اثر نسبت‌هاي جايگزيني كشت مخلوط ذرت (Zea mays L.) و لوبيا (Phaseolus vulgaris L.) بر عملكرد دانه و شاخص‌هاي كارايي مصرف نيتروژن

Effect of intercropping replacement ratios of maize (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L.) on yield and nitrogen use efficiency indices

به منظور ارزيابي كارايي مصرف نيتروژن در كشت مخلوط رديفي جايگزيني دو گياه ذرت و لوبيا، آزمايشي به صورت كرت‌هاي خرد شده در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد در دو سال زراعي 94-1393 و 95-1394 اجرا شد. نسبت‌هاي كاشت شامل كشت مخلوط رديفي ذرت و لوبيا با نسبت 50 :50، ذرت و لوبيا با نسبت 67 : 33 و ذرت و لوبيا با نسبت 33 : 67 و كشت خالص ذرت و لوبيا، به عنوان كرت اصلي و مصرف كود نيتروژن (55 كيلوگرم در هكتار) و عدم مصرف كود نيتروژن به عنوان كرت فرعي در نظر گرفته شدند. عملكرد دانه و زيست توده دو گياه اندازه‌گيري و كارايي جذب، تبديل و مصرف (بهره‌وري) نيتروژن و سهم هر يك از اجزاي بهره‌وري محاسبه شدند. نتايج نشان داد كه نسبت‌هاي كشت مخلوط ذرت و لوبيا و مصرف كود نيتروژن، اثر معني‌داري بر عملكرد دانه و زيست توده هر دو گياه داشتند. حداكثر عملكرد دانه و زيست توده لوبيا (به‌ ترتيب 3642/1 و 10124/5 كيلوگرم در هكتار) و ذرت (به‌ ترتيب 5974/1 و 18321/2 كيلوگرم در هكتار) در كشت‌هاي خالص لوبيا و ذرت بدست آمد. ارزيابي بهره‌وري نيتروژن بر اساس عملكرد دانه نشان داد كه در كليه تيمارها، كارايي تبديل نيتروژن سهم بالاتري داشت. در تيمار مصرف كود نيتروژن، مخلوط رديفي50 :50 لوبيا و ذرت از كارايي جذب بالاتري براي هر دو گونه برخوردار بود. بالاترين نسبت برابري زمين بر اساس عملكرد دانه (1/10)، بر اساس كارايي جذب نيتروژن (2/30) و بر اساس بهره‌وري نيتروژن (بر حسب عملكرد دانه: 1/98 و بر حسب عملكرد زيست‌توده: 2/02) مربوط به نسبت كاشت 50 :50 ذرت و لوبيا بود. بر اساس نتايج اين آزمايش به نظر مي‌رسد كه كشت مخلوط رديفي ذرت و لوبيا، راه حل بوم‌سازگار مناسبي جهت كاهش تلفات نيتروژن، بهبود كارايي جذب نيتروژن، اجتناب از مصرف بي‌رويه كودهاي شيميايي و بهبود بهره‌وري كودهاي شيميايي در بوم نظام‌هاي زراعي مي‌باشد

To evaluate nitrogen use efficiency in intercropping replacement ratios of maize and bean, an experiment was conducted during two successive cropping years of 2014-2015 and 2015-2016 at Agricultural Research Station, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. Experimental factors were arranged as split plots in randomized complete block design with three replications. The main plots consisted of sole culture of maize and bean, row intercropping with ratios of 50%:50%, 67%:33% (2 rows of maize: 1 row of bean) and 33%: 67% (1 row of maize: 2 rows of bean). Application and no-application of nitrogen (N) fertilizer (55 kg.ha-1) were assigned to sub plots. The results showed that different ratios of maize and bean intercroppings and application of nitrogen fertilizer had significant effects on grain yield and biomass as well as nitrogen use efficiency indices (such as uptake, utilization and productivity). Maximum grain yield and biomass of bean (3462.1 and 10124.5 kg.ha-1 respectively) and maize (5974.1 and 18321 kg.ha-1, respectively) were obtained from sole cropping of bean and maize. In both crops, N utilization efficiency was higher in all treatments when nitrogen productivity was calculated using grain yield. In nitrogen application treatment, the row intercropping ratio of 50:50 of bean and maize had higher nitrogen uptake efficiency for both crops. Also, the ratio of planting 1 maize: 1 bean (50% maize: 50% bean) had the highest total land equivalent ratio (1.10) using grain yield, nitrogen uptake efficiency (2.30) and nitrogen productivity efficiency (using grain yield (1.98) and biological yield (2.02)). Therefore, it can be concluded that the use of maize and bean row intercropping is an environmental friendly cfrop management pratctice to reduce nitrogen losses and improve its uptake efficiency, and to prevent the excessive use of chemical fertilizers and improve the productivity of these inputs in agroecosystems.