بخشی از مقاله
مقدمه
در راستای تامین غذای جمعیت روز افزون دنیا، مدیریت پایدار منابع و کاربرد فناوری مناسب در ارتباط با بهره وری از منابع خاک و آب باید به گونه ای باشد که اهداف کشاورزی پایدار تحقق یابد. پژوهشگران ازمدیریت مطلوب ماده آلی در خاک، به عنوان قلب کشاورزی پایدار نام می برند . حفظ و نگهداری پسمان های گیاهی در سطح خاک موجب کاهش فرسایش بادی و آبی خاک می شود که یا به صورت مستقیم از طریق کاهش نیروی فیزیکی آب و باد و یا به صورت غیر مستقیم از طریق بهبود ساختمان خاک و افزایش ماده آلی خاک صورت می گیرد.
در مناطق خشک و نیمه خشک، گندم برای اینکه بتواند عملکرد مناسبی داشته باشد، بایستی بتواند دورههای کم آبی را در طول دوره رشد خود تحمل کند .با وجود دستاوردهای مهم در جهت درک واکنشهای فیزیولوژیک و مولکولی گندم به کمبود آب، هنوز فاصلهی بزرگی بین عملکرد آن در شرایط مطلوب و تنش آبی وجود دارد. لذا، نیاز به کاربرد یک راهبرد مدیریتی مانند استفاده از سامانههای خاکورزی و حفظ بقایای گیاهی روی سطح خاک به منظور حفظ رطوبت خاک از طریق کاهش هدر روی آب به وسیله تبخیر انکار ناپذیر به نظر میرسد. براین اساس پژوهش حاضر با هدف تعیین اثرات سامانه های خاکورزی و تنش کم آبیاری بر عملکرد دانه گندم و اجزای عملکرد آن و همچنین برخی ویژگی های خاک در منطقه باجگاه، شیراز طراحی و اجرا شد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی تاثیر سامانه های خاکورزی و تنش کم آبیاری بر عملکرد گندم و ویژگی های خاک، مطالعه ای در دو سال زراعی 1390 و 1391 در ایستگاه تحقیقات زراعی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز - طول جغرافیایی 52 46 شرقی و عرض جغرافیایی 29 7 شمالی و ارتفاع 1810 متر از سطح دریا - طراحی و اجرا شد. پژوهش به صورت کرت های یک بار خُرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی انجام شد. تیمارها شامل سامانه های خاکورزی - رایج، کاهش یافته و بدونخاکورزی - در کرت های اصلی و تنش آبی }آبیاری معمولی، اعمال تنش های ملایم، متوسط و شدید{ در کرت های فرعی در چهار تکرار بود.
تیمار های رژیم آبیاری در مزرعه به صورت آبیاری در حد ظرفیت مزرعه - FC - تا زمان رسیدگی فیزیولوژیک دانه }بدون تنش - شاهد - ، قطع آبیاری در مرحله ساقه رفتن تا پایان فصل رشد - تنش شدید - ، قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله تا پایان فصل رشد - تنش متوسط - و قطع آبیاری در مرحله پر شدن دانه تا پایان فصل رشد - تنش ملایم - { اعمال شدند. جهت انجام آزمایش از قطعه زمینی که سال پیش زیر کشت گندم رقم شیراز بود، تیمارهای بدون خاکورزی، خاکورزی کاهش یافته - استفاده از گاوآهن مرکب - و خاکورزی رایج - گاو آهن برگرداندار 1 + دیسک جهت خرد کردن کلوخهها - استفاده شد.
سپس با کمک بذرکار گندم بر اساس میزان 200 کیلوگرم بذر گندم رقم شیراز کشت انجام شد. آبیاری با شلنگ انجام و حجم آب با استفاده از کنتور اندازه گیری شد. در انتهای دوره رشد برای تعیین اجزای عملکرد دانه - تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه - تعداد 5 بوته به صورت تصادفی انتخاب شد و سپس میانگین آنها محاسبه گردید. برای تعیین عملکردهای بیولوژیک و دانه از وسط هر کرت، مساحت یک مترمربع انتخاب و بوتهها از نزدیکی سطح زمین برداشت گردیده و به گلخانه منتقل شدند.
سپس عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت محاسبه شد. ماده آلی خاک و نسبت کربن به نیتروژن با نمونه برداری از عمق های 0 تا 10 و 10 تا 30 سانتی متری تعیین گردید. داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با توجه به اینکه اثر سال و برهمکنش سال با تیمارها معنی دار نشد، لذا از میانگین دو سال برای مقایسات میانگین استفاده شد. میانگین ها با استفاده از آزمون LSD در سطح %5 مقایسه شدند.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که تنش کم آبیاری تاثیرات معنی داری بر عملکرد دانه و اجزای آن داشت. با افزایش شدت تنش تعداد سنبله در متر مربع، تعداد دانه در سنبله، وزن هزار دانه، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت کاهش یافت. این کاهش معنی داری در همه تیمارهای سامانه های خاکورزی مشاهده شد با این وجود تفاوت هایی بین پاسخ اجزای عملکرد به تنش خشکی وجود داشت.
با افزایش شدت تنش تعداد سنبله در متر مربع در تمام تیمار های خاکورزی کاهش یافت. در هر مرحله از اعمال تنش آبی با تغییر سامانه خاکورزی از حالت رایج به کاهش یافته و بدون خاکورزی، تعداد سنبله در متر مربع افزایش یافت که بیشتر به دلیل افزایش تعداد پنجه باردار در بوته می باشد مطابقت داشت. قطع آبیاری در مرحله ساقه رفتن و ظهور سنبله، تعداد دانه در سنبله را به صورت معنیداری به میزان %46/6 و%20 کاهش داد، در حالی که تفاوت معنی داری میان تیمار شاهد با قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه وجود نداشت.
با تغییر سامانه خاکورزی از حالت رایج به بدون خاکورزی تعداد دانه در سنبله به صورت معنیداری کاهش یافت، ولی در مقایسه با خاکورزی کاهش یافته تفاوت معنیدار نداشت. کاهش تعداد دانه در سنبله در تیمار بدون خاکورزی و خاکورزی کاهش یافته نسبت به رایج احتمالا به علت افزایش تعداد پنجه در بوته در هر دو تیمار خاکورزی است که باعث افزایش رقابت درون بوتهای و در نتیجه کاهش باروری گلچهها شده و بنابراین تعداد دانه در بوته کاهش یافته است .
با افزایش تنش آبی، کاهش وزن هزار دانه در تمام تیمارهای خاکورزی مشاهده شد. افزایش شدت تنش از تیمار شاهد به تنش شدید موجب کاهش معنی دار عملکرد دانه نیز گردید. بیشترین کاهش معنی دار در وزن هزار دانه و عملکرد دانه در تیمار بدون خاکورزی مشاهده شد، در حالی که تحت شرایط بدون تنش با تغییر سامانه خاکورزی از حالت رایج به کاهش یافته تفاوت معنیداری بین عملکرد دانه مشاهده نشد و این در حالی است که بهرهوری تولید از آب در سامانه خاکورزی کاهش یافته بیشتر میباشد مطابقت دارد.
عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت نیز با اولین سطح تنش خشکی، کاهش معنی داری پیدا کرد. در شرایط آبیاری مطلوب - شاهد - بیشترین عملکرد بیولوژیک مربوط به تیمار خاکورزی کاهش یافته می باشد که تفاوت معنی داری با خاکورزی رایج نداشت. در همه شرایط کمترین عملکرد بیولوژیک مربوط به تیمار بدون خاکورزی بود.کمترین عملکرد و اجزای عملکرد در اکثر شرایط نیز در تیمار بدون خاکورزی که دارای مقادیر زیاد بقایا بر روی سطح خاک داشت، به دست آمد.
بیان کردند که بقایای سنگین محصولات فاریاب بر روی سطح خاک وزن هزار دانه و عملکرد دانه را به دلیل استقرار ضعیف، شیوع بیماری ها و غیرمتحرک شدن نیتروژن کاهش می دهد. اگرچه تنش کم آبیاری سبب کاهش معنی دار شاخص برداشت در همه تیمارهای خاکورزی شد، ولی بیشترین کاهش مربوط به تیمار بدون خاکورزی - 19/46 - درصد مشاهده شد، در حالی که دو سامانه خاکورزی دیگر تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند.
تاثیر سامانه های خاکورزی، خاکورزی کاهش یافته و خاکورزی رایج بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم تحت تاثیر تنش کم آبیاری ، تنش ملایم ، تنش متوسط و تنش شدید - میانگین دو سال - نتایج ویژگی های خاک نیز نشان داد که تفاوت معنی داری بین سامانه های خاکورزی از نظر کربن آلی خاک و نسبت کربن به ازت وجود داشت تفاوت بین سامانه های خاکورزی از نظر ماده آلی خاک بیشتر از نسبت کربن به ازت بود. تنش خشکی موجب کاهش معنی دار ماده آلی خاک شد. در حالی که تاثیر معنی داری بر نسبت کربن به ازت نداشت . این نتایج در مورد افزایش ماده آلی خاک تحت تاثیر حفظ بقایا در سامانه های خاکورزی با نتایج پژوهشگران قبلی مطابقت داشت.
