Document Type : Research Paper
Authors
1 Assistant Professor Department of Horticulture Science and Engineering, University of Torbat-e Jam, Torbat-e Jam, Iran
2 Assistant Professor Department of Water Sciences and Engineering, University of Torbat-e Jam, Torbat-e Jam, Iran
3 Modabber Kesht-e Toos Agriculture and Livestock Company, Khorasan Razavi, Iran.
10.22059/jci.2025.377099.2884
Abstract
Objective: This study aimed to compare different intercropping patterns of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) and roselle (Hibiscus sabdariffa L.) with pure guar cultivation, under varying levels of nitrogen fertilizer, in the field of Toos Planting Manager Company in Taybad city, located in the Polband plain of Khorasan Razavi province.
Method: The experiment was conducted as a split-plot design in a randomized complete block layout with two factors and three replications. The first factor included eight intercropping patterns: sole guar and mixed ratios of guar to roselle of 1:1, 2:1, 3:1, 1:2, 1:3, 2:3, and 3:2. The second factor involved nitrogen fertilization at three levels: 50%, 100%, and 0% of guar’s nitrogen requirement, based on soil laboratory recommendations.
Results: The highest values for stem dry weight (40.4 g per plant), root dry weight (14.5 g per plant), root diameter (1.16 mm), and pod length (7.40 cm) were observed in the 3:1 intercropping pattern under full nitrogen fertilization (100% requirement). For shoot dry weight (60.5 g per plant) and seed yield (357 g/m²), the sole guar cultivation and the 3:1 ratio with full nitrogen application stood out, both statistically superior and in the same group. Additionally, reducing nitrogen below the guar’s requirement significantly decreased seed yield and morphological traits.
Conclusions: The study indicates that the 3:1 intercropping of guar and roselle, combined with full nitrogen fertilization, outperforms other patterns across most traits. Therefore, intercropping at a 3:1 ratio with sufficient nitrogen is recommended for farmers interested in this cropping system
Keywords
احسانیپور، علی؛ عباسدخت، حمید؛ قلی پور، منوچهر و ابدالی مشهدی، علیرضا (1398). ارزیابی بهرهوری آب و برخی صفات کمی و کیفی نیشکر در کشت مخلوط با لگوم. بهزراعی کشاورزی، 21(3)، 223-246.
ارشدی، محمدجواد؛ پارسا، مهدی؛ لکزیان، امیر و کافی، محمد (1399). بررسی خصوصیات ریشه نخود (Cicer arietinum L.) تحت تیمارهای ریزوبیوم، میکوریزای آرباسکولار و شبه‌میکوریزای داخلی در شرایط خاک استریل و غیراستریل. مجله تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک، 2(2)، 241-254.
ارشدی، محمدجواد؛ خزاعی، حمیدرضا؛ نصیری محلاتی، مهدی و عاقلی، امید (1389). بررسی اثرات برخی صفات مهم زراعی بر عملکرد سیب‌زمینی و امکان تعیین زمان نیاز گیاه سیب‌زمینی به کود نیتروژن با استفاده از دستگاه کلروفیلمتر. نشریه بومشناسی کشاورزی، 2(1)، 132-142.
پاساری، بابک؛ مظاهری، داریوش و پیغمبری، سیدعلی (1381). مطالعه و بررسی آنالیزهای رشد در زراعت تک‌کشتی و مخلوط ارقام سویا. نشریه پژوهش و سازندگی، 1(54)، 37-54.
حسینینژاد، نادر (1400). اثر سطوح مختلف خشکی، آسکوربیک اسید و کلسیم بر خصوصیات مورفو-فیزیولوژی و بیوشیمیایی گوار. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشکده زیستشناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
خشوعی، زینب؛ عاشوری، مجید؛ دورودیان، حمیدرضا؛ امیری، ابراهیم و محمدیان روشن، ناصر (1400). تأثیر مدیریت آبیاری، کمپوست زباله شهری و کود نیتروژن بر عملکرد و برخی صفات مورفوفیزیولوژیک بادام‌زمینی (.Arachis hypogaea L). مجله تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک، 3(2)، 339-357.
دادمند، محمد (1398). ارزیابی بهرهوری نهادهها در کشت مخلوط پنبه و ذرت. رساله دکتری. دانشکده زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه فردوسی مشهد.
زارع فیضآبادی، احمد و اماموردیان، ابوالقاسم (1391). ارزیابی تأثیرکشت مخلوط ارقام برخصوصیات زراعی و عملکرد گندم (Triticum aestivum L.). نشریه بومشناسی کشاورزی، 4(2)، 144-150.
شاهقاسی، محسن؛ ثقهالاسلامی، محمدجواد؛ موسوی، سیدغلامرضا و نخعی، فاطمه (1401). بررسی اثر سطوح آبیاری، تراکم بوته و محلولپاشی اسید سالیسیلیک بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه گوار (Cyamopsis tetragonoloba L.). مجله تحقیقات علوم زراعی در مناطق خشک، 4(2)، 487-502.
شهبازی، معصومه؛ خدایی جوقان، آیدین؛ مرادی تلاوت، محمدرضا و مشتطی، علی (1400). اثر نسبتهای کشت مخلوط همزمان و همپوشان بر عملکرد اسانس نعناع فلفلی (Mentha piperita L.) و کیفیت علوفه گوار (.Cyamopsis tetragonoloba L). نشریه علوم زراعی ایران، 23(2)، 127-141.
عراقیان، سحر؛ صدرآبادی حقیقی، رضا؛ قاسمی، محسن و سوهانی دربان، علیرضا (1400). واکنش عملکرد و شاخصهای کشت مخلوط گیاهان دارویی کینوا و گوار به نسبتهای مختلف کشت مخلوط در شرایط اقلیمی مشهد. تولید گیاهان زراعی، 14(4)، 85-104.
غربائی طغرکان، زهرا؛ آئین، احمد؛ افشارمنش، غلامرضا؛ علوی سینی، سیدمحمد و شیرزادی، محمدحسن (1400). تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و فسفر بر رشد و عملکرد گیاه گوار (Cyamopsis tetragonoloba L.) به تغییر فواصل بین ردیف کاشت در شرایط آب‌وهوایی جیرفت. نشریه پژوهشهای کاربردی زراعی، 34(4)، 119-143.
فتوحیچیانه، ستار؛ جوانشیر، عزیز؛ دباغ محمدینسب، عادل؛ زند، اسکندر؛ رضوی، فرهنگ و رضائیچیانه، اسماعیل (1391). اثر تراکمهای مختلف کشت مخلوط ذرت (Zea mays L.) و لوبیا قرمز (Phaseolus vulgaris L.) بر عملکرد دو گونه زراعی و زیست‌توده علفهای هرز. نشریه بومشناسی کشاورزی، 4(2)، 131-143.
کوچکی، علیرضا؛ نصیری محلاتی، مهدی؛ مندانی، فرزاد؛ فیضی، حسن و امیرمرادی، شهرام (1388). ارزیابی جذب و کارایی مصرف نور توسط کانوپی کشت مخلوط ذرت و لوبیا. نشریه بومشناسی کشاورزی، 1(1)، 13-23.
گلدانی، مرتضی؛ زارع، حسین و کمالی، مریم (1395). تأثیر سطوح مختلف نیتروژن و فسفر بر شاخصهای رشد اندام هوایی و زیرزمینی گیاه دارویی سرخارگل (Echinacea purpurea). نشریه علوم باغبانی، 30(3)، 366-375.
لک، شهرام؛ کرمانشاهی، مهرنوش و نوریانی، حسن (1394). روند تغییرات شاخص سطح برگ، عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا سبز (Phaseolus vulgaris L.) با کاربرد سولفات‌روی و نیتروژن. نشریه اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی، 4، 599-610.
مرزبان، زهرا؛ عامریان، محمدرضا و ممرآبادی، مجتبی (1393). بررسی خصوصیات ریشه و شاخص کلونیزایی لوبیا چشم‌بلبلی و ذرت تحت مصرف باکتری مزوریزوبیوم و قارچ آربسکولار میکوریزا در کشت مخلوط. نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار، 4(2)، 169-185.
مؤمن کیخا، مهدی؛ خمری، عیسی؛ دهمرده، مهدی و فروزنده، محمد (1396). ارزیابی عملکرد و جنبههای اکوفیزیولوژیک کشت مخلوط گوار (Cyamopsis tetragonoloba L.) و آفتابگردان (Helianthus annuus L.) تحت تأثیر سطوح مختلف نیتروژن. نشریه بومشناسی کشاورزی، 9(4)، 1050-1069.
Araghian, S., Sadrabadi Haghighi, R., Ghasemi, M., & Sohani Darban, A.R. (2022). Yield response and intercropping index of quinoa and guar medicinal plants to different ratios of intercropping in Mashhad condition. Crop Production Journal, 14(4), 85-104. (In Persian).
Arshadi, J., & Asgharipour, M.R. (2011). The Effects of seed size on germination and early seedling growth of pelleted seeds of sugar beet. Journal of Applied Sciences Research, 7(8), 1257-1260.
Arshadi, M.J., Khazaee, H.R., Nasiri Mahallati, M., & Agheli, O. (2010). Evaluation of effects of some important agronomic traits on potato yield and possibility determining of required time of potato crop to nitrogen fertilizer levels by chlorophyll meter. Journal of Agroecology, 2(1), 132-142. (In Persian).
Arshadi, M.J., Parsa, M., Lakzian, A., & Kafi, M. (2021). Evaluation of root traits of chickpea (Cicer arietinum L.) under treatments of rhizobium, arbuscular mycorrhiza and pseudo-endomycorrhiza on conditions of sterilized and non-sterile soil. Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 2(2), 241-254. (In Persian).
Bargaz, A., Isaac, M.E., Jensen E.S., & Carlsson, G. (2015). Intercropping of faba bean with wheat under low water availability promotes faba bean nodulation and root growth in deeper soil layers. Procedia Environmental Sciences, 29, 111-112.
Dadmand, M. (2019). Evaluation the productivity of input in intercropping of cotton and maize. Ph.D. thesis, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian).
Ehsani Pour, A., Abbasdokht, H., Gholi Pour, M., & Mashhadi, A.R. (2019). Evaluation of water productivity and some quantitative and qualitative traits of sugarcane in intercropping with legumes. Journal of Crops Improvement, 21(3), 223-246. (In Persian).
Fotohi-chianeh, S., Javanshir, A., Dabbagh Mohammadi Nassab, A., Zand, E., Razavi, F., & Fotohi-chianeh, E. (2012). Effect of various corn (Zea mays L.) and bean (Phaseolus vulgaris L.) intercropping densities on crop yield and weed biomass. Journal of Agroecology, 4(2), 131-143. (In Persian).
Gao, Y., Duan, A., Sun, J., Li, F., Liu, Z., Liu, H., & Liu, Z. (2009). Crop coefficient and water - use efficiency of winter wheat/spring maize strip intercropping. Field Crops Research, 111, 65-73.
Ghorabaei Toghrekan, Z., Aein, A., Afshar Manesh, Gh., Alavi siney, M., & Shirzadi, M.H. (2022). Effect of different levels of nitrogen and phosphorus on growth and yield of guar plant (Cyamopsis tetragonoloba L.) under varied planting row spacing in Jiroft`s Climate. Applied Research in Field Crops, 34(4), 119-143. (In Persian).
Hauggaard-Nielson, H., & Jensen, E.S. (2001). Evaluating pea and barley cultivars for complementarily in intercropping at different levels of soil N availability. Field Crops Research, 72(3), 185-196.
Hema, Y., & Shalendra, A. (2014). An Analysis of Performance of Guar Crop in India., Guar Cultivation Practices p:17-31 Prepared by CCS National Institute of Agricultural Marketing and Jaipur for United States Department of Agriculture (USDA), New Delhi.
Hossieni Nezhad, N. (2021). Effect of different levels of drought, ascorbic acid and calcium on some morpho-physiological and biochemical traits of Cyamposis tetragonoloba. M.Sc. thesis, Faculty of Biology, University of Sistan and Baluchestan. (In Persian).
Khoshouei, Z., Ashouri, M., Doroudian, H.R., Amiri, E., & Mohammadian Rowshan, N. (2022). Effect of irrigation management, municipal waste compost and nitrogen fertilizer on seed yield and some morpho-physiological traits of peanut (Arachis hypogaea L.). Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 3(2), 339-357. (In Persian).
Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., Mondani, F., Feizi, H., & Amirmoradi, S. (2009). Evaluation of radiation interception and use by maize and bean intercropping canopy. Journal of Agroecology, 1, 13-23. (In Persian).
Lack, Sh., Kermanshahi, M., & Noryani, H. (2015). Changes in leaf area index, yield and yield components of green bean (Phaseolus vulgaris) with the application of zinc sulfate and nitrogen. Journal of Crop Ecophysiology, 4, 599-610. (In Persian).
Marzban, Z., Ameriyan, M.R., & Mamarabadi, M. (2014). Investigating the root characteristics and colonization index in cowpea and maize using mesorrhizobium bacteria and mycorrhiza in intercropping. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 4(2), 169-185. (In Persian).
Mirza Shahi K., Paknejad, A.R., & Omidvari, S. (2017). Effect of crop rotation and management of nitrogen and crop residue consumption on maize yield of single cross 704 cultivar and some soil chemical properties. Iranian Journal of Soil Research, 30(2), 115-124. (In Persian).
Momen Keykha, M., Khammari, I., Damore, M., & Forouzandeh, M. (2018). Assessing yield and physiological aspects of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) and sunflower (Helianthus annuus L.) intercropping under different levels of nitrogen. Journal of Agroecology, 9(4), 1050-1069. (In Persian).
Nasrollahzadeh, A. (2017). Effects of Nitrogen and Phosphate Biofertilizers on Morphological and Agronomic Characteristics of Sesame (Sesamum indicum L.). Open Journal of Ecology, 7, 101-111.
Pasari, B., Mazaheri, D., & Peighambari, E. (2002). Study of growth analysis in monoculture and mixed cropping of soybean cultivars. Journal of Pajouhesh and Sazandegi, 1(54), 37-54. (In Persian).
Pathak, R., & Roy, M.M. (2015). Climatic responses, environmental indices and interrelationships between qualitative and quantitative traits in cluster bean (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub.) under arid conditions. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 85(1), 147-154.
Sajid, M., Ahmed, I., & Rab, A. (2009). Effect of nitrogen levels on the yield component of guar gum (Cyamopsis tetragonoloba L.). Journal of American Eurasian of Sustain Agriculture, 3(1), 29-32.
Schlemmer, M.R., Francis, D.D., Shanahan, J.F., & Schepers, J.S. (2005). Remotely measuring chlorophyll content in corn leaves with differing nitrogen levels and relative water content. Agronomy Journal, 97, 106-112.
Shahbazi, M., Khodaei-Joghan, A., Moradi-Telavat, M.R., & Moshatati, A. (2021). Effect of simultaneous and overlapped intercropping ratios on essential oil yield of peppermint (Mentha piperita L.) and forage quality of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.). Iranian Journal of Crop Sciences, 23(2), 127-141. (In Persian).
Shahghasi, M., Seghatoleslami, M.J., Moosavi, Gh.R., & Nakhaei, F. (2023). To study the effect of irrigation, plant density and salicylic acid on yield and yield components of Guar (Cyamopsis tetragonoloba L.). Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 4(2), 487-502. (In Persian).
Singh, S.K. (2014). An analysis of guar crop in India. (2014). Report prepared by NIAM, Jaipur for United States Department of Agriculture (USDA), New Delhi.
Singla, S., Grover, K., Angadi, S., Begna, S., Schutte, B., & Leeuwen, D. (2016). Growth and yield of guar (Cyamopsis tetragonoloba L.) genotypes under different planting dates in the semi-arid southern high plains. American Journal of Plant Sciences, 7(8), 1246-1258.
Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology. Sinauer Associates. Inc. Publishers.
Tran, T.T., Kano-Nakata, M., Takeda, M., Menge, D., Mitsuya, S., Inukai, Y., & Yamauchi, A. (2014). Nitrogen application enhanced the expression of developmental plasticity of root systems triggered by mild drought stress in rice. Plant and Soil, 378, 139-152.
Zare Feizabadi, A., & Emamverdian, A.G. (2012). Effect of mixed cropping on yield and agronomic characteristics of wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Journal of Agroecology, 4(2), 144-150. (In Persian).
)