۲-۶-۲- اثر تاریخ کاشت بر عملکرد غلاف لوبیا
تصور آن است که انواع گوناگون لوبیای زراعی از نظر سازگاری به دمای زیاد متفاوتند. از این رو ممکن است واکنش آنها به تأخیر در کاشت متفاوت باشد. تأخیر کاشت بهاره لوبیا غالباً با افزایش دما طی دوران رشد رویشی و زایشی گیاه، و در نتیجه با تسریع نمو همراه می باشد. تسریع نمو موجب کاهش فرصت برای رشد ساقه اصلی، تولید ساقه های فرعی و سطح فتوسنتز کننده می گردد؛ هم چنین موجب کوتاهی ساقه اصلی از طریق تشکیل شمار کمتری گره، و در نتیجه پیدایش مکان کمتر برای تشکیل غلاف می شود، و شمار غلاف در ساقه اصلی را کاهش می دهد(خواجه پور و باقریان نایینی، ۱۳۸۰). در تاریخ کاشت زود، در اثر طولانی بودن دوره رشد رویشی، شاخه های فرعی بیشتری در هر بوته تولید شده و در اثر طولانی بودن دوره رشد زایشی تعداد غلاف در بوته افزایش می یابد که با کوتاهتر شدن طول دوره رشد در اثر تأخیر در کاشت، تعداد شاخه های فرعی نیز کاهش یافته و در نهایت به کاهش تعداد غلاف در بوته منجر می گردد. در کاشت های دیرهنگام که طول دوره رشد گیاه کوتاه می باشد می توان با بهره گرفتن از جمعیت گیاهی بیشتر، کاهش تعداد غلاف در متر مربع را که ناشی از کاهش رشد گیاه و کاهش تعداد غلاف در بوته است جبران نمود(گلچین و همکاران، ۱۳۸۷؛ شفارودی و همکاران، ۱۳۹۱). در آزمایش انجام شده روی لوبیا، اثر تاریخ کاشت روی تعداد غلاف در بوته معنی دار بوده است در واقع بیشترین تعداد غلاف در بوته در تاریخ های کاشت زود حاصل می شود(قنبری و طاهری مازندرانی، ۱۳۸۲؛ ثابتی و همکاران، ۱۳۹۲). با تأخیر در کاشت، طول دوره رسیدن به گلدهی کاهش یافته و شرایط نامساعد(افزایش دما) در طی این دوره باعث ریزش گلها می شود که در نهایت مراحل نمو کوتاه شده و زمان رسیدگی تسریع می شود، در نتیجه با محدودیت زمان تولید مواد فتوسنتزی، میزان ریزش غلاف افزایش می یابد(کوچکی و بنایان اول، ۱۳۷۳؛ محلوجی و همکاران، ۱۳۷۹).

۲-۶-۳- اثر تاریخ کاشت بر عملکرد دانه لوبیا
عملکرد گیاه نتیجه تخصیص مواد فتوسنتزی به اندام های اقتصادی گیاه می باشد که از طریق روابط متعادل بین مخزن حاصل می شود یا به عبارت دیگر موازنه صحیح بین منبع و مخزن عامل ذستیابی به عملکرد های مطلوب است. در واقع عملکرد گیاه زراعی بخش اقتصادی گیاه است که به منظور مصرف انسان و دام استفاده می شود و بر حسب مقدار دانه یا ماده خشک در واحد سطح زمین اندازه گیری می شود، عملکرد یک گیاه زراعی تحت تأثیر چندین عامل و اثرات متقابل آنها قرار می گیرد. این عوامل به طور کلی شامل آب و هوا، خاک، گیاه، عوامل اجتماعی و اقتصادی می شوند. عوامل ذکر شده از یک ناحیه به ناحیه دیگر، از سالی به سال دیگر و از فصلی به فصل دیگر بسیار متغیر بوده و سبب نوسانات عملکرد گیاهان می باشند(وقار و همکاران، ۱۳۸۸). در مطالعه ای تحت عنوان تأثیر تاریخ و آرایش کاشت بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا دریافتند که تعداد دانه در غلاف در حبوباتی نظیر لوبیا چنان چه دستخوش تغییر می گردد که به سرعت می تواند میزان تولید دانه را افزایش یا کاهش دهد اما غالباً در این محصول تعداد دانه در غلاف کمتر تحت تأثیر شرایط محیطی واقع می شود. به طوری که در اثر تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده در آزمایش، دیده شد که اثر سال بر تعداد دانه در غلاف معنی دار نبوده اما تاریخ کاشت های مختلف بر این صفت مؤثرند(محمدی و مجد نصیری، ۱۳۹۰). در تحقیقی جهت بررسی اثرات تاریخ کاشت و رقم بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا قرمز در منطقه بروجرد نتایج نشان داد که اثر تاریخ کاشت بر تعداد دانه در غلاف به صورت معنی دار کاهش یافته است و بیشترین تعداد دانه در غلاف متعلق به تاریخ کاشت اول می باشد(ثابتی و همکاران، ۱۳۹۲). به منظور بررسی واکنش اجزای عملکرد و عملکرد دانه ژنوتیپ های مختلف لوبیا با تأخیر در کاشت، آزمایشی با طرح بلوکهای کامل تصادفی و آرایش تیمارها در چارچوب کرتهای یک بار خرد شده در اصفهان انجام شد طبق گزارشات شمار دانه در هر غلاف اصلی تحت تأثیر تاریخ کاشت قرار می گیرد و با تأخیر در کاشت کاهش می یابد. در واقع تأخیر در کاشت سبب برخورد دانه بندی با هوای گرم شده و شمار دانه در هر غلاف را کاهش می دهد؛ کاهش سطح فتوسنتز کننده در اثر تأخیر در کاشت را می توان عامل کاهش شمار دانه در هر غلاف ساقه اصلی دانست(خواجه پور و باقریان نایینی، ۱۳۸۰). با بررسی رابطه بین تراکم بوته و عملکرد دانه سه رقم لوبیا چیتی در تاریخ های مختلف کاشت نتایج بدست آمده حاکی از آن است که تعداد دانه در بین ارقام اختلاف معنی داری دارد و اثر تراکم و تاریخ های کاشت مختلف روی این صفت معنی دار نشد و بیان شد که تعداد دانه در غلاف بیشتر تحت تأثیر ساختار ژنتیکی گیاه است و کمتر تحت تأثیر عوامل زراعی قرار می گیرد؛ همچنین در این آزمایش میانگین عملکرد دانه در واحد سطح در تاریخ های مختلف کاشت به طور معنی داری متفاوت بود. بیشترین عملکرد دانه در تاریخ کاشت اول و کمترین آن در تاریخ کاشت سوم حاصل شد. علت اصلی تولید عملکرد دانه بیشتر، در تاریخ کاشت اول امکان رشد کافی گیاه، استفاده بهینه از منابع موجود و مواجه نشدن دوره گلدهی و گرده افشانی با دمای بالا در اواسط تابستان می باشد. از طرفی مقایسه میانگین سایر صفات مرتبط با عملکرد از جمله تعداد غلاف، تعداد دانه در غلاف و وزن صد دانه نیز در تاریخ کاشت اول در مقایسه با تاریخ های کاشت دوم و سوم بیشتر بوده که مجموعه این عوامل سبب افزایش عملکرد دانه در کشت اول شده است(گلچین و همکاران، ۱۳۸۷). تاریخ کاشت و تراکم بوته تاثیر معنی‌داری در کاهش وزن خشک علف‌های هرز و افزایش وزن خشک لوبیا دارند. با تاخیر در تاریخ کاشت، فشار علف‌های هرز افزایش یافته در حالی که با افزایش تراکم محصول از وزن خشک علف‌های هرز کاسته می شود و عملکرد لوبیا افزایش می یابد(اورسنجی، ۱۳۸۶).
۲-۶-۴- اثر تاریخ کاشت بر اجزاء عملکرد لوبیا
در هنگام انتخاب تاریخ کاشت مطلوب باید به درجه حرارت خاک، قابلیت دسترسی آب، حاصلخیزی خاک و نوع گیاه توجه شود(کوچکی و همکاران، ۱۳۷۶). با نظر به این که گیاهان کاشته شده در تاریخ کاشت های مختلف از نظر طول فصل رشد، شرایط فتوپریود، دما و رطوبت قابل دسترسی با یکدیگر تفاوت دارند بنابراین در تاریخ های مختلف کاشت نیاز به ارقام خاص می باشد. در کشت بهاره، مراحل رشد رویشی و زایشی گیاهان با افزایش دما و فتوپریود و نیز کاهش رطوبت مواجه شده و در نتیجه به علت کاهش دوره رشد رویشی و زایشی و تنش رطوبتی عملکرد نهایی کمتر می شود(گلدانی و همکاران، ۱۳۷۹). تأثیر تاریخ کاشت بر اجزاء عملکرد از طریق تأثیر به واکنش طول روز و درجه حرارت ایجاد می شود. تاریخ کاشت نامناسب منجر به برخورد دوران رشد رویشی و زایشی گیاه با شرایط نامناسبی از طول روز و یا درجه حرارت می گردد. کاهش طول دوران رشد با برخورد دوران های حساس رشد گیاه با شرایط نامساعد از حرارت می تواند سبب کاهش رشد رویشی و اجزاء عملکرد و یا حتی مرگ گیاه گردد. ارقام مورد کاشت گیاهان زراعی مهم در ایران مانند گندم، ذرت و لوبیا نسبت به طول روز بی تفاوت هستند و طول دوران رشد این گیاهان بیشتر توسط دمای هوا کنترل می شود. تأخیر در کاشت موجب کاهش تولید ماده خشک، شاخص سطح برگ، دوام سطح برگ، میزان رشد محصول، میزان فتوسنتز خالص و عملکرد در گیاهان مختلف می گردد(قنبری و طاهری مازندرانی، ۱۳۸۲). تغییرات شاخص سطح برگ در طول فصل رشد و نمو گیاهان به نحوی است که در ابتدای فصل رشد سطح برگ اندکی وجود دارد ولی با گذشت زمان شاخص سطح برگ با شیب زیادی افزایش یافته که با نزدیک شدن به مراحل پایانی رشد و نمو گیاه، سطح برگ در اثر پیر شدن و تخریب برگهای پایینی بوته کاهش می یابد. به نظر می رسد، تاریخ کاشت اول به دلیل وجود دمای مطلوب در طی فصل رشد گیاه فرصت بیشتری برای استفاده از شرایط مناسب محیطی دارد. در نتیجه سایه انداز گیاه در مقایسه با کاشت تأخیری توسعه بیشتری خواهد داشت که منجر به افزایش شاخص سطح برگ گردیده است. با این وجود تاریخ کشت تأثیر زیادی بر افزایش شاخص سطح برگ داشته و ماده خشک تولیدی را افزایش می دهد(شفارودی و همکاران، ۱۳۹۲). پایین بودن درجه حرارت در اوایل دوره رشد، سبب کندی رشد گیاهچه ها می شود و آسیب پذیری آن را در برابر تنش های زنده و غیرزنده افزایش می دهد. همچنین مصادف شدن زمان رسیدن تاریخ کاشت آخر(اواخر شهریور) با سرمای زودرس پاییزه علاوه بر کاهش میزان عملکرد، موجب سبز خشک ماندن دانه ها در غلاف شده و از بازارپسندی محصول کاسته می شود. عملکرد لوبیا به ازای هر روز پس از کاهش در مدت رسیدگی، حدود ۷۲ کیلوگرم در هکتار کاهش می یابد و افزایش تعداد روز تا رسیدگی موجب افزایش عملکرد آن می شود(صالحی و همکاران، ۱۳۸۷).
۲-۶-۵- اثر تاریخ کاشت بر عملکرد بیولوژیک لوبیا
ارقام مختلف لوبیا دارای ویژگی های رشدی متفاوتی هستند و هر یک برای یک سیستم زراعی خاص مناسب می باشند(مهرپویان و همکاران، ۱۳۸۹). در بررسی اثر تاریخ کاشت بر عملکرد و برخی ویژگی های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی سه رقم لوبیا در منطقه رودهن تاریخ کاشت معمول شرایط بهتری را برای صفت نسبت بخش هوایی به ریشه مهیا کرده است(فاضلی و همکاران، ۱۳۹۰). بررسی های مختلف نشان داده اند که در تاریخ های کاشت اواسط فصل نسبت به تاریخ های خیلی زود و یا خیلی دیر بوته های بلندتری تولید می شود، دوره رشد(تعداد روز تا رسیدن کامل) با تأخیر در کاشت کاهش پیدا می کند(قنبری و همکاران، ۱۳۸۴؛ کریمی و همکاران، ۱۳۹۱). در مطالعه ای رابطه بین تراکم بوته و عملکرد دانه سه رقم لوبیا چیتی در تاریخ های مختلف کاشت نتایج نشان داد که رشد رویشی با ارتفاع گیاه، تعداد غلاف در گیاه و عملکرد آن همبستگی داشته و کاهش رشد رویشی باعث کاهش تعداد غلاف در بوته و عملکرد می شود(گلچین و همکاران، ۱۳۸۷). کاشت زود هنگام لوبیا باعث طولانی شدن رشد و توسعه بیشتر لوبیا می شود و عملکرد بیولوژیک بیشتری را تولید می کند. تأخیر در کاشت بهاره لوبیا اغلب با افزایش دما طی دوران رشد رویشی و زایشی و در نتیجه با تسریع نمو همراه می باشد. تسریع نمو موجب کاهش فرصت برای رشد ساقه اصلی، تولید ساقه های فرعی و سطح فتوسنتز کننده می شود(قنبری مطلق و همکاران، ۱۳۹۰).
۲-۷- مالچ
مالچ^[۱۷] در فارسی به معنای خاکپوش می باشد مقصود از مالچ عبارت است از هر ماده ای که در سطح خاک روییده و در همان محل نگهداری شده؛ هر ماده ای که در خاک رویش یافته ولی قبل از قرار گرفتن در جای اصلی خود تغییر ماهیت داده شده باشد؛ و هر ماده ای که تهیه شده یا ساخته شده و قبل از قرار گرفتن در محل اصلی به آنجا حمل شده است(سرمدنیا و کوچکی، ۱۳۷۱). بهره گیری از مالچ از طبیعت الهام گرفته شده است. ریزش برگ ها در پاییز همچون عایقی از آسیب سرما به ریشه عمل می کند. از مالچ می توان در باغداری، زراعت، فضای سبز و بیابان ها استفاده کرد. مالچ ها به دو دسته زیستی و غیرزیستی تقسیم می شوند: مالچهای زیستی شامل برگ درختان، خرده چوب و خاک اره، کلش، چمن و علف های بریده شده، پوست سخت میوه ها، کاغذ، پلاستیک های زیست تخریب پذیر و مالچ های زنده می شوند و مالچ های غیر زیستی مانند پلاستیک، شن و سنگریزه هستند(رجب لاریجانی، ۱۳۸۹).
۲-۷-۱- ویژگی های مالچ
مهمترین ویژگی هایی یک مالچ این است که در روی خاک، قشر یکنواخت به هم چسبیده ای را به وجود آورد که مقاوم به باد و باران باشد. در واقع مالچ باید دارای خاصیت الاستیسیته باشد تا بتواند آن را به صورت پوسته پوسته در آورد؛ مالچ نباید مواد غذایی خاک را کاهش دهد؛ مالچ ضمن بی ضرر بودن برای گیاهان، باید برای سلامتی انسان، دام و سایر موجودات نیز مضر نباشد؛ مالچ باید به گونه ای باشد که حداقل برای ۱۸ ماه دوام بیاورد. هرچه عمر مؤثر مالچ در زمین بیشتر باشد ارزش آن بالاتر خواهد بود. مالچ باید بتواند آب و هوا را از خود عبور دهد و آنها را در دسترس گیاهان قرار دهد و علاوه بر این مالچ نباید بوی زننده با خود به همراه داشته باشد(صالحی و همکاران، ۱۳۹۰). مناسب ترین زمان برای استفاده از مالچ قبل از گرم شدن هوا، بعد از گرم شدن خاک و زمانی که در خاک رطوبت کافی وجود دارد است زیرا نفوذ باران تا حدودی توسط مالچ کند می شود، همچنین اکثر مالچ های آلی باید بعد از استقرار خوب گیاهان اعمال شوند(رلف و مک دانیل^[۱۸] و همکاران، ۲۰۰۹).
۲-۷-۲- مالچ کاه و کلش
کشور ما جزء مناطق خشک و نیمه خشک جهان بوده و ۵۴ درصد از اراضی قابل کشت به صورت دیم می باشد. اولین گام مؤثر در دیمکاری ذخیره بارش سالیانه در خاک است. مهمترین مسئله در زراعت دیم حفظ رطوبت خاک می باشد. تغییرات سال به سال بارش، تغییرات مقدار و پراکنش نزولات جوی، تغییرات دما و عدم وقوع بارش در بخشی از سال زراعی باعث می شوند که ریسک و خطرپذیری در زراعت دیم بالا بوده و ضریب اعتماد و درجه ثبات و پایداری تولید اندک باشد. مقدار و پراکنش بارندگی در پاییز و بهار می تواند سبب وقوع تنش خشکی در همه مراحل رشد رویشی و زایشی شود. تنش خشکی متناوب در اثر قطع متناوب بارندگی های پاییزه و تنش خشکی انتهایی به سبب توقف بارندگی های بهاره به وقوع می پیوندند. وقوع این تنش ها کاهش عملکرد را در پی دارد. پوشش زمین به وسیله بقایای گیاه و کاه وکلش، ماده آلی خاک و ذخیره آب خاک را افزایش داده و با بهره گرفتن از کاه وکلش تبخیر از خاک کاهش می یابد که مقدار آن بستگی به میزان بارش و شرایط اقلیمی دارد. مالچ سبب نگه داشتن رطوبت کافی که باعث افزایش فعالیت میکروبی، افزایش تحرک مواد غذایی و استفاده مطلوب تر گیاه از آنها برای رشد می شود. خرد و نگهداشت بقایای گیاهی در مقایسه با حالات سوزاندن و جمع آوری کامل آنها موجب بهبود حاصلخیزی خاک می گردد(فطری و همکاران، ۱۳۹۲). در فعالیت های کشاورزی، اغلب موارد هدف اصلی، به دست آوردن یک محصول غذایی اصلی قابل مصرف در تغذیه انسان و یا تولید مواد اولیه برای صنایع می باشد اما در کنار چنین تولیداتی، بخشی از اندام های گیاهی تولید شده قابل مصرف انسانی نبوده اما وجود آنها اجتناب ناپذیر است. پسماند های کشاورزی و منابع طبیعی بخش عمده تولیدات سالانه مواد آلی را شامل می شوند که حجم انبوهی از انرژی را در خود ذخیره می نمایند. اشغال مزارع به وسیله بقایای گیاهی تولید شده، پس از برداشت محصول اصلی در شرایط و وضعیت امروز، اغلب به عنوان یک معضل بزرگ محسوب شده که در بسیاری از موارد کشاورزان برای رهایی از آن به سوزاندن آن مبادرت می ورزند(تولی، ۱۳۸۷). مالچ های آلی از مواد آلی گیاهی مانند پیت، تراشه های چوب، پوست درخت، کاه وکلش، برگ، کمپوست، خاک اره، چمن بریده و غیره تشکیل می شوند(احمدی و همکاران، ۱۳۹۳؛ جیل و گویال^[۱۹]، ۲۰۱۴). استفاده صحیح و اصولی از بقایای کاه و کلش غلات دانه ریز(کاه و کلش گندم، کاه و کلش ذرت، کاه کلش برنج و غیره) از اهداف مدیریت بقایای گیاهی می باشد(رضوانی مقدم و همکاران، ۱۳۹۲). این بقایا بسیار ارزان بوده و غالباٌ فراوان هستند و اگر به مقدار کافی سطح خاک را بپوشانند موجب افزایش مقدار آب و کاهش تبخیر می شوند(رستگار، ۱۳۷۱). برای مؤثر بودن خاکپوش ها(مالچ) لازم است که آنها را در عمق ۵ تا ۷ سانتیمتری خاک قرار داده تا بتوانند اغلب علف های هرز یکساله را کنترل کرده و به آهستگی در یک دوره دو ساله تجزیه شده و باعث بهبود خاک می شوند(احمدی و همکاران، ۱۳۹۳؛ رلف و مک دانیل^[۲۰] و همکاران، ۲۰۰۹ ).
۲-۷-۳- فوائد مالچ کاه و کلش
حفظ کاه وکلش در روی زمین به صورت مالچ می تواند تأثیر مثبت در ذخیره آب خاک داشته باشد، تبخیر و رواناب را کاهش می دهد. پوشش زمین به وسیله کاه و کلش ماده آلی خاک و ذخیره آب را افزایش داده و فرسایش بادی و آبی را کاهش می دهد، همچنین روی خواص فیزیکی خاک اثرات مفیدی دارد. با افزایش مواد آلی وزن مخصوص ظاهری خاک کاهش می یابد که موجب ثبات بیشتر خاکدانه ها، نفوذ و پراکندگی بهتر آب درون خاک می شود. استفاده از کاه وکلش چون نفوذ پذیری خاک را حفظ و از تبخیر جلوگیری می کند می تواند اثرات نا مطلوب شوری خاک را کاهش دهد(سلطانی و همکاران، ۱۳۸۶؛ راشد محصل، کوچکی، ۱۳۶۴). مالچها باعث بهبود خاک محیط، افزایش فعالیت میکروبی، بالا بردن قابلیت استفاده اکسیژن توسط ریشه ها، دمای مناسب خاک، افزایش تخلخل و نفود پذیری خاک، افزایش قابلیت استفاده مواد مغذی می شوند(سینگ^[۲۱] و همکاران، ۲۰۱۱). هر چه درصد پوشش مالچها بیشتر باشد میزان آبدوی و فرسایش خاک کمتر خواهد بود که حداکثر تأثیر مالچ در حفاطت خاک، زمانی است که درصد پوشش آن بین ۷۰ تا ۷۵ درصد باشد؛ زیرا درصد پوشش زیاد، رشد محصول را کاهش می دهد و درصد پوشش کم، اثر حفاطتی ناچیز دارد(صالحی و همکاران، ۱۳۹۰). یکی دیگر از مزایای مالچ این است که استفاده از آن در فصل تابستان باعث می شود، خاک در طول روز خنک تر و در شب گرم تر باشد و در فصل زمستان نیز باعث گرم نگه داشتن خاک نسبت به زمین پوشیده نشده می شود(احمدی و همکاران، ۱۳۹۳). مالچها همچنین باعث دفع بعضی از حشرات، جلوگیری از پوسیدگی و هجوم بیماری ها، تولید محصول پاک به دلیل عدم تماس میوه با خاک، تولید محصول سالم به دلیل کاهش مصرف بی رویه کودها و سموم آفت کش، جلوگیری از فشرده شدن خاک، رشد و توسعه ریشه می شوند(رجب لاریجانی، ۱۳۸۹). مالچ یک راه مؤثر برای تهیه سر پناه برای حشرات شکارگر است. که نقش مهمی در کنترل بیولوژیک دارد و با کمک به حفظ رطوبت مورد نیاز گیاه باعث افزایش قدرت تحمل گیاه نسبت به حمله آفات می شود(جیل و گویال^[۲۲]، ۲۰۱۴).
۲-۷-۴- اثر مالچ کاه و کلش بر رشد گیاه
مالچ ها بر روی گیاهان از طریق تأثیر بر آب خاک، درجه حرارت، ساختمان، شوری و فرسایش، مؤثر واقع می شوند. یکی از بحرانی ترین مراحل در دوره زندگی گیاه، مراحل جوانه زنی، سبز شدن و استقرار گیاهچه است. برای جوانه زدن بذر باید یک محیط مساعد از نظر میزان آب، درجه حرارت و تهویه فراهم شود. بعد از جوانه زدن گیاهچه باید از خاک خارج شده و مستقر شود گیاهچه ها اگر در محیط نا مناسب قرار گیرند می توانند به آسانی صدمه ببیند، مالچها با تعدیل یا اصلاح خاک در محیطی که بذرها و گیاهچه ها در آن هستند، می توانند به جوانه زدن، سبز شدن و رشد گیاهچه کمک کنند(کوچکی، ۱۳۷۶). از دلایل عمده افزایش جوانه زدن، سبز شدن و رشد گیاهچه محتوای آب بیشتر در خاک، کاهش تبخیر و افزایش درجه حرارت خاک توسط مالچ می باشد.درجه حرارت بالاتر به تنهایی یا توأم با محتوای آب بیشتر جهت رشد گیاه در مراحل بعدی و زودرسی آن مؤثر است(سرمد نیا و کوچکی، ۱۳۷۱؛ کوچکی، ۱۳۷۶). بهره گیری از تکنیک استفاده از مالچ با ایجاد شرایط مناسب از قبیل حفظ رطوبت خاک، جلوگیری از رشد علف هرز و حذف رقابت بین علفهای هرز و گیاه اصلی، رشد رویشی را در گیاهان تقویت نموده و با حفظ رطوبت در خاک در اثر به کارگیری رطوبت، رشد اندام های هوایی گیاه به دلیل ممانعت از تبخیر و تعرق به طور مناسبی صورت می گیرد(قنبری و همکاران، ۱۳۹۲).در بررسی تأثیر مالچ روی صفت های کشاورزی، خواص خاک و بیماری و هجوم آفت حشرات روی لوبیا خشک نتایج نشان داد که استفاده از مالچ در لوبیا خشک باعث افزایش ارتفاع آن می شود همچنین گیاهان با مالچ دارای بلندترین غلاف ها هستند(اوسوم و میتسنجوا^[۲۳]، ۲۰۰۷).
۲-۷-۵- اثر مالچ بر عملکرد دانه لوبیا
اکثر گزارشات نشان می دهد که عملکرد گیاهان در صورت استفاده از مالچ در مقایسه از خاک بدون مالچ، افزایش یافته و غالب مالچ ها در افزایش عملکرد مؤثر هستند. اگر چه واکنش محصول نسبت به مالچها عمدتاٌ در ارتباط با آب و خاک و درجه حرارت می باشد، ولی ناشی از افزایش جمعیت گیاهی، تقلیل پوسیدگی ریشه و تقلیل شوری خاک نیز است. بدون تردید مالچها به علت تأثیر بر ساختمان خاک، عناصر غذایی، فعالیت میکروبها، توزیع ریشه و غیره نقش مهمی در ازدیاد عملکرد به عهده دارند. کاهش عملکرد نیز در اثر استفاده از مالچ به علت شرایط خاص و عموماٌ درجه حرارت خاک می باشد(کوچکی، ۱۳۷۶). در بررسی تأثیر مدیریت آبیاری و مالچ کاه بر عملکرد لوبیا معمولی نتایج نشان داد که مدیریت آبیاری و سطوح مختلف مالچ بر عملکرد دانه معنی دار می باشد(خنک و همکاران، ۱۳۹۱). در مطالعه ای مالچ ها روی تعداد برگهای لوبیا اثر می گذارند، نتایج نشان می دهد مالچ ها تعداد برگهای گیاه را زیاد کرده بنابراین شاخص سطح برگ افزایش یافته که باعث افزایش عملکرد می شود(اوسوم و میتسنجوا، ۲۰۰۷). در بررسی تأثیر ورمی کمپوست، کود و مالچ بر رشد گیاه، گره و عملکرد غلاف لوبیا سبز نتایج بدست آمده نشان داد که مالچ تأثیر معنی داری روی وزن تک غلاف، طول غلاف، وزن غلاف/گیاه و عملکرد غلاف دارد(سینگ^[۲۴] و همکاران، ۲۰۱۱). نتایج حاصل از بررسی اثر عمق کاشت و انواع مالچ بر تسهیم و انتقال مجدد مواد فتوسنتزی در نخود دیم نشان داد که در ساقه اصلی از نظر عملکرد دانه و تعداد دانه در مترمربع بین تیمارهای مالچ و عمق های مختلف کاشت اختلاف معنی داری وجود دارد. احتمالاً اختلاف بین عملکرد نهایی تیمارها در نتیجه اثر ساقه اصلی و شاخه فرعی اول می باشد، یعنی تیمارها بیشتر با اثر بر عملکرد دانه ساقه اصلی و شاخه فرعی اول سبب افزایش عملکرد دانه می شوند. سیستم مالچ کلشی نیز بعد از آبیاری تکمیلی در مقایسه با سایر تیمارها نقش مؤثری در افزایش عملکرد دانه دارند. در شرایط خشکی نقش و سهم انتقال مجدد مواد ذخیره شده در ساقه جهت جبران کاهش فتوسنتز برای پر کردن دانه ها به شدت افزایش می یابد که در تمام تیمارهای بدون مالچ و عمق کاشت سطحی که در معرض خشکی بیشتر است سهم انتقال مجدد ساقه و کارایی ساقه در انتقال مواد به دانه نسبت به تیمارهای مالچ کلشی و آبیاری تکمیلی و عمق کاشت به دلیل کمبود رطوبت بیشتر پایین تر است(فطری و همکاران، ۱۳۹۲).
۲-۷-۶- اثر مالچ در کنترل علف هرز
امروزه با گسترش کشاورزی رایج و افزایش فشار بر اگرواکوسیستم ها، اثرات منفی آفت کشهای شیمیایی مانند آلودگی هوا ناشی از تولید گازهای گلخانه ای، آلودگی آبهای زیرزمینی، فرسایش خاک و از بین رفتن تنوع زیستی افزایش یافته است. در بیشتر مناطق دنیا بین ۳۰ تا ۵۰ درصد بازار آفت کشهای شیمیایی را علف کشها تشکیل داده که برای کنترل علف های هرز به کار می روند. برای توسعه نظام های مدیریت علف های هرز که به طور مؤثر و با حداقل هزینه، بدون خطر برای محیط زیست و سازگار برای شرایط خاص باشد، بایستی یک رهیافت مدیریت تلفیقی و غیر شیمیایی برای کنترل علف هرز مد نظر قرار گیرد. از جمله روش های غیر شیمیایی می توان به مالچ های آلی مانند کاه اشاره کرد(عسگرپور و همکاران، ۱۳۸۹). در مناطق گرمسیری اگر لوبیای کشت شده چهار تا شش هفته اول دوره رشد از رقابت با علفهای هرز محافظت شود ممکن است عملکردی برابر با عملکرد این که در تمام طول دوره از رقابت با علف هرز مصون بوده تولید نماید. کاربرد مالچ در مزارع با کاهش رسیدن نور به بذر علف های هرز موجب کاهش جوانه زنی آنها از طریق کاهش کیفیت و کمیت نور می شود. همچنین با بهره گرفتن از مالچ می توان موجب ایجاد تغییرات فنولوژیکی در علفهای هرز شد زیرا نور قرمز دور تعیین کننده فتوپریود بوده و با افزایش نور قرمز دور نسبت نور قرمز در تاج پوشش گیاهی رشد فنولوژی گونه های علف هرز بلند با سرعت افزایش پیدا می کند، این در حالی است که تکمیل چرخه زندگی علفهای هرز روز کوتاه افزایش پیدا می کند. افزایش ساقه های جانبی و تولید انشعاب نیز تحت تأثیر نور قرمز دور قرار می گیرد. ترکیبات آللوپاتیک نیز می توانند از راه های مختلفی از جمله تجزیه ضایعات موجود در مالچ، انتشار ترشحات ریشه ای گیاهان موجود در مالچ و تبخیر شدن از سطوح مختلف اندام های گیاهی موجود در مالچ وارد خاک شوند(قنبری و همکاران، ۱۳۹۲). مالچ با به وجود آوردن یک شرایط نا مساعد بر روی سبز شدن بذر علف هرز و مانع فیزیکی برای بیرون آمدن جوانه آن باعث کاهش رشد علف هرز می شود(رلف و مک دانیل^[۲۵] و همکاران، ۲۰۰۹). در بررسی اثرات تلفیقی آفتاب دهی، مالچ کاه و وجین دستی بر بانک بذر علف های هرز نتایج اثر مالچ کاه بر جمعیت بانک بذر نشان داد که مالچ کاه اندازه بانک بذر را کاهش داده به طوری که با افزایش میزان مالچ از تراکم بذور کاسته می شود. اگرچه علف های هرز در کرتهای دارای مالچ جوانه می زنند ولی مالچ با خاصیت بازدارندگی خود باعث کاهش رشد رویشی علف های هرز و به تبع آن روی رشد زایشی و باروری آنها نیز اثر گذاشته و میزان تولید بذر آنها را کاهش می دهد(عسگرپور و همکاران، ۱۳۸۹). در بررسی مقایسه مالچ های کاه وکلش و علف کش ها در کنترل علف های هرز در مزارع گوجه فرنگی نتایج نشان داد که مالچ کاه، جمعیت و وزن خشک علف های هرز را نسبت به تیمار بدون مالچ کاهش داده در واقع مالچ کاه علف های هرز باریک برگ را به طور مؤثر تری کنترل می کند در حالی که مالچ پلی اتیلن تیره عکس این حالت اثر می گذارد(احمدی و همکاران، ۱۳۹۳).
۲-۷-۷- اثر مالچ بر رطوبت خاک
بسیاری از خواص و شرایط خاک به طور مسقیم یا غیر مستقیم تحت تأثیر مالچها قرار می گیرند مثل آب خاک از طریق کنترل رواناب، افزایش نفوذ پذیری، کاهش تبخیر و کنترل علفهای هرز؛ درجه حرارت خاک از طریق ممانعت از تابش خورشید، هدایت و نگهداری گرما و خنک شدن در اثر تبخیر؛ مواد غذایی خاک از طریق افزایش مواد آلی، نیتریفیکاسیون متفاوت و قابلیت حل مواد معدنی؛ ساختمان و رژیم بیولوژیکی خاک از طریق افزایش مواد آلی در خاک، جمعیت موجودات و میکروبها در خاک و توزیع ریشه گیاه؛ قابلیت فرسایش خاک و شوری خاک از طریق شستشوی خاک و کنترل تبخیر تحت تأثیر مالچ قرار می گیرند(رستگار، ۱۳۷۱). تبخیر از خاک را می توان با قرار دادن پوششی از مالچ در سطح خاک کاهش داد. کارایی مالچ در کاهش تبخیر به ضخامت و جنس مالچ بستگی دارد. افزایش ضخامت مالچ موجب کاهش بیشتر خروج رطوبت از خاک می گردد. بیشترین ذخیره سازی رطوبت در بالاترین نسبت مالچ کاه و کلش مشاهده شده اما مالچ های پلاستیکی بیشتر از هر نوع مالچ دیگری از خروج رطوبت جلوگیری می کنند(رجب لاریجانی و زرگر، ۱۳۹۱). در تحقیقی مالچ علفی به علت نگهداری گرمای زیاد خاک بیشتر می تواند رطوبت خاک را حفظ کند، مالچ علفی همچنین برخلاف مالچ های دیگر سرعت نفوذ باران و آب آبیاری را کنترل می کند در حالی در مالچ های دیگر نفوذ آب به داخل خاک ممکن است به طور صحیح نباشد و آب روی سطح مالچ باقی بماند(مانند مالچ پلاستیک) و توسط گرمای خورشید تبخیر شود(اوسوم و میتسنجوا^[۲۶]، ۲۰۰۷). مالچ کاه تابش مستقیم نور و تبخیر خاک را کاهش می دهد و رطوبت خاک را بیشتر حفظ می کند به ویژه در مراحل اولیه خشک شدن خاک هنگامی که سطح خاک مرطوب است. مالچ همچنین بازتاب تابش خورشید را در روز افزایش می دهد و باعث کاهش از دست دادن حرارت کمی از خاک در شب می شود. در نتیجه با افزایش دمای حداقل و کاهش دمای حداکثر تفاوت در دمای سطحی خاک در طی شبانه روز را به وجود می آورد. داشتن محتوای آب خاک سطحی نزدیک به ظرفیت مزرعه و درجه حرارت کمتر خاک به طور کلی به نفع رشد گیاه و افزایش عملکرد است. به خصوص برای خاک هایی با ظرفیت نگهداری آب پایین. محتوای بالای آب خاک در سطح خاک و تغییرات کمتر دمای روزانه خاک می تواند جذب مواد غذایی را افزایش دهد که اثر مالچ بر رشد و توسعه گیاه را تشدید می کند(وایل^[۲۷] و همکاران، ۲۰۱۵).
فصل سوم
مواد و روش ها
۳-۱- زمان و موقعیت جغرافیایی و اقلیمی محل اجرای طرح
این آزمایش در سال زراعی ۱۳۹۳در مزرعه تحقیقاتی به ابعاد ۳۰۰ مترمربع در روستای حسن آباد از توابع شهرستان کوچصفهان اجرا گردید. محل اجرای آزمایش از نظر آب و هوا و طبقه بندی اقلیمی جز مناطق معتدل و مرطوب محسوب می شود مقدار بارندگی، تغییرات دما و ساعات آفتابی در نمودارهای۳-۱ تا ۳-۳ نشان داده شده است.
نمودار ۳-۱- مقدار بارندگی طی فصل رشد لوبیا در محل انجام آزمایش
نمودار ۳-۲- تغییرات دمای حداقل و حداکثر طی فصل رشد لوبیا در محل انجام آزمایش
نمودار ۳-۳- تغییرات ساعات آفتابی طی فصل رشد لوبیا در محل انجام آزمایش
۳-۲- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک محل انجام آزمایش
برای تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک از عمق ۰ تا ۲۰ سانتیمتری نمونه برداری انجام گردید. براساس نتایج به دست آمده از آزمایش خاک، بافت خاک مزرعه از نوع لومی بود. همچنین pH آن برابر با ۴۲/۷ می باشد. نتایج آزمایش خاک در جدول ۳-۱ ارائه شده است.
جدول۳-۱- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک زراعی محل اجرای آزمایش