ماده خشک و بیشترین درصد پروتئین خام را در میان ارقام نشان داد

نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که عملکرد و کیفیت علوفه ماشک به‌طور معنی داری تحت تأثیر برهم‌کنش ژنوتیپ در محیط قرار دارد و ارزیابی چندمحیطی برای معرفی رقم ضروری است. بر اساس تلفیق نتایج کمی، کیفی و تحلیل پایداری، رقم Lamei به‌عنوان رقم با سازگاری عمومی، عملکرد بالا، کیفیت تغذیه‌ای برتر و ثبات مناسب برای کشت در طیف وسیعی از مناطق کشور توصیه می‌شود. رقم Maragheh نیز به‌عنوان گزینه‌ای با سازگاری اختصاصی برای برخی مناطق خنک‌تر قابل پیشنهاد است. انتخاب ارقام دیررس و پایدار می‌تواند راهبردی مؤثر برای افزایش پایداری تولید علوفه در شرایط اقلیمی متنوع کشور باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of yield, stability, and forage quality of forage vetch (Vicia spp.) cultivars under diverse climatic conditions of Iran

نویسندگان [English]

  • Nima Khaledi 1
  • Mohamad Rahmani 2
  • Farshid Hassani 2
  • Ali Shayanfar 1
  • Shapoor Alizadeh 1
  • Hassan Ahmadi 1
  • Saman Sheidaei 1
1 Seed and Plant Certification and Registration Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
2 Seed and Plant Certification and Registration Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Supplying forage with adequate quantity and quality remains a major challenge for the livestock sector in the semi-arid and temperate regions of Iran. Water scarcity, climate change, and rainfall variability have intensified the need for adaptable and stable forage crops. Autumn-sown forage legumes contribute substantially to the sustainability of cropping systems through biological nitrogen fixation, improvement of soil fertility, and production of high-nutritive-value forage. Among them, vetch species (Vicia sativa, V. pannonica, and V. villosa) have attracted attention due to their relative tolerance to environmental stresses. Considering the importance of genotype × environment (G×E) interaction and the necessity of identifying stable cultivars, this study aimed to evaluate yield performance, stability, and nutritional quality of different forage vetch cultivars under diverse climatic conditions of Iran.

Materials and methods: The experiment was conducted over two growing seasons (2022-2023 and 2023-2024) at four locations: Karaj, Gorgan, Kermanshah, and Parsabad (Moghan). A randomized complete blocks design with four replications was employed. Plant materials consisted of two introduced cultivars (Atom and Enes) and two local checks (Lamei and Maragheh). Evaluated traits included fresh and dry forage yield, plant height, establishment percentage, phenological traits, and quality parameters such as crude protein (CP), acid detergent fiber (ADF), crude fiber (CF), total ash, and water-soluble carbohydrates (WSC). Combined analysis of variance across years and locations was performed, and GGE-biplot analysis was used to assess yield stability and genotype × environment interaction.

Results: The combined analysis of variance indicated that the effects of location, year, genotype, and their interactions were significant at the 1% probability level for fresh forage and dry forage yield. Fresh forage yield in the first year (approximately 23318 kg ha⁻¹) exceeded that of the second year (approximately 20030 kg ha⁻¹) by 3288 kg ha⁻¹. The genotype Lamei exhibited the highest mean dry forage yield (2808 kg ha⁻¹), the greatest plant height (mean 79 cm), and the highest plant establishment rate (98-100%). GGE-biplot analysis showed that Lamei was the closest genotype to the ideal genotype and demonstrated high general adaptability and yield stability, whereas Maragheh showed better specific adaptation in Parsabad (mean dry yield 2470 kg ha⁻¹). The genotypes Atom and Enes, in addition to lower mean yields (2195 and 2383 kg ha⁻¹, respectively), exhibited greater variability across environments. Regarding phenological traits, Lamei was identified as the earliest-maturing genotype in most environments, with the shortest period from emergence to harvest (mean 154 days), while Maragheh was the latest-maturing genotype (mean 168 days). In terms of nutritional quality, Lamei showed the highest crude protein content (0.18%) and water-soluble carbohydrates (5.7%), and the lowest acid detergent insoluble fiber (3.34%) among the genotypes. Overall, Lamei exhibited both the highest dry matter yield and crude protein content among all genotypes.

Conclusion: Forage yield and quality of vetch were significantly influenced by genotype × environment interaction, highlighting the necessity of multi-environment evaluation for cultivar recommendation. Based on combined quantitative, qualitative, and stability analyses, Lamei is recommended as a broadly adapted, high-yielding, nutritionally superior, and stable cultivar for cultivation across diverse regions of Iran. Maragheh may be recommended for cooler environments with specific adaptation. The selection of late-maturing and stable cultivars can serve as an effective strategy to enhance forage production sustainability under diverse climatic conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-environment trials
  • Yield stability
  • Forage quality indices
  • Autumn-sown forage legumes