بخشی از مقاله
چکیده
در نواحی خشک و نیمهخشک ایران، خاکها معمولا از نظر ماده آلی فقیر میباشند. لذا افزایش ماده آلی در چنین مناطقی از اهمیت ویژهای برخورداراست، این ماده به عنوان یک عامل سیمانی کننده عمل کرده و باعث افزایش هماوری ذرات خاک و تشکیل خاکدانههای مقاوم و سبب بهبود خصوصیات فیزیکی در خاک میگردد. در این پژوهش تاثیر دو نوع ماده آلی - کمپوست و ضایعات میوه رسیده انجیر - بر روی خصوصیات فیزیکی خاک و جوانهزنی بذر گیاه کلزا مورد بررسی قرار گرفت، آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی، شامل دو نوع ماده آلی در چهار سطح کمپوست 0 - ، 1، 2و 4 درصد وزنی - و چهار سطح ضایعات میوه رسیده انجیر 0 - ، 1، 2و 4 درصد وزنی - و سه نوع بافت خاک - شنی لومی، لومی، لوم رسی سیلتی - در سه تکرار انجام گرفت.
خصوصیات فیزیکی خاک شامل مقاومت سله، میانگین وزنی قطر خاکدانهها، نفوذ نهایی آب در خاک، عمق کل آب نفوذ یافته در 80 دقیقه در خاک و همچنین درصد و سرعت جوانهزنی بذر گیاه کلزا اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست در خاک باعث افزایش معنیدار میانگین وزنی قطر خاکدانهها، درصد و سرعت جوانهزنی بذر گیاه کلزا در مقایسه با تیمار شاهد گردید.
همچنین کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست باعث کاهش معنیدار مقاومت سله خاک در مقایسه با تیمار شاهد گردید. کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست باعث افزایش نفوذ نهایی آب در خاک و عمق کل آب نفوذ یافته در 80 دقیقه در خاک در مقایسه با تیمار شاهد گردید. ولی این افزایش معنی دار نبود.
تاثیر کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر در خاک بر روی مقاومت سله خاک، نفوذ نهایی آب در خاک، عمق کل آب نفوذ یافته در 80 دقیقه در خاک همچنین درصد و سرعت جوانهزنی بذر گیاه کلزا نسبت به کاربرد کمپوست بیشتر بود و تاثیر کاربرد کمپوست در خاک بر روی میانگین وزنی قطر خاکدانه ها نسبت به کاربرد ضایعات میوه رسیده انجیر بیشتر بود.
مقدمه
خاکهایی که دارای مقدار مادهآلی بیشتری هستند دارای ساختمان بهتر و مقاومت بیشتر در برابر عوامل فرسایندهای مانند آب و باد هستند .[14] افزایش مادهآلی در خاک از 2/3 به 3/5 درصد سبب افزایش اندازه خاکدانهها با قطر 2 تا 4 و 4 تا 6 میلیمتر گردیده که کاهش فرسایش و هدر روی خاک و افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانهها و پایداری خاکدانهها را به دنبال داشته است
لذا افزایش مادهآلی در چنین مناطقی از اهمیت ویژهای برخوردار بوده و پایداری خاکدانهها اثر مهمی در گسترش سیستم ریشهای، چرخه کربن و آب و نیز مقاومت خاک در برابر فرسایش ایفا میکنند .[4] این ماده به عنوان یک عامل سیمانی کننده عمل کرده و برای هماوری ذرات خاک و تشکیل خاکدانههای مقاوم اهمیت داشته و نیروی چسبندگی بیشتر به واسطه تشدید نیروهای همچسبی بین ذرات معدنی و پلیمرهای آلی قابلیت خیس شدن خاکدانهها و در نتیجه تخریب و فرو-پاشی آنها را کاهش میدهد. علاوه بر این با افزودن مواد آلی به دلیل افزایش تخلخل خاک، جرم مخصوص ظاهری کاهش مییابد
نقش موثر مواد آلی در افزایش پایداری خاکدانهها و به دنبال آن ایجاد خاکدانههای بزرگتر و افزایش مقدار میانگین وزنی قطر خاکدانهها را با افزایش نیروی پیوستگی بین خاکدانهها توسط ترکیبات موجود در مواد آلی مرتبط میدانند
عوامل موثر بر پایداری خاکدانهها در ارزیابی میزان خاک فرسایش یافته، پتانسیل خاک به پوسته شدن و سله بستن، قابلیت نفوذ پذیری خاک، درصد جوانهزنی و پیش-بینی ظرفیت خاک در حمایت تولیدات گیاهی مهم است. عوامل موثر در تشکیل خاکدانهها به سه دسته عوامل بیولوژیکی، عوامل فیزیکی و ترکیبات خاک تقسیم میگردد.[20] تاثیر رس، مادهآلی و کلسیم تبادلی را بر پایداری خاکدانهها به روش الک تر مثبت ارزیابی کردند
ناپایداری ساختمان خاکها به طور اعم باعث ایجاد سله پس از آبیاری و بارندگی میشود . با عنایت به اینکه در مورد مقایسه اثرات ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست بر روی برخی خصوصیات فیزیکی خاک پژوهشی مشاهده نشده است. لذا هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر ضایعات میوه رسیده انجیر و کمپوست بر روی برخی ویژگیهای فیزیکی خاک در سه نوع بافت خاک شنی لومی، لومی، لوم رسی سیلتی بود.
مواد و روشها
جهت انجام این آزمایش، مقدار کافی خاک از عمق صفر تا 30 سانتیمتری خاک از سری مهارلو با اسم علمی Fine, carbonatic, tirmic, Typic haploxerepts با عرضهای جغرافیایی 29 درجه و 32 دقیقه شمالی و طولهای جغرافیایی 52 درجه و 84 دقیقه شرقی از منطقه مهارلو، سری زرقان با اسم علمی Fine, carbonatic, tirmic, Typic calcixerepts با عرضهای جغرافیایی 29 درجه و 77 دقیقه شمالی و طولهای جغرافیایی 52 درجه و 72 دقیقه شرقی از منطقه زرقان، سری رودخانه خشک با اسم علمی Sandy, Mixid, tirmic, Typic xeropsamments با عرضهای جغرافیایی 29 درجه و 69 دقیقه شمالی و طولهای جغرافیایی 52 درجه و 45 دقیقه شرقی، از منطقه شیراز استان فارس جمعآوری گردید.
پس از هوا خشک کردن و عبور از الک 2 میلیمتری برخی ویژگی-های فیزیکی خاک از جمله بافت خاک به روش هیدرومتر[6]، قابلیت هدایت الکتریکی خاک در عصاره گل اشباع به وسیله دستگاه هدایت سنج الکتریکی [26]، پهاش در خمیر اشباع به وسیله دستگاه پهاش متر [29]، برای تعیین مقدار و شدت نفوذ آب در خاک، طوقهای از لوله از جنس پی وی سی با قطر مشابه خود لوله به انتهای بالایی هر لوله با رعایت آببندی متصل گردید به طوری که بتوان روی سطح خاک هر لوله عمق 7 سانتیمتر آب قرار داد. سرعت افت سطح آب نسبت به زمان با نصب کردن خطکش در کناره داخلی لوله - داخل آب - اندازه-گیری شد
بر اساس آن نفوذ نهایی آب در خاک و عمق کل آب نفوذ یافته در 80 دقیقه در خاک محاسبه گردید. برای اندازهگیری مقاومت سله خاک از دستگاه پنترومتر، مدل HUMBOLDT MFG.CO. استفاده گردید. اندازهگیری میانگین وزنی قطر خاکدانهها از روش الک تر استفاده گردید
اندازهگیری سرعت و درصد جوانه-زنی بذر گیاه کلزا از روش [12] استفاده شد - جدول . - 1 به منظور تهیه ستونهای خاک از استوانههایی با قطر داخلی 12/5 سانتیمتر و ارتفاع 20 سانتیمتر که ته لولهها با صفحه مشبک از جنس پی وی سی مسدود گردیده، استفاده شد. این پژوهش به صورت فاکتوریلدر قالب طرح آماری کاملاً تصادفی، شامل دو نوع ماده آلی در چهار سطح کمپوست 0 - ، 1، 2و 4 درصد وزنی - و چهار سطح ضایعات میوه رسیده انجیر 0 - ، 1، 2و 4 درصد وزنی - و سه نوع بافت خاک - شنی لومی، لومی، لوم رسی سیلتی - در سه تکرار انجام گرفت.
به منظور اجرای آزمایش، قبل از کشت، 2/5 کیلوگرم خاک را درون لولههایی از جنس پی وی سی ریخته و بعد از اضافه کردن مواد آلی به مدت 2 ماه در شرایط رطوبت مزرعهای در دمای 25 درجه سیلسیوس خوابانیده شد. سپس به مدت یک هفته خاک درون لولهها آبیاری نشد تا اینکه خاک کاملا خشک شود، سپس آزمایشات مذکور را انجام داده و بعد از اتمام آزمایشات سطح خاک را با بیلچه زیر رو کرده و بذر گیاه کلزا کشت گردید.
جدول -1 برخی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه در آزمایش
مواد آلی مورد استفاده در آزمایش از دو منبع مختلف شامل کمپوست و ضایعات میوه رسیده انجیر بود. کمپوست، حاوی کود گاوی، کود گوسفندی و کود مرغی بود و ضایعات میوه رسیده انجیر مربوط به رقم انجیر سیاه بود. که پس از خشک کردن و سپس آسیاب کردن و عبور از الک 2 میلیمتری ویژگیهای شیمیایی آنها از قبیل پهاش به وسیله پهاشمتر با نسبت 1 به 10، قابلیت هدایت الکتریکی به وسیله هدایتسنج، نیتروژن کل به روش کلدال [5]، فسفر به روش زرد وانادات [10]، پتاسیم، روی، مس، آهن و منگنز، به روش خشک سوزانی، حل خاکستر در اسید کلریدریک دو مولار، عناصر کم مصرف با استفاده از دستگاه جذب اتمی، پتاسیم با دستگاه فلیمفتومتر [30] اندازهگیری گردید
تجزیه و تحلیل نتایج، تجزیه واریانس و مقایسه میانگین به روش دانکن در سطح 5 با استفاده از نرم افزار SAS و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Excel انجام گردید.
جدول -2 برخی ویژگیهای شیمیایی مواد آلی مورد استفاده در آزمایش
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس، اثر دو نوع مادهآلی و بافت خاک و همچنین اثر متقابل آنها به شرح زیر میباشد
