نقش نوع شخم و بقایای گیاهی بر کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری، خاکدانه ها و فرسایش پذیری خاک

مقدمه خاکورزی مهم ترین فعالیت کشاورزی در سراسر جهان است که نقش به سزایی بر کیفیت خاک، محیطزیست و عملکرد محصول دارد. در غالب دیم زارهای ایران شخم با گاوآهن برگرداندار و در جهت شیب دامنه انجام می گیرد که به دلیل نقش آن در انتشار کربن آلی، فرسایش خاک و کاهش عملکرد محصول زیان بارترین نوع خاک­ورزی است. بر اساس تحقیقات متعدد در نقاط مختلف جهان، شخم متداول با گاوآهن برگرداندار موجب آسیب جدی به ویژگی های مهم خاک، کاهش ذخیره رطوبت، افزایش هزینه، هدررفت عناصر غذایی، کاهش عملکرد محصول و نیز تبعات خارج حوضه ای متعدد ازجمله رسوب، سیل، آلودگی منابع آب، انتشار کربن آلی می شود که در شرایط تغییرات اقلیمی شدیدتر است. به طوری که به عنوان مبحثی جداگانه و مهم در فرسایش خاک تحت عنوان فرسایش شخم قلمداد شده است. هدف پژوهش نیز تعیین اثرات روش های شخم بر جرم مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه ها و فرسایش پذیری خاک بود که در معاونت تحقیقات دیم سرارود به مدت پنج سال (۱۴۰۱-۱۳۹۶) انجام یافت. مواد و روش هااین پژوهش در ایستگاه تحقیقاتی موصوف به سرارود (معاونت موسسه تحقیقات دیم کشور) انجام یافت. این ایستگاه در ۱۵ کیلومتری شرق شهر کرمانشاه و سه کیلومتری راه اصلی کرمانشاه-تهران قررار دارد. این پژوهش در قالب طرح آزمایش های کرت های دوبار خرد شده بر پایه بلوک­ های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد که متشکل از چهار تیمار اصلی (شخم متداول، خاکورزی مرکب، چیزل و کشت مستقیم) و سه تیمار فرعی (بدون بقایای گیاهی، ۳۳ درصد بقایای گیاهی و ۶۶ درصد بقایای گیاهی) بود. به منظور برررسی نتیجه تاثیر تیمارها در طول سال های اجرای طرح، محل تیمارهای اصلی و فرعی ثابت ماند و فقط تناوب کشت تغییر کرد. نمونه ­های خاک از لایه صفر تا ۲۰ سانتی متری برداشت شد و مورد آزمایشات جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی و  پایداری خاکدانه ها (به روش الک تر) قرار گرفت. عامل فرسایش از طریق محاسبه عامل فرسایش پذیری (K) در فرمول جهانی فرسایش خاک و بر اساس پنج عامل درصد مواد آلی، درصد سیلت + شن خیلی ریز (۰.۰۵ تا یک میلی متر)، درصد شن درشت (یک تا دو میلی متر)، ساختمان خاک و نفوذپذیری محاسبه شد. تجزیه آماری داده ها نیز با نرم افزار SAS انجام شد.نتایج و بحثمتوسط جرم مخصوص ظاهری در تیمارهای اصلی شامل شاهد (شخم متداول)، خاک ورزی مرکب، چیزل و کشت مستقیم به ترتیب ۱.۶۲، ۱.۴۵، ۱.۴۰ و ۱.۳۷ گرم بر سانتی مترمکعب بود که به طور معنی داری در تیمار کشت مستقیم (۰.۰۵p<) کمتر بود. تیمارهای فرعی (نسبت بقایای گیاهی) نیز تاثیر معنی داری بر جرم مخصوص ظاهری داشتند، به طوری که تاثیر هر دو نسبت ۳۳ و ۶۶ درصد کاه (بقایای محصول) در کاهش آن معنی دار بود. تاثیر تیمارها بر جرم مخصوص ظاهری از سال سوم به بعد معنی دار بود. همچنین نتایج تجزیه آماری تاثیر تیمارهای نوع شخم و نسبت بقایای گیاهی بر کربن آلی خاک در تیمارهای اصلی شامل شاهد (شخم متداول)، خاک ورزی مرکب، چیزل و کشت مستقیم به ترتیب ۱/۲۰، ۱/۵۰، ۱/۴۰ و ۱/۷۰ درصد به دست آمد که با هم تفاوت معنی داری داشتند (۰.۰۵p<)، اما تاثیر کشت مستقیم بر افزایش کربن آلی خاک بیشتر بود. تیمارهای فرعی (نسبت بقایای گیاهی) نیز تاثیر معنی داری بر کربن آلی خاک داشتند، به طوری که تاثیر هر دو نسبت ۳۳ و ۶۶ درصد کاه (بقایای محصول) در کاهش آن معنی دار بود. نسبت خاکدانه های خیلی ریز در تیمار کشت مستقیم و با بیشترین بقایای گیاهی به طور معنی داری کمتر بود. مقدار خاکدانه های متوسط در سطح تیمارها با هم تفاوت معنی داری نداشتند. خاکدانه های خیلی درشت کشت متداول و تیمار فرعی بدون بقایای محصول به طور معنی داری کمتر بود. اندازه خاکدانه های خاک در سال سوم و عمدتا در چهارم معنی دار بود. به عبارتی افزایش خاکدانه های درشت و خیلی درشت و به همان نسبت کاهش خاکدانه های ریز و خیلی ریز از سوم به بعد نمایان شده است. نتایج بیانگر نقش موثر روش های مختلف خاکورزی حفاظتی در کاهش فرسایش پذیری خاک در مقایسه با خاکورزی متداول است. نتایج این پژوهش نشان داد که سه روش خاکورزی حفاظتی نقش موثری در بهبود ویژگی های مورد ارزیابی خاک داشتند. البته که نقش کشت مستقیم (بدون شخم) در این روند برجسته تر بود. به­ طوری­که در نتایج اشاره شد، با گذشت زمان از اجرای پژوهش، بهتدریج کربن آلی و نسبت خاکدانه های درشت (یک تا دو میلی متر) و خیلی درشت (دو تا ۴.۶ میلی متر) در تیمارهای خاک­ورزی حفاظتی افزایش یافت. نتیجه گیریخاکورزی حفاظتی به همراه باقی گذاشتن بقایای گیاهی در خاک به طور معنی داری موجب بهبود مهم ترین ویژگی های کیفیت خاک مورد اندازه گیری شدند که شامل کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری و نسبت خاکدانه های درشت خاک بود. بی خاک­ورزی (کشت مستقیم) با یک سوم بقایای گیاهی (۳۳ درصد) به عنوان مناسبترین روش شخم در شرایط دیم و تناوب گندم و نخود که در غالب مناطق نیمه خشک کشور مرسوم است به عنوان تیمارهای مناسب این پژوهش ارائه می شود.

کلیدواژه ها:

بقایای گیاهی ، شخم چیزل ، خاک ورز مرکب ، کشت مستقیم ، گندم زمستانه