بررسی تأثیر آرایش کاشت و مدیریت علف‌های هرز بر عملکرد، ویژگی‌های رشدی و خصوصیات شیمیایی خاک لوبیا چشم بلبلی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق آگرواکولوژی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. .

2 عضو هیات‌علمی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 عضو هیات علمی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 کشت و صنعت نیشکر دهخدا، اهواز، ایران.

10.22069/ejcp.2026.23948.2702

چکیده

سابقه و هدف: لوبیا چشم بلبلی با نام علمی Vigna unguiculata L. گیاهی است علفی یکساله دارای ریشه مستقیم و گسترده به طول 60-80 سانتیمتر و ساقه رونده به قطر 5/0 تا 5/1 سانتی‌متر است و برگ‌های سه برگچه‌ای با دمبرگ بلند دارد. لوبیای چشم بلبلی گیاهی از خانواده بقولات (Leguminosae) بوده و تا به حال 20 گونه مختلف از آن شناسایی شده است که برای مصرف میوه و ثمر آن به طور سبز یا خشک کاشته می‌شود. تفاوت های قابل‌توجهی در عادت رشد گیاه در بین گونه‌های لوبیا چشم بلبلی وجود دارد. با این حال، اطلاعات کمی در مورد اینکه چگونه این تفاوت‌ها ممکن است بر رقابت با علف‌های هرز تأثیر بگذارد، شناخته شده است. همینطور، در رابطه با اثر آرایش کاشت این گیاه و استفاده از مالچ گیاهی بر رقابت آن با علف‌های هرز و عملکرد نهایی گیاه هیچ اطلاعاتی در دسترس نیست.
مواد و روش‌هـا: به‌منظور بررسی آرایش کاشت و مدیریت علف‌های هرز بر عملکرد و ویژگی‌های رشدی لوبیا چشم بلبلی، پژوهشی در سال زراعی 1400-1401 در شرکت کشت و صنعت نیشکر هفت تپه واقع در شهرستان شوش اجرا شد. آزمایش حاضر به صورت طرح فاکتوریل بر پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. الگوی کاشت به عنوان فاکتور اول شامل سطوح کاشت 1-یک ردیف روی هر پشته با فاصله بین بوته‌ای 10 سانتی‌متر، 2- کاشت دو ردیف روی هر پشته با فاصله بین بوته‌ای 20 سانتی‌متر و 3-‌ کاشت سه ردیف روی هر پشته با فاصله بین بوته‌های 30 سانتی‌متر بود. مدیریت غیرشیمیایی علف‌های هرز نیز به‌عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شد که شامل سطوح 1- شاهد آلوده به علف‌هرز (عدم وجین)، 2- دو مرتبه وجین علف‌های هرز در مراحل 4 و 8 هفته بعد از سبز شدن، 3- استفاده از 5 تن در هکتار مالچ کلش گندم، 4- استفاده از 5 تن در هکتار مالچ کلش گندم + یک مرتبه وجین علف‌های هرز 4 هفته بعد از سبز شدن، 5-استفاده از 5 تن مالچ باگاس نیشکر و 6- استفاده از 5 تن باگاس نیشکر +یک مرتبه وجین علف‌های هرز 4 هفته بعد از سبز شدن بود.
یافته ها: نتایج نشان داد که تیمارهای آزمایش تأثیر معنی‌داری بر اکثر صفات مورد بررسی داشتند. نتایج مقایسه میانگین صفات مورفولوژی و عملکردی لوبیا چشم بلبلی نشان داد که در بین الگوهای کشت مورد بررسی بیش‌ترین طول غلاف (7/17 سانتی‌متر)، تعداد دانه در غلاف (1/12 دانه)، وزن صد دانه (7/23 گرم)، عملکرد زیست‌توده (4596 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد دانه (1736 کیلوگرم در هکتار) مربوط به الگوی کشت دو ردیفه بود در بین روش‌های مختلف مدیریت تلفیقی کنترل علف‌های هرز نیز مشاهده شد که بیشترین ارتفاع بوته (4/161 سانتی‌متر)، طول برگ‌ها (8/14 سانتی‌متر)، طول غلاف (1/21 سانتی‌متر)، تعداد غلاف در بوته (8/14)، تعداد دانه در غلاف (7/14)، وزن صد دانه (9/24 گرم)، عملکرد زیست‌توده (5222 کیلوگرم در هکتار) و عملکرد دانه (2071 کیلوگرم در هکتار) در شرایط کاربرد تیمار باگاس نیشکر +یک مرتبه وجین به دست آمد. از نظر صفات هدایت الکتریکی و pH خاک نیز مشاهده شد که تنها روش‌های کنترل مدیریت تلفیقی علف‌های هرز بر این صفات تأثیرگذار بودند. در بین تیمارهای مختلف، سطوح تیماری مالچ باگاس نیشکر و باگاس نیشکر +یک مرتبه وجین بالاترین هدایت الکتریکی و pH خاک را داشتند و کم‌ترین میانگین این صفات نیز مربوط به تیمار شاهد بود.
به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که کاربرد تیمار باگاس نیشکر + یک مرتبه وجین علف‌های توانست به خوبی جمعیت علف‌های هرز را کنترل نماید و از طریق کاهش رقابت علف‌های هرز با لوبیا چشم بلبلی و هم‌چنین آزادسازی عناصر غذایی از بقایای گیاهی سبب افزایش عملکرد و اجزای عملکرد دانه لوبیا چشم بلبلی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Studying the effect of planting arrangement and weed management on yield, growth characteristics and soil chemical properties of cowpea

نویسندگان [English]

  • Mohammad Kabbi 1
  • Esfandiar Fateh 2
  • َAmir Aynehband 3
  • Adel Rafaatjoo 4
1 Department, of Plant Production and Genetics,, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 Department, of Plant Production and Genetics,, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Department, of Plant Production and Genetics,, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
4 Dehkhoda Sugarcane Agriculture and Industry
چکیده [English]

Background and objectives: Cowpea, scientifically known as Vigna unguiculata (L.), is an annual herbaceous plant with a straight, spreading root 60-80 cm long and a creeping stem 0.5-1.5 cm in diameter, and trifoliate leaves with long petioles. Cowpea is a plant from the Leguminosae family, and 20 different species have been identified so far, which are grown for their fruits and berries, either green or dried. There are significant differences in plant growth habits among cowpea species. However, little is known about how these differences may affect weed competition. Similarly, no information is available on the effect of planting arrangement and the use of plant mulch on weed competition and final plant yield.
Materials and methods: In order to investigate the effect of planting arrangement and weed management on the yield and growth characteristics of cowpea, a study was conducted in the 1400-1401 crop year at Haft Tapeh Sugarcane Agricultural and Industrial Company located in Shush city. The present experiment was conducted as a factorial design based on randomized complete blocks with three replications. The planting pattern as the first factor included planting levels: 1- one row on each ridge with a plant spacing of 10 cm, 2- planting two rows on each ridge with a plant spacing of 20 cm, and 3- planting three rows on each ridge with a plant spacing of 30 cm. Non-chemical weed management was also considered as the second factor, which included the levels of 1- weed-infested control (no weeding), 2- two weedings at 4 and 8 weeks after emergence, 3- use of 5 tons per hectare of wheat straw mulch, 4- use of 5 tons per hectare of wheat straw mulch + one weeding 4 weeks after emergence, 5- use of 5 tons of sugarcane bagasse mulch, and 6- use of 5 tons of sugarcane bagasse + one weeding 4 weeks after emergence.
Results: The results showed that the experimental treatments had a significant effect on most of the studied traits. The results of comparing the mean morphological and functional traits of cowpea showed that among the studied cultivation patterns, the highest pod length (17.7 cm), number of seeds per pod (12.1 seeds), hundred-seed weight (23.7 g), biomass yield (4596 kg/ha) and grain yield (1736 kg/ha) were related to the two-row cultivation pattern, which had a statistically significant advantage, especially compared to the single-row cultivation pattern. Among the different integrated weed control management methods, it was also observed that the highest plant height (161.4 cm), leaf length (14.8 cm), pod length (21.1 cm), number of pods per plant (14.8), number of seeds per pod (14.7), hundred seed weight (24.9 g), biomass yield (5222 kg/ha) and seed yield (2071 kg/ha) were obtained under the sugarcane bagasse + one weeding treatment. In terms of soil electrical conductivity and pH traits, it was also observed that only the integrated weed control methods had an effect on these traits. Among the different treatments, the sugarcane bagasse mulch and sugarcane bagasse + one weeding treatment levels had the highest electrical conductivity and soil pH, and the lowest mean of these traits was related to the control treatment.
Conclusion:In general, the results of this study showed that the application of sugarcane bagasse treatment + one weeding session was able to effectively control the weed population and increase the yield and yield components of cowpea seeds by reducing weed competition with cowpea and also by releasing nutrients from plant residues.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cultivation patterns
  • Legumes
  • Mulch
  • Sugarcane bagasse

مراجع

  1. Sinchana, J.K. )2020(. Integrated weed management in bush type vegetable cowpea (Vigna unguiculata unguiculata (L.) Verdcourt. PhD diss., Department of Agronomy, College of Agriculture, Vellayani. India.
  2. Fontes, J. R. A., Gonçalves, J. R. P., & de Morais, R.R. (2010). Tolerância do feijão-caupi ao herbicida oxadiazon. Pesquisa Agropecuária Tropical, 40(1), 110-115.
  3. Barros, J.F.C., Basch, G., & de Carvalho, M. (2007). Effect of reduced doses of a
    postemergence herbicide to control grass and broad-leaved weeds in no-till wheat under Mediterranean conditions. Crop Protection, 26, 1538-1545.
  4. Gherekhloo, J., Oveisi, M., Zand, E., & De Prado, R., (2016). A review of herbicide resistance in Iran. Weed Science, 64, 551–
  5. Robles, M., Ciampitti, I.A., & Vyn, T.J. (2012). Responses of maize hybrids to twin‐row spatial arrangement at multiple plant densities. Agronomy Journal, 104(6), 1747-1756. doi:10.2134/agronj2012.0231.
  6. Zhang, J., Wu, L.F., & Li, B.B. (2021). Weed responses to crop residues management in a summer maize cropland in the North China Plain. Agriculture, 11(8), 46-60.
  7. Freckleton, R.P., & Watkinson, A.R. (2001). Asymmetric competition between plant species. Functional Ecology, 15, 615–623.
  8. Sinchana, J.K., Raj, S.K., & Prathapan, K. (2022). Weed management in bush type Cowpea (Vigna unguiculata unguiculata (L) Verdcourt). Journal of Tropical Agriculture, 60(1), 960-972.
  9. Behgam, M., Amini, R., & Dabbagh Mohammadi Nasab, A. (2019). Application of mulch in combination with reduced doses of imazathipyr herbicide in integrated management of bean weeds, Iranian Weed Science, 15(1), 109-124.
  10. Sakhvat, R., Ghanbari-Birgani, D., & Mirzashahi, K. 2018. Instructions for planting, growing and harvesting cowpeas in Khuzestan. Publications of the Institute for Research on Breeding and Seed Preparation. 26 pages.
  11. Madani, H., Shirzadi, M.H., & Darini, F. (2008). Effect of plant density on yield and yield components  of  vigna and tepary  locak beans   germplasm  in jiroft, iran. New Findings  in  Agriculture, 3(1), 93-104. SID. https://sid.ir/paper/183808/en
  12. A., Musavi, S.H., Syiadat, S.A., & Fathi, S.A. (2012). Effect of sowing date and plant density on yield and yield components of Cow Pea (Vigna sinensis L.) in Ahvaz. Journal of Crop Production, 3(3), 229-238.
  13. Afsharmanesh, G. (2014). The effect of planting pattern on grain yield and agronomic characteristics of corn cultivars in Jiroft region. Journal of Agriculture. 71, 724-791.
  14. Barbosa, I.J., Sousa, H.C., Schneider, F., Sousa, G.G.D., Lessa, C.I., & Sanó, L. (2021). Mulch with sugarcane bagasse and bamboo straw attenuates salt stress in cowpea cultivation. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 25, 485-491.
  15. Mahmood, A., Ihsan, M.Z., Khaliq, A., Hussain, S., Cheema, Z.A., Naeem, M., & Alghabari, F. (2016). Crop residues mulch as organic weed management strategy in maize. Clean–Soil, Air, Water, 44(3), 317-324.
  16. Bertino, A.M.P., de Mesquita, E.F., Sa, F.V.D.S., Cavalcante, L.F., Ferreira, N.M., de Paiva, E.P., & Bertino, A.M.P. (2015). Growth and gas exchange of okra under irrigation, organic fertilization and cover of soil. African Journal of Agricultural Research, 10(40), 3832-3839.
  17. Sousa, J., de P.F., de Sousa, P.G.R., de Silva, L.S., da Alcântara, P.F., Costa, C.P. & Costa, R.N.T. (2017). Initial development of papaya under doses of vegetable ash and mulch in an organic system. Brazilian Journal of Irrigated Agriculture, 11, 1804-1812.
  18. Jinxia, Z., Ziyong, C., & Rui, Z. (2012). Regulated deficit drip irrigation influences on seed maize growth and yield under film. Procedia Engineering, 28, 464-468.
  19. Yang, D., Liu, Y., Wang, Y., Gao, F., Zhao, J., Li, Y., & Li, X. (2020). Effects of soil tillage, management practices, and mulching film application on soil health and peanut yield in a continuous cropping system. Frontiers in Microbiology, 11(4), 567-574.
  20. Kebede, M., Sharma, J.J., Tana, T., & Nigatu, L. (2015). Effect of plant spacing and weeding frequency on weed infestation, yield components, and yield of common bean (Phaseolus vulgaris ) in Eastern Ethiopia. East African Journal of Sciences, 9(1), 1-14.
  21. Abiy, G. & Fasil, R. (2009). Effect of crop and weed management methods on weed control, productivity and quality of Haricot Bean (Phaseolus vulgaris). Ethiopian Journal of Weed Management, 3(1), 1 - 11.
  22. Soleimanifar, A., Nasseri, R. & Karami, R. (2015). Grain yield and some agronomic traits of grain maize in different planting patterns. Scientific Research Journal of Crop Ecophysiology, 9(3), 447-460.
  23. Amini, R., Dabbagh Mohammadi Nasab, A. & Qalandarzadeh, A. (2015). The effect of mulch and moisture stress on some physiological traits, yield components and seed yield of red bean. Journal of Agricultural Research. 13(4), 687-699.
  24. Ghadiri, H. & Bayat, M.L. (2004). Effect of row and plant spacings on weed competition with Pinto Beans (Phaseolus vulgaris ). Journal of Agricultural Science and Technology, 6, 1 - 9.
  25. Ghoresh, F., Lakzian, A., Fatout, A. & Zabihi, H. (2019). The effect of different managements of wheat and sugar beet plant residues on some chemical and biological properties of soil. Iranian Agricultural Research, 17(3), 359-372.
  26. Javadi, H., Rezvani Moghadam, P., Rashed Mosheal, M. & Thaqe El-Islami, M. (2019). Evaluation of biomass yield and nitrogen and phosphorus efficiency indices of purslane under the influence of organic, chemical and biological fertilizers. Journal of Crop and Horticultural Production and Processing, 12 (2), 77-90.
  27. Andrade, F.H., Calvino, P.A., Ciriloc, A. & Barbieria, P. (2002). Yield responses to narrow rows depend on increased radiation interception. Agronomy Journal, 94, 975-980.
  28. Babaeian, M., Javaheri, M. & Asgharzade, A. (2012). Effect of row spacing and sowing date on yield and yield components of Common bean (Phaseolus vulgaris). African Journal of Microbiology Research, 6(20),4340-4343.
  29. Rabbani, S., Ordokhani, K., Aref. F., Zare, M. & Sharafzadeh, S.H. (2014). The effect of organic mulches on soil properties and vegetative characteristics of caper (Capparis spinosa L) for planting in coastal pastures of southern Iran, Journal of Rangelands, 13(2), 143-154.
  30. Fang, S., Xie, B., Liu, D. & Liu, J. (2011). Effects of mulching materials on nitrogen mineralization, nitrogen availability and poplar growth on degraded agricultural soil. New Forests, 41(2), 147-162
  31. Liang, Y., Nikolic, M., Peng, Y. & Chen, W. (2005). Organic manure stimulates biological activity and barley growth in soil subject to secondary salinization. Soil Biology and Biochemistry, 37, 1185 - 1195.
  32. Turmel, M.S., Speratti, A., Baudron, F., Verhulst, N. & Govaerts, B. (2015). Crop residue management and soil health: A systems analysis. Agricultural Systems, 134, 6-16.
  33. Lou, Y., Xu, M., Wang, W., Sun, X. & Zhao, K. (2011). Return rate of straw residue affects soil organic C sequestration by chemical fertilization. Soil and Tillage Research, 113(1), 70-73.
  34. Hosseinian, S. & Majnoon Hosseini, N. (2015). Studying the effect of irrigation interruption at the flowering stage on yield and yield components of nightshade genotypes. Iranian Legume Research, 6(2), 99-108.
  35. Marsafari, M., Kurdi, S. & Tahmasbi, Z. (2016). Correlation and causal analysis of grain yield and related traits in some bean genotypes. Bi-Quarterly Journal of Plant Crop Sciences, 6(1), 33-44.
  36. Shabani, A. & Sepaskhah, A. (2019). A review of harvest index estimation in crop modeling. Iranian Agricultural Research, 38(2), 1-8.
  37. Makari S. & Afzali S.F. (2018). The effect of corn, wheat and green sugarcane residues on soil properties. Environment and Water Engineering, 4(2), 136 – 123.
مجله تولید گیاهان زراعی
دوره 18، شماره 4
دی 1404
صفحه 23-50

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار