بخشی از مقاله
مقدمه
بررسی های موجود نشان می دهد که در سال 5 تا 7 میلیون هکتار زمین های زراعی دنیا حاصلخیزی خود را از دست می دهند. بنابراین کاربرد فناوری های مطلوب به منظور کاهش سرعت این روند تخریب ضروری است. از جمله این فناوری ها می توان به سیستم های خاکورزی اشاره کرد که یکی از روش های کاربردی در کشاورزی پایدار به شمار می آید
در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک، تخلیه ماده آلی خاک مربوط به سرعت بالای معدنی شدن است که آن هم با افزایش درجه حرارت در طول دوره مرطوب - هرنانز و همکاران، - 2009 و همچنین با استفاده از آیش لخت و نبودن بقایا برای پوشاندن سطح خاک پس از دوره خشکی - اسکوری و لاتیری، - 2001 افزایش می یابد. سیستم خاکورزی حفاظتی و به خصوص بی خاکورزی به طور کلی به عنوان تکنولوژی موثر برای حفظ کیفیت و بهره وری خاک پذیرفته شده است.
بی خاکورزی دارای مزایای کاهش فرسایش خاک و رواناب سطحی - ژانگ و همکاران، - 2009، کاهش کار، زمان و سوخت مورد نیاز برای آماده سازی زمین - وین و همکاران، - 1990، تاخیر در هدر رفت ماده آلی - کوچ و استوکفیچ، - 2006 می باشد. در شرایط بی خاکورزی میکروارگانیسم ها به اندازه کافی کربن برای تغذیه و بقایای خود می یابند. در چنین وضعیتی تعداد کرم های خاکی و بند پایان و فعالیت میکروارگانیسم ها - ریزوبیوم ها، باکتری ها و اکتینومیست ها - افزایش می یابد
از آنجا که سیستم های خاکورزی حفاظتی یک شیوه نوینی از خاکورزی در کشور ما می باشند و از طرف دیگر هم استان فارس در این زمینه دارای سابقه بیشتری می باشد و همچنین تاکنون تحقیق جامعی در مورد تاثیر سیستم های خاکورزی بر خصوصیات خاک صورت نگرفته است، به این دلیل انجام چنین تحقیقی در این منطقه ضروری به نظر می رسید.
مواد و روشها
این تحقیق در مزارعی با تناوب جو و چغندر قند واقع در شهرستان اقلید از استان فارس اجرا شد. آزمایش در قالب طرح آشیانه ای با دو تیمار خاکورزی مرسوم - CT1 - و بی خاکورزی - NT2 - و در دو عمق 0-10 و -20 10 سانتی متر و در چهار تکرار انجام شد. نمونه های دست خورده برای اندازه گیری کربن آلی و سایر ویژگی های خاک و نمونه های دست نخورده برای اندازه گیری جرم مخصوص ظاهری خاک و همچنین یک سری نمونه ها برای تعیین پایداری خاکدانه ها برداشته و با احتیاط به آزمایشگاه منتقل شدند. برای تهیه نمونه زیستی از وسایل استریل استفاده شد و نمونه ها بلافاصله پس از برداشت به یخچال منتقل شدند و حداکثر پس از بیست روز نسبت به اندازه گیری ها اقدام شد.
مقدار کربن آلی خاک با استفاده از روش اکسیداسیون تر - والکلی و بلک، - 1956 اندازه گیری شد و مقدار مواد آلی از طریق ضرب نمودن درصد کربن آلی در عدد 1/724 - نلسون و سامرز، - 1982 به دست آمد. برای تعیین پایداری خاکدانه ها نمونه ها پس از عبور از الک هشت میلی متری بر روی سری الک ها با قطر 6، 4، 2، 1، 0/5 و 0/25 میلی متر ریخته و بعد از انجام الک خشک، خاکدانه ها بر اساس نسبت وزنی هر بخش اندازه ای بر روی سری الک ها به مدت پنج دقیقه در آب غوطه ور شده و تحت ارتعاش قرار گرفتند و سپس خاکدانه های باقیمانده بر روی هر الک پس از خشک شدن در دمای 105 درجه سانتی گراد وزن شد و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها محاسبه گردید. برای اندازه گیری میزان تنفس از روش ظروف در بسته - ایسرمیر - 1952 یا روش تیتراسیون استفاده شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با نرم افزار SPSS V21 و رسم نمودارها با نرم افزار Excel صورت گرفت.
نتایج و بحث
با توجه به جدول 1 جرم مخصوص ظاهری و واکنش خاک در هر دو تیمار خاکورزی تفاوت معنی دار نداشت.
جدول-1 برخی خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک ها
تجزیه و تحلیل آماری نتایج - شکل - 1 نشان داد که شیوه خاکورزی در عمق 0-10 سانتی متر تاثیر معنی داری بر مقدار ماده آلی خاک داشت - P<0/05 - ، ولی در عمق 10-20 سانتی متر تاثیر معنی داری نداشت. به این صورت که مدیریت بی خاکورزی در لایه سطحی دارای بیشترین مقدار ماده آلی می باشد. علت آن است که در سیستم بی خاکورزی بقایای گیاهی که دارای مقدار زیادی ماده آلی می باشد در سطح خاک باقی می ماند و از طرف دیگر چون در این سیستم خاک برگردانده نمی شود لایه سطحی خاک در سیستم بی خاکورزی دارای بیشترین مقدار ماده آلی می باشد. ایمن جمای و همکاران - - 2012 طی مطالعه ای در منطقه نیمه خشک در تونس به نتایج مشابهی رسیدند.
روش های مختلف خاکورزی و عمق
شکل -1 اثر روش های مختلف خاکورزی و عمق بر مقدار کربن آلی خاک
همان طور که در شکل 2 مشاهده می شود میانگین هندسی خاکدانه ها در دو سیستم خاکورزی دارای تفاوت معنی دار نیست. چون مدت زمان اجرای سیستم بی خاکورزی کوتاه - دو سال - می باشد این سیستم مخصوصا ماده آلی بالای آن هنوز تاثیر مثبت خود را بر پایداری خاکدانه ها نگذاشته است.
شکل -2 اثر روش های مختلف خاکورزی و عمق بر میانگین هندسی قطر خاکدانه ها
با توجه به شکل 3 شدت تنفس میکروبی در لایه سطحی سیستم بی خاکورزی دارای بیشترین مقدار می باشد، که دلیل آن مقدار بالای کربن آلی - به عنوان منبع تغذیه میکروارگانسم ها - در این لایه می باشد. گوستاوو و همکاران - 2011 - طی تحقیقی به نتیجه مشابهی رسیدند.
