بخشی از مقاله
چکیده
شخم در جهت شیب موجب هدررفت آب از سطح خاک میشود. به منظور بررسی اثر جهت شخم در هدررفت آب و حفظ رطوبت خاک، این تحقیق در 24 کرت به ابعاد 1/75×8 مترمربع در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در زمینی تحت کشت گندم دیم در سال زراعی 1393-94 اجرا شد. در نیمی از کرتها شخم در جهت موازی و در نیمی دیگر شخم در جهت عمود بر شیب اعمال گردی.داز زمان کاشت تا برداشت جمعاً 40 نوبت بارندگی اتفاق افتاد و هر 5 روز یکبار رطوبت خاک به روش وزنی اندازهگیری شد. بر اساس نتایج، شخم عمود بر شیب نسبت به شخم موازی با شیب 62 درصد رطوبت خاک را افزایش داد. این تفاوت در سطح آماری 99/99 معنیدار بود. این نتایج نشاندهنده ضرورت بازنگری در شخمهای موازی شیب به منظور حفظ رطوبت بیشتر در خاک برای دستیابی به عملکرد بالا در دیمزارها است.
.1 مقدمه
گندم از جمله قدیمیترین گیاهان زراعی است که در نقاط مختلف دنیا به منظور تغذیه انسان و حیوانات و همچنین مصارف صنعتی کشت میشود. این محصول از نظر مقدار تولید و سطح زیر کشت مهمترین محصول کشاورزی در ایران میباشد که افزایش تولید آن در گذر زمان مورد توجه قرار گرفته و از نظر اقتصادی و تأمین غذای اصلی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در مناطق نیمه خشک مانند بخشهایی از ایران، گیاهانی که بتوانند بدون آبیاری کشت شوند محدود بوده و هیچ کدام از این گیاهان نتوانستهاند بر گندم برتری پیدا کنند.
[Shams Aabadi et all., 2007] اگر چه ایران تنها یک درصد از جمعیت جهان را تشکیل میدهد ولی 2/5 درصد از کل گندم جهان را مصرف میکند. بر طبق آمارهای موجود در ایران - سال 6/5 - 1385 میلیون هکتار از اراضی کشور به کشت گندم اختصاص داشته که از این مقدار 4 میلیون هکتار آن زیر کشت گندم دیم بوده است که علیرغم سطح زیر کشت زیاد کمتر از 40 درصد گندم تولیدی کشور از مزارع دیم بدست میآید و این امر ضرورت توجه بیشتر به گندم دیم را آشکار میسازد Emam, ] .[2007
آب مهمترین عامل محدودکننده رشد گندم در مناطق خشک و نیمه خشک است. امروزه بیش از 70 درصد آب بازیافت شده جهان به مصرف کشاورزی میرسد. در آیندهای نزدیک، رقابتی سخت برای استفاده از آب به منظور شرب، صنعت و محیطزیست از یکسو و کشاورزی، از سوی دیگر خواهد بود. بر اساس برآورد یونسکو، بطور میانگین و در سطح جهانی تنها 45 درصد از آب مصرفی کشاورزی بطور مؤثر توسط گیاه مورد استفاده قرار میگیرد. تلاشهای فراوانی که در چند دهه پیش در زمینه افزایش کارایی مصرف آب صورت گرفته نیز نتوانسته است منجر به کاهش چشمگیر در مصرف آب کشاورزی گردد .
[Voltman and Jansen, 2003] میزان بارندگی برای محصولات کشاورزی از جمله گندم دیم 250 میلیلیتر با پراکندگی گسترده و نرمال میباشد و به ازاء هر میلیلیتر آب اضافی عملکردی حدود 5 تا 15 کیلوگرم گندم در هکتار در کشت دیم مورد انتظار میباشد. از آنجا که ظرفیت مطلوب سطح خاک برای ذخیره روانآب سطحی تا 85 درصد نفوذپذیری خاک در نوسان است. امید است که حفظ رطوبت خاک بتواند نقشی در افزایش کارایی مصرف و بهرهوری آب داشته باشد .[Terzoudi et all., 2007]
حفظ بقایا در سطح خاک منجر به بهبود وضعیت نگهداری رطوبت در خاک میشود. نتایج برخی پژوهشها نشان داده که کاربرد بقایا در سطح خاک منجر به حفظ 50 تا 80 میلیمتر ذخیره رطوبتی بیشتر - از آب باران - میشود. باقی گذاشتن بقایا در سطح خاک می-تواند تعداد روزهای مرطوب خاک را افزایش داده و در افزایش عملکرد گندم مؤثر باشد .[Jessop and Stewart, 1999] اما باید توجه داشت که حفظ بقایا در سطح به مرور زمان باعث نامناسب گردیدن بستر کاشت بذر، شیوع بیماریهای خاکزاد، بالاتر قرار گرفتن طوقه گیاهان از سطح خاک و اثرهای سمی ناشی از افزایش مواد شیمیایی آزاد شده از بقایا و در نهایت کاهش عملکرد گندم میشود.
در نتیجه باید به دنبال راهی بهتر برای حفظ رطوبت خاک گشت ]یحیی و همکاران، .[1389 خاکورزی از جمله روشهای مدیریتی است که در ذخیره و جذب رطوبت مؤثر میباشد. در زراعت دیم عملیات خاکورزی علاوه بر تهیه بستر مناسب، باید با هدف حفاظت آب و خاک انجام گیرد. چنانچه خاکورزی بر اساس روشهای تهیه شده حفاظت خاک انجام گیرد، میتواند در کاهش آبدوی سطحی مؤثر واقع شود. عملیات خاکورزی باعث بهتر شدن نفوذ آب به خاک میشود و میزان ذخیره آب در خاک را افزایش میدهد. شخم از جمله روش خاکورزی است که باعث ایجاد تغییرات فیزیکی و هیدرولوژیکی در خاک سطحی میگردد .[Morgan, 2005]
شخم با افزایش تخلخل روی نفوذ و در نتیجه افزایش ذخیرهسازی رطوبت و حرکت بالای آب تأثیر میگذارد که معمولاً به علت سهولت انجام عملیات و کوچک بودن عرض قطعات زمین، شخم در جهت شیب زمین انجام میشود ]رفاهی و همکاران، .[1389 در این راستا پژوهشهای متعددی صورت گرفته، اسکندری - 1382 - با بررسی رطوبت خاک در شرایط خاکورزی و عدم خاکورزی نتیجه گرفت که خاکورزی کمتر باعث افزایش رطوبت حجمی خاک میشود.
در گزارشی برزگر و همکاران - 2004 - بیان داشتند نفوذپذیری آب و خاک در سیستمهای کم خاکورزی به علت افزایش مواد آلی و فعالیت کرمهای خاکی نسبت به سیستم خاکورزی متداول افزایش مییابد. بهرهگیری از روشهای نامناسب خاکورزی باعث کاهش نفوذپذیری خاک نسبت به آب در هنگام بارندگی شده و باعث ایجاد روانآب میشود. نظر به اهمیت حفظ منابع تولید بویژه خاک در طول مراحل تولید محصول، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر جهت شخم بر حفظ رطوبت خاک در دیمزار گندم اجرا گردید.
.2 مواد و روشها
این پژوهش در دامنهای با شیب حدود 10 درصد با مساحتی بالغ بر 1000 متر مربع واقع در محدوده دانشگاه زنجان در مختصات جغرافیایی 47 1 12 تا 52 31 49 طول شرقی و 35 25 45 تا 37 15 24 عرض شمالی و ارتفاع 1500 متر از سطح دریا در سال زراعی 1393-94 انجام شد. متوسط بارندگی سالانه در حدود 270/4 میلیمتر و میانگین دمای سالانه 11 درجه سانتیگراد است. منطقه مورد مطالعه بر اساس طبقهبندی اقلیمی دومارتن دارای اقلیم سرد و خشک است.
در این آزمایش اثر دو نوع مدیریت مختلف شامل شخم در جهت شیب و شخم عمود بر شیب در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 24 کرت به ابعاد 1/75×8 متر تحت کشت گندم دیم بررسی شد. 12 کرت در بالای شیب و 12 کرت در پایین شیب احداث گردید که در هر کدام از آنها، نیمی از کرت-ها در جهت شیب و نیمی دیگر عمود بر شیب شخم خوردند. در طول مدت اجرای تحقیق تا خردادماه 1394جمعاً 40 نوبت بارندگی ریزش نمود. از زمان کاشت گندم تا زمان برداشت هر 5 روز یکبار مقدار رطوبت خاک از عمق 0-30 سانتیمتری به روش وزنی اندازه-گیری شد. نرمال بودن دادهها با استفاده از تحلیل چولگی و کشیدگی دادهها به وسیله نرمافزار SPSS نسخه 20 بررسی شد و جهت رسم نمودار از نرمافزار EXCEL نسخه 2010 استفاده گردید.
.3 نتایج و بحث
خلاصه نتایج تجزیه آزمایشگاهی خاک زمین تحت کشت در جدول 1 ارائه شده است. . با توجه به درصد شن، سیلت و رس، خاک دامنه دارای بافت لومی شنی بود. میانگین آهک خاک دامنه 14/61 درصد بود و خاک در گروه خاکهای آهکی قرار گرفت. میانگین هدایت الکتریکی به عنوان شاخصی از شوری خاک، 2/57 dS/m بود. خاک منطقه با میانگین نفوذ-پذیری متوسط تا زیاد - 10/02 - در کلاس 2 نفوذپذیری مطابق با نموگراف فرسایشپذیری خاک در مدل USLE قرار گرفت.
تغییرات مقدار رطوبت خاک در دو نوع روش مدیریتی شخم موازی و شخم عمود بر جهت شیب در شکل 1 نشان داده شده است. شخم در جهت شیب نقش مهمی در افزایش میزان روانآب داشت. در تمام رخدادهای بارندگی مقدار هدررفت آب در کرتهای با شخم موازی بیش از کرتهای با شخم عمود بر جهت شیب بود . در شخم عمود بر شیب که در آن ردیفهای کشت عموماً روی خطوط تراز قرار دارند به دلیل افزایش زبری سطح، جریان سطحی در فاروها متوقف شده و در نتیجه از هدررفت آب جلوگیری میشود. این رویداد در ظرفیت جذب و نگهداری رطوبت خاک اثر بهسزایی دارد. به طور میانگین شخم عمود بر شیب به مقدار 62 درصد بیشتر از شخم موازی شیب در حفظ رطوبت خاک مؤثر بود. Mohanty و همکاران - 2007 - در پژوهشی به این نتیجه رسیدند که بطور چشم-گیری عملکرد محصول در شخم عمود بر شیب به دلیل ذخیره بیشتر رطوبت در خاک از شخم متداول بیشتر است.
میانگین رطوبت خاک در شخم موازی و عمود بر جهت شیب
تجزیه واریانس دادههای تحقیق از نظر مقدار رطوبت خاک در شخم موازی و عمود بر جهت شیب در جدول 2 آورده شده است. رطوبت خاک تحت تأثیر جهت شخم قرار گرفت بطوری که اختلاف رطوبت خاک در شخم عمود نسبت به شخم موازی در سطح احتمال 99/99 درصد معنیدار بود. در پژوهشی نیز لمپورانس و همکاران - 2001 - نشان دادند که نوع خاکورزی بر بخش مهمی از خصوصیات خاک از قبیل دما، ذخیره و پراکنش رطوبت در خاک تأثیر میگذارد. نتیجه حاصل از این تحقیق با یافتههای بیات موحد و همکاران - 1388 - مطابقت دارد. با توجه به اینکه اعمال شخم عمود بر جهت شیب تا حد زیادی از هدررفت آب جلوگیری میکند،
