علوم آب و خاک

---

روشهای خاک‌ورزی از طریق تغییر در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر استقرار، رشد و عملکرد گیاه تأثیر می‌گذارند. این اثرات در کشت مضاعف گندم – ماش در اصفهان مورد مطالعه قرار نگرفته است. بدین لحاظ اثرات روشهای مختلف خاک‌ورزی بر خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک و استقرار ماش (لاین آزمایشی 16-61-1)، در سال 1375 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. دو تیمار حفظ و سوزاندن بقایا با چهار روش خاک‌ورزی شامل خاک‌ورزی با گاوآهن برگرداندار، دیسک، خیش‌چی و عدم خاک‌ورزی با استفاده از طرح بلوک‌های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار ارزیابی شد. جرم مخصوص ظاهری و فروپذیری اعماق مختلف خاک در مرحله سبز شدن تحت تأثیر بقایای گیاهی واقع نشد. اما حفظ بقایا سبب کاهش جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 15-0 سانتیمتر و افزایش فروپذیری خاک در عمق 15-3 سانتیمتر در مرحله گلدهی گردید. با سوزاندن بقایای گیاهی، مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مرحله سبز شدن افزایش یافت، اما معدنی شدن عناصر غذایی آلی موجود در بقایای گیاهی سبب شد تا مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مرحله گلدهی، در تیمار حفظ بقایا بیشتر گردد. سرعت و ضریب سبز شدن بذرها، در تیمار حفظ بقایا به طور معنی‌داری پایین‌تر بود. تیمار گاوآهن برگرداندار، در مراحل سبز شدن و گلدهی حداقل جرم مخصوص ظاهری خاک در عمق 30-0 سانتیمتر و حداکثر فروپذیری خاک در عمق 21-3 سانتیمتر را داشت. همچنین کمترین مقدار ازت، فسفر و پتاسیم خاک در عمق 15-0 سانتیمتر در مراحل سبز شدن و گلدهی، در تیمار اخیر به دست آمد. سرعت و ضریب سبز شدن گیاهچه‌ها در تیمار عدم خاک‌ورزی به شدت کاهش نشان داد. بر اساس نتایج حاصله و با توجه به تأمین اهداف کشاورزی پایدار، استفاده از دیسک تحت شرایط حفظ بقایا، ممکن است مطلوب‌تر از بقیه روشهای خاک‌ورزی تحت شرایط مشابه با آزمایش حاضر باشد.

---

اثر روش‌های خاک‌ورزی مرسوم (CT) و بدون خاک‌ورزی (NT) بر ویژگی‌های فیزیکی خاک و حرکت برومید، در دو مزرعه در ایالت کارولینای شمالی (مزرعه اول با خاک لوم شنی تیپیک پیل یودالتز؛ مزرعه دوم با خاک لوم رسی شنی تیپیک کانهاپل یودالتز) بررسی گردید. گیاه کاشته شده، سویا (واریته آسگرو 6297) بود. در سه موقعیت مکانی شامل ردیف گیاه (R)، ردیف رفت و آمد (T) و ردیف بدون رفت و آمد (N)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، تخلخل کل (TP)، تخلخل درشت (MP) و هدایت هیدرولیکی اشباع (K_S) خاک قبل از کاشت گیاه اندازه‌گیری شد. برای بررسی آب‌شویی املاح، از برومید پتاسیم (KBr) استفاده گردید. به وسیله دستگاه باران‌ساز، باران مصنوعی با شدت 27/1 و 08/5 سانتی‌متر در ساعت به مدت نیم ساعت روی کرت‌های (1m²) تیمار شده با KBr باریده شد. برای تعیین میزان آب‌شویی Br در خاک، دو روز پس از اولین و دومین باران مصنوعی با فاصله زمانی یک هفته، و در پایان فصل نمونه‌های خاک از اعماق مختلف گرفته شد.

روش خاک‌ورزی و موقعیت مکانی در هر دو مزرعه، بر ویژگی‌های فیزیکی خاک تأثیر معنی‌داری گذاشت. BD در روش NT بیش از روش CT، و در دریف T بیشتر از ردیف R و N بود. در هر دو مزرعه، TP در روش NT کمتر از روش CT بود. افزایش معنی‌دار MP در روش NT نسبت به روش CT در مزرعه اول، بیانگر اثر مفید روش NT در بهبود ساختمان خاک‌های سبک است، ولی در مزرعه دوم (خاک سنگین) روند برعکس بود. هر چند روند تغییرات KS مانند MP بود، ولی به دلیل ضریب تغییرات زیاد KS، میان دو روش خاک‌ورزی در مورد این ویژگی فیزیکی، اختلاف آماری مشاهده نشد. بیشترین اثر تیمارها بر حرکت برومید، در عمق 0-25 سانتی‌متر دیده شد. در هر دو مزرعه، در اولین و دومین نمونه‌برداری، غلظت برومید در عمق‌های بالایی خاک، در روش CT بیشتر از NT بود، که بیانگر جابه‌جایی بیشتر Br در روش NT به اعماق پایین خاک می‌باشد. شدت بارندگی اثر معنی‌داری بر جا‌به‌جایی Br در خاک داشت، و در بارندگی با شدت 08/5 سانتی‌متر در ساعت، نسبت به 27/1 سانتی‌متر در ساعت، مقادیر بیشتری Br به عمق خاک انتقال یافت. در پایان فصل رشد، تفاوت معنی‌دار در جابه‌جایی Br بین دو روش وجود نداشت، ولی کاهش Br در تمام عمق‌ها نسبت به گذشته، گویای انتقال Br به عمق‌های پایین‌تر خاک (120cm) است. در مزرعه اول، به علت بافت سبک و هدایت هیدرولیکی بیشتر خاک، Br به عمق‌های پایین‌تر خاک انتقال یافت.

---

در این پژوهش اثر لجن فاضلاب بر ویژگی‌های فیزیکی خاک، و هم‌چنین اثر گذشت زمان پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک بر این ویژگی‌ها بررسی گردید. چهار سطح لجن فاضلاب (صفر، 25، 50 و 100 تن در هکتار) در چارچوب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به خاک افزوده و تا عمق 20 سانتی‌متری مخلوط شد. خاک مورد آزمایش جزو فامیل فاین- لومی، میکسد، ترمیک هاپل آرجید است. پس از افزودن لجن فاضلاب، گندم کشت شد و 23، 85، 148 و 221 روز بعد از افزودن لجن فاضلاب ویژگی‌های فیزیکی خاک شامل پایداری خاک‌دانه‌ها، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی اشباع، نفوذپذیری، درصد رطوبت در 3/1 و 15 بار و آب قابل استفاده گیاه در خاک اندازه‌گیری گردید. لجن فاضلاب در خاک باعث افزایش معنی‌دار پایداری خاک‌دانه‌ها،‌ هدایت هیدرولیکی اشباع، سرعت نفوذ نهایی، درصد رطوبت در 3/1 و 15 بار و آب قابل استفاده گیاه در خاک و کاهش معنی‌دار جرم مخصوص ظاهری آن گردید. برای خواص فیزیکی اندازه‌گیری شده، بهترین نتایج در تیمار 100 تن در هکتار مشاهده شد. گذشت زمان پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک باعث شد که کمیت این ویژگی‌ها در تمام تیمارها به سوی مقدار شاهد میل کند. ولی حتی 221 روز پس از افزودن لجن فاضلاب به خاک در تیمارهای 50 و 100 تن در هکتار، ویژگی‌های فیزیکی تفاوت معنی‌دار با شاهد داشتند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که افزودن لجن فاضلاب به خاک اثر مطلوبی بر ویژگی‌های فیزیکی آن دارد، ‌و این موضوع مخصوصاً در مورد افزایش آب قابل استفاده گیاه و نفوذپذیری خاک در مناطق مرکزی ایران که با کمبود آب روبه‌رو هستند، بسیار اهمیت دارد.

---

افزایش جرم مخصوص ظاهری و کاهش خلل و فرج و میزان نفوذپذیری آب در خاک مهم‌ترین تغییراتی است که حین عملیات چوبکشی زمینی توسط ماشین آلات بهره‌برداری ایجاد می‌شوند. مطالعه حاضر به بررسی تغییردر خصوصیات فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، رطوبت، تخلخل وخصوصیات هیدرولوژیکی شامل نفوذپذیری خاک در مسیرهای چوبکشی زمینی در یک بازه زمانی 20 ساله پرداخته است. بدین منظور 4 مسیر چوبکشی رها شده با خصوصیات مشابه از نظر شرایط خاکی، فیزیوگرافی، اقلیمی با سنین مختلف در جنگل‌های حوزه نکاء-ظالمرود در شرق مازندران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که با گذشت بیست سال از چوبکشی زمینی آثار تردد ماشین آلات در ترافیک شدید هنوز پابرجاست. در تردد شدید جرم مخصوص ظاهری 42 درصد بیشتر و تخلخل و نسبت پوکی خاک به‌ترتیب به اندازه 25 و 47 درصد کمتر از ناحیه شاهد بوده است. کمترین میزان نفوذپذیری خاک در ترافیک شدید در مسیر با سن 1-5 سال پس از چوبکشی زمینی ثبت گردید، به‌طوری‌که در این تیمار 18 دقیقه پس از شروع آزمایش میزان نفوذ آب به داخل خاک قابل اندازه‌گیری نبوده است. نتایج حاصله در هر مسیر اثبات کرد که با افزایش سن رها شدن خصوصیات فیزیکی و هیدرولوژیکی خاک تخریب شده به مرور زمان در مقایسه با ناحیه شاهد به‌ویژه در تردد کم تمایل به بازیابی دارند.

---

استفاده ناآگاهانه و غیرعلمی از اراضی مرتعی باعث تخریب آنها می‌گردد. بنابراین، تبدیل این مراتع تخریب‌شده به زمین‌های کشاورزی و سایر کاربری‌ها ممکن است کیفیت خاک را بهبود بخشد. هدف این مطالعه، ارزیابی تأثیر کشت و کار در مراتع تخریب ‌شده بر برخی از ویژگی‌های خاک در منطقه صفاشهر استان فارس بود. بدین منظور، چهار کاربری شامل مرتع تخریب‎شده، مرتعی که به‎مدت 17 سال به زمین کشاورزی تبدیل شده بود، زمین کشاورزی که به‎مدت چهار سال به باغ سیب تبدیل شده بود و نیز باغ سیب قدیمی با قدمت 40 سال انتخاب شد. نمونه‌برداری به‎صورت کاملاً تصادفی، از هر کاربری و از دو عمق (20-0 و 50-20 سانتی‌متر) و در پنج تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که تغییر کاربری اراضی مرتعی به سایر کاربری‌ها باعث افزایش ماده آلی و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) در هر دو عمق خاک شده بود. جرم مخصوص ظاهری و رس قابل پراکنش در آب در کاربری‌های کشاورزی و باغ جدید نسبت به مرتع، افزایش و در باغ قدیمی، کاهش یافته بود. بنابراین، توصیه می‌گردد که از روش‌های نوین کشاورزی مانند کشت بدون شخم یا شخم حداقل به‌جای روش‌های سنتی کشاورزی استفاده شود و نیز از چرای بیش از حد دام در مراتع جلوگیری به‌عمل آید.