بخشی از مقاله
چکیده
افزایش روزافزون جمعیت نیاز جوامع انسانی به تأمین مواد غذایی را افزایش داده است. لذا با توجه به محدود بودن سطح زیرکشت، بنابراین دستیابی به مقدار کافی محصولات کشاورزی مستلزم افزایش تولید در واحد سطح کشت است، یک راه مرسوم کاربرد بی رویه انواع مختلف کود برای افزایش تولید محصولات کشاورزی است. لذا ارزیابی کمی تأثیر کودهای مختلف برای مدیریت بهینه منابع آب و خاک ضروری است.
هدف از این مطالعه مقایسه تأثیر کود کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب، کود گاوی و کود شیمیایی بر مقدار pH، ماده آلی، شوری خاک و کربنات کلسیم معادل خاک بود. در این راستا تیمارهای آزمایشی با سه سطح 25 - ، 50 و 100 تن در هکتار - کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب و کود گاوی و یک سطح کود شیمیایی 250 - کیلوگرم اوره به همراه250 کیلوگرم فسفات آمونیوم - و شاهد - بدون کود - به صورت طرح کرتهای خرده شده با طرح پایه بلوک کاملاً تصادفی اجرا شد. به طور کلی نتایج کلی این تحقیق نشان که، با کاربرد کود لجن فاضلاب، کمپوست زباله شهری و کود گاوی درصد ماده آلی، شوری و ظرفیت تبادل کاتیونی خاک افزایش یافتند. کود گاوی بیشترین اثرات باقیمانده را بر کربن آلی خاک داشت. بنابراین استفاده از کودهای آلی و افزایش سالهای کاربرد آنها منجر به بهبود برخی خصوصیات خاک میشود.
مقدمه و هدف
برای نیل به خودکفایی در تولید محصولات کشاورزی لازم است که میزان عملکرد در واحد سطح بیشتر از میزان فعلی افزایش یابد و مصرف صحیح و متناسب انواع کودها - شیمیایی، حیوانی، کمپوست و غیره - مهمترین و اساسیترین راه حفظ و اصلاح قدرت باروری خاک و افزایش میزان عملکرد محصولات کشاورزی است .[2] مصرف کودهای شیمیایی باعث افزایش تولیدات کشاورزی میشود ولی کاربرد بیش از حد آنها میتواند باعث مشکلات عدیدهای شود. علاوه بر اثرات منفی آن بر روی گیاه که در اثر بهم خوردن تعادل عناصر غذایی در خاک و کاهش عملکرد محصول ایجاد میشود، میتواند باعث آلودگیهای مختلف زیست محیطی گردد .
بنابراین تأمین مواد غذایی بدون توجه به مسائل زیست محیطی و تأثیر کودها بر خصوصیات خاک، منجر به استفاده بیرویه از کودهای مختلف شده است. در نتیجه آثار مخربی مانند اسیدی یا شور و قلیایی شدن خاکها، تجمع آهک در خاک و کاهش ماده آلی خاک را به دنبال خواهد داشت. لذا افزودن مواد آلی به خاک یکی از روشها برای بهبود خصوصیات خاک است.
با تولید روزافزون کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب و انواع کود دامی کاربرد آنها به عنوان تأمین ماده آلی خاک نقش مهمی در تغییر خصوصیات خاک و در نهایت افزایش تولید محصولات کشاورزی دارد .[2] بررسیها نشان داد که افزودن کودهای آلی به خاک به میزان قابل توجهی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نظیر قابلیت نفوذ، شوری خاک، pH، ظرفیت تبادل کاتیونی، کربنات کلسیم معادل و مقدار مواد آلی خاک تأثیر دارد .[20] با توجه به نکات ذکر شده هدف از این مطالعه بررسی مقایسه تأثیر کود های آلی و یک تیمار کود شیمیایی بر برخی خصوصیات یک خاک آهکی بود.
تئوری و پیشینه تحقیق
اسیدهای هومیک کمپوست و کود گاوی حاوی مقادیر قابل توجهی هیدروکربنهای حلقوی میباشند. بنابراین نوع و میزان تأثیر هر یک از ترکیبات آلی فوق بر خصوصیات خاک به نوع و میزان اسیدهای هومیک آنها بستگی دارد. در مجموع میتوان گفت که نوع اسیدهای هومیک تولید شده در نتیجه تجزیه میکروبی مواد آلی در خاک دارای تأثیرات بسیار زیادی بر خصوصیات شیمیایی و حاصلخیزی خاکها میباشد. این بدان دلیل است که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد اسیدهای هومیک زمینه ساز تأثیرات متقابل این ترکیبات با اجزاء گوناگون توده خاک میباشد .
دلوکا و دلوکا 1997 در سال نیز بیان کردند که در کوددهی سالیانه با کود دامی هر ساله بخشی از عناصر غذایی مورد نیاز گیاه آزاد میشود تا زمانی که کود به یک وضعیت پایدار برسد .[6] کان چی کیریما و سینگ در سال 2001 با مقایسه کود دامی و کود شیمیایی بیان کردند که عملکرد گیاه، کربن آلی خاک، فسفر و سایر عناصر ضروری با کاربرد کوددامی و شیمیایی افزایش مییابد ولی افزایش ناشی از کود دامی بیشتر است .[11] کاربرد کمپوست باعث افزایش pH، EC، کاهش وزن مخصوص ظاهری و حقیقی و نسبت C/N میشود .
هودا و همکاران در سال 2001 گزارش کردند که بیشترین مقدار کربن آلی خاک در تیمارهایی با مقدار و تاریخچه طولانیتر دریافت کود حیوانی نسبت به لجن فاضلاب مشاهده شده است .[9] لبسکی و لمب در سال 2003 در تحقیقات خود نشان دادند که با کاربرد کود حیوانی و کود شیمیایی و با گذشت زمان، pH خاک کاهش یافت، البته این کاهش برای مقادیر مختلف کود معنیدار نبود. این محققین بیان کردند که فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی که در اثر مرطوب وخشک شدن متوالی خاک ایجاد میشود باعث کاهش pH میشود .
اقبال در سال 2003 نشان داد که با کاربرد مقادیر بیشتر لجن فاضلاب و کود گاوی EC خاک و مقدار سدیم تبادلی به طور معنیداری نسبت به شاهد افزایش یافت .[7] کاربرد کودهای آلی در خاکهای قلیایی مناطق خشک باعث تجمع نمک در این خاکها میشود و EC خاک افزایش مییابد .[14] براهیمی در سال 1380 نشان داد که ظرفیت تبادل کاتیونی و درصد ماده آلی خاک در تیمارهایی با 2 سال سابقه کوددهی نسبت به یک سال سابقه کوددهی افزایش معنیداری پیدا کرد .
مواد و روشها
این مطالعه در مزرعه تحقیقاتی لورک نجف آباد به مقدار 100 تن در هکتار کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب، کود گاوی و یک سطح کود شیمیایی 250 - کیلوگرم اوره به همراه 250 کیلوگرم فسفات آمونیوم - و شاهد - بدون کود - به صورت طرح کرتهای خرده شده با طرح پایه بلوک کاملاً تصادفی اجرا شد. در سال اول کل هر کرت کود دریافت کرد، سپس در سال دوم، هر کرت به 2 قسمت نابرابر تقسیم و فقط به قسمت بزرگتر کود اضافه گردید. در سالهای سوم، چهارم و پنجم کرت بزرگتر به دو قسمت تقسیم و هر بار کوددهی فقط در کرت بزرگتر صورت گرفت به طوریکه پس از پنج سال کرتهایی که 1، 2، 3، 4 و یا 5 بار کود دریافت کرده بودند داشتیم. درپاییز سال پنجم نمونههای خاک از عمق0-30 سانتیمتری تمام کرتهای آزمایشی برداشت شد. برخی از ویژگیهای خاک شامل جرم ویژه ظاهری به روش سیلندر [17]، جرم ویژه حقیقی به روش پیکنومتر [17]، فراوانی نسبی ذرات به روش هیدرومتری [17]، واکنش خاک در گل اشباع [17]، EC خاک در عصاره گل اشباع [17] و ماده آلی خاک به روش والکلی و بلک [21] اندازهگیری شدند. نتایج این تجزیهها در جدول 1 ارائه شدهاند.
جدول-1 برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه
آنالیز آماری برای مقایسه اثر تیمارهای کودی مورد استفاده بر شاخصهای وضعیت فسفر خاک توسط نرم افزار آماری SPSS انجام پذیرفت. مقایسه میانگینها به کمک آزمونهای مناسب در سطح 5 درصد انجام پذیرفت و ارتباط بین شاخصهای مختلف فسفر با یکدیگر و با برخی از خصوصیات شیمیایی خاکها در سطح یک درصد و با استفاده از نرم افزار SPSS مورد بررسی قرار گرفت. برای رسم نمودارها نیز نرم افزار Excel استفاده شد.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که کودهای آلی همراه با افزایش دفعات کوددهی سبب کاهش pH خاک در مقایسه با تیمار شاهد و کود شیمیایی گردید. همان طور که نتایج تجزیه خاک در شکل 1 نشان میدهد، یک یا دو بار کوددهی خاک با سطوح مختلف کود آلی تأثیر قابل توجهی بر کاهش pH خاک نداشت. از دلایل احتمالی آن میتوان به ظرفیت بافری بالای خاکهای آهکی اشاره کرد. در این تحقیق کمترین pH در تیمارهایی با 5 سال سابقه کوددهی مشاهده شد که از دلایل آن میتوان به معدنی شدن کربن، آزاد شدن اسیدهای آلی و نیتریفیکاسیون اشاره کرد. تأثیر احتمالی کودهای آلی در دراز مدت بر pH خاکهای آهکی شامل کاهش معنیداری است که عمدتاً ناشی از تشکیل مقادیر بیشتر اسید کربنیک و آزاد شدن اسیدهای آلی نظیر اسید مالیک، اسید پروپانوئیک و اسید اگزالیک میباشد
شکل-1 اثر دفعات کوددهی انواع کودهای آلی و شیمیایی بر مقدار واکنش خاک pH و شوری خاک EC خاک
