علوم آب و خاک

---

تأثیر سه محدوده از رطوبت خاک (10-8، 12-10 و 14-12 درصد) و سه عمق شخم (15، 20 و 25 سانتیمتر) بر مقاومت کششی، مقاومت ویژه و توان مالبندی مورد نیاز یک گاوآهن قلمی 7 شاخه، در یک خاک لوم رسی، با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی بررسی گردید. تأثیر عمق شخم بر هر سه پارامتر فوق معنی‌دار بود، به طوری که مقاومت کششی و توان مالبندی، هر دو با افزایش عمق شخم فزونی یافت، ولی مقاومت ویژه روندی نزولی را با عمق شخم نشان داد. رطوبت خاک در محدوده مورد مطالعه تأثیر معنی‌داری بر مقاومت کششی و مقاومت ویژه نداشت، هرچند که هر دو پارامتر در محدوده رطوبت 12-10 درصد به حداقل رسید. در این محدوده رطوبتی، توان مالبندی مورد نیاز گاوآهن نیز کاهش معنی‌داری نسبت به دو محدوده رطوبتی دیگر داشت که این پدیده را می‌توان ناشی از نزدیک شدن خاک مورد مطالعه به بهترین حالت تردی در این محدوده رطوبتی دانست. بررسی شاخص مقاومت نفوذ در خاک، قبل و بعد از عملیات شخم، حاکی از وجود سخت لایه‌ای در عمق 8 تا 20 سانتیمتری از سطح خاک بود که با انجام شخم برطرف شد، ولی لایه فشرده جدیدی در زیر عمق شخم، در اثر عبور تیغه‌های چیزل ایجاد گردید. مقایسه نتایج این تحقیق با یافته‌های سایر پژوهشگران نشان داد که مقادیر به دست آمده برای مقاومت کششی و مقاومت ویژه گاوآهن قلمی، در حد قابل قبولی به میانگین نتایج سایر پژوهشگران نزدیک می‌باشد. همچنین مقایسه آن با گاوآهن برگرداندار در شرایط مشابه، یافته‌های محققین قبلی را، مبنی بر این که مقاومت واحد گاوآهن قلمی در حدود نیمی از مقاومت واحد گاوآهن برگرداندار است مورد تأیید قرار داد.

---

تأثیر دو نوع خاک‌ورزی بر خصوصیات فیزیکی خاک در مزرعه تحقیقاتی آموزشی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) و عملکرد ذرت (Zea mays) طی دو سال (1377-1376) مورد مطالعه قرار گرفته است. خاک (Fine loamy, Thermic, typic Haplargids) از دو عمق 20-0 و 40-20 سانتیمتری نمونه‌برداری و مواد آلی (OM)، جرم مخصوص ظاهری (BD)، شاخص فروسنجی (PI) میانگین وزنی قطر خاک‌دانه (MWD) و توزیع اندازه‌ای خاک‌دانه‌ها (ASD) و همچنین عملکرد محصول ذرت مورد مقایسه قرار گرفت. اعمال روش بدون خاک‌ورزی باعث افزایش مواد آلی خاک تا دو برابر، نسبت به سیستم خاک‌ورزی مرسوم شد. جرم مخصوص ظاهری و شاخص فروسنجی در هر دو سیستم یکسان بود. در سیستم خاک‌ورزی مرسوم خاک‌دانه‌های کوچک‌تر از 25/0 میلیمتر در حدود 20 درصد بیشتر از سیستم بدون خاک‌ورزی بوده است. به همین جهت میانگین وزنی قطر خاک‌دانه در خاک سطحی شخم خورده نیز حدود 20 درصد کوچک‌تر از خاکهای شخم نخورده می‌باشد. ولی سیستم بدون خاک‌ورزی اثر معنی‌داری بر کاهش وزن خشک گیاه در تمام طول دوران رشد داشته است. در نتیجه بیشترین کاهش عملکرد در سال دوم و در سیستم بدون شخم صورت گرفته است. علت این موضوع را می‌توان در کم بودن اولیه مواد آلی خاک، ساختمان ضعیف آن و در نتیجه عدم رشد مناسب ریشه در خاک این مناطق دانست. با توجه به موارد مذکور سیستم خاک‌ورزی بدون شخم در مناطق یاد شده توصیه نمی‌گردد.

---

 مطالعه حاضر به جهت بررسی تاثیر رطوبت خاک و کود دامی بر تراکم‌پذیری خاک به صورت نوارهای خرد شده، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه آموزشی – پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان (لورک) اجرا شد. خاک مورد مطالعه از نظر رده‌بندی تیپیک هاپل آرجید می‌باشد. کود دامی یک سال مانده، شامل سه سطح صفر، 50 و 100 تن در هکتار تا عمق شخم (20 سانتیمتر) توسط دیسک سنگین با خاک مخلوط شد. پس از گذشت 5 ماه (تیر تا آبان ماه) در رطوبتهای حد خمیری 80 ،(PL) درصد حد خمیری (0/8PL) و 60 درصد حد خمیری (0/6PL) توسط یک تراکتور دوچرخ متحرک مدل اونیورسال 650-U، با یک عبور (₁ P) و دو عبور (₂ P) تحت تیمار تراکم قرار گرفت و جرم مخصوص ظاهری (BD)، شاخص مخروطی (CI) تا عمق 40 سانتیمتر و نشست خاک به عنوان شاخصهای تراکم‌پذیری و ترددپذیری اندازه‌گیری شد.

  افزودن کود سبب کاهش قابل توجه تاثیر بارگذاری و رطوبت در زمان بارگذاری بر BD و CI شد. تفاوت معنی‌دار بین تاثیر دو سطح 50 و 100 تن در هکتار بر BD دیده شد، ولی در مورد CI این تفاوت معنی‌دار نبود. مواد آلی در رطوبتهای زیاد سبب کاهش و در رطوبتهای پایین سبب افزایش نشست خاک شد. همچنین کود دامی سبب کاهش BD و CI خاک تحت‌الارضی گردید. در رطوبت  (0/6PL) افزایش معنی‌دار در درجه تراکم خاک ایجاد نشد. بنابراین در تیمار بدون کود، رطوبت  (0/6PL) مناسب ترددپذیری شناخته شد. در حالی که در تیمارهای کودی این حد به 0/8PL رسید. عبور مجدد ( ₂ P ) سبب افزایش معنی‌دار درجه تراکم خاک شد. مطالعه حاضر نشان داد اضافه نمودن کود دامی در مقادیر حدود 50 تن در هکتار سبب کاهش قابل توجه تراکم‌پذیری و افزایش دامنه رطوبتی ترددپذیری این خاک می‌گردد.

---

روش‌های شخم حفاظتی به منظور جلوگیری از تخریب و فرسایش روزافزون خاک‌های زراعی و حفاظت هرچه بیشتر از منابع طبیعی، در جهان رو به گسترش است. عوامل متعددی، همچون ژنوتیپ‌های گیاهی در موفقیت استفاده از روش‌های شخم حفاظتی نقش دارند. هدف از تحقیق حاضر بررسی امکان استفاده از روش بدون شخم، و بررسی واکنش ژنوتیپ‌های مختلف ذرت به این روش کشت در اصفهان بود. بدین منظور، در تابستان سال‌های 74 و 75، دو آزمایش به صورت کرت‌های خرد شده، در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی، در چهار تکرار انجام گرفت. دو روش شخم متداول و بدون شخم به عنوان فاکتورهای اصلی، و پنج هیبرید ذرت به عنوان فاکتورهای فرعی انتخاب شد. جوانه‌زنی در همه تیمارها مشابه بود، و تعداد روز از کاشت تا 50 درصد سبز شدن، برای هیبریدهای مختلف و روش‌های متفاوت شخم شش روز به طول انجامید. نوع شخم اثر بسیار معنی‌داری بر وزن خشک گیاه در تمام دوران رشد گیاه گذاشت، و موجب کاهش آن در روش بدون شخم شد. هم‌چنین، تفاوت وزن خشک گیاه در ارقام مختلف در مرحله رسیدگی کامل بسیار معنی‌دار بود. شاخص سطح برگ از روند مشابهی پیروی کرد، و به صورت معنی‌داری در روش بدون شخم کاهش یافت. قطر ساقه در سال‌های مختلف آزمایش و نیز روش‌های مختلف شخم به طور معنی‌داری متفاوت بود. کمترین قطر ساقه در سال دوم آزمایش و در روش بدون شخم، با تبعیت از رشد رویشی گیاه به دست آمد. عملکرد نهایی دانه به صورت معنی‌داری تحت تاثیر سال آزمایش، روش شخم و ژنوتیپ گیاه قرار گرفت. بیشترین عملکرد دانه در سال اول و کمترین آن در سال دوم آزمایش حاصل شد. با توجه به معنی‌دار بودن اثر متقابل سال و شخم، مشخص شد که بیشترین کاهش عملکرد در سال دوم و در روش بدون شخم صورت گرفته است. اثر متقابل شخم و رقم از نظر آماری معنی‌دار نبود، که مبین عملکرد یکسان ژنوتیپ‌های مختلف در دو روش شخم می‌باشد، یعنی هیبریدهایی که عملکرد بهتری در روش شخم متداول داشتند، در روش بدون شخم دارای عملکرد بیشتری بودند. نتایج دوساله این آزمایش نشان داد که تغییرات عملکرد ژنتیپ‌های مورد آزمایش در دو روش شخم یکسان است و احتمالاً تولید ذرت در اصفهان به روش بدون شخم، با کاهش عملکرد دانه، خصوصاً در دراز مدت همراه خواهد بود.

---

دستگاهی که بتواند مالچ را در داخل خاک تزریق کند و ظرفیت نگهداری رطوبت خاک را بهبود بخشد مورد نیاز است. هدف از این پژوهش، طراحی و ساخت یک دستگاه زیرشکن با تیغه و مکانیزمی است که بتواند سبوس برنج را در خاک تزریق کند. پارامترهای مورد نظر در عملیات زیرشکن مورد توجه قرار گرفته و شیوه ارائه شده می‌تواند به عنوان روشی خاص برای تزریق سبوس مطرح گردد. دستگاه پس از طراحی و ساخت به آسانی به وسیله تراکتور به کار گرفته شد. عملیات زیرشکنی و تزریق سبوس در عمق‌ها و مقادیر مختلف در زیر خاک به خوبی انجام گرفت. این شیوه به عنوان روشی تلفیقی به نمودارهای حفاظتی، که توسط مورگان ارایه شده است، اضافه می‌گردد.

---

افزایش فرسایش و تراکم خاک به واسطه کشت مداوم محصولات ردیفی و خاک‌ورزی فشرده از دلایلی است که سبب نگرانی و توجه بیشتر به روش‌های ‌خاک‌ورزی حفاظتی شده است. هدف از این تحقیق، ‌بررسی آثار کوتاه‌مدت (یک‌ساله) مدیریت‌های متفاوت بر ویژگی‌های فیزیکی یک خاک لوم شنی تحت کشت ذرت بود. تیمارها شامل سه سیستم خاک‌ورزی (بی‌خاک‌ورزی، NT؛ خاک‌ورزی با گاو آهن قلمی،CP و خاک‌ورزی با گاوآهن برگردان‌دار، MP) و سه سطح کود گاوی کاملاً پوسیده (صفر،30 و60 تن در هکتار) بودند. آزمایش در قالب طرح کرت‌های خرد شده انجام گرفت. سه تکرار از تیمارها به صورت بلوک‌های کامل تصادفی به کار رفت. هنگامی که 100 درصد پرچم‌های ذرت ظاهر شدند، ضریب آبگذری اشباع (K_s)، تخلخل کل (TP)، تخلخل درشت (Macro–P)، تخلخل ریز (Micro–P) خاک و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) در لایه‌های مختلف خاک تا عمق 5/22 سانتی‌متر اندازه‌‌گیری شد. خاک‌ورزی و کود دامی دارای اثرات معنی دار بر Log[K_s]، TP، Macro-P و Micro-P بودند. سست و مخلوط شدن کامل خاک سطحی در روش MP، حجم و پیوستگی منافذ را افزایش داد و در نتیجه سبب افزایش K_s، TP، Macro-P و Micro-P نسبت به روش NT شد. افزایش Macro–P در سیستم CP احتمالاً سبب افزایش K_s نسبت به MP گردید. سیستم‌های کم‌خاک‌ورزی MWD را افزایش داده و افزایش کود آلی باعث افزایش MWD در تمامی تیمارهای خاک‌ورزی گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد کود آلی (در دوره کوتاه‌مدت) بر ویژگی‌های منافذ و پایداری ساختمان خاک تحت خاک‌ورزی با گاوآهن برگردن‌دار و گاو‌آهن قلمی در این منطقه بود.

---

  خاک‌ورزی از جمله عوامل مدیریتی مهمی است که می‌تواند موجب تخریب یا بهبود ساختمان خاک شود. نوع ادوات خاک­ورزی و شکل چرخ ‌ها ی ماشین‌های کشاورزی موجب تغییر ساختمان خاک می‌ شود، لذا یک آزمایش مزرعه‌ای درمرکز تحقیقات کشاورزی همدان روی یک خاک Coarse Loamy Mixed Mesic Calcixerolic Xerocrepts جهت اندازه‌ گیری و بررسی اثرات خاک‌ورزی و تراکم ناشی از تردد چرخ ‌ها بر برخی از خصوصیات فیزیکی خاک انجام شد. تیمارها شامل دو روش خاک‌ورزی با گاوآهن برگردان‌دار و خاک‌ورزی حفاظتی (CP, MP) بود که با استفاده از سه تراکتور رایج در ایران [John Deer (J), Romany (R) and Massey Ferguson(MF)] اجرا شدند. محل تردد و بدون تردد از دیگر تیمارهای مورد بررسی در این تحقیق بودند. آزمایش به‌صورت کرت ‌ها ی خرد شده در قالب طرح بلوک ‌ها ی کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. نمونه ‌ها ی خاک در آخر فصل رشد گندم از محل تردد چرخ و محل بدون تردد از چهار لایه برداشت شد و از نظر چگالی ظاهری (BD) ، شاخص مخروطی (CI) و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها (MWD) مقایسه شدند. اثر هر دو روش خاک‌ورزی در روی BD در هیچ‌کدام از لایه‌ها معنی‌دار نبود، در حالی‌که، با افزایش عمق BD افزایش پیدا کرد. تردد چرخ‌ها موجب افزایش معنی‌دار BD نگردید، ولی با افزایش عمق اثر تراکم کاهش پیدا کرد. خاک‌ورزی حفاظتی به‌طور معمول، پایداری خاکدانه‌ها را افزایش داد که توسط MWD مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخص مخروطی روندی مشابه BD داشت، با این تفاوت که به دلیل حساسیت بیشتر CI در محل تردد در تیمار CP بیشتر از MP بود. ولی چنین تفاوتی در محل بدون تردد مشاهده نگردید. هم‌چنین CI در محل تردد نسبت به بدون تردد به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. تراکتور جان دیر در دو لایه اول و دوم موجب افزایش معنی‌دار CI نسبت به MF گردید، ولی بین تراکتور R و J تفاوتی مشاهده نگردید. شخم با گاوآهن قلمی MWD را در محل بدون تردد افزایش داد که در لایه چهارم معنی‌دار شد. تردد چرخ ‌ها موجب افزایش معنی‌ دار MWD در لایه دوم گردید و در دیگر لایه‌ها تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. در لایه سوم تراکتور رومانی موجب بهبود ساختمان خاک گردیده و MWD را به‌طور معنی‌داری افزایش داد. به‌طور کلی تراکتور رومانی موجب تخریب کمتر ساختمان خاک شده و روش‌های خاک‌ورزی بعضی از ویژگی‌های فیزیکی خاک را تغییر دادند.