بخشی از مقاله
چکیده
مدیریت صحیح بقایا که به نوعی طرز رفتار با محصول برداشت شده بوسیله روشهای اعمال شده بر آنها میباشد از جمله عوامل مهم در کشاورزی پایدار محسوب میشوند. انجام هر یک از مدیریتها بسته به شرایط اقلیمی، اقتصادی، نوع دسترسی کشاورز به ادوات کشاورزی و غیره متفاوت میباشد. مطالعات مختلف نشان داده است که در صورت اعمال مدیریتهای صحیح بر بقایای گیاهی میتوان هر سه خصوصیات فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی خاک را بهبود بخشید.
این مطالعه با هدف بررسی تاثیر مدیریتهای مختلف بقایای گیاه گندم بر میزان pH ، فسفر و تنفس میکروبی خاک در قالب یک طرح کاملا تصادفی در شرایط مزرعه انجام شد. نتایج نشان داد که سوزاندن بقایا هر دو پارامتر pH و فسفر قابل دسترس را افزایش می دهد. در مورد تنفس میکروبی این روند وجود نداشته و آتش زدن بقایا باعث کاهش تنفس شد و تیمار بقایا+شخم بیشترین مقدار تنفس میکروبی را دارا بود.
مقدمه
بهبود خصوصیات خاک در سه جنبهی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی با هدف دستیابی به کشاورزی پایدار مستلزم مدیریت صحیح بقایای گیاهی پس از برداشت محصول میباشد . بقایای گیاهی بخش باقیمانده محصولات زراعی پس از برداشت آنها است
بقایای گیاهی فواید زیادی دارند. به عنوان مثال فراهم کردن عناصر غذایی در خاک - حفظ قدرت باروری خاک - ، افزایش غلظت ماده آلی خاک، حفظ آب خاک، کاهش تبخیر، تحریک فعالیتهای زیستی، افزایش دانهبندی، کاهش نوسانات دمایی و بهبود ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی از جمله فواید بقایای گیاهی در خاک هستند
روشهای مدیریت بقایای گیاهی با تأثیر مستقیم بر ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک، نقش مؤثری در پایداری تولید در اکوسیستمهای زراعی دارند. بهطور معمول بقایای گیاهی به جای مانده از کشت پیشین در تهیه زمین و کشت محصول جدید مشکل ایجاد میکنند که کشاورزان برای حل این مشکل اقداماتی مانند سوزاندن، برداشت فیزیکی بقایا، چرا توسط دام و اختلاط بقایا با خاک را انجام میدهند
هرکدام از این اقدامات بر روی بقایای گیاهی تاثیرات متفاوتی بر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک دارند. مطالعات زیادی در زمینه مدیریتهای مختلف بقایای گیاهی بر خصوصیات خاک انجام شده است. بازگرداندن ماده آلی خاک اثرات مفیدی بر روی حفاظت خاک، پایداری خاکدانه و بهبود ویژگیهای فیزیکی شیمیایی خاک دارد - Karimi et al., . - 2012 در مقابل سوزاندن بقایای محصول باعث خسارت به میکروارگانیسمها، قارچهای مفید و باکتریها شده و همچنین باعث فرسایش آبی و بادی میشود
اضافه کردن کود شیمیایی همراه با بقایای گیاهی، میتواند میزان کربن آلی خاک را افزایش دهد. همچنین، استفاده از کاه و کلش میتواند میزان زیتوده و در نهایت میزان کربن آلی خاک را افزایش و از طرفی میزان رطوبت خاک را افزایش و میزان تبخیر از سطح را کاهش دهد
هدف از این مطالعه نیز بررسی تاثیر مدیریتهای مختلف زراعی بقایای گندم بر خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی خاک بود.
مواد و روشها
بهمنظور بررسی تأثیر مدیریتهای مختلف بقایای گیاه گندم بر فسفر، pH و تنفس میکروبی خاک آزمایشی در قالب طرح پایهیکاملاً تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی موسسه تحقیقات خاک و آب استان خراسان رضوی واقع در جنوب شرق مشهد انجام شد. ابتدا 18کرت مجزا به مساحت یک مترمربع بهطور یکنواخت با فواصل نیم متر از هم آماده شد. سپس بقایای گندم به میزان 4 تن در هکتار به کرتها اضافه - بهجز شاهد - - C - و تیمارهای: رهاسازی بقایا در سطح - - W، بقایا+شخم - PW - ، بقایا+کود اوره+ شخم - PFW - ، سوزاندن بقایا - B - و سوزاندن بقایا+ شخم - BPW - اعمال شد.
پس از اعمال تیمارهای آزمایشی کلیه کرتها بهطور یکسان آبیاری شدند. پس از گذشت 6 ماه، نمونه برداری از عمق شخم - - 0-25 سانتیمتری خاک بروش زیگزاکی انجام گرفت. سپس نمونهها به سرعت به آزمایشگاه منتقل و به دو دسته تقسیم شدند. نمونههای خاک جهت آنالیزهای بیولوژیکی از الک 2 میلیمتری عبور داده و در رطوبت مزرعه در ظروف پلاستیکی در یخچال و در دمای 4 درجه سانتیگراد تا زمان اندازهگیری نگهداری شدند.
برای اندازهگیری پارامترهای شیمیایی نیز نمونههای خاک پس از هوا خشک شدن، از الک 2 میلیمتری عبور داده شد و سپس برای تجزیه آزمایشگاهی آماده شد. فسفر فراهم خاک به روش اولسن و سامرز - 1982 - و pH خاک با استفاده از دستگاه pH متر در گل اشباع اندازهگیری شدند.
برای اندازهگیری تنفس میکروبی پایه - BR - به روش - Isermeyer., 1952 - ، نمونههای خاک را در ظروف در بسته در کنار 50 میلیلیتر سود 0/5 نرمال و 10 میلیلیتر کلرور باریم 0/5 نرمال قرار داده و در درون انکوباتور در دمای 25 درجه سانتیگراد گذاشته شدند. دی اکسید کربن تولید شده از تنفس میکروبی در محلول سود گردآوری شد و در پایان مدت انکوباسیون با اسیدکلریدریک 0/5 نرمال تیتر شده و بر حسب mg CO2-C g-1 h-1 گزارش شد.
در نهایت دادهها با استفاده از نرمافزار آماریjump11 در سطح معنیداری 5 درصد آنالیز شده و مقایسه میانگینها هم به روش LSD انجام شد.
نتایج و بحث
نتایج آزمایشات نشان داد که تاثیر مدیریتهای مختلف بقایای گندم بر میزان pH و فسفر قابل دسترس خاک معنیدار بود. در مورد تاثیر تیمارها بر میزان pH خاک میتوان گفت که تیمارهای آتش زدن بقایای گندم و شخم بقایا همراه با کود دادن، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان را دارا بودند. افزایش معنیدار pH خاک در اثر سوزاندن بقایای گیاهی ناشی از افزایش عناصر آزاد شده از پیکره بقایای گیاهی میباشد عمده ترین این عناصر عبارتند از پتاسیم و کلسیم این عناصر بویژه پتاسیم و کلسیم نقش بسزایی در کاهش اسیدیته و افزایش pH خاک دارند
کم بودن مقدار تیمار PFW نیز با نتایج مندال و همکاران - Mandal et al., 2005 - در تضاد است. آنها بیان کردند که با افزودن بقایا به خاک، pH افزایش مییابد ولی در این مطالعه همراه با بقایا کود اوره نیز وارد خاک شده که احتمالا مصرف کود اوره، باعث کاهش pH میشود.
تاثیر تیمارهای مورد آزمایش بر میزان فسفر خاک نیز معنیدار بود و بیشترین و کمترین مقدار فسفر به ترتیب در تیمارهای سوزاندن بقایا+ شخم و شاهد مشاهده شد. - Shaoqing et al., 2010 - با بررسی تأثیر سوزاندن بقایای گیاهی بر اکوسیستمهای زراعی بیان نمود که این عمل موجب افزایش معنیدار فسفر در خاک گردید. همچنین در دیگر تیمارهای مخلوط کردن بقایا با خاک نیز افزایش در میزان فسفر قابل دسترس مشاهده شد که با نتایج - Gangwar et al., 2006 - مطابقت دارد.
شکل -1 تاثیر مدیریتهای مختلف بقایای گندم بر میزان pH خاک
شکل -2 تاثیر مدیریتهای مختلف بقایای گندم بر میزان فسفر فراهم خاک
در مورد تنفس میکروبی خاک نیز این گونه میتوان بیان کرد که بیشترین مقدار تنفس در تیمار بقایا+ شخم بود و کمترین مقدار در تیمارهای شاهد و رها کردن بقایا در سطح بود که این دو از نظر آماری با هم اختلاف معنیداری نداشتند.
در پژوهشی به بررسی اثر برگرداندن و سوزاندن بقایای گیاهی گندم بر ویژگیهای فیزیکی و زیستی خاک پرداختند و نتیجه گرفتند که برگرداندن بقایا به خاک به دلیل افزایش ماده آلی و اثرات مطلوب آن بر ویژگیهای فیزیکی و افزایش جمعیت و فعالیت ریزجانداران خاک و همچنین افزایش عملکرد دانه و کاه در محصول جو مناسب بود. در صورتی که سوزاندن بقایا با از بین بردن مواد آلی خاک و همچنین کاهش جمعیت ریزجانداران خاک اثر نامطلوبی بر کیفیت خاک و عملکرد محصول داشت
