پژوهش های خاک
سال:1398 | دوره:33 | شماره:1 الف |تعداد مقالات:13

بهبود ویژگی های خاک برای دستیابی به کشاورزی پایدار، مستلزم مدیریت صحیح بقایای گیاهی است. هدف از این تحقیق مقایسه تأثیر روش های خاک ورزی حفاظتی (کم خاک ورزی و بی خا ک ورزی) و اثر کاربرد سطوح بقایای گندم بر خصوصیات خاک و عملکرد ذرت دانه ای بود. تیمارهای خاک ورزی در سه سطح، کم خاک ورزی با دیسک، کم خاک ورزی با خاک ورز مرکب (چیزل پکر)، بی خاک ورزی و مدیریت بقایای گندم در چهار سطح، حذف بقایا از طریق سوزاندن (روش مرسوم)، حفظ 35، 75 و 100 درصد بقایا اعمال شد. آزمایش به صورت بلوک های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد، از نظر آماری دو تیمار کم خاک ورزی در یک گروه و بی خاک ورزی با میانگین عملکرددانه برابر 12370[H1] کیلوگرم در گروه دیگر قرار گرفتند. عملکرد دانه ذرت در روش کم خاک ورزی با چیزل پکر 635 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار بی خاک ورزی بیشتر بود. در دو روش کم خاک ورزی عملکرد تقریباً 5 درصد بیشتر از روش بی خاک ورزی شد. کربن آلی و پتاسیم خاک تحت تأثیر خاک ورزی و میزان بقایا قرار گرفت به طوری که تیمار سوزاندن بقایا در هر سه روش خاک ورزی، کمترین میزان کربن آلی و بیشترین فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک را به خود اختصاص داد. اثرمتقابل خاک ورزی و مدیریت بقایا در سال نشان داد که تیمار سوزاندن بقایای گندم در شرایط کم خاک ورزی در سال سوم بیشترین پتاسیم قابل جذب در خاک را داشته است. کربن آلی خاک در سال سوم آزمایش در سه تیمار حفظ بقایا نسبت به سال اول به ترتیب 13%، 19% و 19 درصد افزایش نشان داد، همچنین کم خاک ورزی با چیزل پکر در سال سوم آزمایش با حفظ 75 درصد بقایا، باعث افزایش 8 درصدی کربن آلی خاک گردید. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق توصیه می شود، برای منطقه مورد مطالعه از سوزاندن بقایا پرهیز شود و از روش های کم خاک ورزی و حفظ 75-35% بقایا در خاک استفاده شود.

یکی از مشکلات تولید کودهای میکروبی گرانوله از بین رفتن باکتری های در مرحله خشک کردن کود می باشد یکی از راهکارها برای حل این مشکل، بکارگیری باکتری های مقاوم به گرمامی باشد. در این تحقیق کارایی و اثربخشی کودهای میکروبی فسفاتی تهیه شده بر بستر پایه ﺧ ﺎ ک ﻓ ﺴ ﻔ ﺎ ت + ﮔ ﻮ ﮔ ﺮ د + باگاس، با بهره گیری از دو باکتری حل کننده فسفات مقاوم به گرما (باکتری هایRPS9 وRPS7) و یک باکتری غیرمقاوم به گرما (RPS4)بر گیاه ذرت (Zea mays L. ) رقم سینگل کراس 704 مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با در نظر گرفتن 7 تیمار شامل شاهد (بدون دادن کود میکروبی و کود شیمیایی)، تیمارهای کودی سوپرفسفات تریپل در دو سطح 50% و 100% (بر اساس توصیه کودی به ترتیب معادل 150 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، به همراه تیمارهای باکتریایی (RPS4، RPS7 و RPS9) در سه تکرار انجام شد. نتایج به دست آمده از آزمایش های گلخانه ای نشان داد که کاربرد کودهای میکروبی فسفاتی در گیاه ذرت، بر وزن تر و خشک کل گیاه، جذب فسفر بخش ریشه و بخش هوایی، تأثیر کاملاً معنی داری داشت. تیمار باکتریایی RPS4عملکرد مشابه تیمار سوپرفسفات تریپل 100% و تیمار RPS9 مشابه سوپرفسفات تریپل 50% داشتند. RPS7دارای عملکرد پایین تری نسبت به دو باکتری دیگر بود. از دو جدایه مقاوم به گرما که هر دو متعلق به گونهPantoea agglomerans و به تازگی جداسازی شده بودند، ظاهرا استفاده از RPS9 برای این منظور امیدبخش تر بود.

آزمون خاک نقش بسیار مهمی در مدیریت عناصر غذایی در فرایند تولید محصولات کشاورزی دارد. تفسیر نتایج آزمون خاک نیازمند تعیین حدود بحرانی عناصر غذایی در خاک های یک منطقه بوده و برای مناطق کشاورزی دیگر قابل استفاده نیست یا از دقت پائینی برخوردار است، لذا حد بحرانی بایستی در شرایط خاک های منطقه موردنظر تعیین و منظور شود تا آزمون خاک برای هر عنصر بتواند مبنای توصیه کودی قرار گیرد. لوبیا (. Phaseolus vulgaris L) با دارا بودن پروتئین بالا از محصولات مهم کشاورزی است که در استان مرکزی کشت می شود. با توجه به ضرورت تعیین معیار منطقه ای حد بحرانی، برای تفسیر نتایج آزمون فسفر در خاک های تحت کشت لوبیا و کمبود اطلاعات در این زمینه در استان مرکزی، این تحقیق انجام شد. 23 نمونه خاک سطحی(30-0سانتیمتر) با دامنه وسیع ازنظر غلظت فسفر قابل استفاده و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی از میان تعدادی از خاک های نمونه برداری شده مزارع استان انتخاب و پس از آماده سازی در گلخانه، لوبیا در آن ها کشت گردید. برای بررسی واکنش گیاه لوبیا نسبت به مصرف کود فسفر از دو سطح صفر و 50 میلی گرم فسفر خالص در کیلوگرم خاک از منبع پتاسیم هیدروژن مونو فسفات در این آزمایش استفاده گردید. آزمایش گلخانه ای در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار به اجرا درآمد. پس از اتمام دوره رویشی، گیاهان برداشت شد و پاسخ های گیاهی شامل، وزن ماده خشک، غلظت و جذب کل فسفر و رشد نسبی تعیین شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثرات اصلی و بر همکنش خاک و کود فسفر، در سطح احتمال یک درصد بر روی وزن ماده خشک، غلظت و جذب کل فسفر معنی دار بود. نتایج مقایسه میانگین مصرف کود اثر معنی داری بر پاسخ های گیاهی نشان داد. با استفاده از روش تصویری کیت و نلسون حد بحرانی فسفر (با روش اولسن) 13 میلی گرم بر کیلوگرم خاک به دست آمد. وزن ماده خشک با مقدار فسفر قابل استفاده و کربن آلی خاک همبستگی مثبت و معنی داری داشت. جذب کل فسفر گیاه با فسفر قابل استفاده (**554/0 r =)، قابلیت هدایت الکتریکی (*505/0r =)، شن (*413/0 r =) و کربن آلی خاک (*620/0 r =) همبستگی مثبت و معنی دار و با رس همبستگی منفی و معنی داری (*448/0-r =) داشت.

قارچ های میکوریزی از جمله ریزجاندارنی هستند که موجب افزایش توانایی گیاه میزبان در جذب فسفر و عناصر معدنی از خاک، بخصوص از منابع غیر قابل دسترس آن ها می شوند. هورمون های رشد نیز با تأثیر بر گسترش ریشه زایی می توانند بر رشد و جذب مواد غذایی مؤثر باشند. لذا مطالعه حاضر با هدف بررسی تأثیر هورمون های رشد و قارچ های میکوریزی بر عملکرد و غلظت عناصر غذایی پر مصرف گیاه سیب زمینی رقم فونتانه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک کامل تصادفی در گلخانه به اجرا درآمد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح هورمون رشد (بدون هورمون (شاهد)، جیبرلیک اسید (GA)، ایندول استیک اسید (IAA) و نفتالین استیک اسید (NAA)) و چهار سطح قارچ میکوریزی (بدون تلقیح قارچ (شاهد)، تلقیح با قارچ فونلیفورمیس موسه آ، تلقیح با قارچ رایزوفاگوس اینترارادیسز و تلقیح با مخلوط دو قارچ بود. نتایج حاصل نشان داد که کاربرد هورمون های رشد و قارچ های میکوریزی تأثیر معنی داری بر عملکرد تر، درصد ماده خشک و متوسط قطر غده و نیز غلظت نیتروژن، فسفر و پتاسیم غده داشت. بیش ترین عملکرد تر، درصد ماده خشک و غلظت نیتروژن غده در تیمار تلقیح شده با مخلوط دو قارچ + GA، بیش ترین مقدار متوسط قطر غده و غلظت پتاسیم غده در تیمار تلقیح شده با قارچ فونلیفورمیس موسه آ + GA و بیش ترین غلظت فسفر غده در تیمار تلقیح شده با رایزوفاگوس اینترارادیسز + NAA اندازه گیری شد. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که کاربرد توأم قارچ میکوریزی و هورمون رشد بیش ترین تأثیر را در افزایش عملکرد و غلظت عناصر پر مصرف غده سیب زمینی داشت.

تنش شوری یکی از اساسی ترین مشکلات بخش کشاورزی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک دنیا می باشد. به منظور بررسی واکنش به شوری ارقام جو، پنبه، کلزا و سورگوم علوفه ای، یکسری آزمایشات در مزرعه تحقیقاتی شوری صدوق وابسته به مرکز ملی تحقیقات شوری واقع در یزد انجام گردید. گونه های مورد بررسی شامل جو(ژنوتیپ های رودشت، افضل، لاین 1 و لاین 4)، پنبه(سای اکرا، بختگان و ورامین)، کلزا (Hyola 401 Hyola420، Rindow، Zarfam، SLM، Sarigol، Talent، Option500، Option501، RGS، Opera، Elite، Mozart، CV. Star، CV. Roby، SYN، Milena، Okapi و GoldRush) و سورگوم علوفه ای (KFS1، KFS2، KFS3، KFS4، اسپیدفید، شوگرگریز، جامبو و نکتار) بودند که به مدت 2 سال تحت تیمارهای مختلف شوری آب آبیاری (2 تا 14 دسی زیمنس بر متر) قرار گرفتند. نتایج بررسی آزمایشات نشان داد که از لحاظ میزان تحمل به شوری، تفاوت زیادی بین گونه ها و درون گونه ها وجود دارد. بطورکلی در این آزمایش از لحاظ تحمل به شوری، گونه های جو و پنبه به ترتیب دارای شاخص تحمل به شوری (ST-index) 7/18 و 8/13 بودند. مقدار شوری عصاره اشباع خاک در 50 درصد کاهش عملکرد (C50) برای گونه های فوق به ترتیب 0/18 و 6/12 دسی زیمنس بر متر برآورد گردید. بر اساس معادله دو خطی، گیاه جو و پنبه به ترتیب دارای آستانه تحمل به شوری 6/3 و 6/4 دسی زیمنس بر متر بودند و شیب کاهش عملکرد پس از نقطه آستانه برای این گونه ها نیز به ترتیب6/3 و 7/5 درصد برآورد گردید. در این بررسی متحمل ترین ارقام نسبت به تنش شوری در بین ارقام مورد بررسی برای جو رقم رودشت، برای پنبه رقم سای اکرا، برای کلزا ارقام Hyola420، Hyola401، Option501، Mozart و RGS و برای سورگوم علوفه ای رقم اسپیدفید و لاین KFS3 بود. گفتنی است که برای انتخاب ارقام متحمل به شوری لازم است تا علاوه بر آستانه شوری، به پارامترهای دیگر از جمله عملکرد واقعی، شاخص STI و Tol نیز توجه داشت.

سمیّت بٌر یک اختلال تغذیه ای است که رشد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک در سراسر دنیا را کاهش می دهد. با توجه به خشکسالی های اخیر در استان هرمزگان، سمیّت بٌر به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. سمیّت بٌر در خاک و گیاه، اغلب به علت فراوانی بٌر در آب آبیاری است که سبب تجمع این عنصر در خاک و در نهایت در گیاه می شود. یکی از روش های عملی برای تعدیل سمیّت بور، کاربرد عناصری همچون سیلیسیوم در محیط رشد گیاه است. در این راستا پژوهشی، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با شش سطح بٌر (0، 5، 10، 20، 40، 80 میلی گرم بور در کیلوگرم خاک) از منبعH3BO3 و چهار سطح سیلیسیوم (0، 70، 140، 280 میلی گرم سیلیسیوم درکیلوگرم خاک) از منبع Na2Si3O7 در چهار تکرار برروی دانهال های انبه در ایستگاه تحقیقات میناب انجام گرفت. هفت ماه پس از کاشت، دانهال ها برداشت و عناصر B, Si, N, P, K, Ca, Mg در گیاه اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد میانگین غلظت بٌر در برگ با کاربرد بٌر در بالاترین سطح، 4/2 برابر ساقه و 1/2 برابر ریشه بود. با افزایش سطوح کاربردی بٌر غلظت نیتروژن در برگ و ریشه به ترتیب 8/11 و 2/4 درصد کاهش و در ساقه 9/6 درصد افزایش داشت. در سطح بالای کاربرد بٌر با افزایش کاربرد سیلیسیوم، غلظت فسفر برگ روند صعودی را نشان داد. غلظت پتاسیم در برگ انبه با افزایش سطوح کاربردی بٌر و سیلیسیوم افزایش نشان داد ولی در ساقه و ریشه روند کاهشی دنبال شد. تأثیر برهمکنش بور و سیلیسیوم در سطوح پایین بٌر بر غلظت کلسیم روندی کاهشی و در سطوح بالای کاربرد بٌر روندی افزایشی داشت؛ درحالی که تأثیر برهمکنش آنها بر غلظت منیزیم گیاه دارای روندی کاهشی بود. بطور کلی کاربرد بٌر باعث شد غلظت عناصر نیتروژن، فسفر و منیزیم در برگ نهال انبه کاهش و غلظت پتاسیم و کلسیم افزایش یابد. اگر چه با کاربرد سیلیسیوم تغییرات چشمگیری مشاهده نشد.

استفاده از کود های نیتروژن در خاک اقدامی مؤثر برای بهبود عملکرد محصول به شمار می رود، اما کاربرد غیر اصولی آن می تواند منتج به هدررفت نیتروژن شود که هم از نظر اقتصادی و هم از نظر آلودگی محیط زیست حائز اهمیت است. بنابراین یکی از دغدغه های اصلی یافتن روش هایی برای استفاده مؤثر از کود های نیتروژن است. تحقیقات در خصوص اثرات کاربرد همزمان بیوچار، بقایا و کود نیتروژن بر رشد و ترکیبات شیمیایی گیاهان و به ویژه کارایی استفاده از نیتروژن در خاک های آهکی بسیار محدود است. درمطالعه حاضر یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با فاکتور اوره در سه سطح (0، 100 و 200 میلی گرم نیتروژن بر کیلوگرم خاک)، فاکتور بیوچار/ بقایا در 4 سطح (0، 2% بیوچار، 2% بقایای گیاهی و 2% بیوچار + بقایای گیاهی) با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان دادکه بیوچار و بقایای گیاهی اثر مثبتی بر کارایی استفاده از نیتروژن بؤیژه در سطح 100 میلی گرم نیتروژن در کیلوگرم خاک دارند. بیوچار غلظت و جذب نیتروژن و فسفر گیاه را نسبت به شاهد افزایش داد اما بر جذب آهن، منگنز، مس و روی اثر معنی داری نداشت. همچنین نتایج بیانگر آن است که کاربرد همزمان بیوچارو بقایا با اوره به طور معنی داری وزن تر و وزن خشک گیاه اسفناج را افزایش می دهد. نظر به اینکهکاربرد بقایا و بیوچاراثرات مطلوبی بر پاسخ های گیاهی و همچنین بهبود کارایی مصرف نیتروژن داشته، شایسته است در برنامه ریزی توصیه کودی مزارع به استفاده از چنین موادی توجه بیشتری شود. البته لازم است به منظور تایید نتایج آزمایش حاضر و قبل از هر گونه توصیه ای بررسی-های کافی در شرایط مزرعه نیز انجام شود.

به منظور شناسایی مناطق مستعد برای گیاه، ایجاد یک سامانه پشتیبانی تصمیم گیری تناسب اراضی ضروری است. هدف از این پژوهش، توسعه یک سامانه ارزیابی تناسب اراضی بر اساس چارچوب فائو، با تعدادی از تغییرات لازم به منظور مطابقت با شرایط محلی بود. برای این منظور یک مدل با قابلیت-های GIS ساخته شد و با استفاده از زبان برنامه نویسی ویژوال بیسیک با تابع مدل سازی ترکیب گردید. مدل توسعه یافته بر اساس یک ساختار فرآیند تحلیل سلسله مراتبی عمل می کند. برای راستی آزمایی مدل، تعداد 60 خاکرخ در منطقه ای به وسعت 3200 هکتار در منطقه آمل واقع در استان مازندران انتخاب گردید. چهارده ویژگی اراضی بر اساس نیازهای برنج و شرایط اقلیمی منطقه انتخاب و مقادیر آستانه آن ها مشخص و نهایتاً در 8 کیفیت اراضی گروه بندی شد. نتایج آزمون F بین شاخص های اراضی محاسبه شده با روش فائو و سامانه پشتیبانی اختلاف معنی داری در سطح احتمال 5 درصد نشان نداد. همچنین ضرایب تبیین محاسبه شده بین شاخص اراضی و تولید واقعی برای روش فائو و سامانه پشتیبانی به ترتیب 77/0 و 85/0 به دست آمدند. از طرفی عملگر ترکیب نشان داد که درصد همپوشانی نقشه تناسب اراضی با نقشه تولید واقعی برای روش های فائو و سامانه پشتیبانی به ترتیب 86 و 4/95 درصد است. لذا روش سامانه پشتیبانی به دلیل استفاده از کیفیت های اراضی و در نظرگیری شرایط منطقه ای نتایج مناسب تری ارائه می کند. نهایتاً می توان چنین اظهار نظر کرد که سامانه پشتیبانی تصمیم گیری می تواند به عنوان یک ابزار پشتیبانی، کشاورزان و کارشناسان را یاری نماید.

خاک های سدیمی به طور وسیعی در مناطق خشک و نیمه خشک گسترش یافته اند. برای اینکه اراضی سدیمی بتوانند مورد استفاده کشاورزی قرار بگیرند باید ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نامطلوب آن ها اصلاح گردد. به منظور بررسی اثر گچ (صفر، 50 و 100 درصد نیاز گچی) به تنهایی و توأم با کاربرد مواد آلی از منابع مختلف (بدون بقایا، بقایای گیاه یونجه، ضایعات میوه خرما، بقایای گیاه ذرت و خاک اره) به میزان 5/1 و 3 درصد کربن آلی بر ویژگی های یک خاک سدیمی، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 27 تیمار و 3 تکرار به اجرا درآمد. پس از اعمال تیمارها، هر 15روز یکبار به مدت دو ماه درصد سدیم تبادلی، نسبت جذب سدیم، pH، رس قابل انتشار اندازه گیری شد. سپس در پایان زمان خوابانیدن، خاک مورد آبشویی گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش زمان خوابانیدن ویژگی های شیمیایی خاک بهبود یافت. قبل از آبشویی تیمار گچ به میزان 100 درصد نیاز گچی و بدون کربن آلی مصرفی دارای بیشترین تأثیر در کاهش نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی و رس قابل انتشار بود. بیشترین مقدار تنفس میکروبی نیز از مصرف 3 درصد کربن آلی از منبع ضایعات میوه خرما بدون گچ مصرفی حاصل شد. مواد آلی قبل از آبشویی باعت ایجاد ویژگی های شیمیایی نامناسباز قبیل افزایش درصد سدیم تبادلی، نسبت جذب سدیم، و رس قابل انتشار در خاک سدیمی شد. پس از آبشویی، در همه تیمارها، pH، نسبت جذب سدیم، درصد سدیم تبادلی و رس قابل انتشار و هدایت هیدرولیکی کاهش یافت. تیمار3 درصد کربن آلی از منبع ضایعات میوه خرما به همراه گچ به مقدار 100 درصد نیازگچی مؤثرترین تیمار برای اصلاح خاک سدیمی مورد مطالعه در این پژوهش بود. مواد آلی و گچ زمانی بیشترین تأثیر را در اصلاح خاک سدیمی داشتند که پس از خوابانیدن خاک به مدت 2 ماه، آبشویی صورت گرفت.

در پژوهش حاضر، اثر کیفیت آب بر مقدار نگهداشت رطوبت خاک، ساختمان خاک و هدایت هیدرولیکی خاک در دو بافت متفاوت بررسی شد. نمونه های دست نخورده خاک از دو بافت لوم شنی و لوم رسی با استفاده از 6 تیمار کیفیت آب آبیاری شامل ترکیبی از 2 سطح شوری EC)= 2/0 و 10دسی زیمنس بر متر) و 3 سطح سدیمی(SAR= 1، 5 و 12) پنج دوره تر و خشک را گذراندند. مقدار رطوبت نمونه های خاک در مکش های ماتریک 0، 10، 20، 40 و 60 سانتی-متر در دستگاه جعبه شن و مکش های ماتریک 100، 300، 1000، 2000، 4000 و 15000 سانتی متر در دستگاه صفحات فشاری اندازه گیری شد. مدل ونگنوختن-معلم بر مقدار رطوبت اندازه گیری شده، برازش داده شد سپس با استفاده از پارامترهای مدل برازش شده، رطوبت نقطه عطف (θ INFL) و شاخص دکستر (S) محاسبه شدند. تخلخل درشت، تخلخل میانه، تخلخل ریز خاک و آب قابل استفاده خاک برای گیاه (AWC100و AWC300) محاسبه و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک نیز در نمونه های دست نخورده خاک اندازه گیری شد. پژوهش حاضر در قالب طرح کاملاً تصادفی و در 3 تکرار بود. نتایج نشان داد که افزایش EC، سبب هم آوری ذرات خاک شد، به طوری که برخی منافذ جدید را در خاک ایجاد کرد و در نتیجه ظرفیت نگهداشت آب افزایش یافت. افزایش SAR سبب پراکنش ذرات ریز خاک گردید ولی با تبدیل برخی منافذ درشت و متوسط به منافذ ریز، مقدار آب نگهداری شده در مکش های ماتریک بالا افزایش یافت؛ اما مقدار آب قابل استفاده خاک برای گیاه تغییرات معنی داری نشان نداد. همچنین افزایش شوری موجب افزایش رطوبت در تمام مکش ها گردید و بیشترین مقدار رطوبت نقطه عطف در شوری dS m-1 10 بدست آمد. افزایش SAR و کاهش شوری خاکEC) ) به طور مستقیم با کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع مرتبط بود. شاخص دکستر (S) با افزایش سدیم کاهش یافت، که بیانگر کاهش کیفیت فیزیکی خاک بود.