پایان نامه ها

خاک‏ورزی، مرسوم، بقایای، حفاظتی، گیاهی، کاشت

بقایا و مواد غذایی خاک دارد. اگر هدف قرار دادن نسبتاً متعادل بقایای گیاهی در لایه سطحی خاک باشد، می‏توان از ترکیب گاوآهن برگردان‏دار ویکی از ادوات دیسک تاندوم یا رتیواتور استفاده نمود ولی اگر هدف باقی گذاشتن مقدار زیادی از بقایای گیاهی در لایه سطحی خاک، افزایش موادآلی و ذخیره رطوبت باشد بهتر است ترکیب گاوآهن چیزل و یکی از ادوات ثانویه بکار گرفته شود. تسیر و همکاران (1997) و سیجما و همکاران (1998) گزارش کردند که روش خاک‏ورزی مرسوم (شخم با گاوآهن برگردان‏دار) همراه با خاک‏ورزی ثانویه آن پرهزینه ترین سیستم خاک‏ورزی می‏باشد. بطوری‏که با جایگزینی روش‏های کم‏خاک‏ورزی می‏توان در هزینه‏های سالیانه خاک‏ورزی به میزان 40 تا 44 درصد برای تناوب سه ساله و 10 تا 40 درصد برای برای تناوب دوساله جو-سویا صرفه جویی کرد.
2-2-2 سیستم خاک‏ورزی و کاشت حفاظتیبه هر سیستم خاک‏ورزی و کاشتی که حداقل 30 درصد از سطح زمین پوشیده از بقایا حفظ کند خاک‏ورزی حفاظتی گفته می‏شود (لیتوجیدیز و همکاران، 2006). در این سیستم کاهش تردد ماشین‏آلات و افزایش 15-10 درصدی عملکرد گیاهان (گجری و همکاران، 1385؛ هانگ و همکاران، 2001)، کاهش 35 درصدی فرسایش آبی و بادی (افضلی و همکاران، 1384؛ ریوسیوو همکاران، 2013)، کاهش 15 درصدی تبخیر (ریوسیو و همکاران، 2013) و افزایش 10 درصد مواد آلی خاک (چن و همکاران، 2004؛ هانگ و همکاران 2011) را به دنبال دارد. گائو بائوو همکاران (2012) طی بررسی سیستم‏های خاک‏ورزی حفاظتی بیان داشتند که روش خاک‏ورزی حفاظتی به ترتیب با افزایش 5/17 و 8/16 درصد در کارایی مصرف آب و عملکرد محصول نسبت به روش خاک‏ورزی مرسوم بود. این سیستم خاک‏ورزی در نواحی خشک و نیمه‌خشک به خاطر بارندگی کم و درجه حرارت بالا مفید می‏باشد، زیرا نسبت به خاک‏ورزی مرسوم خاک را کمتر برمی‏گرداند (ازپینار و کای، 2006).
خاک‏ورزی حفاظتی در طولانی مدت موجب افزایش ماده آلی، کاهش دمای و افزایش رطوبت خاک صیادان و بهشتی آل آقا (1384)، پایداری دانه‏بندی و افزایش جرم مخصوص ظاهری خاک، حیدری سلطان آبادی و میران زاده (1385) و افزایش نفوذپذیری و تعداد کرم‏های خاکی و میکروارگانیسم‏های خاک می‏شود (بختیاری، 1386).
در ﻳﻚ ﭘﮋوﻫﺶ 13 ﺳـﺎﻟﻪ روي ﮔﻴﺎه ذرت در 8 ﺳﺎل از 13 ﺳﺎل، ﻣﺘﻮﺳـﻂ ﻋﻤﻠﻜـﺮد ﺑــﺮاي ﺗﻴﻤﺎرﻫــﺎي ﺣــﺬف ﺑﻘﺎﻳــﺎ 8/4 درﺻــﺪ ﻛﻤﺘــﺮ از ﺗﻴﻤﺎرﻫـﺎي ﺣﻔـﻆ ﺑﻘﺎﻳـﺎ ﺑـﻮد (لیندن و همکاران، 2002). در ﭘﮋوﻫﺶ دﻳﮕﺮي درﺑـﺎره ﺗﻨـﺎوب ﮔﻨـﺪم–ذرت ﻣﺸـﺎﻫﺪه ﺷﺪ ﻛـﻪ ﺣﻔـﻆ ﺑﻘﺎﻳـﺎي ﮔﻴـﺎﻫﻲ ﻧﺴـﺒﺖ ﺑـﻪ کشت ﻣـﺪاوم ذرت اﻓــﺰاﻳﺶ ﻋﻤﻠﻜــﺮدي ﻣﻌــﺎدل 38 درﺻــﺪ داﺷــﺖ. (فیسچر و همکاران، 2002). به طور مشابه گزارش شده است که اضافه نمودن مقدار کمی بقایای گیاهی در مقایسه با سوزاندن کامل بقایا عملکرد ذرت را بیش از 50 درصد بهبود می‏بخشد. این افزایش عملکرد در نتیجه کاهش در تلفات روان‌آب تا 50 درصد و آبشویی عناصر تا 80 درصد و نیز بهبود توزیع آب و عناصر غذایی در تمام طول دوره رشد گیاه تا 80 درصد حاصل شد (میلر و کلیتون، 2002). عبدالهی و همکاران (1389) در آزمایشی که به منظور بررسی مدیریت بقایای گندم بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت انجام دادند به این نتیجه رسیدن که با افزایش مقدار بقایای باقی‌مانده گندم و کاهش خاک‌ورزی عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و تعداد دانه در کشت ذرت کاهش یافت. (اسدی، 1390) در بررسی اثر سطوح مختلف بقایای گندم (0، 25، 50، 75 و 100درصد) بر عملکرد ذرت به این نتیجه رسیدند که بالاترین عملکرد ذرت (73/15 تن در هکتار) مربوط به سطوح 25 و 50 درصد بقایا بود.
روش خاک‏ورزی حفاظتی در واقع با نگه‏داری بخش کوچکی از بیوماس گیاهی و ترکیب آن در خاک از طریق اجرای روش‏های خاک‏ورزی حفاظتی، می‏توان ضریب تولیدی خاک و حاصلخیزی آن را در اراضی گرمسیری با حفظ 15-10 درصد در افزایش رطوبت خاک در جهت افزایش تولید محصول قرار داد (شرما و همکاران، 2011). نتایج 24 ساله محققان در مطالعه خاک‏ورزی حفاظتی نشان داد که حدود 10 درصد افزایش عملکرد محصول و 20 درصد کاهش در هزینه‏های انجام عملیات دارد، همچنین خاک‏ورزی حفاظتی در مقایسه با خاک‏ورزی مرسوم می‏تواند راندمان مصرف آب را تا 11 درصد بهبود داده و فرسایش آبی خاک را تا 52 درصد کاهش دهد (اولسن و همکاران، 2013). بی‏خاک‏ورزی، در این سیستم خاک از برداشت تا کاشت بذر و از کاشت بذر تا برداشت دست نخورده باقی می‏ماند، تنها عمل به‏هم‏زدن خاک توسط ردیف‏کارها و خطی‏کارها است (رائو و دائو، 1996). خاک‏ورزی تنها در یک نوار باریک توسط تمیزکننده‏های ردیفی، کولترها، شیاربازکن‏ها یا وسایل دیگر که به ماشین کارنده متصل می‏باشند انجام می‏گردد (وامرالی، 2006؛ باکینگهام و پائولی، 1387). در سیستم بی‎خاک‏ورزی به طور ثابت عملکرد دانه 10 درصد و ذخیره آب 9 درصد در مقایسه با خاک‎ورزی مرسوم بیشتر می‏باشد (سیو سیو و همکاران، 2011).
نتایج تحقیقات نشان داد که نفوذ بهتر آب و افزایش مواد آلی در خاک، بهبود ساختمان خاک، کاهش تبخیر و تعرق، کاهش مقاومت به نفوذ خاک، کنترل فرسایش و به حداقل رساندن درجه حرارت خاک از مزایای خاک‏ورزی حفاظتی می‏باشد. کاهش بیش از حد دما درزمستان و بهار در مناطق سردسیر می‏تواند عیب وارده به این سیستم باشد (ناگایا مولومبا و همکاران، 2008؛ هانگلی و همکاران، 2010). همت (2003) در مزایای سیستم‏‏های خاک‏ورزی حفاظتی بیان نمودند که کم‏خاک‏ورزی با تجمع بقایای گیاهی در سطح خاک در بهبود کیفیت فیزیکی و شیمیایی خاک مؤثرتر از گاوآهن برگردان‏دار می‏باشد زیرا شخم با گاوآهن برگردان‏دار سبب تسریع تجزیه مواد آلی و افزایش گازهای گلخانه‏ای خاک می‏گردد.
2-2-2-1 سیستم بی‏خاک‏ورزی
در این سیستم خاک از برداشت تا کاشت بذر و از کاشت بذر تا برداشت دست نخورده باقی می‏ماند، 70 درصد کاهش در تعداد عملیات‏ و 75 درصد در زمان مورد نیاز جهت انجام عملیات خاک‏ورزی صرفه‏جویی گردید و تنها عمل به هم زدن خاک توسط ردیف‏کارها و خطی‏کارها بود (هانگ و همکاران،2011؛ سیوسیو و همکاران، 2011).
در سیستم بی‏خاک‏ورزی به‏طور متوسط عملکرد دانه 10 درصد (امیدی و همکاران، 1384؛ ایتو و همکاران، 2007) و ذخیره آب 9 تا 15 درصد در مقایسه با روش خاک‏ورزی مرسوم بیشتر بود (ویتا و همکاران، 2007؛ سیوسیو و همکاران،2011). از مزیت‏های دیگر این سیستم می‏توان به کاهش 18-17 درصد بر انرژی و نیروی کار مورد نیاز، کاهش 25 درصد بر ادوات و هزینه تعمیرات مربوط به آن‏ها و همچنین کاهش سرمایه‌گذاری اشاره کرد (چن و همکاران،2005؛ وامرالی و همکاران، 2006). در مناطقی که میانگین دمای سالانه کمتر از صفر درجه سانتی‏گراد می‏باشد سیستم بی‏خاک‏ورزی توصیه نمی‏شود (شارات و همکاران، 2006).
امروزه روش‏های بی‏خاک‏ورزی و کم‏خاک‏ورزی که معمولاً همراه با بر جای گذاردن مقدار بقایای گیاهی در سطح خاک به‌منظور کاهش فرسایش خاک، بهبود خصوصیات فیزیکی و بیولوژیکی خاک (حجازی و همکاران، 2011)، بهبود کارایی مصرف و افزایش نفوذ آب، کاهش نیروی کار، سوخت، استهلاک ماشین‏آلات و هزینه‏های کاربرد دارد (فابریزی و همکاران، 2005؛ مین و همکاران، 2011). وجود بقایای گیاهی در سطح خاک سبب کاهش ضربات ناشی از برخورد قطرات باران به سطح خاک و همچنین کاهش سرعت رواناب‏ها (تهرانی و همکاران، 1388) و اثرات مخرب آن‏ها بر خاک می‏شود (مورال و همکاران،2011).
2-2-2-2 خاک‏ورزی حفاظتی بر روی پشته‏های دائمی
در سیستم خاک‏ورزی پشته‏ای کاشت بر روی پشته‏های بجا مانده از کشت محصول ردیفی قبلی انجام می‏گیرد؛ مانند سیستم بی‏خاک‏ورزی، خاک از زمان برداشت محصول تا کشت محصول بعدی شخم نخورده باقی می‏ماند که باعث کاهش 15 تا 25 درصد بر مصرف انرژی و افزایش ماده آلی خاک گردید (بویلا و همکاران، 2012؛ باکینگهام و پائولی، 1387). خاک‏ورزی پشته‏ای یک شیوه مدیریتی پیوسته است. استفاده از آن به دلیل حفاظت و نگه‏داری این روش از خاک و آب ضرورت دارد. افزایش هزینه‏های ثابت در بذرکار و پشته‏سازها به‏طور کلی به‎وسیله کاهش 15 درصد بر هزینه‏های سوخت، کارگر و کاهش دفعات استفاده از ماشین‏های خاک‏ورزی جبران گردید. حتی در صورت اصلاح ادوات موجود، هزینه‏های کل به نصف نیز تقلیل می‏یابد (حبیبی اصل و دهقان، 1391). وینود و همکاران (2010) بیان داشتند که کاشت بر روی پشته‏های دائمی باعث افزایش 15 درصد بر عملکرد محصول، افزایش 25 درصد بر کارایی مصرف آب، کاهش 30 درصد بر مصرف انرژی نسبت به کاشت مرسوم در شرایط باران‏های موسمی هند گردید. بکار بردن شیوه کاشت بر روی پشته‎های دائمی علاوه بر کاهش 20 تا 35 درصد بر آب مصرفی موجب کاهش 35 درصد بر ترافیک مزرعه شد (بویلا و همکاران، 2012).
2-3 اثر سیستم‏های خاک‏ورزی بر رطوبت خاکسیستم‏های خاک‏ورزی مرسوم که سطح خاک را به‏هم می‏زنند و مقدار زیادی بقایای گیاهی را زیر خاک می‎کنند معمولاً 30 درصد از باران را به شکل روان‏آب تلف می‏کنند، در صورتی که سیستم خاک‏ورزی حفاظتی، با میزان 6 تن در هکتار بقایای گیاهی در سطح خاک 32 درصد باران سالانه را ذخیره می‏کنند (آریاگا و بالکوم، 2005). عملکرد محصول و کارایی مصرف آب با انجام عملیات حداقل خاک‏ورزی به ترتیب با 20 و 35 درصد افزایش نسبت به روش‏های دیگر نشان داد. عملیات بی‎خاک‏ورزی در سال‏های خشک 15 درصد افزایش عملکرد در مقایسه با روش خاک‏ورزی مرسوم در حالی‏که در سال‏های مرطوب عملکرد بی‏خاک‏ورزی 10 تا 15 درصد کمتر بود این کاهش عملکرد محصول به علت کاهش دمای خاک و جوانه‏زنی بذور بیان گردید (هاکومات و همکاران، 2013).
عظیم‏زاده و همکاران (1381) در بررسی تأثیر روش‎های خاک‏ورزی بر میزان ذخیره رطوبت خاک در سال‏های مختلف بیان داشتند که در سال پر باران بین روش‏های خاک‎ورزی تفاوتی در ذخیره رطوبت مشاهده نشد ولی در سال‏های کم باران تفاوت در ذخیره رطوبت بین روش‏های خاک‏ورزی معنی‏دار بود. بنابراین در سال‎های خشک هرچه خاک کمتر بهم خورده شود تلفات رطوبت آن کمتر است که دلیل آن کاهش تهویه و تبخیر از سطح خاک است. شکیل و همکاران (2013) در بررسی روش‏های خاک‏ورزی و مدیریت بقایای گیاهی برنج بر حفظ و نگهداری رطوبت خاک در کشت گندم بعد از برداشت برنج بیان کردند، وجود بقایا باعث افزایش 16 درصد بر کارایی مصرف آب، افزایش 15 درصد بر پنجه‎زنی، دانه و سنبله گردید و اثر کم‏خاک‏ورزی در افزایش عمق در بین روش‏های خاک‏ورزی باعث افزایش 10 درصد بر عملکرد شد. مورل و همکاران (2011) در بررسی سیستم‏های خاک‏ورزی و روش مرسوم بیان داشتند که روش بی‏خاک‏ورزی در سالی که نزولات جوی 50 درصد نیاز آبی گیاه را فراهم نموده بود با2/1 کیلوگرم در هکتار بیشترین کارایی مصرف آب را داشت.
2-4 اثر سیستم‏های خاک‏ورزی بر خصوصیات فیزیکی خاکخواص فیزیکی خاک عامل تعیین‌کننده اصلی رشد گیاهچه تا زمان سبز شدن می‏باشد (مالحی و همکاران، 2006). اعمال مدیریت صحیح جهت کاهش عملیات خاک‏ورزی و تردد تراکتور به نحوی که اهداف خاک‏ورزی را برآورده سازد و ضمن جلوگیری از فرسایش و تخریب ساختمان خاک، زمان و انرژی موردنیاز جهت تهیه بستر بذر را کاهش می‏دهد از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است (حسین‏پور و همکاران، 1385). در خاک‏ورزی حفاظتی بقایای گیاهی در سطح خاک حفظ شده و در قطر خاک‏دانه‏‏ها تغییری ایجاد نمی‏شود. همچنین مجاری طبیعی خاک که توسط موجودات زنده و ریشه‏های گیاهان در خاک ایجاد شدند، بصورت دست نخورده باقی می‏ماند (آیتو و همکاران، 2007). نورمحمدی و زارعیان (1382) بیان کردند در عمق 0 تا 10 سانتی‏متر بیشترین مقدار میانگین وزنی قطر کلوخه‏ها (55 میلی‏متر) در تیمار فقط دیسک مشاهده شد که در سطح 5 درصد اختلاف معنی‏داری با بقیه تیمارها داشت و کم‏ترین میانگین وزنی قطر کلوخه (24 میلی‏متر) مربوط به گاوآهن برگردان‏دار همراه با دیسک بود. در محدوده 10 تا 20 سانتی‏متری نیز بیشترین میانگین وزنی قطر (39 میلی‏متر) مربوط به تیمار فقط دیسک و اما کمترین آن مربوط به تیمار دو بار گاوآهن قلمی همراه با دیسک (18 میلی‎متر) بوده است. آرمسین و همکاران (2005) بیان داشتند که کاشت پوششی و وجود کود سبز باعث افزایش مواد آلی خاک شده و همین امر منجر به کاهش میانگین وزنی قطر کلوخه‏ها می‏گردد. روش‏های خاک‏ورزی مرسوم و بی‏خاک‏ورزی به ترتیب دارای کمترین و بیشترین شاخص مقاومت به فروپذیری در اعماق مختلف در مرحله سبز شدن بودند. بین تیمارهای خاک‏ورزی مرسوم و خاک‏ورزی مرکب در عمق 0 تا 10 سانتی‏متر تفاوتی از نظر شاخص فرو پذیری وجود نداشت، اما میزان نفوذپذیری در عمق 10 تا 20 سانتی‎متر برای تیمار خاک‏ورزی مرسوم نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. تغییرات شاخص فرو پذیری خاک در اعماق مختلف خاک با عمق نفوذ ادوات خاک‏ورزی هماهنگ بود (زارعی و همکاران، 1391؛ شارات و همکاران، 2006).
جیمی و همکاران (2013) در تحقیق 7 ساله جهت تاًثیر روش‏های مختلف خاک‏ورزی از جمله خاک‏ورزی مرسوم (گاوآهن برگردان‏دار در عمق 20 تا 25 سانتی‏متر)، خاک‏ورزی عمیق (گاوآهن قلمی در عمق 25 تا 30 سانتی‏متر)، خاک‏ورزی سطحی (خاک‏ورز دندانه‏ای در عمق 10 تا 15 سانتی‏متر) و خاک‏ورزی حداقل (هرس دورانی به عمق 7 تا 10 سانتی‏متر) خصوصیات فیزیکی خاک در تناوب زراعی کلزای پائیزه، گندم و ذرت را مورد مقایسه قراردادند. نتایج نشان داد که افزایش 15 درصد بر جرم مخصوص ظاهری در لایه عمیق‏تر که خاک‏ورزی نشده باعث بهتر شدن قابلیت تردد شد، همچنین افزایش مواد آلی خاک باعث افزایش 15 درصد بر قابلیت نگهداری آب و پایداری دانه‏بندی خاک شد. افزایش 20 درصد بر تعداد کرم‏های خاکی باعث ایجاد حفره‏های متعددی گردید که نفوذپذیری خاک را 15 درصد افزایش و فرسایش خاک را 20 درصد کاهش داد، در مقابل چیریاک و همکاران (2012) افزایش عملکرد روش‏ خاک‏ورزی مرسوم را به علت کاهش 10 درصد بر قطر کلوخه نسبت به دیگر روش‏های خاک‏ورزی عنوان نمود.
فشردگی خا

متن کامل پایان نامه ها در 40y.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *