Effects of Rye and Common Vetch Cover Crops as Pure and Mixed on Soil Physicochemical Characteristics

Document Type : Research Paper

Authors

Abstract

Abstract
Soil conservation and the improvement of characteristics are the most important aims of sustainable agriculture. The cover crop planting during fallow can be beneficial in order to achieve these aims. Therefore, this study was conducted in order to investigate the effects of rye (Secale cereale L.)and common vetch (Vicia sativa L.) cover crops planted as pure and mixed on soil physicochemical characteristics during the 2011-2012 growing season at the Agricultural Research Farm of Razi University, Kermanshah, Iran. The experiment was a split plot in time based on a randomized complete block design with three replications. Three cover crop treatments including rye (Secale cereale L.), common vetch (Vicia sativa L.) and mixed (rye + common vetch) and two incorporation date (March and April) were considered. Control plot (without cover crop) was also included in each block. Results indicated that the presence of cover crops significantly reduced soil nitrate content as compared with control and rye showed a higher reducing effect. The presence of cover crops until March led to a significant reduction in soil electrical conductivitycompared to control. In comparison between the two incorporation times, the April incorporated treatments showed lower organic matter persentage and higher electrical conductivity. Soil physical characteristics were not influenced by the type of the cover crop treatments, but the presence of cover crops until April reduced soil porosity percentage.
 

Keywords


مقدمه

کشاورزی رایج محیط زیست را در مقیاس جهانی ویران کرده، سبب کاهش تنوع زیستی و اختلال در بوم­سازگان­های طبیعی شده و منابع طبیعی را به مخاطره انداخته است(میرزایی تالاردشتی و همکاران 1388). کشاورزی پایدار در راستای تولید پایدار کشاورزی گام بر می­دارد و مدیریت خاک یکی از اجزای اصلی این نوع کشاورزی است (مرادی و همکاران 1390)، زیرا خاک از جمله منابع دیر تجدیدپذیر در کشاورزی است و از دست دادن این منبع آسیب بزرگی را به اهداف کشاورزی پایدار وارد می­کند. همچنین کیفیت خاک از مهمترین عوامل مورد بررسی در ارزیابی مدیریت خاک و پایداری مجموعه زیستی آن به شمار می­آید (دوران و پارکین 1994). بنابراین­، یکی از دروازه­های ورود به کشاورزی پایدار توجه به بستر کشاورزی یعنی همان خاک می­باشد. نیاز بیشتر به تولیدات کشاورزی و فشار بر کشتزارها موجب شد تا خاک دچار کمبود ماده آلی و عناصر شود (تقواییان و همکاران 1386).

 شاخص­های کیفیت خاک در یک اکوسیستم زراعی دربرگیرنده تعداد زیادی از پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک هستند (مله و کراولی 2008) که ظرفیت یک خاک جهت حمایت از تولید گیاهان و ارائه سرویس های زیست محیطی را تعیین می کنند (ارشد و مارتین 2002). یکی از مهم ترین پارامترهای ارزیابی کیفیت خاک، محتوای ماده آلی آن است. ویل و مگدوف (2004) نشان دادند که ویژگی های مرتبط با ماده آلی خاک شاخص های مهمی از کیفیت خاک به شمار می روند. ماده آلی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده­ی خاک است که بسیاری از کارکردهای خاک به آن وابسته است (اسپارلینگ و همکاران 2006) و به دلیل این که بر ویژگی­های شیمیایی، فیزیکی، زیستی و فرایندهای خاک تاثیر می­گذارد، یکی از شاخص­های مهم کیفیت خاک به شمار می­آید (اسپاسینی و همکاران 2004). ویژگی­های شیمیایی خاک می­تواند تحت تاثیر محتوای مواد آلی آن قرار گیرد. عمده­ترین این ویژگی­ها مقدار کربن آلی، گنجایش تبادل کاتیونی[1]، هدایت الکتریکی[2]، pHو میزان عناصر غذایی هستند. شاید بتوان گفت اصلی­ترین ویژگی همان کربن آلی است که با استفاده از آن، میزان ماده آلی خاک برآورد می­شود. عنوان شده که کربن آلی از طریق تاثیر بر pH، میزان ماده غذایی، رطوبت و نفوذپذیری خاک بر پوشش گیاهی موثر است (آقامحسنی فشمی و همکاران 1378). ویژگی­های فیزیکی خاک نیز می­تواند تحت تاثیر ماده آلی قرار گیرد. برخی عوامل فیزیکی مرتبط با باروری خاک شامل عمق، انتقال آب و هوا در درون خاک، انتقال آب به درون گیاه و میزاننفوذپذیری خاک هستند (طباطبایی کلور و کیانی 1385). این عوامل متاثر از ویژگی­هایی همچون بافت، ساختمان و لایه­بندی خاک، چگالی، نفوذپذیری، تخلخل و پراکنش آن می­باشند و ماده آلی می­تواند در دگرگون کردن این ویژگی­ها کارامد باشد.

گیاهان پوششی به آن دسته از گیاهان زراعی گفته می شود که اغلب در فاصله زمانی بین دو زراعت اصلی کاشته شده و اهداف متنوعی را تأمین می کنند. این گیاهان از اثرات قابل توجهی بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی برخوردار هستند. بررسی ها نشان داده­اند که مدیریت خاک از طریق گیاهان پوششی می تواند به افزایش ماده آلی خاک منجر شود (استینورث و بلینا 2008، اسمیت و همکاران 2008، راموس و همکاران 2010).مک دانیل و همکاران (2014) عنوان کردند که گیاهان پوششی با افزایش کربن، نیتروژن و بیوماس میکروبی خاک، کیفیت و باروری خاک را حفظ کرده و می­توانند به پایداری اکوسیستم های کشاورزی کمک نمایند.

ریبرگ-هورتون و همکاران (2012) گزارش کردند که کاشت گیاهان پوششی نقش مهمی در حفاظت خاک در برابر فرسایش و هدررفت عناصر غذایی از آن دارد. روزا و همکاران (2012) نیز بیان کردند که کاشت گیاهان پوششی در زمستان به دلیل تأثیر مکانیکی ریشه ها وترشح مواد چسبنده از آن ها می تواند به تجمع خاکدانه ها و بهبود ساختار خاک منجر شود. سایر پژوهشگران نیز عنوان کرده اند که کاربرد گیاهان پوششی از تخریب ساختار خاک و فرسایش آن جلوگیری کرده و تردد پذیری خاک نسبت به ماشین آلات را بهبود می بخشد (راموس و همکاران 2010، ویرتو و همکاران 2012). افزایش نفوذ پذیری خاک نسبت به آب یکی دیگر از پیامدهای مثبت گیاهان پوششی است. این امر ناشی از بهبود ثبات خاکدانه ها توسط این گیاهان و درنتیجه جلوگیری از تشکیل سله در سطح خاک (گومز و همکاران 2009، دیورر و همکاران 2009)، حفاظت خاک از برخورد مستقیم قطرات باران با آن و نیز افزایش تعداد خلل و فرج های موجود در خاک می باشد (دیورر و همکاران 2009) که به افزایش میزان نفوذپذیری خاک و کاهش رواناب منجر می شود (کلته و همکاران 2005، گومز و همکاران 2009). در یک آزمایش، کاربرد گیاهان پوششی در یک منطقه مدیترانه ای به بهبود ساختار خاک، افزایش خلل و فرج آن، بهبود نفوذپذیری خاک نسبت به آب و کاهش فشردگی خاک منجر شد (لینارس و همکاران 2014).

کاربرد گیاهان پوششی به ویژه از تیره غلات می تواند به طور کارآمدی عناصر غذایی باقی مانده در خاک را جذب کند (کو و یلوم 2002) و درنتیجه نقش به­سزایی را در کاهش آبشویی نیترات ایفا نماید. در یک آزمایش، محتوای نیترات خاک در تیمار شاهد (بدون گیاه پوششی) در مقایسه با تیمارهای دارای گیاه پوششی به طور معنی داری بیشتر بود که این امر به جذب نیترات توسط این گیاهان نسبت داده شد (کوپینا و همکاران 2011). در مقابل، کاشت لگوم های پوششی به دلیل توانایی تثبیت نیتروژن جوی در تقویت خاک از نظر این عنصر مؤثر است. با وجود این، بر اساس نظر اسنپ و همکاران (2005) کاشت ترکیبی از گیاهان پوششی لگوم و غله می تواند از مزایای بیشتری در یک محدوده گسترده از آشیان های اکولوژیک برخوردار باشد. ساینجو و سینگ (2001) نیز عنوان کردند که کاشت توأم یک لگوم و یک غله به عنوان گیاهان پوششی موجب افزایش بیوماس گیاهی در زیر و بالای خاک و نیز افزایش محتوای نیتروژن و کربن اضافه شده به خاک می شود و در مقایسه با تک کشتی هر یک از این گیاهان، نقش بیشتری در بهبود کیفیت خاک و حاصلخیزی آن دارد.با توجه به این­که بسیاری از زمین­های کشاورزی در غرب کشور به­ویژه در طول پاییز و زمستان به آیش گذاشته می­شود و این روش  از اثرات نامطلوبی بر جنبه­های مختلف حاصلخیزی خاک برخوردار است، درپژوهش حاضر سعی شد تا تاثیر کاشت پاییزه چاودار(Secale cereale L.)و ماشک معمولی (Vicia sativa L.) به عنوان گیاهان پوششی به صورت خالص و درهم و حضور آن ها تا دو تاریخ متفاوت (اسفند و فروردین ماه) بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد بررسی قرار گیرد.

 

مواد و روش ها

این آزمایش در سال زراعی 91-1390 در کشتزار پژوهشی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی کرمانشاه انجام شد. مقدار نسبی ذرات شن، سیلت و رس موجود در خاک محل آزمایش به ترتیب 24، 41 و 35 درصد بود. آزمایش به صورت اسپلیت پلات در زمان با سه تکرار و بر پایه­ی طرح بلوک­های کامل تصادفی اجرا شد. تیمار­ها شامل نوع گیاه پوششی کشت شده (چاودار، ماشک معمولی و مخلوط با نسبت برابر از هر گونه) و تاریخ برگرداندن گیاهان پوششی به خاک (25 اسفند ماه 1390 و 25 فروردین ماه1391) بود. در هر تکرار یک کرت شاهد که در آن هیچ نوع گیاه پوششی کشت نشد، نیز در نظر گرفته شد. برای چاودار 120 و ماشک 50  کیلوگرم در هکتار بذر مصرف گردید. بذرها در تاریخ 20 آبان ماه 1390 به صورت دست­پاش کشت و با شن­کش با خاک آمیخته شدند. بارندگی نیز در اواخر آبان رخ داد. از هیچ گونه نهاده­ای از قبیل قارچ­کش و کود بهره گرفته نشد و آبیاری نیز انجام نگرفت. با فرارسیدن تاریخ­های برگرداندن، کرت­ها با گاوآهن برگردان­دار درعمق حدود 15 سانتیمتری، زیر خاک شدند.

برای کلیه ویژگی­های مورد بررسی، نمونه­برداری­ها از تمام کرت­ها درست پیش از هر یک از تاریخ های برگرداندن­صورت گرفت. برای نمونه­برداری از چهار جای هر کرت به صورت تصادفی از ستون خاک صفر تا 20 سانتی­متری نمونه برداشته شد و با درآمیختن نمونه­های هر کرت یک نمونه­ی یکنواخت برای انتقال به آزمایشگاه تهیه شد. در آزمایشگاه خاک، نمونه­هاپس از هواخشک شدن کوبیده و از الک دو میلی­متری گذرانده شدند تا نمونه­های مورد نیاز از آن­ها برداشته شود. همچنین هنگام کاشت نیز برای تعیین ویژگی­های خاک، از چند جای زمین آزمایشی نمونه­هایی برداشته و با هم آمیخته شدند  تا ارزیابی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک بر روی آن­ها انجام گیرد.

در تعیین pH­ خاک، از عصاره­ی 1:1 خاک بهره گرفته شد. پس از کالیبره کردن دستگاه سنجنده­ی pH (مدل BP-11 ساخت شرکت  Sartorius)، اندازه­گیری pH انجام شد (جعفری حقیقی 1382). اندازه­گیری کربن آلی خاک به روش والکلی بلک انجام شد (جعفری حقیقی 1382). سپس با به دست آمدن درصد کربن آلی و ضرب آن در عدد 724/1، درصد ماده­ی آلی خاک تعیین شد (فتحی 1378). برای اندازه­گیری درصد نیترژن نیتراتی خاک از کیت نیتراتی بهره­گرفته شد. اندازه­گیری توسط این کیت مبتنی بر روش رنگ سنجی بود. برای تعیین هدایت الکتریکی نیز از عصاره­ی تهیه شده برای pH بهره گرفته شد. این اندازه­گیری با دستگاه سنجنده­ی هدایت الکتریکی (مدل LF197ساخت شرکت WTW) انجام گرفت.

برای ارزیابی چسبندگی خاک، نمونه­های خاک توزین و سپس در آون با دمای 105 درجه سانتی­گراد نهاده شدند تا آب خود را از دست بدهند. پس از این کار توده­­های خشک شده باز هم وزن شدند. با داشتن این وزن­ها و جایگذاری در رابطه­ی 1، درصد چسبندگی خاک به دست آمد(اردکانی و همکاران 1386):

 

]1[

100×

وزن آب از دست رفته

= درصد چسبندگی

وزن خاک خشک شده در آون

 

 

 

 

 

 

به منظور تعیین درصد تخلخل خاک از رابطه­ی 2 استفاده گردید. گفتنی است که چگالی حقیقی خاک 65/2 در نظر گرفته شد (اردکانی و همکاران 1386):

]2[

100×

چگالی ظاهری – 65/2

= درصد تخلخل

65/2

 

برای اندازه­گیری گنجایش زراعی نیز هر نمونه در یک الک که کف آن متخلخل بود، ریخته و توزین شد. سپس الک به مدت 10 ساعت در ظرفی که کف آن به بلندای چند سانتی­متر از آب پر شده بود، قرارداده شد. پس از این مدت در یک سطح افقی، به مدت 40 ساعت گذاشته شد تا آب ثقلی آن بیرون رود. سپس، با استفاده از رابطه­ی 3، درصد رطوبت گنجایش زراعی به دست آمد (اردکانی و همکاران 1386):

 

]3[

100×

      وزن خاک خشک- وزن خاک خیس

= گنجایش زراعی

                  وزن خاک خشک

 

 

 

 

 

در اندازه­گیری  نفوذپذیری خاک از روش چاهک وارونه استفاده شد وبا بهره­گیری از رابطه­ی 4 ضریب هدایت هیدرولیکی (k) خاک برحسب میلی­متر بر دقیقه محاسبه شد (علیزاده 1387ب):

 

]4[

1.15 log(h0+r/2)- log(ht+r/2)

= k

r

 

 

 

در این رابطه، r شعاع چاهک، h0 بلندای آب در زمان نخست و ht بلندای آب در زمان دوم است.

در پایان آزمایش، نرمال بودن توزیع داده­ها با بهره­گیری از آزمون کلموگروف اسمیرنوف و از طریق نرم­افزار SPSS سنجیده شد. پس از حصول اطمینان از توزیع نرمال داده­ها، با بهره­گیری از نرم­افزار SAS تجزیه­های آماری انجام شد. سنجش میانگین­ها نیز با روش دانکن و در سطح احتمال 5 درصد صورت گرفت.

 

نتایج و بحث

ویژگی­های شیمیایی خاک

ماده آلی

نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر زمان برگرداندن بر ماده­ی آلی خاک معنی­دار بود (جدول 1). به این صورت که ماده­ی آلی خاک از 94/1 به 68/1 درصد، در طی یک ماه فاصله بین دو زمان برگرداندن کاهش یافت (جدول 3). با توجه به بیلان ماده­ی آلی، مهم­ترین راه بالا رفتن چشمگیر آن در خاک، افزودن ماده­ی آلی به خاک و از راه­های کاهش آن، آبشویی، فرسایش و معدنی شدن است (آقامحسنی فشمی و همکاران 1378). بنابراین، می­توان انتظار داشت که با گذشت زمان در صورت افزوده نشدن ماده­ی آلی و نیز آبشویی مستمر در پی بارندگی­های اواخر زمستان و اوایل بهار و فرایند معدنی شدن، کاهش پیوسته­ی ماده­ی آلی در خاک رخ دهد. اما اگر سرعت کاهش به صورتی باشد که در این آزمایش رخ داده یعنی به میزان حدود 13 درصد، باید انتظار حذف کل ماده­ی آلی را در مدت هشت ماه داشت که چنین موضوعی­ بعید به نظر می­رسد، بدین ترتیب که فقیرترین خاک­های زراعی نیز درصدی جزیی ماده­ی آلی در خود دارند. یکی از دلایل این امر، پایداری پلی­ساکاریدهای هوموسی در برابر تجزیه­ی تند، فرسایش و آبشویی است. گفته شده است که 20 تا 25 درصد از مواد آلی خاک را اغلب کربوهیدرات­های پلی­ساکاریدی می­سازند (چشایر 1979). بنابراین، می­توان انتظار داشت که نزدیک به 20 درصد از کل ماده­ی آلی خاک بتواند برای مدت بسیار بیشتری در خاک باقی بماند. اما شاید دلیل دیگر، یکسان نبودن سرعت کاهش در تمام ماه­های سال و شرایط گوناگون باشد. در آزمایش کنونی با توجه به این که در طی دوره ای که این کاهش رخ داده، گیاهان پوششی درحال رشد تند بوده و افزایش نزدیک به 200 درصدی زیتوده داشته ­اند (داده­ها نشان داده نشده اند)، می­توان این کاهش سریع در ماده آلی خاک  را به این موضوع نسبت داد، زیرا افزایش رشد ریشه و فعالیت آن می­تواند سبب افزایش فعالیت قارچ­ها و باکتری­های خاک شده و تجزیه­ی مواد آلی را تشدید­ کند. بالدوین و میشل (2000)عنوان کردند که کربن آلی پیش­ماده­ی اصلی برای ریزجانداران خاک است. علاوه بر آن، بهبود فعالیت ریزجانداران خاک می­تواند در پی بهبود تهویه در ناحیه­ی ریشه­ای گیاه هم باشد.

 

نیترات

یکی دیگر از ویژگی­های مهم خاک که در کشاورزی بوم­شناخت نیز اهمیت دارد، میزان نیترا ت آن است. در این بررسی، اختلاف معنی­دار (در سطح احتمال 1 درصد) از نظر این صفت در بین تیمارهای پوششی دیده شد (جدول 1). بیشترین میزان نیترات در تیمار شاهد (بدون گیاه پوششی) بود و پس از آن به ترتیب تیمارهای ماشک، درهم و چاودار قرار داشتند (جدول 2). این یافته­ها مورد انتظار است، زیرا چاودار به عنوان مصرف کننده­ی نیتروژن و ماشک تثبیت کننده­ی آن می­توانند، اثراتی متفاوت بر میزان نیترات خاک بگذارند. در بیلان نیترات خاک دو عامل مهم نیتریفیکاسیون و آبشویی موثرند. با این­که یک گیاه شکل­های گوناگونی از نیتروژن را می­تواند جذب کند (سوری و همکاران 1390)، اما نیترات شکل غالب آن­هاست. بنابراین، نیتریفیکاسیون از مهم­ترین فرایندهای تامین نیتروژن مورد نیاز گیاه می­باشد.

 

 

جدول 1- نتایج تجزیه واریانس ویژگی­های شیمیایی خاک تحت تاثیر نوع گیاهان پوششی و زمان برگرداندن آن ها

میانگین مربعات

درجه آزادی

منابع تغییر

 

هدایت الکتریکی

نیترات

ماده آلی

pH

 

 

15/0 ns

79/1 ns

05/0 ns

02/0 ns

2

تکرار (R)

*46/0

**49/209

004/0 ns

*1/0

3

نوع گیاه پوششی (A)

05/0

07/1

09/0

01/0

6

خطای  A

**77/3

04/12 ns

*4/0

04/0 ns

1

تاریخ برگرداندن (B)

04/0 ns

79/0 ns

15/0 ns

02/0 ns

2

R×B

006/0 ns

82/7 ns

0002/0 ns

04/0 ns

3

A×B

03/0

4/2

06/0

07/0

6

خطای  B

94/6

9/10

39/13

29/3

-

ضریب تغییرات (درصد)

                 

 

               ns، * و **: به ترتیب بدون اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال 5 و 1درصد میباشد.

 

 

با وجود این، نیترات به دلیل دارا بودن بار منفی، جذب سطحی اندکی روی کلوییدهای خاک دارد و به راحتی می­تواند ازخاک شسته شود. از این رو، کاشت گیاهانی که توانایی بالایی در جذب نیترات موجود در خاک داشته باشند و آن را از خطر آبشویی نجات دهند و پس از انباشتن در بافت­های خود، دوباره آن­ را به آرامی در خاک رها کنند، یک روش سودمند به نظر می­رسد. در این آزمایش، یک گیاه مصرف کننده و یک گیاه تثبیت کننده­ی نیترژن به خوبی تاثیر خود را بر میزان نیترات خاک نشان دادند. همچنین کشت درهم این دو نیز، مقداری بینابین از نظر میزان نیترات خاک را نشان داد. گفته شده که گیاهان پوششی زمستانه، توانایی به دام انداختن نیترات اضافی و کاهش آبشویی توسط بازچرخش عناصر را دارند. در آزمایشی با جایگزینی گیاه پوششی چاودار با آیش، پس از ذرت شیرین و کلم بروکلی، میزان نیترات خاک به ترتیب 62 و 33 درصد کاهش نشان داد (فلوریان و همکاران 1997). به طور کلی، گندمیان در جذب نیترات خاک و کاهش آبشویی آن از نقش مهم­تری در مقایسه با نیامداران برخوردار هستند و این امر از توانایی نیامداران در تثبیت زیستی نیتروژن اتمسفر و وابستگی کمتر به نیتروژن خاک ناشی می­شود.

 

 

جدول 2- تاثیر تیمارهای پوششی بر ویژگی­های شیمیایی خاک

هدایت الکتریکی

(دسی زیمنس بر متر)

نیترات

(پی پی ام)

ماده آلی

(درصد)

pH

تیمار پوششی

973/2a

333/22a

831/1 a

658/7b

شاهد (بدون گیاه پوششی)

484/2b

000/9d

768/1 a

913/7a

چاودار

401/2b

667/14b

806/1 a

937/7a

ماشک

391/2b

833/10c

818/1 a

905/7a

درهم

 

           حروف مشابه در هر ستون عدم اختلاف معنی دار در سطح احتمال 5 درصد را نشان می دهد (آزمون دانکن).

 

جدول 3- تاثیر زمان برگرداندن گیاهان پوششی بر ویژگی­های شیمیایی خاک

هدایت الکتریکی

(دسی زیمنس بر متر)

نیترات

(پی پی ام)

ماده آلی

(درصد)

pH

زمان برگرداندن

 

166/2b

500/13a

935/1a

869/7a

اسفند ماه

959/2a

917/14 a

677/1b

811/7 a

فروردین ماه

 

حروف مشابه در هر ستون عدم اختلاف معنی دار در سطح احتمال 5 درصد را نشان می دهد (آزمون دانکن).

 

 

 

در مقایسه تیمار شاهد و گیاهان پوششی، اختلاف در نیترات موجود در خاک بسیار چشمگیرتر از تفاوت موجود در بین گیاهان پوششی بود (جدول2). گفته شده که بکارگیری گیاه پوششی، به­دلیل جذب نیترات خاک مقدار آن­­را 10 تا 20 کیلوگرم در هکتار کاهش می­دهد و در پی آن هدر روی نیتروژن از راه تصعید و آبشویی کم می­شود (باگس و همکاران 2000). در آزمایش کنونی نیز، کاهش نیترات بین تیمار شاهد و گیاهان پوششی، به طور متوسط 20 کیلوگرم در هکتاربرآورد شد. خاک­های بدون پوشش گیاهی دارای جمعیت میکروبی و نسبت قارچ به باکتری کمتری هستند و بیشتر عناصر به ویژه نیتروژن محلول را از دست می­دهند (گوردون و همکاران 2007). علاوه بر آن، پوشش گیاهی خاک به جذب نیترات پرداخته و مانع هدرروی آن می­شود. همچنین، در بررسی برهمکنش دی­اکسیدکربن و نیترات دیده شده که افزایش دی­اکسیدکربن در خاک سبب کاهش نیترات آن می­شود (لاگومارسینو و همکاران 2008). بنابراین، وجود ریشه­های انبوه گیاه پوششی و فعالیت میکروبی بیشتر ناشی از آن، با افزایش دی­اکسیدکربن خاک سبب کاهش معدنی شدن نیتروژن خاک و تبدیل آن به نیترات می­شوند. به طور کلی، وجود پوشش گیاهی در سطح خاک، هدر روی نیترات در اثر آبشویی را کاهش می­دهد، زیرا حفظ پوشش گیاهی بر روی زمین و ریشه­های فعال در زیر زمین، رشد جانداران خاکزی و جذب مواد غذایی را می­افزاید و در نتیجه سبب کاهش آبشویی نیتروژن می شود (درینکواتر و همکاران 1998). این امر، به ویژه در جلوگیری از آلودگی آب های زیرزمینی به نیترات بسیار حایز اهمیت است.

 

pH و هدایت الکتریکی

از دیگر ویژگی­های شیمیایی خاک که تحت تاثیر پوشش گیاهی قرار گرفتند، pH و هدایت الکتریکی بودند. با توجه به جدول 1، اختلاف معنی­داری بین تیمارهای پوششی از نظر pH و هدایت الکتریکی خاک وجود دارد. همچنین، در مورد هدایت الکتریکی، بین دو زمان برگرداندن گیاه پوششی نیز اختلاف معنی­داری دیده می­شود. با بررسی اختلافات در pH مشاهده می­شود که کرت­های شاهد، pH کمتری نسبت به کرت­های برخوردار از گیاه پوششی دارند (جدول 2). ممکن است، افزایش pH در کرت­های پوششی به دلیل وجود مواد دگرآسیب باشد، زیرابررسی ها نشان داده که مهار گیاهان هرز توسط گیاهان پوششی با افزایش pH و محتوای کل اسید فنولیک همراه است (ویلکینسون، 2000). از سوی دیگر ، با توجه به بالا بودن میزان نیترات در کرت­های شاهد می­توان انتظار داشت که میزان نیتریفیکاسیون در این کرت­ها بالا باشد و فرایند نیتریفیکاسیون به نوبه­ی خود می تواند به کاهش pH منجر شود (فوکی و همکاران 2004). علاوه بر آن، دی­اکسیدکربن حاصل از ریشه و ریزجانداران در خاک­های برخوردار از پوشش­ گیاهی که pH بالایی دارند، می تواند منبع عمده­ی بیکربنات سدیم و کربنات باشد که هیدرولیز آن­ها با تولیدآنیون هیدروکسید سبب افزایش pH می­شود (سالاردینی و مجتهدی 1372).

در مورد هدایت الکتریکی نیز با توجه به وجود اختلاف معنی­دار بین سطوح هر دو عامل گیاه پوششی و زمان برگرداندن (جدول 2)، باید دید که وضعیت نمک­های موجود در محلول خاک که عامل اصلی هدایت الکتریکی آن هستند، چگونه است. منبع اصلی نمک­های خاک می­تواند، تجزیه­ی سنگ­های مادری و نیز نمک­های موجود در آب ورودی به زمین باشد. سرنوشت این نمک­ها نیز می­تواند به جذب توسط گیاه، آبشویی، رسوب و شرکت در واکنش­های شیمیایی منتهی شود (یگانه و همکاران 1387). شاید یکی از دلایل پایین بودن هدایت الکتریکی در کرت­های دارای گیاه پوششی را بتوان به جذب نمک­ها توسط گیاه نسبت داد. نکته­ی دیگر در مورد اختلاف هدایت الکتریکی خاک بین کرت­های برخوردار از پوشش گیاهی و شاهد، اثر pH بر میزان نمک آن­هاست، بدین ترتیب که هر چه pH کمتر باشد، حلالیت نمک بیشتر است (سالاردینی و مجتهدی 1372). بنابراین، با توجه به کمتر بودن pH در کرت­های شاهد می­توان انتظار داشت که حلالیت نمک در آن­ها بیشتر و در نتیجه هدایت الکتریکی خاک آن­ها بالاتر باشد. با وجود این، بیشتر بودن هدایت الکتریکی در زمان دوم نمونه­برداری (جدول 3) که گیاهان رشد بیشتری نسبت به زمان یکم دارند، بیانگر آن است که عوامل دیگری نیز می­توانند بر جذب نمک توسط گیاه اثر بگذارند. یکی از عواملی که می­تواند میزان نمک­زایی در سطح خاک را بیافزاید، تبخیر و تعرق زیاد و بالا آمدن نمک­های محلول به خاک رویین است. با توجه به رشد بیشتر گیاه و افزایش دما در تاریخ دوم برگرداندن و در نتیجه بالا رفتن تبخیر و تعرق، شاید بتوان هدایت الکتریکی بیشتر در این مرحله را به این عوامل نسبت داد.

 

 

 

 

ویژگی­های فیزیکی خاک

چسبندگی و گنجایش زراعی

بر اساس نتایج تجزیه واریانس، اثر تیمار گیاهی و زمان برگرداندن بر ویژگی­های فیزیکی خاک شامل چسبندگی و گنجایش زراعی معنی­دار نبود (جدول 4). با نگاهی به رابطه­ی مربوط به چسبندگی (رابطه­ی 1) تاثیرپذیری این ویژگی از میزان آب موجود در خاک آشکار است. بنابراین، این ویژگی رابطه­ی نزدیکی با گنجایش زراعی دارد و دور از انتظار نیست که این دو ویژگی واکنشی مشابه و همسو داشته باشند. آب به دلیل چسبندگی میان مولکول­هایش و ذرات خاک می­تواند در بین آن­ها حفظ شود. یکی از مهم­ترین ویژگی­های خاک که بر این دو ویژگی اثر می­گذارد، سطح ویژه­ی ذرات خاک است که به شکل آن­ها بستگی دارد. برای مثال، سطح ویژه­ی یک گرم شن و رس به ترتیب برابر یک و 200 متر مربع است (علیزاده 1387الف). این سطح ویژه­ی متفاوت به نوبه­ی خود می­تواند مقادیر متفاوتی آب را در سطح خود نگه دارد، اما افزون بر سطح ویژه و مقدار نسبی ذرات (بافت)، نحوه­ی قرارگیری آن­ها (ساختمان) نیز بر میزان جذب و نگهداری آب توسط خاک موثر است. در یک خاک دست نخورده که ساختمان آن حفظ شده، افزون بر بافت، پراکنش و اندازه­ی تخلخل نیز بر میزان آب خاک موثرند (نوربخش و افیونی 1379 ؛وو و همکاران 1990). افزون بر آن، نفوذ ریشه­ی گیاه و بهبود فعالیت زیستی در پیرامون ریشه­­سپهر[3] می­تواند سبب تشکیل ژل­های صمغ میکروبی و بهبود ساختمان خاک شود که این هم به نوبه­ی خود می تواند، بهبود گنجایش نگهداری آب را در پی داشته باشد. اما این اثر فقط می­تواند در ناحیه­ی ریشه­سپهر باشد و کل خاک کشتزار را در بر نمی­گیرد. با توجه به نمونه­برداری از کل خاک در بررسی حاضر، نمی­توان انتظار داشت که تراوش­های ریشه و

 

میکروارگانیسم­های پیرامون ریشه اثر بزرگی بر ساختمان کل خاک داشته باشد و سبب ایجاد تفاوت معنی­دار در بین تیمارها شود. بنابراین، عوامل مهم موثر بر نگهداشت آب در نمونه­های خاک مورد آزمایش، همان بافت خاک و سطح ویژه­ی ذرات آن­ است که با توجه به همگن در نظر گرفتن ماده­ی آزمایشی برای همه­ی تیمارها یکسان بوده است.

چسبندگی خاک نیز به طور عمده از ویژگی­های ذاتی آن یعنی بافت و سطح ویژه اثر می­پذیرد. بیان شده که خاک­های با چسبندگی پایین عمدتا از شن و لای هستند (امیری تکلدانی و همکاران 1384). افزون بر این ویژگی­ها، عوامل بیرونی نیز می­توانند بر این چسبندگی موثر باشند که افزایش ماده­ی آلی خاک از آن جمله است. با توجه به یافته­های این آزمایش، رشد گیاه در کرت­های برخوردار از پوشش گیاهی نتوانست، موجب اختلاف معنی­داری نسبت به تیمار بدون گیاه پوششی (شاهد) از نظر تاثیر بر این ویژگی شود (جدول 5).

 

 

جدول 4- نتایج تجزیه واریانس ویژگی­های فیزیکی خاک تحت تاثیر نوع گیاهان پوششی و زمان برگرداندن آن ها

میانگین مربعات

درجه آزادی

منابع تغییر

 

نفوذپذیری

گنجایش زراعی

تخلخل

چسبندگی

 

 

55/0 ns

53/2 ns

22/43 ns

28/2 ns

2

تکرار (R)

73/0 ns

2/0 ns

52/31 ns

71/6 ns

3

نوع گیاه پوششی (A)

36/0

6/3

55/68

07/5

6

خطای  A

31/2 ns

81/10 ns

**56/261

1/0 ns

1

تاریخ برگرداندن (B)

*5/4

81/1 ns

07/0 ns

32/2 ns

2

R×B

*78/2

33/13 ns

09/21 ns

96/1 ns

3

A×B

48/0

97/2

91/6

07/5

6

خطای  B

34/16

51/3

93/8

68/6

-

ضریب تغییرات (درصد)

                 

 

ns، * و **: به ترتیب بدون اختلاف معنی­دار و اختلاف معنی­دار در سطوح احتمال 5 و 1درصد میباشد.

 

 

تخلخل

در مورد تخلخل خاک، یافته­ها بیانگر اثرپذیری این ویژگی­از تاریخ نمونه­برداری(برگرداندن) بود. با توجه به جدول 4،نوع گیاه پوششی تاثیر معنی­داری بر تخلخل خاک نداشت. سیدل و همکاران (2012) نیز نشان دادند که کاشت گیاهان پوششی از تاثیر معنی داری بر تخلخل خاک برخوردار نیست. باوجود این، تخلخل خاک در طول یک ماه (اسفند تا فروردین) از 73/32 به 13/26 درصدکاهش یافت (جدول 6). این یافته دور از انتظار بود، زیرا سامانه­ی ریشه­ای و گسترش آن که نوعی شخم زیستی است، باید سبب افزایشاین ویژگی شود، ولی با توجه به اثری که مواد آلی در خاکدانه­سازی دارند (بایبوردی 1372)، شاید کاهش ماده­ی آلی در برگردان دوم نسبت به برگردان یکم (جدول 3) دلیل کاهش پایداری ساختمان خاک و در نتیجه کاهش تخلخل آن باشد. همچنین با توجه به این که یخ بستن خاک سبب آماس آن می­شود (بایبوردی 1372) و رخداد یخبندان چند روزه در پیش از برگردان یکم (شکل 1) شاید دلیل بالا بودنتخلخل در تیمار برگردان یکم (اسفند ماه) آماس ناشی از یخ بستن خاک باشد.

 

 

 

شکل 1- میانگین دمای هوای شبانه روز در روزهای پایانی اسفندماه سال 1390 و میانگین سه سال پیش از آن

 

 

جدول 5- تاثیر تیمارهای پوششی بر ویژگی­های فیزیکی خاک

نفوذپذیری

(میلی متر در دقیقه)

گنجایش زراعی (درصد)

تخلخل

(درصد)

چسبندگی (درصد)

تیمار پوششی

48/4 a

97/48 a

00/31 a

86/34 a

شاهد (بدون گیاه پوششی)

34/4a

23/49 a

76/31 a

20/33 a

چاودار

89/3 a

87/48 a

10/27 a

20/34 a

ماشک

70/4 a

23/49 a

86/27 a

47/32 a

درهم

 

               حروف مشابه در هر ستون عدم اختلاف معنی دار در سطح احتمال 5 درصد را نشان می دهد (آزمون دانکن).

 

جدول 6- تاثیر زمان برگرداندن گیاهان پوششی بر ویژگی­های فیزیکی خاک

نفوذپذیری

(میلی متر در دقیقه)

گنجایش زراعی (درصد)

تخلخل

(درصد)

چسبندگی (درصد)

زمان برگرداندن

94/3 a

74/49a

73/32a

75/33 a

اسفند ماه

56/4 a

4/48 a

13/26b

62/33 a

فروردین ماه

 

                حروف مشابه در هر ستون عدم اختلاف معنی دار در سطح احتمال 5 درصد را نشان می دهد (آزمون دانکن).

 

 

نفوذپذیری

دیگر ویژگی فیزیکی خاک، یعنی نفوذپذیری نیز به طور معنی­داری تحت تاثیر تیمارهای گیاهی و تاریخ برگرداندن قرار نگرفت، در صورتی که برهم­کنش این دو عامل معنی­دار شد (جدول 4). در شکل 2 میانگین این برهمکنش­ها با یکدیگر مقایسه شده است. همانطور که دیده می شود، در تیمارهای دارای گیاه پوششی افزایش نفوذپذیری و در تیمار بدون پوشش گیاهی کاهش آن در مدت یک ماه فاصله­ی بین دو تاریخ برگرداندن مشاهده می­شود. این افزایش برای تیمارهای چاودار و درهم معنی­دار است که در بین این دو نیز افزایش نفوذپذیری در کشت درهم بیشتر بوده است. همچنین کاهش در تیمار شاهد نیز معنی­دار است.

نفوذپذیری به عوامل فراوانی مانند بافت خاک، درصد رطوبت نخستین خاک، درجه­ی اشباع، پراکنش و اندازه­ی تخلخل، ویژگی­های سیال عبوری، نسبت تخلخل، جهت جریان، اندازه­ی نمونه و روش نفوذسنجی (بوینتون و دانیال 1985)، مقدار ماده­ی آلی، نوع کانی­های رسی و غلظت نمک­های محلول (عالمی 1360) بستگی دارد. در این میان، بافت، چگالی حجمی و مقدار ماده­ی آلی از همه مهم­تر هستند و در مدل­های نفوذ به کار می­­روند (ترابی فارسانی و همکاران 1385). با توجه به همگن بودن ماده­ی آزمایشی از نظر بافت و با توجه به نبود اختلاف معنی­دار در درصد ماده­ی آلی (جدول2)، شاید عامل این اختلاف در نفوذ، تخلخلی باشد که توسط حجم ریشه­ی گیاهان پوششی ایجاد شده است. با توجه به شکل 2 می­توان دریافت که بیشترین حجم ریشه مربوط به کشت درهم در فروردین ماه بوده که در نتیجه از بیشترین میزان نفوذپذیری نیز برخوردار بوده است. پس از آن، به ترتیب تیمارهای چاودار و ماشک قرار دارند که از حجم ریشه­ای کمتری برخوردار هستند. باتوجه به روش اندازه­گیری نفوذ که حفر یک چاهک و نفوذ آب به دیواره­ها و کف چاهک بود، احتمال همبستگی سرعت نفوذ با حجم ریشه و تخلخل ایجاد شده توسط آن بیشتر می­شود. گفته شده که سامانه­ی ریشه­ای گیاهان پوششی سهم موثری در بهبود نفوذ و تهویه خاک دارند (هندرسون 1989). در آزمایشی دیده شد که ماشک وضعیت رطوبتی خاک را از راه کاهش رواناب و افزایش نفوذ بهبود بخشیده است (فولورونسو و همکاران 1992). در کل گیاهان پوششی می­توانند سبب کاهش تبخیر از خاک برهنه و نیز افزایش نفوذ آب شوند (شبکه کشاورزی پایدار 1998). علاوه بر آن، حضور گیاهان پوششی به دلیل جلوگیری از برخورد مستقیم قطرات باران با سطح خاک، از تخریب خاکدانه ها و مسدود شدن منافذ خاک جلوگیری کرده و در نتیجه در مقایسه با خاک برهنه نفوذپذیری خاک را بهتر حفظ می کند.

 

 

 

شکل 2- میزان نفوذپذیری خاک تحت تاثیر تیمارهای پوششی و تاریخ برگرداندن آن ها،

ستون­های دارای حرف مشترک از نظر آماری اختلاف معنی­داری با هم ندارند (آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد).

 

 

نتیجه­گیری کلی

درصد تغیییرات ویژگی های شیمیایی و فیزیکی خاک تحت تیمارهای پوششی مختلف در مقایسه با زمان کاشت این گیاهان در جدول های 7 و 8  نشان داده شده است. همان گونه که دیده می شود، در هر دو زمان برگردان یکم و دوم، میزان pH خاک زیر کشت گیاهان پوششی نسبت به زمان کاشت از افزایش بیشتری نسبت به تیمار شاهد (بدون گیاهان پوششی) برخوردار بوده است. حضور گیاهان پوششی تا اسفند ماه (برگردان یکم) به افزایش ماده آلی خاک منجر شده درحالی­که افزایش حضور آن ها تا فروردین ماه (برگردان دوم) موجب کاهش قابل توجه این ویژگی نسبت به زمان کاشت گردیده است. با وجود این، در مورد تیمار شاهد روند تغییرات این ویژگی کاهشی بود. میزان نیترات خاک در فقدان گیاهان پوششی (تیمار شاهد) از افزایش چشمگیری نسبت به زمان کاشت برخوردار بود (103 پی پی ام) در صورتی که این افزایش برای خاک زیر کشت گیاهان پوششی بسیار ناچیز بود (به ترتیب 3 و 6 پی پی ام در زمان برگردان یکم و دوم). هدایت الکتریکی خاک در همه تیمارها (شاهد و گیاهان پوششی) نسبت به زمان کاشت افزایش نشان داد، اگرچه این افزایش در تیمار شاهد بیشتر بود (جدول 7).

حضور گیاهان پوششی تا زمان برگردان یکم (اسفند ماه) به کاهش جزیی چسبندگی خاک منجر شد، ولی افزایش حضور آن ها تا فروردین این ویژگی را نسبت به زمان کاشت افزایش داد، اگرچه این افزایش در مقایسه با تیمار شاهد کمتر بود (جدول 8). میزان تخلخل خاک در تیمار شاهد و کرت هایی که تا اسفند ماه زیر کشت گیاهان پوششی بودند، در مقایسه با زمان کاشت افزایش نشان داد، ولی در تیمار برگردان دوم این ویژگی نسبت به زمان کاشت کاهش 1/9 درصدی داشت. گنجایش مزرعه در کلیه تیمارها نسبت به زمان کاشت از روند افزایشی تقریبا مشابهی برخوردار بود. علاوه بر آن، میزان نفوذپذیری نیز در تمامی تیمارها نسبت به زمان کاشت افزایش نشان داد، اگرچه این افزایش در تیمار برگردان دوم بسیار بیشتر بود(جدول8).

با توجه به یافته های این بررسی، حضور گیاهان پوششی در طی دوره آیش می تواند بر برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک اثر بگذارد. باوجود این، به منظور دستیابی به نتایج محسوس تر انجام بررسی­های دراز مدت و تداوم پژوهش حاضر ضرورت دارد.

 

 

جدول 7- درصد تغییرات ویژگی­های شیمیایی خاک در زمان­های مختلف نمونه­برداری در تیمار شاهد و تیمارهای پوششی

هدایت الکتریکی

نیترات

ماده­ی آلی

pH

ویژگی

 

تیمار

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

99/2

70/0

33/22

00/11

76/1

83/1

82/7

60/7

میانگین

شاهد

(بدون گیاه پوششی)

327

 

103

 

8/3-

 

9/2

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

02/2

70/0

33/11

00/11

93/1

83/1

99/7

60/7

میانگین

برگردان یکم

 

 

 

گیاهان پوششی

188

 

3

 

5/5

 

1/5

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

76/2

70/0

66/11

00/11

67/1

83/1

84/7

60/7

میانگین

برگردان دوم

294

 

6

 

5/9-

 

2/3

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

جدول 8- درصد تغییرات ویژگی­های فیزیکی خاک در زمان­های مختلف نمونه­برداری در تیمار شاهد و تیمارهای پوششی

نفوذپذیری

گنجایش مزرعه

میزان تخلخل

چسبندگی

ویژگی

 

تیمار

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

زمان برگرداندن

زمان کاشت

08/4

00/2

97/48

80/46

87/30

06/29

86/34

60/32

میانگین

شاهد

(بدون گیاه پوششی)

104

 

6/4

 

6

 

9/6

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

70/3

00/2

34/49

80/46

40/31

06/29

50/32

60/32

میانگین

برگردان یکم

 

 

گیاهان پوششی

85

 

4/5

 

8

 

3/0-

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

92/4

00/2

78/48

80/46

41/26

06/29

08/33

60/32

میانگین

برگردان دوم

146

 

5/4

 

1/9-

 

5/1

 

درصد تغییر نسبت به زمان کاشت

 



-1Cationic Exchange Capacity

-2 Electrical Conductivity

[3]- Rhizosphere

آقامحسنی فشمی م، زاهدی ق، فرح پور م و خراسانی ن، 1378. تاثیرقرق وچرا بر روی کربن آلی و وزن مخصوص ظاهری خاک:مطالعه موردی درمراتع دامنه جنوبی البرز مرکزی. فصلنامه دانش کشاورزی ایران، 5(4):381-375.
اردکانی م، رضوانی م و زعفریان ف، 1386. روش های آزمایشی در اکولوژی گیاهی (ترجمه). انتشارات دانشگاه تهران.
امیری تکلدانی ا، صمدی ا و رحیمی ح، 1384. اثرات موقعیت و عمق ترک کششی در پایداری ساحل رودخانه. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی،6(25):94-77.
بایبوردی م، 1372. فیزیک خاک. انتشارات دانشگاه تهران.
ترابی فارسانی ن، قهرمانی ب، کشکولی ح ع و حسینی م، 1385. اندازه­گیری هدایت هیدرلیکی غیر اشباع خاک و مقایسه مقادیر به دست آمده با نتایج مدل تخمینی. مجله علوم آب و خاک، 20(2):307-296.
تقواییان ص، علیزاده ا و دانش ش، 1386. تاثیر کاربرد فاضلاب در آبیاری بر خصوصیات فیزیکی و برخی خصوصیات شیمیایی خاک. مجله آبیاری و زهکشی ایران،1(1):60-49.
جعفری حقیقیم، 1382. روش های تجزیه خاک. انتشارات ندای ضحی.
سالاردینی ع و مجتهدی م، 1372. اصول تغذیه گیاه (ترجمه). موسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
سوری م، ک، فرهادی ن و روستا ح ر، 1390. مطالعه ویژگی­های رشد و نمو گیاه فلفل تحت تاثیر نسبت­های مختلف آمونیوم و نیترات. مجله علوم باغبانی ایران، 42(3):318-309.
طباطبایی کلور ر و کیانی غ، 1385. خاکورزی در کشاورزی پایدار (ترجمه). موسسه فراغی.
عالمی م ح، 1360. آب و خاک (ترجمه). انتشارات دانشگاه تهران.
علیزاده ا، 1387الف. رابطه آب و خاک و گیاه. دانشگاه امام رضا- مشهد.
علیزاده ا، 1387ب. زه کشی اراضی (ترجمه). موسسه چاپ و انتشارات دانشگاه فردوسی.
فتحیق، 1378. رشد و تغذیه گیاهان زراعی (ترجمه). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
مرادی ج، بهرامی ح ع، سدری م ح و بشارتی ح، 1390. بررسی اثر کوتاه مدت خاک­ورزی و کاربرد کود گاوی بر روی جمعیت جانوران خاک تحت کشت ذرت. مجله پژوهش­های خاک (آب و خاک)/الف، 25(2):158-149.
میرزایی تالار دشتی ر، کامبوزیا ج، صباحی ح و مهدوی دامغانی ع، 1388.اثر کاربرد کودهای آلی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک و تولید محصول و ماده خشک گوجه فرنگی. مجله پژوهشهای زراعی ایران،7(1): 268-257.
نوربخش ف و افیونی م، 1379. تخمین ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دایم از روی برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 4(1): 8-1.
یگانه م، افیونی م و رضایی نژاد ی، 1387. تاثیر لجن فاضلاب بر پروفیل شوری خاک. مجله پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب)، 22(2):179-165.
Arshad MA and Martin S, 2002.Identifying Critical Limits for Soil Quality Indicators in Agroecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment, 88: 153-160.
Baggs EM, Watson CA and Rees RM, 2000.The fate of nitrogen from incorporated cover crop and green manure residues. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 56: 153–163.
Baldwin DS and Mitchell AM, 2000. The effects of drying and re-flooding on the sediment and soil nutrient dynamics of lowland river-floodplain systems: a synthesis, Regulated Rivers: Research and Management, 16:457-467.
Boynton S and Danial DD, 1985.Hydraulic conductivity test on compacted clay. Journal of Geoteccnical Engineering, ASCE, 11(4): 465-478.
Celette F, Wery J, Chantelot E, Celette J and Gary C, 2005.Belowground interactions in a vine (Vitis vinifera L.) tall fescue (Festuca arundinacea Shreb.) intercropping system: water relations and growth. Plant and Soil, 276: 205–217.
Cheshire MV, 1979.Nature and origin of carbohydrates in soils.Academic Press. London.
Ćupina B, Manojlović M, Krstić D, Čabilovski R, Mikić A, Ignjatović-Ćupina A and Erić P, 2011. Effect of winter cover crops on the dynamics of soil mineral nitrogen and yield and quality of Sudan grass [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Australian Journal of Crop Science, 7: 839–845.
Deurer M, Grinev D, Young I, Clothier BE and Müller K, 2009. The impact of soil carbon management on soil macropore structure: a comparison of two apple orchard systems in New Zealand. European Journal of Soil Science, 60: 945–955. 
Doran JW and Parkin TB, 1994. Defining and assessing soil quality. In: Doran J. W. et al (Eds.), Defining soil quality for a sustainable environment, SSSA Special Publication. 35. SSSA and ASA, Madison, WI, Pp.3–21.
Drinkwater LE, Wagoner P and Sarrantonio M, 1998. Legume-based cropping systems have reduced carbon and nitrogen losses. Nature, 396: 262-265.
Florian M. Brandi-Dohrn, Hess M, Selker JS, Dick RP, Kauffman SM and  Hemphill DD, 1997. Nitrate Leaching under a Cereal Rye Cover Crop.Journal of Environmental Quality, 26 (1):181-188.
Folorunso OA, Rolston DE, PrichardPT and Louie DT, 1992. Cover crops lower soil surface strength may improve soil permeability. California Agriculture, 46:26-27.
Fueki N, Tani M, Higashida S and Nakatsu S, 2004.Effect of soil acidity and nitrification of fertilizer introduced by row application on sugar beet growth in several soil types. Soil Science and Plant Nutrition, 50: 321-329.
Gomez J, Sobrinho T, Gir´aldez J and Fereres E, 2009.Effects of tillage method on soil physical properties, infiltration and yield in an olive orchard.Soil Tillage Research, 102: 5–13.
Gordon H, Haygarth PM and Bardgett RD, 2007. Drying and wetting effects on soil microbial community composition and nutrient leaching. Soil Biology and Biochemistry, 40: 302-311.
Henderson CWL, 1989. Lupine as a biological plough: Evidence for and effects on wheat growth and yield. Australian Journal of Experimental Agriculture, 29:99-102.
Kuo S and Jellum EJ, 2002. Influence of winter cover crop and residue management on soil nitrogen availability and corn. Agronomy Journal, 94: 501-508.
Linares R, de la Fuente M, Junquera P, Lissarrague JR and Baeza P, 2014. Effects of soil management in vineyard on soil physical and chemical characteristics. BIO Web of Conferences, 37th World Congress of Vine and Wine and 12th General Assembly of the OIV, 3: 01008, November 2014.
Lagomarsino A, Moscatelli MC, Hoosbeek MR, Angelis P and Grego S, 2008.Assessment of soil nitrogen and phosphorous availability under elevated CO2 and N-fertilization in a short rotation poplar plantation Plant and Soil, 308:131-147.
McDaniel M,  Tiemann L and  Grandy AS, 2014. Does agricultural crop diversity enhance soil microbial biomass and organic matter dynamics? A meta-analysis. Ecological Applications, 24: 560–570.
Mele PM and Crowley DE, 2008.Application of self-organising maps for assessing soil biological quality. Agriculture, Ecosystems and Environment, 126: 139-152.
Ramos ME, Benítez E, García PA and Robles AB, 2010. Cover crops under different managements vs. frequent tillage in almond orchards in semiarid conditions: effects on soil quality. Applied Soil Ecology, 44: 6-14.
Reberg-Horton SC, Grosman JM, Kornecki TS, Meijer AD, Price AJ, Place GT and Webster TM, 2012. Utilizing cover crop mulches to reduce tillage in organic systems in the southeastern USA. Renewable Agriculture and Food Systems, 27: 41-48.
Rosa HA, Secco D, Veloso G, Santos RF, Souza SNM, Marins AC and Borosi A, 2012.Effects of the use of cover crops in the structure of an oxisol managed by a no-till farming system in the west of Paraná, Brazilian Journal of Food, Agriculture and Environment, 10: 1278-1280.
Sainju UM and Singh BP, 2001.Tillage, cover crop, and kill-planting date effects on corn yield and soil nitrogen. Agronomy Journal, 93: 878-886.
Seidel EP, da Silva SC, da Silva LPE and Spaki AP, 2012.Effect of cover crops on common bean yield and soil physical properties under no-till system. Acta Scientiarum, 34: 399-404.
Smith R, Bettiga L, Cahn M, Baumgartner K, Jackson LE and Bensen T, 2008. Vineyard floor management affects soil, plant nutrition, and grape yield and quality. California Agriculture, 62: 184-190.
Snapp SS, Swinton SM, Labarta R, Mutch D, Black JR, Leep R, Nyiraneza J and O’Neil K, 2005. Evaluating cover crops for benefits, costs and performance within cropping system niches. Agronomy Journal, 97: 322-332.
Spaccini R, Mbagwu JSC, Igwe CA, Conte P and Piccolo A, 2004.Carbohydrate and aggregation in lowland soils of Nigeria as influenced by organic input. Soil and Tillage Research, 75: 161-172.
Sparling GP, Wheeler D, Vesely ET and Schipper LA, 2006. What is soil organic matter worth? Journal of Environmental Quality, 35:548–557.
Steenwerth K and Belina KM, 2008. Cover crops enhance soil organic matter, carbon dynamics and microbiological function in a vineyard agroecosystem. Applied Soil Ecology, 40: 359-369.
Sustainable agriculture network, 1998.Managing cover crop profitably.SAN handbook. Ser. Book 3. SAN, Beltsville, MD.
Virto I, Imaz MJ, Fernández-Ugalde O, Urrutia I, Enrique A and Bescansa P, 2012.Soil quality evaluation following the implementation of permanent cover crops in semi-arid vineyards.Organic matter, physical and biological soil properties. Spanish Journal of Agricultural Research, 10: 1121-1132.
Weil RR and Magdoff F, 2004.Significance of soil organic matter to soil quality and health. In: Magdoff, F., Weil, R.R. (Eds.), Soil Organic Matter in Sustainable Agriculture. CRC Press, Boca Raton, FL, USA, pp. 1–43.
Wilkinson RE, 2000.Plant environment interaction. Marcel Dekker, Inc.
Wu L, Vomocil JA and Childs SW, 1990. Pore size, Particle size and aggregate size and water retention. Soil Science Society American Journal, 54: 952-956.