باتوجه به اهمیت کشت انواع گیاهان روغنی، بقولات دانه‌ایی و علوفه‌ایی دیم و امکان وارد کردن آنها در تناوب با غلات در راستای پیشبرد اهداف کشاورزی حفاظتی، در مطالعه حاضر واکنش‌های انواع صفات مورفو-فیزیولوژیکی گیاهان نخود، ماشک و گلرنگ را در تناوب با گندم و در پاسخ به انواع خاک‌ورزی تحت شرایط دیم مورد ارزیابی قرار گرفت. این آزمایش برپایه طرح آماری کرت‌های خرد شده نواری با سه تکرار طی سال‌های زراعی 1398-1396 اجرا شد. تیمارها به‌صورت کاشت گیاهان در سیستم‌های کشت مستقیم، کم‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی مرسوم اعمال گردیدند. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد در تمامی گیاهان مورد آزمایش به صورت معنی‌داری مربوط به تیمار کشت مستقیم بود که این افزایش عملکرد نسبت به کم خاک‌ورزی 13% تا30% و نسبت به مرسوم 14% تا 40% بود. در سیستم کشت مستقیم رطوبت نسبی برگ، کلروفیل کل، شاخص سطح برگ، عملکرد کوانتومی، نیتروژن و فسفر برگ در گیاهان تناوبی و گندم نسبت صورت معنی‌داری نسبت به دو تیمار دیگر بیشتر بودند. میزان کلونیزاسیون و اسپوریزاسیون قارچهای مایکوریزا در همه گیاهان و همچنین تعداد گره‌های ریزوبیومی نخود و ماشک در کشت مرسوم کاهش معنی‌داری را به ترتیب نسبت به تیمار کم خاک‌ورزی و کشت مستقیم داشتند. بیشترین فعالیت آنزیم‌های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در برگ گیاهان کشت شده به روش کشت مرسوم مشاهده شد. همچنین کشت مرسوم باعث کاهش درصد هضم‌پذیری علوفه گیاه ماشک نسبت به دو تیمار دیگر شد که همبستگی معنی‌داری (**96/0 r=) با کاهش دمای کانوپی داشت. گیاهان گلرنگ تحت کشت مستقیم افزایش معنی‌دار 3/1 و 9/1 درصدی روغن دانه را به ترتیب نسبت به دو تیمار کم‌خاک‌ورزی و مرسوم داشتند. گندم‌های در تناوب با نخود و تحت کشت مستقیم شرایط عملکردی بهتری نسبت به سایر گندم‌ها داشتند. در نهایت صفات فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مرتبط با عملکرد همه گیاهان، کیفیت علوفه ماشک و روغن دانه گلرنگ در کشت مستقیم و کم‌خاک‌ورزی نسبت به کشت مرسوم وضعیت مطلوب و پایدارتری را نشان داد.
