تاثیر کشاورزی حفاظتی بر برخی خصوصیات خاک در اراضی دیم شهرستان آق قلا، استان گلستان

چکیدهسابقه و هدف: هدف اصلی در تحقیقات خاک، بازنگری در بوم سازگان کشاورزی به منظور دستیابی به روش های پایدار تولید و سودآوری است که ضمن حفاظت از خاک به عنوان یک منبع تجدید ناپذیر تامین معیشت خانوارها و حفاظت از منابع طبیعی را به بهترین شکل در دستور کار قرار دهد. نوع سامانه کشت تغییرات بی شماری را در خصوصیات خاک (ویژگی ها ی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی خاک) ایجاد می کند. مناطق دیم مستعد تخریب زمین بوده و با دوره های خشک و مسئله کمبود آب مواجه هستند. بنابراین، انتخاب روش های خاک ورزی مناسب و مدیریت صحیح منابع موجود، اقدامات مهمی برای توانمندسازی کشاورزی مطابق با اصول کشاورزی پایدار تلقی می شود. به دلیل حداقل دست کاری خاک و حفظ بقایای محصول در کشاورزی حفاظتی، خاک به عنوان محیط رشد و توسعه محصول می تواند به لحاظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شرایط متفاوتی را در کشاورزی حفاظتی و مرسوم داشته باشد. کشاورزی حفاظتی مجموعه ای از روش های مدیریتی است که می تواند جذب کربن در خاک را افزایش دهد و شرایط خاک را برای افزایش رشد محصول بهبود بخشد. بر این اساس هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی تاثیر کشاورزی حفاظتی بر برخی خصوصیات خاک در اراضی دیم است.مواد و روش ها: پژوهش حاضر در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو منطقه در استان گلستان، شهرستان آق قلا واقع در شمال استان با عرض جغرافیایی ۳۷ درجه و صفر دقیقه شمالی و طول جغرافیایی ۵۴ درجه و ۲۷ دقیقه شرقی در تاریخ ۸/۸/۱۴۰۱ شروع و در تاریخ ۹/۸/۱۴۰۲ خاتمه یافت. ویژگی منطقه یک (حومه) و منطقه دو (بخش هفت) به ترتیب متوسط بارندگی درازمدت ۳۵۰-۲۵۰ و ۲۱۰-۱۳۰ میلی متر، متوسط تبخیر سالیانه ۱۸۰۰ و ۲۴۰۰ میلی متر، متوسط حداقل وحداکثر درجه حرارت درازمدت ۵- تا ۳۹ و ۱۲- تا ۴۹ سانتی گراد، ارتفاع از سطح دریا ۱۶- و ۶- متر، دامنه بافت خاک سیلت رس لوم تا سیلت لوم و رس لوم یا سیلت رس لوم، مساحت کل اراضی مورد مطالعه ۷۰ و ۸۰ هکتار، کشت غالب منطقه یک گیاه گندم و کشت غالب در منطقه دو گیاه جو است. تیمارهای آزمایشی شامل خاک ورزی مرسوم در منطقه یک (CT۱)، سال اول بی خاک ورزی + حفظ بقایا + بدون تناوب در منطقه یک (NT۱۱)، سال دوم بی خاک ورزی + حفظ بقایا + بدون تناوب در منطقه یک (NT۱۲)، سال دوم بی خاک ورزی + حفظ بقایا + رعایت تناوب در منطقه یک (NT۱۲R)، سال سوم بی خاک ورزی + حفظ بقایا+ رعایت تناوب در منطقه یک (NT۱۳R)، خاک ورزی مرسوم در منطقه دو (CT۲)، سال اول بی خاک ورزی + حفظ بقایا + بدون تناوب در منطقه دو (NT۲۱) و سال دوم بی خاک ورزی + حفظ بقایا+ بدون تناوب در منطقه دو (NT۲۲) بودند. برای بررسی تاثیر عمق نمونه برداری روی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و همچنین میزان تراوش پذیری خاک، نمونه برداری از چهار عمق (صفر تا ۵، ۵ تا ۱۰، ۱۰ تا ۲۰ و ۲۰ تا ۳۰ سانتی متری) خاک از مجاورت محل آزمایش استوانه مضاعف به منظور افزایش دقت آزمایش تراوش پذیری مزارع کشت مرسوم و کشاورزی حفاظتی انجام و هر نمونه مستقل کدگذاری و برای انجام آزمایش ها به آزمایشگاه منتقل شد و برخی خصوصیات شامل کربن آلی خاک، قابلیت هدایت الکتریکی خاک، جرم مخصوص ظاهری خاک و تخلخل خاک، اندازه گیری و محاسبه شد و رطوبت خاک، نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ آب نیز در مزرعه اندازه گیری شدند. جهت اندازه گیری رطوبت خاک، طی دو مرحله اواخر ساقه دهی و اوایل دانه بندی گندم در منطقه یک و جو در منطقه دو به صورت مرکب پس از برداشت با مته نمونه برداری، خاک توزین و به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۱۰۵ درجه سلسیوس در آون نگهداری و مجددا توزین شد و درصد رطوبت وزنی خاک محاسبه شد. برای اندازه گیری تراوش پذیری خاک به روش استوانه مضاعف در یک شعاع ۱۰ متری در سه تکرار برای هر محل در اواخر تیر ماه سال ۱۴۰۲ انجام شد. از میان تکرارها، داده های مشکوک و یا داده هایی که در حین انجام آزمایش به هر دلیلی با مشکل مواجه بودند؛ از نتایج نهایی حذف و یا آزمایش مجدد صورت گرفت. در پایان این مرحله مقادیر تراوش پذیری نهایی به سانتی متر در ساعت برای هر تکرار جداگانه ثبت شد. بعد از اتمام محاسبات آزمایشگاهی و مزرعه ای، داده های حاصله با استفاده از نرم افزارSAS نسخه (۴/۹) مورد تجزیه وتحلیل آماری قرار گرفتند و مقایسه میانگین ها به روش آزمون چند دامنه ای دانکن انجام شد.یافته ها: نتایج نشان داد که بیشترین مقدار کربن آلی خاک در عمق های صفر تا ۵، ۵ تا ۱۰، ۱۰ تا ۲۰ و ۲۰ تا ۳۰ سانتی متری به ترتیب با میانگین های ۵۴/۱، ۴۶/۱، ۴۲/۱ و ۳۶/۱ درصد، بیشترین تخلخل خاک در عمق های صفر تا ۵، ۵ تا ۱۰، ۱۰ تا ۲۰ و ۲۰ تا ۳۰ سانتی متری به ترتیب با میانگین های ۰۰/۶۱، ۶۷/۳۳، ۵۹/۵۷ و ۳۳/۵۴ درصد، کمترین میزان هدایت الکتریکی خاک در عمق های صفر تا ۵، ۵ تا ۱۰، ۱۰ تا ۲۰ سانتی متر به ترتیب با میانگین های ۲۵/۱، ۳۶/۱ و ۸۸/۱ دسی زیمنس بر متر و کمترین جرم مخصوص ظاهری خاک به ترتیب با میانگین های ۲۴/۱، ۲۶/۱ و ۲۸/۱ گرم بر سانتی متر مکعب در تیمار NT۱۳R مشاهده شد.. همچنین میزان کربن آلی تیمار خاک ورزی مرسوم (CT۱) در عمق های ۱۰ تا ۲۰ و ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر بیشتر از برخی تیمارهای بی خاک ورزی بود. از طرف دیگر، کمترین میزان تخلخل در تمامی عمق ها برای تیمار NT۱۲R ثبت شد. با توجه به نتایج به دست آمده، تنها در پائین ترین عمق خاک (۲۰ تا ۳۰ سانتی متر) تیمار NT۱۲ کمترین میزان هدایت الکتریکی را داشت؛ درحالی که بیشترین میزان هدایت الکتریکی در همه عمق ها مربوط به تیمارهای خاک ورزی مرسوم بود. همچنین کمترین جرم مخصوص ظاهری در عمق ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر خاک مربوط به تیمار CT۲ بود که بین این تیمار و تیمارهای NT۱۳R، NT۱۲ و NT۱۲R اختلاف معنی داری وجود نداشت. علاوه براین، بیشترین میزان رطوبت خاک با میانگین های ۴۹/۱۳ و ۴۸/۱۷ درصد به ترتیب در عمق های صفر تا ۱۰ و ۱۰ تا ۳۰ سانتی متر مربوط به تیمار NT۱۲R بود. از طرفی رطوبت خاک در تیمارهای بی خاک ورزی NT۱۲R (منطقه یک) و NT۲۲ (منطقه دو) نسبت به تیمارهای خاک ورزی مرسوم مربوط به این مناطق (CT۱ و CT۲) در عمق صفر تا ۱۰ سانتی متر خاک به ترتیب افزایش ۳/۴۶ و ۴/۸۵ درصدی و در عمق ۳۰-۱۰ سانتی متر به ترتیب افزایش ۳۷ و ۹/۳۵ درصدی داشتند از طرف دیگر، بیشترین نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ آب در خاک به ترتیب با میانگین های ۵۰/۲۰ سانتی متر و ۸۳/۸۴ میلی متر بر ساعت در تیمار CT۱ رویت شد.نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر حاکی از آن بود که رعایت اصول سه گانه به هم پیوسته کشاورزی حفاظتی شامل عدم خاک ورزی+ حفظ بقایا+ تناوب با گذشت زمان سبب بهبود اکثر خصوصیات خاک به جز نفوذ تجمعی و سرعت نفوذ آب در خاک در طول مدت اجرای این پژوهش شد که با گذشت زمان و سابقه طولانی تر کشاورزی حفاظتی سرعت نفوذ آب در خاک نیز امکان افزایش وجود دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که تیمار بی خاک ورزی اثرات مثبتی روی خصوصیات خاک دارد؛ به طوری که تیمار بی خاک ورزی سبب افزایش میزان کربن آلی خاک، کاهش هدایت الکتریکی خاک و افزایش میزان رطوبت خاک گردید؛ اما برای حصول نتایج بهتر نیاز به یک دوره چند ساله است که می تواند حتی در عملکرد گیاه زراعی هم اثرگذار باشد. نتایج این تحقیق در بخش شاخص های شیمیایی خاک نشان داد که کشاورزی حفاظتی با توجه به مناطق و اقلیم های مختلف، رفتارهای متفاوتی از خود نشان داده است. پیشنهاد می شود در تحقیقات آینده عوامل محیطی (نظیر بارندگی، دما، درجه حرارت) و مدیریتی مختلف (نظیر انواع کارنده ها، انواع خاک ورزی، نوع ارقام، تاریخ کاشت) را برای توضیح بهتر فرآیند های تاثیرگذار کشاورزی حفاظتی بر خواص شیمیایی خاک، در نظر گرفته شود.

کلیدواژه ها:

تخلخل ، حفاظتی ، سرعت نفوذ ، کربن آلی