Document Type : Research Paper
Authors
1 MSc. Student of Agricultural Mechanization, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahwaz, Iran
2 Assistant professor, Biosystems engineering Dept., Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz
3 Associate professor, College of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz,Iran
4 professor, Biosystems engineering Dept., Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
Abstract
Keywords
مقدمه
خاک به‌عنوان بستر کاشت گیاهان و تأمین غذای بشر همواره یکی از مهم‌ترین و ارزشمندترین منابع در کشاورزی است. بنابراین مدیریت صحیح در بهره‌برداری و حفظ پایداری آن اهمیت ویژه‌ای خواهد داشت، به‌علاوه بهبود بهرهوری مصرف آب مهم‌ترین عاملی است که افزایش تولید در نواحی نیمه‌خشک را میسر می‌سازد. بدیهی است که این امر با مدیریت حفاظتی و حاصلخیزی خاک از طریق استفاده از روشهای شخم حفاظتی قابل‌دستیابی است (شرما و همکاران 2014).
در سال‌های اخیر بهبود سیستم‌ها و تکنیک‌های کشت که بستر بذر را به‌طور مناسبی آماده کرده و به رشد سریع محصول کمک می‌کند، بیشتر از هر زمان دیگری ضرورت پیدا کرده است (آسودار 2016). کشت متوالی چند گیاه زراعی در طی یک‌‌سال، یک سیستم کشت پویاست که اساس آن بر مبنای کشت گیاهان یک‌ساله است. در این سیستم، از منابع خاک استفاده بهینه شده و با به‌کارگیری اصول صحیح مدیریتی از آب و خاک نیز حفاظت می‌شود. انتخاب گیاهان مختلف برای کشت متوالی بایستی سودمندی لازم را با حداقل هزینه‌ها، به همراه داشته باشد. در همین رابطه، مدیریت بقایای گیاه زراعی قبلی و انتخاب عملیات خاکورزی مناسب برای تهیه بستر کاشت گیاه بعدی، نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. عملیات خاکورزی مرسوم همراه با حذف بقایا، موجب کاهش مواد آلی خاک می‌شود، اکثر اوقات منظور از خاکورزی مرسوم همان خاکورزی عریانی است که از طریق انجام شخم با گاوآهن برگردان‌دار انجام می‌گردد. درصورتی‌که سیستم‌های خاکورزی حفاظتی با حفظ و اضافه کردن بقایای گیاهی موجب افزایش مواد آلی و دستیابی به توازن مناسب مواد آلی خاک می‌گردد (ازپینار و جای 2016؛ زاپار و همکاران 2012). بنی اسدی و همکاران (2014) در پژوهشی به ارزیابی روشهای مختلف خاکورزی و مدیریت بقایای جو در تولید ذرت پرداختند. نتایج نشان داد که سیستم‌های خاکورزی تأثیر معنیداری بر ارتفاع بوته، وزن خشک بوته، تعداد دانه در بلال، تعداد دانه در ردیف بلال، طول بلال و عملکرد علوفه خشک داشته است. مالحی و همکاران (2016) با بررسی اثر مدیریت بقایای گیاهان مختلف بر خاک گزارش کردند که کیفیت و نوع مدیریت بقایای گیاهی، تأثیر چشمگیری در فرآیندهای تجزیه بقایا و دسترسی گیاه به عناصر غذایی خاک برای رشد و افزایش عملکرد دارد. آیتو و همکاران (2017) نشان دادند مخلوط کردن بقایا با خاک در تناوب ذرت-گندم بعد از 5 سال موجب افزایش عملکرد این دو محصول و همچنین مواد آلی خاک می‌شود. کشاورزپور (2013) در بررسی اثر روشهای مختلف خاکورزی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانهای به این نتیجه رسید که روشهای خاکورزی در سطح 5 درصد بر عملکرد خشک بیولوژیک و عملکرد دانه معنیدار شد، اما تفاوت معنیداری در سایر اجزای عملکرد مانند تعداد بلال در بوته، تعداد ردیف در بلال، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته و قطر ساقه مشاهده نشد.
بحرانی و همکاران (2017)، با بررسی تأثیر چهار سطح بقایای گندم (0، 25، 50، 75، 100 درصد) بر عملکرد ذرت، بیشترین عملکرد ذرت (73/15 تن در هکتار) را هنگامی که 25 تا 50 درصد بقایای گندم در خاک باقی ماند، گزارش کردند. ایکنز و همکاران (2012)، در بررسی روشهای خاکورزی ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار، بالاترین عملکرد دانه و بیخاکورزی 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن، بین این دو قرار گرفت. وانگ و همکاران (2014) در پژوهشی 12 ساله (1999 تا 2011) بر روی ذرت بیان کردند که بیخاکورزی به همراه زیرشکنی و بقایای گیاهی در طول سه سال اول، از نظر عملکرد تفاوتی باهم نداشتند ولی شوری خاک کاهش یافته، مواد آلی و خواص فیزیکی خاک افزایش یافته و باعث افزایش 1/15 تا 39 درصد بر عملکرد هفت سال آخر (2014 تا 2011) ذرت بهاره نسبت به شخم با گاوآهن برگردان‌دار بههمراه حذف بقایای گیاهی گردید. همچنین آنها بیان کردند که در روش بیخاکورزی، شوری خاک در حدود 3/20 تا 4/73 درصد نسبت به شخم با گاوآهن برگردان‌دار کاهش یافت.
هدف از این پژوهش، بررسی اثر سیستم‌های مختلف خاکورزی (بدون‌خاک‌ورزی، کمخاکورزی و خاکورزی مرسوم) و مدیریت بقایای گندم بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانهای و بررسی بهرهوری فیزیکی آب مصرفی در شرایط اقلیمی دزفول بود.
این تحقیق در سال زراعی 99-1398 در مزرعهای واقع در اراضی کشاورزی جنوب شهرستان دزفول (عرض جغرافیایی 32 درجه و 36 دقیقه و طول جغرافیایی 48 درجه و 53 دقیقه با ارتفاع 143 متر از سطح دریا) انجام شد. مزرعه از 2 سال قبل تحت خاکورزی حفاظتی بوده است. سیستم خاکورزی حفاظتی سبب کم کردن عملیات خاکورزی، حداقل به‌هم خوردگی خاک و حفظ حداقل 30 درصد بقایای گیاهی در سطح خاک است. سیستم‌های کمخاکورزی و بیخاکورزی نمونه‌هایی از سیستم‌های خاکورزی حفاظتی می‌باشند که از 2 سال قبل در مزرعه‌ی مورد نظر، اجرا شده‌اند. در اجرای آزمایش از طرح آزمایشی کرتهای خرد شده نواری بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. روشهای خاکورزی در سه سطح شامل خاکورزی رایج (شخم با گاوآهن برگردان‌دار و دیسک) (جدول 1 و 2)، کم خاکورزی (یکبار استفاده از خاکورز مرکب مجهز به تیغه پنجه غازی و دوار) (جدول 3) و بیخاکورزی (بدون هیچ‌گونه عملیات شخم یا خاکورزی) به عنوان فاکتور اصلی و مدیریت بقایای گندم (رقم چمران) در دو سطح شامل (حفظ بقایا به صورت ایستاده و حذف تمام بقایای گیاهی از سطح خاک) به عنوان فاکتور فرعی بود. در تیمار حفظ بقایا، محصول قبلی بهوسیله کمباین برداشت شد، بهطوری‌که حدود 30 درصد از بقایای گیاهی بهصورت ایستاده با ارتفاع حدود 30 سانتیمتر بر روی سطح خاک باقی مانند. در شرایط بدون بقایا، گیاه از محل طوقه در سطح خاک کفبُر و از مزرعه خارج شد.
جدول 1- مشخصات فنی گاوآهن برگردان‌دار GAK (ساخت شرکت قطعات آهنگری خراسان)
|
طول (cm) |
عرض (cm) |
ارتفاع (cm) |
عمقکار (cm) |
عرض کار یک خیش (cm) |
عرض کار سه خیش (cm) |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
200 |
115 |
100 |
25 |
35 |
105 |
65 |
260 |
جدول 2- مشخصات فنی دیسک آفست کششی برزیلی
|
طول
(cm) |
عرض
(cm) |
ارتفاع
(cm) |
عمقکار
(cm) |
عرضکار
(cm) |
تعداد یاتاقان |
ضخامت بشقاب (cm) |
وزن وارده هر بشقاب (Kg) |
تعداد بشقاب |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
280 |
200 |
90 |
15 |
180 |
4 |
5/0 |
57 |
16 |
95-75 |
915 |
جدول 3- مشخصات فنی دستگاه خاکورز مرکب (Agrommet)
|
طول (cm) |
عرضکار (cm) |
ارتفاع (cm) |
عمقکار (cm) |
تعداد شاخه |
تعداد دیسک |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
400 |
250 |
100 |
25 |
7 |
6 |
110- 90 |
1030 |
برای مشخص نمودن میزان رطوبت ذخیره شده قبل از کشت و قبل از هر دوره‌ی آبیاری از خاک تمام واحدهای آزمایشی نمونهبرداری انجام شد. نمونهبرداری توسط مته در عمقهای 0 تا 5 و 5 تا10 سانتیمتر انجام شد. نمونهها در پلاستیکهای یکبار مصرف جمعآوری شد تا از هر گونه تبخیر و کاهش رطوبت اولیه نمونهها جلوگیری به عمل آید. پس از آن، نمونهها در ظروف آلومینیومی مخصوصی که از قبل توزین شده‌اند، قرار داده شد و در آون و در دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت خشک شد. در پایان مدت مورد نظر ظروف حاوی خاک خشک را مجدداً وزن نموده سپس با استفاده از رابطه (1) درصد رطوبت وزنی خاک بر حسب (درصد) محاسبه شد (لمپورانسو همکاران 2011):
(رابطه 1)
که در این رابطه: = درصد رطوبت خاک، =WW وزن خاک مرطوب (کیلوگرم)، =Wd وزن خاک خشک (کیلوگرم)
عملیات کاشت در اسفند ماه سال 1398 بهوسیله ردیفکار نیوماتیک انجام شد (جدول 4). جهت کاشت به روش بیخاکورزی از دستگاه کشت مستقیم بذر کار-کود کار استفاده گردید (جدول 5). ابعاد کرتهای آزمایشی 5×3 متر و پشته‌هایی به فواصل 60 سانتیمتر در نظرگرفته شد.
جدول 4- مشخصات فنی دستگاه ردیفکار نیوماتیک ذرت
|
نوع شیاربازکن |
عرض دستگاه (cm) |
عرضکار هر شیاربازکن (cm) |
عرضکار (cm) |
تعداد شیاربازکن |
نوع موزع |
تعداد موزع |
توان مورد نیاز (hp) |
|
خنجری |
225 |
75 |
300 |
4 |
دیسکیعمودی |
4 |
75 |
جدول 5- مشخصات فنی دستگاه بذرکار کودکار مستقیم کار شرکت کردستان صنعت
|
نوع شیاربازکن |
عرض دستگاه (cm) |
عرضکار هر شیاربازکن (cm) |
عرضکار (cm) |
تعداد شیاربازکن |
نوع موزع |
تعداد موزع |
توان مورد نیاز (hp)
|
|
بیلچهای |
250 |
75 |
300 |
4 |
استوانهای شیاردار |
4 |
100 |
رقم بذر ذرت مورد کاشت سینگل کراس 704 بود که قدرت جوانهزنی وخلوص آن به ترتیب 98 و 97 درصد بود که به میزان 25 کیلوگرم در هکتار کاشته شد. همچنین، برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی، بافت و مواد آلی خاک محل انجام آزمایش در جدول 6 آمده است. نیاز کودی و نحوه‌ی اعمال آن با توجه به آزمون خاک محاسبه و مصرف شد که سوپرفسفات تریبل (P2O5)150 کیلوگرم در هکتار و اروه (46 درصد نیتروژن) 300 کیلوگرم در هکتار مورد استفاده قرار گرفت. کود فسفات به طور کامل به صورت پایه و کود ازت در سه مرحله به صورت تقسیط 100 کیلوگرم در مرحله‌ی کاشت، 100 کیلوگرم در مرحله‌ی 6 الی 8 برگی شدن گیاه و 100 کیلوگرم در مرحله‌ی شکل گیری بلال داده شد.
جدول 6- برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی، بافت و مواد آلی خاک محل انجام آزمایش
|
بافت |
رسی –لومی |
|
شن |
20% |
|
سیلت |
4/45% |
|
رس |
6/34% |
|
اسیدیته |
5/7 |
|
هدایت الکتریکی عصاره اشباع |
3/5 |
|
مواد آلی |
05/1 % |
در کالیبراسیون ردیفکار نیوماتیک برای کاشت بذر به میزان 25 کیلوگرم در هکتار از صفحه بذر 24 سلولی استفاده شد، موقعیت زنجیر و چرخدندانه بر روی A2 (محور بالایی، چرخ دنده شماره دو)، Z2 (محور پائینی، چرخ دنده شماره دو) و چنگکها در موقعیت مناسب تنظیم شد. برای تعیین میزان بذر کاشته شده در هر مترمربع از رابطه (2) استفاده شد (برزگر و همکاران 2014).
Spsm =( (رابطه 2)
که در این رابطه: Spsm: تعداد بذر کاشته شده در مترمربع، Q: مقدار ریزش توسط هر ماشین کاشت بر حسب کیلوگرم در هکتار، W: وزن هزار دانه گندم بر حسب گرم
بهمنظور مبارزه با علفهای هرز در مرحله 6 الی 8 برگی شدن گیاه از علفکش توفوردی و کروز به میزان 2 لیتر در هکتار در دو نوبت جداگانه سم‌پاشی شد. جهت اندازهگیری میزان دبی آب آبیاری در این طرح از دو کنتور آب با اندازه 2/4 اینچ (25/17 متر مکعب بر ساعت) استفاده شد که بهوسیلهی یک شیلنگ با قطر 8/5 سانتیمتر و یک سه راهی به یک پمپ لجنکش (با توان 75/0 کیلووات) با قطر خروجی 8/5 سانتیمتر آب به کرتها انتقال داده شد. جهت دقت در میزان آب ورودی به کرتها، زمان قطع جریان ورودی به کرت از رابطه (3) با 3 تکرار در تیمارها محاسبه و میانگین آن به میزان آب مورد نیاز گیاه اضافه شد (مصطفیزاده و فرزامنیا 2000).
(رابطه 3) T= Tad+ Tre- dTr
که در این رابطه، T: زمان قطع جریان ورودی به کرت (دقیقه)، Tad: زمان پیشروی تا انتهای کرت (دقیقه)، Tre: زمان لازم برای نفوذ آب در خاک مورد نیاز (دقیقه)، dTr: زمان پسروی در انتهای کرت (دقیقه).
بهرهوری فیزیکی آب مصرفی از طریق رابطه (4) محاسبه شد.
(رابطه 4)
که در این رابطه،FWUE : بهروهوری فیزیکی آب مصرفی (کیلوگرم بر مترمکعب)، :Y عملکرد محصول (کیلوگرم در هکتار)، :WRآب ورودی (مترمکعب در هکتار) میباشد.
برای محاسبه درصد سبز شدن در هر تیمار دو خط کشت مجاور به طول یک متر به طور تصادفی انتخاب شد. تعداد جوانههای خارج شده در هر روز بعد از ظهور اولین جوانه تا زمانی که سه روز متوالی جمعیت ثابت میماند، شمارش انجام شده و بر حسب درصدی از بذور کاشته شده محاسبه شد. درصد سبز شدن با استفاده از رابطه (5) محاسبه شد (مهاجر مازندرانی و همکاران 2008).
(رابطه 5)
که در این رابطه، M: درصد سبز شدن، ppsm: تعداد بوته سبز شده در مترمربع، spsm: تعداد بذر کاشته شده در مترمربع، P: درصد خلوص بذر، G: قوه نامیه (درصد جوانهزنی)
ضریب سرعت سبز شدن از شمارش روزانه گیاه تا انتهای دوره‌ی سبز شدن در هر تیمار محاسبه شد. ضریب سرعت سبز شدن هرچه بیشتر باشد، دوره سبز شدن کوتاهتر و هر چه دوره سبز شدن طولانیتر باشد سرعت سبز شدن کمتر است که می‌تواند بهدلیل کمبود رطوبت در خاک، کشت عمیقتر و یا بهدلیل فشردگی بیش از حد خاک بالای خط کشت باشد. بنابراین ضریب سرعت سبز شدن کمتر، نشانه تأخیر در سبز شدن و خروج کمتر جوانهها است. این ضریب با استفاده از رابطه (6) محاسبه شد (یاداو و همکاران 1976؛ ارباچ 1982). (رابطه 6) CV
که در این رابطه، CV: ضریب سرعت سبز شدن (%)،N1: تعداد گیاهچه های سبز شده در اولین روز از شروع سبز شدن ، N2…. Nn: تعداد گیاهچه های سبز شده در روزهای بعدی تا خاتمه سبز شدن ، T1…. Tn: تعداد روزهای بعد از کاشت از شروع سبز شدن تا خاتمه سبز شدن بود. روش کار بدین صورت بود که در هر کرت دو خط مجاور به طول یک متر طول از مسیر بذر کاری انتخاب و بهصورت روزانه تعداد گیاهچههای سبز شده را تا خاتمه سبز شدن شمارش شد. خاتمه سبز شدن زمانی بود که تعداد سبز شدهها در سه روز متوالی یکسان شمارش شد. این شاخص پس از سبز شدن کامل بوتهها اندازهگیری شد، بدین ترتیب که پس از حذف 5 متر از ابتدا و انتهای هر کرت تعداد 20 بوته به طور تصادفی از هر کرت انتخاب و از زمین خارج می‌شود، عمق کاشت (فاصله محل تغییر رنگ ساقه تا بذر) بهوسیله خطکش اندازهگیری شد و با استفاده از رابطه (7) یکنواختی عمق کاشت محاسبه شد (دارمور و پندی 1995).
(رابطه 7)
که در این رابطه،Se : ضریب یکنواختی عمق کاشت به درصد، Y: میانگین قدر مطلق تفاضل دادهها از میانگین (میلیمتر)، D: میانگین عمق بوتههای اندازهگیری شده (میلیمتر) بود.
در پایان فصل رشد جهت اندازهگیری عملکرد دانه، اجزای عملکرد و نیز عملکرد علوفه از هر کرت آزمایشی 10 بوته انتخاب شد و این صفات اندازهگیری شد.
کلیه محاسبات و یافتههای آزمایش با استفاده از نرمافزار محاسبات آماری9.4 SAS و Excel انجام شد. همچنین، جهت مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهای دانکن استفاده شد.
نتایج و بحث
عمق کاشت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر میانگین عمق کاشت در جدول (7) نشان داده شده است. اثر خاکورزی در سطح 1 درصد، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 5 درصد بر میانگین عمق کاشت معنیدار شد.
بیشترین و کمترین عمق کاشت به ترتیب مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم و بیخاکورزی با میانگین عمقهای کاشت 8/4 و 65/3 سانتیمتربود که بهدلیل نرم شدن خاک، خاکورزی مرسوم حدود 24 درصد نسبت به بیخاکورزی عمیقتر کاشته شده بود. همچنین در شرایط بیخاکورزی به دلیل وجود بقایا در سطح خاک و عدم آمادهسازی بستر بذر که باعث کاهش میانگین عمق کاشت بذر گردید و میانگین عمق کاشت در شرایط وجود و عدم وجود بقایا به ترتیب 8/3 و 4/4 سانتیمتر بود. اثر متقابل خاکورزی و بقایا بر میانگین عمق کاشت نشان داد که تیمار خاکورزی مرسوم در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گندم بر سطح خاک به ترتیب با 91/4 و 94/3 سانتیمتر دارای بیشترین میانگین عمق کاشت بود. بیخاکورزی و در شرایط عدم وجود بقایای گندم با میانگین عمق کاشت 45/3 سانتیمتر دارای کمترین میانگین عمق کاشت یعنی کاهش 76/11 درصدی نسبت به شرایط وجود بقایای گندم بود (شکل 1). در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که وجود بقایا باعث افزایش میانگین عمق کاشت گردید. این نتایج با یافتههای نورمحمدی و زارعیان (2002) که نشان دادند میانگین عمق کاشت 4/3 سانتیمتر مربوط به تیمار بیخاکورزی و 1/5 سانتیمتر مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم بود، همخوانی دارد.
|
|
جدول 7- تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده |
|
||||||||||||||
|
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
|||||||||||||
|
|
عمق کاشت |
یکنواختی عمق کاشت |
سرعت سبزشدن |
میزان آب مصرفی |
بهرهوری فیزیکی آب |
|
||||||||||
|
بلوک |
2 |
12/0 |
012/0 |
007/0 |
40/416055 |
33/354906 |
|
|||||||||
|
نوع خاکورزی (a) |
2 |
**35/7 |
** 165/0 |
**80/1 |
**01/12773809 |
**084/5 |
|
|||||||||
|
خطای a |
4 |
46/0 |
016/0 |
16/0 |
28/85044 |
187/0 |
|
|||||||||
|
بقایا (b) |
1 |
*08/5 |
ns 150/0 |
**90/16 |
**15/14506422 |
**730/10 |
|
|||||||||
|
خطای b |
2 |
22/0 |
009/0 |
001/0 |
50/1187 |
076/0 |
|
|||||||||
|
خاکورزی× بقایا (ab) |
2 |
*29/0 |
ns 009/0 |
*15/0 |
**49/5670521 |
ns 9234/0 |
|
|||||||||
|
خطای ab |
4 |
15/0 |
018/0 |
043/0 |
93/19082 |
710/0 |
|
|||||||||
|
ضریب تغییرات (%) |
- |
84/3 |
37/4 |
38/5 |
01/16 61/16 |
61/13 |
|
|||||||||
|
|
ns، * و **: به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد می باشد. |
|
||||||||||||||
شکل 1- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای میانگین عمق کاشت
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
ضریب سرعت سبز شدن
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر ضریب سرعت سبز شدن در جدول (7) نشان داد که بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد و اثر متقابل خاکورزی در بقایا در 5 درصد معنیدار شده است. بیشترین ضریب سرعت سبز شدن مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم با مقدار 204/3 درصد میباشد.
تغییر در فاکتورهای اساسی و مهم خاکورزی همچون دما و رطوبت خاک توسط روشهای متفاوت مدیریت خاکورزی و کاشت، توجیهی برای تفاوت در ضریب سرعت سبز شدن میباشد (مک مستر و همکاران 2012). همچنین، ضریب سرعت سبز شدن تحت تأثیر فاکتور بقایا قرار گرفت و بیشترین ضریب سرعت سبز شدن 47/3 درصد در شرایط عدم وجود بقایا بدست آمد که افزایش 34 درصدی بر ضریب سرعت سبز شدن نسبت به فاکتور وجود بقایا داشت. فاکتور وجود بقایا به دلیل نرسیدن حرارت مناسب به بذر جهت جوانهزنی و عدم استقرار مناسب بذر دارای ضریب سرعت سبز شدن پایینتری بود. عدم وجود بقایا بر سطح خاک سبب گرم شدن سریع‌تر خاک و باعث افزایش 15 درصدی ضریب سرعت سبز شدن گردید (برزگر و همکاران 2014؛ جمشیدی و آسودار 2010).
بیشترین ضریب سرعت سبز شدن مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم با 73/3 درصد که نسبت به روش کمخاکورزی و بیخاکورزی به ترتیب افزایش 55/4 و 55/15 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن داشت.
خاکورزی مرسوم در شرایط عدم وجود بقایای گیاهی دارای 73/3 و در شرایط وجود بقایای گیاهی دارای 68/2 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن که در هر دو حالت دارای بیشترین ضریب سرعت سبزشدن بود. بیخاکورزی در شرایط وجود بقایای گیاهی دارای کمترین اثر (96/1 درصد) بر ضریب سرعت سبز شدن بود که تقریباً حدود 77/37 درصد نسبت به شرایط عدم وجود بقایای گیاهی کمتر میباشد (شکل 2). محققین در مقایسه روشهای مختلف خاکورزی و مدیریت بقایای گیاهی بیان کردند بیخاکورزی با حفظ بقایا باعث افزایش رطوبت و سرد شدن سطح خاک (مک مستر و همکاران 2012) و تجمع حجم زیادی از بقایای گیاهی در لایه سطحی سبب ناهمواری سطح خاک و عدم پوشش مناسب بذر، کاهش درصد یکنواختی عمق کاشت و استقرار مناسب بذر می‌گردد که در نتیجه موجب کاهش 15 تا 20 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن بذر می‌شود (زارعی و همکاران 2012).
شکل 2- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای ضریب سرعت سبز شدن
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
شکل 3- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای میانگین مصرف آب
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر بهرهوری فیزیکی آب مصرفی
جدول تجزیه واریانس بهرهوری فیزیکی آب مصرفی نشان داد که بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد (جدول 7). وجود بقایا با میانگین 887/2 کیلوگرم در مترمکعب نسبت به تیمار عدم وجود بقایا، باعث 79/23 درصد در افزایش بهرهوری فیزیکی مصرف آب گردید (شکل 4). بقایا موجب حفظ، ذخیره و جذب رطوبت خاک گردید و در نهایت باعث افزایش عملکرد گیاه گردید.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
بهرهوری فیزیکی آب تحت تأثیر روشهای مختلف خاکورزی در هکتار تفاوت معنیداری نشان داد. بیخاکورزی با میانگین 7437/2 و خاکورزی مرسوم با میانگین 1951/2 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی آب را داشتند (شکل 5). خاکورزی مرسوم به دلیل انجام خاکورزی عمیق و برهم زدن خاک باعث افزایش مصرف آب آبیاری شد که نتیجه آن کاهش بهرهوری فیزیکی مصرف آب میباشد. این نتایج با یافتههای زارعی و همکاران (2012) بیخاکورزی با 91/1 کیلوگرم بر مترمکعب و خاکورزی مرسوم با 99/0 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی مصرف آب بر روی محصول گندم؛ موسوی و همکاران (2013)، بیخاکورزی با 69/1 کیلوگرم بر مترمکعب و خاکورزی مرسوم با 12/1 کیلوگرم بر مترمکعب کمترین بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی مصرف آب بر روی محصول کلزا داشتند، مطابقت دارد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
|
جدول 8- تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده |
||||||||
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
||||||
|
عملکرد علوفه |
وزن تر بلال |
سرعت سبزشدن |
وزن خشک بلال |
عملکرد دانه |
|
|||
|
|
بلوک |
2 |
ns 13/56 |
ns 15/35 |
011/0 |
ns 33/5 |
ns 34/67095 |
|
|
|
نوع خاکورزی (a) |
2 |
**04/1096 |
**87/380 |
**01/1 |
**28/34 |
**11/1056664 |
|
|
|
خطای a |
4 |
12/8 |
22/15 |
15/0 |
44/5 |
60/20805 |
|
|
|
بقایا (b) |
1 |
**55/2504 |
ns 66/216 |
**02/21 |
ns 14/25 |
**30/1569005 |
|
|
|
خطای b |
2 |
64/12 |
43/22 |
09/0 |
33/3 |
35/11250 |
|
|
|
خاکورزی× بقایا (ab) |
2 |
*45/169 |
ns 55/112 |
*145/0 |
ns 25/15 |
**40/189322 |
|
|
|
خطای ab |
4 |
33/75 |
25/44 |
075/0 |
11/5 |
98/55088 |
|
|
|
ضریب تغییرات (%) |
- |
19/11 |
97/20 |
38/5 |
97/20 |
12/8 |
|
|
ns، * و **: به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد میباشد. |
||||||||
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد علوفه تازه ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد علوفه در جدول (8) نشان داده شده است. بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 5 درصد بر عملکرد علوفه معنیدار شد. از نظر عملکرد علوفه تازه بین کمخاکورزی و بیخاکورزی اختلاف معنیداری وجود داشت. بیشترین عملکرد علوفه مربوط به تیمار کمخاکورزی با 747/104 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و مرسوم به ترتیب افزایش 8/21 و 47/14 درصدی داشت. علت کمتر بودن عملکرد در روش بیخاکورزی در مقابل دو روش دیگر ناشی از استقرار ضعیفتر گیاهچههای ذرت در شرایط بدون شخم، تهویه‌ی کم خاک و رقابت علفهای هرز با گیاه ذرت در مراحل اولیه‌ی رشد بود.
این نتایج با یافتههای بیابانی و همکاران (2014) که اعلام نمودند کم خاکورزی با میانگین 093/85 تن در هکتار بیشترین و بیخاکورزی با 491/70 تن در هکتار کمترین عملکرد علوفه ذرت را دارد، همخوانی دارد.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 7/117 تن در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 49/77 تن در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد علوفه در هکتار را به خود اختصاص دادند. تیمار بیخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی دارای کمترین میزان عملکرد علوفه بود. کمخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی در عملکرد علوفه از نظر آماری اختلاف معنیداری داشتند (شکل 6). این افزایش عملکرد می‌تواند ناشی از ذخیره‌ی رطوبت خاک در بقایای موجود در سطح خاک، استقرار و تماس مناسب بذر در خاک باشد. زیبیلکس و همکاران (2012) گزارش کردند که در سیستم کمخاکورزی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در سطح خاک و در منطقه‌ی فعالیت ریشه بهبود مییابد و به دلیل تغییر در معدنی شدن و ثبات بیشتر عناصر غذایی در خاک به وسیله افزایش فعالیت جمعیت میکروبی، عرضه‌ی عناصر غذایی به گیاه افزایش مییابد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن تر بلال ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن تر بلال در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد. بیشترین و کمترین عملکرد وزن تر بلال در تیمار کمخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب با میانگین 88/42 و 34/34 تن در هکتار بود. که تیمار کمخاکورزی نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 77/18 و 91/19 درصدی بود (شکل 7). در خاکورزی مرسوم به علت انجام خاکورزی سنگین و زیر و رو شدن کامل خاک عملکرد محصول کاهش یافته ولی در کمخاکوری به علت برگردان نشدن خاک کاهش عملکرد، مشاهده نشد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن خشک بلال ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن خشک بلال در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد. بیشترین وزن خشک بلال مربوط به تیمار کمخاکورزی با 95/9 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و مرسوم به ترتیب افزایش 77/18 و 92/19 درصدی داشت. اما تیمارهای خاکورزی مرسوم و بیخاکورزی با وجود اختلاف، از نظر آماری تفاوت معنیداری نداشتند (شکل 8).
|
شکل ۸- مقایسه میانگین اثر خاکورزی بر میانگین وزن خشک بلال |
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 1 درصد معنیدار شد. فاکتور وجود بقایا با میانگین 539/23 تن در هکتار بیشترین عملکرد بیولوژیک بود که نسبت به فاکتور عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت. بیشترین عملکرد بیولوژیک مربوط به تیمار کمخاکورزی با 24684 کیلوگرم در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14درصدی داشت.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 27759 کیلوگرم در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 15140 کیلوگرم در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد بیولوژیک در هکتار را به خود اختصاص دادند. تیمار بیخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی دارای کمترین میزان عملکرد بیولوژیک در هکتار و کمخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی در عملکرد بیولوژیک از نظر آماری اختلاف معنیداری داشتند (شکل 9). باوجود این‌که تیمار عدم وجود بقایای گیاهی میانگین آب مصرفی بیشتری نسبت به تیمار وجود بقایای گیاهی داشت ولی عملکرد بیولوژیک کمتری داشت. دلایل کمتر شدن عملکرد در تیمار عدم وجود بقایا، عدم وجود موادآلی در سطح خاک و تبخیر زودهنگام آب از سطح زمین به علت خالی بودن سطح مزرعه از بقایای گیاهی میباشد. این نتایج با یافتههای چن (2013) که نشان داد اجرای خاکورزی مرسوم موجب افزایش 9 تا 18 درصد عملکرد ذرت نسبت به بیخاکورزی شد، مطابقت دارد. ایکنز و همکاران (2012) در بررسی روشهای خاکورزی در ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار عملکرد دانه و بیخاکورزی با 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن در هکتار بین این دو قرار گرفت.
شکل 9 – مقایسه میانگین ترکیبات تیماری بقایا و خاکورزی بر میانگین عملکرد بیولوژیک
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد دانه
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 1 درصد معنیدار شد.
فاکتور وجود بقایا با میانگین 539/7 تن در هکتار بیشترین عملکرد دانه بود که نسبت به فاکتور عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت.
بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار کمخاکورزی با 2/8 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14درصدی داشت.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 7750 کیلوگرم در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 1805 کیلوگرم در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد دانه در هکتار را به خود اختصاص دادند (شکل 10). این نتایج با یافتههای چن (2013) اجرای خاکورزی مرسوم موجب 9 تا 18 درصد افزایش عملکرد ذرت نسبت به بیخاکورزی شد، مطابقت دارد. ایکنز و همکاران (2012) در بررسی روشهای خاکورزی در ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار عملکرد دانه و بیخاکورزی با 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن در هکتار بین این دو قرار گرفت.
شکل 10- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری بقایا و خاکورزی بر میانگین عملکرد دانه
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
نتیجهگیری
استفاده و توسعه سامانههای کشت حفاظتی (به خصوص کمخاکورزی) در ذرت می‌تواند به حفظ و صیانت از منابع تولید از قبیل آب، خاک و محیط زیست کمک نماید. نتایج این پژوهش نشان داد که حداکثر میانگین عمق کاشت 79/4 سانتیمتر مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم و حداقل میانگین عمق کاشت 65/3 سانتیمتر مربوط به بیخاکورزی بود. بیشترین درصد یکنواختی عمق کاشت (۹۲ درصد ) مربوط به تیمار کمخاکورزی و کمترین درصد یکنواختی عمق کاشت (71 درصد ) مربوط به تیمار بیخاکورزی بود. وجود بقایا باعث کاهش ۷۳/۱۹ درصدی در مصرف آب نسبت به عدم وجود بقایا شد، بیخاکورزی باعث کاهش 31/19 درصدی نسبت به خاکورزی مرسوم در میزان مصرف آب آبیاری شد. وجود بقایا با میانگین 88/2 کیلوگرم بر مترمکعب نسبت به تیمار عدم وجود بقایا باعث افزایش 79/23 درصدی در افزایش کارائی مصرف آب گردید. بیخاکورزی با میانگین 74/2 و خاکورزی مرسوم با میانگین 19/2 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین کارائی مصرف آب را داشت. از نظر میانگین عملکرد علوفه تر بین روشهای خاکورزی اختلاف معنیدار وجود داشت به طوری که کمخاکورزی با مقدار 747/104 تن در هکتار نسبت به بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 8/21 و 47/14 درصدی داشت. از نظر میانگین عملکرد بیولوژیک بین روشهای خاکورزی اختلاف معنیداری وجود داشت و تیمار کمخاکورزی نسبت به بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14 درصدی در عملکرد بیولوژیک داشت. وجود بقایا نسبت به عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت. کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا نسبت به بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا افزایش 65/34 درصدی بر عملکرد بیولوژیک در هکتار را به خود اختصاص دادند.
سپاسگزاری
نویسندگان از معاونت پژوهشی دانشگاه شهید چمران اهواز بابت تأمین هزینه‌های این پژوهش سپاسگزاری می‌نمایند.
مقدمه
خاک به‌عنوان بستر کاشت گیاهان و تأمین غذای بشر همواره یکی از مهم‌ترین و ارزشمندترین منابع در کشاورزی است. بنابراین مدیریت صحیح در بهره‌برداری و حفظ پایداری آن اهمیت ویژه‌ای خواهد داشت، به‌علاوه بهبود بهرهوری مصرف آب مهم‌ترین عاملی است که افزایش تولید در نواحی نیمه‌خشک را میسر می‌سازد. بدیهی است که این امر با مدیریت حفاظتی و حاصلخیزی خاک از طریق استفاده از روشهای شخم حفاظتی قابل‌دستیابی است (شرما و همکاران 2014).
در سال‌های اخیر بهبود سیستم‌ها و تکنیک‌های کشت که بستر بذر را به‌طور مناسبی آماده کرده و به رشد سریع محصول کمک می‌کند، بیشتر از هر زمان دیگری ضرورت پیدا کرده است (آسودار 2016). کشت متوالی چند گیاه زراعی در طی یک‌‌سال، یک سیستم کشت پویاست که اساس آن بر مبنای کشت گیاهان یک‌ساله است. در این سیستم، از منابع خاک استفاده بهینه شده و با به‌کارگیری اصول صحیح مدیریتی از آب و خاک نیز حفاظت می‌شود. انتخاب گیاهان مختلف برای کشت متوالی بایستی سودمندی لازم را با حداقل هزینه‌ها، به همراه داشته باشد. در همین رابطه، مدیریت بقایای گیاه زراعی قبلی و انتخاب عملیات خاکورزی مناسب برای تهیه بستر کاشت گیاه بعدی، نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. عملیات خاکورزی مرسوم همراه با حذف بقایا، موجب کاهش مواد آلی خاک می‌شود، اکثر اوقات منظور از خاکورزی مرسوم همان خاکورزی عریانی است که از طریق انجام شخم با گاوآهن برگردان‌دار انجام می‌گردد. درصورتی‌که سیستم‌های خاکورزی حفاظتی با حفظ و اضافه کردن بقایای گیاهی موجب افزایش مواد آلی و دستیابی به توازن مناسب مواد آلی خاک می‌گردد (ازپینار و جای 2016؛ زاپار و همکاران 2012). بنی اسدی و همکاران (2014) در پژوهشی به ارزیابی روشهای مختلف خاکورزی و مدیریت بقایای جو در تولید ذرت پرداختند. نتایج نشان داد که سیستم‌های خاکورزی تأثیر معنیداری بر ارتفاع بوته، وزن خشک بوته، تعداد دانه در بلال، تعداد دانه در ردیف بلال، طول بلال و عملکرد علوفه خشک داشته است. مالحی و همکاران (2016) با بررسی اثر مدیریت بقایای گیاهان مختلف بر خاک گزارش کردند که کیفیت و نوع مدیریت بقایای گیاهی، تأثیر چشمگیری در فرآیندهای تجزیه بقایا و دسترسی گیاه به عناصر غذایی خاک برای رشد و افزایش عملکرد دارد. آیتو و همکاران (2017) نشان دادند مخلوط کردن بقایا با خاک در تناوب ذرت-گندم بعد از 5 سال موجب افزایش عملکرد این دو محصول و همچنین مواد آلی خاک می‌شود. کشاورزپور (2013) در بررسی اثر روشهای مختلف خاکورزی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانهای به این نتیجه رسید که روشهای خاکورزی در سطح 5 درصد بر عملکرد خشک بیولوژیک و عملکرد دانه معنیدار شد، اما تفاوت معنیداری در سایر اجزای عملکرد مانند تعداد بلال در بوته، تعداد ردیف در بلال، تعداد دانه در ردیف، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته و قطر ساقه مشاهده نشد.
بحرانی و همکاران (2017)، با بررسی تأثیر چهار سطح بقایای گندم (0، 25، 50، 75، 100 درصد) بر عملکرد ذرت، بیشترین عملکرد ذرت (73/15 تن در هکتار) را هنگامی که 25 تا 50 درصد بقایای گندم در خاک باقی ماند، گزارش کردند. ایکنز و همکاران (2012)، در بررسی روشهای خاکورزی ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار، بالاترین عملکرد دانه و بیخاکورزی 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن، بین این دو قرار گرفت. وانگ و همکاران (2014) در پژوهشی 12 ساله (1999 تا 2011) بر روی ذرت بیان کردند که بیخاکورزی به همراه زیرشکنی و بقایای گیاهی در طول سه سال اول، از نظر عملکرد تفاوتی باهم نداشتند ولی شوری خاک کاهش یافته، مواد آلی و خواص فیزیکی خاک افزایش یافته و باعث افزایش 1/15 تا 39 درصد بر عملکرد هفت سال آخر (2014 تا 2011) ذرت بهاره نسبت به شخم با گاوآهن برگردان‌دار بههمراه حذف بقایای گیاهی گردید. همچنین آنها بیان کردند که در روش بیخاکورزی، شوری خاک در حدود 3/20 تا 4/73 درصد نسبت به شخم با گاوآهن برگردان‌دار کاهش یافت.
هدف از این پژوهش، بررسی اثر سیستم‌های مختلف خاکورزی (بدون‌خاک‌ورزی، کمخاکورزی و خاکورزی مرسوم) و مدیریت بقایای گندم بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت دانهای و بررسی بهرهوری فیزیکی آب مصرفی در شرایط اقلیمی دزفول بود.
این تحقیق در سال زراعی 99-1398 در مزرعهای واقع در اراضی کشاورزی جنوب شهرستان دزفول (عرض جغرافیایی 32 درجه و 36 دقیقه و طول جغرافیایی 48 درجه و 53 دقیقه با ارتفاع 143 متر از سطح دریا) انجام شد. مزرعه از 2 سال قبل تحت خاکورزی حفاظتی بوده است. سیستم خاکورزی حفاظتی سبب کم کردن عملیات خاکورزی، حداقل به‌هم خوردگی خاک و حفظ حداقل 30 درصد بقایای گیاهی در سطح خاک است. سیستم‌های کمخاکورزی و بیخاکورزی نمونه‌هایی از سیستم‌های خاکورزی حفاظتی می‌باشند که از 2 سال قبل در مزرعه‌ی مورد نظر، اجرا شده‌اند. در اجرای آزمایش از طرح آزمایشی کرتهای خرد شده نواری بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار استفاده شد. روشهای خاکورزی در سه سطح شامل خاکورزی رایج (شخم با گاوآهن برگردان‌دار و دیسک) (جدول 1 و 2)، کم خاکورزی (یکبار استفاده از خاکورز مرکب مجهز به تیغه پنجه غازی و دوار) (جدول 3) و بیخاکورزی (بدون هیچ‌گونه عملیات شخم یا خاکورزی) به عنوان فاکتور اصلی و مدیریت بقایای گندم (رقم چمران) در دو سطح شامل (حفظ بقایا به صورت ایستاده و حذف تمام بقایای گیاهی از سطح خاک) به عنوان فاکتور فرعی بود. در تیمار حفظ بقایا، محصول قبلی بهوسیله کمباین برداشت شد، بهطوری‌که حدود 30 درصد از بقایای گیاهی بهصورت ایستاده با ارتفاع حدود 30 سانتیمتر بر روی سطح خاک باقی مانند. در شرایط بدون بقایا، گیاه از محل طوقه در سطح خاک کفبُر و از مزرعه خارج شد.
جدول 1- مشخصات فنی گاوآهن برگردان‌دار GAK (ساخت شرکت قطعات آهنگری خراسان)
|
طول (cm) |
عرض (cm) |
ارتفاع (cm) |
عمقکار (cm) |
عرض کار یک خیش (cm) |
عرض کار سه خیش (cm) |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
200 |
115 |
100 |
25 |
35 |
105 |
65 |
260 |
جدول 2- مشخصات فنی دیسک آفست کششی برزیلی
|
طول
(cm) |
عرض
(cm) |
ارتفاع
(cm) |
عمقکار
(cm) |
عرضکار
(cm) |
تعداد یاتاقان |
ضخامت بشقاب (cm) |
وزن وارده هر بشقاب (Kg) |
تعداد بشقاب |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
280 |
200 |
90 |
15 |
180 |
4 |
5/0 |
57 |
16 |
95-75 |
915 |
جدول 3- مشخصات فنی دستگاه خاکورز مرکب (Agrommet)
|
طول (cm) |
عرضکار (cm) |
ارتفاع (cm) |
عمقکار (cm) |
تعداد شاخه |
تعداد دیسک |
توان مورد نیاز (hp) |
وزن کل (Kg) |
|
400 |
250 |
100 |
25 |
7 |
6 |
110- 90 |
1030 |
برای مشخص نمودن میزان رطوبت ذخیره شده قبل از کشت و قبل از هر دوره‌ی آبیاری از خاک تمام واحدهای آزمایشی نمونهبرداری انجام شد. نمونهبرداری توسط مته در عمقهای 0 تا 5 و 5 تا10 سانتیمتر انجام شد. نمونهها در پلاستیکهای یکبار مصرف جمعآوری شد تا از هر گونه تبخیر و کاهش رطوبت اولیه نمونهها جلوگیری به عمل آید. پس از آن، نمونهها در ظروف آلومینیومی مخصوصی که از قبل توزین شده‌اند، قرار داده شد و در آون و در دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت خشک شد. در پایان مدت مورد نظر ظروف حاوی خاک خشک را مجدداً وزن نموده سپس با استفاده از رابطه (1) درصد رطوبت وزنی خاک بر حسب (درصد) محاسبه شد (لمپورانسو همکاران 2011):
(رابطه 1)
که در این رابطه: = درصد رطوبت خاک، =WW وزن خاک مرطوب (کیلوگرم)، =Wd وزن خاک خشک (کیلوگرم)
عملیات کاشت در اسفند ماه سال 1398 بهوسیله ردیفکار نیوماتیک انجام شد (جدول 4). جهت کاشت به روش بیخاکورزی از دستگاه کشت مستقیم بذر کار-کود کار استفاده گردید (جدول 5). ابعاد کرتهای آزمایشی 5×3 متر و پشته‌هایی به فواصل 60 سانتیمتر در نظرگرفته شد.
جدول 4- مشخصات فنی دستگاه ردیفکار نیوماتیک ذرت
|
نوع شیاربازکن |
عرض دستگاه (cm) |
عرضکار هر شیاربازکن (cm) |
عرضکار (cm) |
تعداد شیاربازکن |
نوع موزع |
تعداد موزع |
توان مورد نیاز (hp) |
|
خنجری |
225 |
75 |
300 |
4 |
دیسکیعمودی |
4 |
75 |
جدول 5- مشخصات فنی دستگاه بذرکار کودکار مستقیم کار شرکت کردستان صنعت
|
نوع شیاربازکن |
عرض دستگاه (cm) |
عرضکار هر شیاربازکن (cm) |
عرضکار (cm) |
تعداد شیاربازکن |
نوع موزع |
تعداد موزع |
توان مورد نیاز (hp)
|
|
بیلچهای |
250 |
75 |
300 |
4 |
استوانهای شیاردار |
4 |
100 |
رقم بذر ذرت مورد کاشت سینگل کراس 704 بود که قدرت جوانهزنی وخلوص آن به ترتیب 98 و 97 درصد بود که به میزان 25 کیلوگرم در هکتار کاشته شد. همچنین، برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی، بافت و مواد آلی خاک محل انجام آزمایش در جدول 6 آمده است. نیاز کودی و نحوه‌ی اعمال آن با توجه به آزمون خاک محاسبه و مصرف شد که سوپرفسفات تریبل (P2O5)150 کیلوگرم در هکتار و اروه (46 درصد نیتروژن) 300 کیلوگرم در هکتار مورد استفاده قرار گرفت. کود فسفات به طور کامل به صورت پایه و کود ازت در سه مرحله به صورت تقسیط 100 کیلوگرم در مرحله‌ی کاشت، 100 کیلوگرم در مرحله‌ی 6 الی 8 برگی شدن گیاه و 100 کیلوگرم در مرحله‌ی شکل گیری بلال داده شد.
جدول 6- برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی، بافت و مواد آلی خاک محل انجام آزمایش
|
بافت |
رسی –لومی |
|
شن |
20% |
|
سیلت |
4/45% |
|
رس |
6/34% |
|
اسیدیته |
5/7 |
|
هدایت الکتریکی عصاره اشباع |
3/5 |
|
مواد آلی |
05/1 % |
در کالیبراسیون ردیفکار نیوماتیک برای کاشت بذر به میزان 25 کیلوگرم در هکتار از صفحه بذر 24 سلولی استفاده شد، موقعیت زنجیر و چرخدندانه بر روی A2 (محور بالایی، چرخ دنده شماره دو)، Z2 (محور پائینی، چرخ دنده شماره دو) و چنگکها در موقعیت مناسب تنظیم شد. برای تعیین میزان بذر کاشته شده در هر مترمربع از رابطه (2) استفاده شد (برزگر و همکاران 2014).
Spsm =( (رابطه 2)
که در این رابطه: Spsm: تعداد بذر کاشته شده در مترمربع، Q: مقدار ریزش توسط هر ماشین کاشت بر حسب کیلوگرم در هکتار، W: وزن هزار دانه گندم بر حسب گرم
بهمنظور مبارزه با علفهای هرز در مرحله 6 الی 8 برگی شدن گیاه از علفکش توفوردی و کروز به میزان 2 لیتر در هکتار در دو نوبت جداگانه سم‌پاشی شد. جهت اندازهگیری میزان دبی آب آبیاری در این طرح از دو کنتور آب با اندازه 2/4 اینچ (25/17 متر مکعب بر ساعت) استفاده شد که بهوسیلهی یک شیلنگ با قطر 8/5 سانتیمتر و یک سه راهی به یک پمپ لجنکش (با توان 75/0 کیلووات) با قطر خروجی 8/5 سانتیمتر آب به کرتها انتقال داده شد. جهت دقت در میزان آب ورودی به کرتها، زمان قطع جریان ورودی به کرت از رابطه (3) با 3 تکرار در تیمارها محاسبه و میانگین آن به میزان آب مورد نیاز گیاه اضافه شد (مصطفیزاده و فرزامنیا 2000).
(رابطه 3) T= Tad+ Tre- dTr
که در این رابطه، T: زمان قطع جریان ورودی به کرت (دقیقه)، Tad: زمان پیشروی تا انتهای کرت (دقیقه)، Tre: زمان لازم برای نفوذ آب در خاک مورد نیاز (دقیقه)، dTr: زمان پسروی در انتهای کرت (دقیقه).
بهرهوری فیزیکی آب مصرفی از طریق رابطه (4) محاسبه شد.
(رابطه 4)
که در این رابطه،FWUE : بهروهوری فیزیکی آب مصرفی (کیلوگرم بر مترمکعب)، :Y عملکرد محصول (کیلوگرم در هکتار)، :WRآب ورودی (مترمکعب در هکتار) میباشد.
برای محاسبه درصد سبز شدن در هر تیمار دو خط کشت مجاور به طول یک متر به طور تصادفی انتخاب شد. تعداد جوانههای خارج شده در هر روز بعد از ظهور اولین جوانه تا زمانی که سه روز متوالی جمعیت ثابت میماند، شمارش انجام شده و بر حسب درصدی از بذور کاشته شده محاسبه شد. درصد سبز شدن با استفاده از رابطه (5) محاسبه شد (مهاجر مازندرانی و همکاران 2008).
(رابطه 5)
که در این رابطه، M: درصد سبز شدن، ppsm: تعداد بوته سبز شده در مترمربع، spsm: تعداد بذر کاشته شده در مترمربع، P: درصد خلوص بذر، G: قوه نامیه (درصد جوانهزنی)
ضریب سرعت سبز شدن از شمارش روزانه گیاه تا انتهای دوره‌ی سبز شدن در هر تیمار محاسبه شد. ضریب سرعت سبز شدن هرچه بیشتر باشد، دوره سبز شدن کوتاهتر و هر چه دوره سبز شدن طولانیتر باشد سرعت سبز شدن کمتر است که می‌تواند بهدلیل کمبود رطوبت در خاک، کشت عمیقتر و یا بهدلیل فشردگی بیش از حد خاک بالای خط کشت باشد. بنابراین ضریب سرعت سبز شدن کمتر، نشانه تأخیر در سبز شدن و خروج کمتر جوانهها است. این ضریب با استفاده از رابطه (6) محاسبه شد (یاداو و همکاران 1976؛ ارباچ 1982). (رابطه 6) CV
که در این رابطه، CV: ضریب سرعت سبز شدن (%)،N1: تعداد گیاهچه های سبز شده در اولین روز از شروع سبز شدن ، N2…. Nn: تعداد گیاهچه های سبز شده در روزهای بعدی تا خاتمه سبز شدن ، T1…. Tn: تعداد روزهای بعد از کاشت از شروع سبز شدن تا خاتمه سبز شدن بود. روش کار بدین صورت بود که در هر کرت دو خط مجاور به طول یک متر طول از مسیر بذر کاری انتخاب و بهصورت روزانه تعداد گیاهچههای سبز شده را تا خاتمه سبز شدن شمارش شد. خاتمه سبز شدن زمانی بود که تعداد سبز شدهها در سه روز متوالی یکسان شمارش شد. این شاخص پس از سبز شدن کامل بوتهها اندازهگیری شد، بدین ترتیب که پس از حذف 5 متر از ابتدا و انتهای هر کرت تعداد 20 بوته به طور تصادفی از هر کرت انتخاب و از زمین خارج می‌شود، عمق کاشت (فاصله محل تغییر رنگ ساقه تا بذر) بهوسیله خطکش اندازهگیری شد و با استفاده از رابطه (7) یکنواختی عمق کاشت محاسبه شد (دارمور و پندی 1995).
(رابطه 7)
که در این رابطه،Se : ضریب یکنواختی عمق کاشت به درصد، Y: میانگین قدر مطلق تفاضل دادهها از میانگین (میلیمتر)، D: میانگین عمق بوتههای اندازهگیری شده (میلیمتر) بود.
در پایان فصل رشد جهت اندازهگیری عملکرد دانه، اجزای عملکرد و نیز عملکرد علوفه از هر کرت آزمایشی 10 بوته انتخاب شد و این صفات اندازهگیری شد.
کلیه محاسبات و یافتههای آزمایش با استفاده از نرمافزار محاسبات آماری9.4 SAS و Excel انجام شد. همچنین، جهت مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهای دانکن استفاده شد.
نتایج و بحث
عمق کاشت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر میانگین عمق کاشت در جدول (7) نشان داده شده است. اثر خاکورزی در سطح 1 درصد، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 5 درصد بر میانگین عمق کاشت معنیدار شد.
بیشترین و کمترین عمق کاشت به ترتیب مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم و بیخاکورزی با میانگین عمقهای کاشت 8/4 و 65/3 سانتیمتربود که بهدلیل نرم شدن خاک، خاکورزی مرسوم حدود 24 درصد نسبت به بیخاکورزی عمیقتر کاشته شده بود. همچنین در شرایط بیخاکورزی به دلیل وجود بقایا در سطح خاک و عدم آمادهسازی بستر بذر که باعث کاهش میانگین عمق کاشت بذر گردید و میانگین عمق کاشت در شرایط وجود و عدم وجود بقایا به ترتیب 8/3 و 4/4 سانتیمتر بود. اثر متقابل خاکورزی و بقایا بر میانگین عمق کاشت نشان داد که تیمار خاکورزی مرسوم در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گندم بر سطح خاک به ترتیب با 91/4 و 94/3 سانتیمتر دارای بیشترین میانگین عمق کاشت بود. بیخاکورزی و در شرایط عدم وجود بقایای گندم با میانگین عمق کاشت 45/3 سانتیمتر دارای کمترین میانگین عمق کاشت یعنی کاهش 76/11 درصدی نسبت به شرایط وجود بقایای گندم بود (شکل 1). در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که وجود بقایا باعث افزایش میانگین عمق کاشت گردید. این نتایج با یافتههای نورمحمدی و زارعیان (2002) که نشان دادند میانگین عمق کاشت 4/3 سانتیمتر مربوط به تیمار بیخاکورزی و 1/5 سانتیمتر مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم بود، همخوانی دارد.
|
|
جدول 7- تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده |
|
||||||||||||||
|
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
|||||||||||||
|
|
عمق کاشت |
یکنواختی عمق کاشت |
سرعت سبزشدن |
میزان آب مصرفی |
بهرهوری فیزیکی آب |
|
||||||||||
|
بلوک |
2 |
12/0 |
012/0 |
007/0 |
40/416055 |
33/354906 |
|
|||||||||
|
نوع خاکورزی (a) |
2 |
**35/7 |
** 165/0 |
**80/1 |
**01/12773809 |
**084/5 |
|
|||||||||
|
خطای a |
4 |
46/0 |
016/0 |
16/0 |
28/85044 |
187/0 |
|
|||||||||
|
بقایا (b) |
1 |
*08/5 |
ns 150/0 |
**90/16 |
**15/14506422 |
**730/10 |
|
|||||||||
|
خطای b |
2 |
22/0 |
009/0 |
001/0 |
50/1187 |
076/0 |
|
|||||||||
|
خاکورزی× بقایا (ab) |
2 |
*29/0 |
ns 009/0 |
*15/0 |
**49/5670521 |
ns 9234/0 |
|
|||||||||
|
خطای ab |
4 |
15/0 |
018/0 |
043/0 |
93/19082 |
710/0 |
|
|||||||||
|
ضریب تغییرات (%) |
- |
84/3 |
37/4 |
38/5 |
01/16 61/16 |
61/13 |
|
|||||||||
|
|
ns، * و **: به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد می باشد. |
|
||||||||||||||
شکل 1- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای میانگین عمق کاشت
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
ضریب سرعت سبز شدن
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر ضریب سرعت سبز شدن در جدول (7) نشان داد که بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد و اثر متقابل خاکورزی در بقایا در 5 درصد معنیدار شده است. بیشترین ضریب سرعت سبز شدن مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم با مقدار 204/3 درصد میباشد.
تغییر در فاکتورهای اساسی و مهم خاکورزی همچون دما و رطوبت خاک توسط روشهای متفاوت مدیریت خاکورزی و کاشت، توجیهی برای تفاوت در ضریب سرعت سبز شدن میباشد (مک مستر و همکاران 2012). همچنین، ضریب سرعت سبز شدن تحت تأثیر فاکتور بقایا قرار گرفت و بیشترین ضریب سرعت سبز شدن 47/3 درصد در شرایط عدم وجود بقایا بدست آمد که افزایش 34 درصدی بر ضریب سرعت سبز شدن نسبت به فاکتور وجود بقایا داشت. فاکتور وجود بقایا به دلیل نرسیدن حرارت مناسب به بذر جهت جوانهزنی و عدم استقرار مناسب بذر دارای ضریب سرعت سبز شدن پایینتری بود. عدم وجود بقایا بر سطح خاک سبب گرم شدن سریع‌تر خاک و باعث افزایش 15 درصدی ضریب سرعت سبز شدن گردید (برزگر و همکاران 2014؛ جمشیدی و آسودار 2010).
بیشترین ضریب سرعت سبز شدن مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم با 73/3 درصد که نسبت به روش کمخاکورزی و بیخاکورزی به ترتیب افزایش 55/4 و 55/15 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن داشت.
خاکورزی مرسوم در شرایط عدم وجود بقایای گیاهی دارای 73/3 و در شرایط وجود بقایای گیاهی دارای 68/2 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن که در هر دو حالت دارای بیشترین ضریب سرعت سبزشدن بود. بیخاکورزی در شرایط وجود بقایای گیاهی دارای کمترین اثر (96/1 درصد) بر ضریب سرعت سبز شدن بود که تقریباً حدود 77/37 درصد نسبت به شرایط عدم وجود بقایای گیاهی کمتر میباشد (شکل 2). محققین در مقایسه روشهای مختلف خاکورزی و مدیریت بقایای گیاهی بیان کردند بیخاکورزی با حفظ بقایا باعث افزایش رطوبت و سرد شدن سطح خاک (مک مستر و همکاران 2012) و تجمع حجم زیادی از بقایای گیاهی در لایه سطحی سبب ناهمواری سطح خاک و عدم پوشش مناسب بذر، کاهش درصد یکنواختی عمق کاشت و استقرار مناسب بذر می‌گردد که در نتیجه موجب کاهش 15 تا 20 درصد بر ضریب سرعت سبز شدن بذر می‌شود (زارعی و همکاران 2012).
شکل 2- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای ضریب سرعت سبز شدن
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
شکل 3- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری خاکورزی و بقایا برای میانگین مصرف آب
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر بهرهوری فیزیکی آب مصرفی
جدول تجزیه واریانس بهرهوری فیزیکی آب مصرفی نشان داد که بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد (جدول 7). وجود بقایا با میانگین 887/2 کیلوگرم در مترمکعب نسبت به تیمار عدم وجود بقایا، باعث 79/23 درصد در افزایش بهرهوری فیزیکی مصرف آب گردید (شکل 4). بقایا موجب حفظ، ذخیره و جذب رطوبت خاک گردید و در نهایت باعث افزایش عملکرد گیاه گردید.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
بهرهوری فیزیکی آب تحت تأثیر روشهای مختلف خاکورزی در هکتار تفاوت معنیداری نشان داد. بیخاکورزی با میانگین 7437/2 و خاکورزی مرسوم با میانگین 1951/2 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی آب را داشتند (شکل 5). خاکورزی مرسوم به دلیل انجام خاکورزی عمیق و برهم زدن خاک باعث افزایش مصرف آب آبیاری شد که نتیجه آن کاهش بهرهوری فیزیکی مصرف آب میباشد. این نتایج با یافتههای زارعی و همکاران (2012) بیخاکورزی با 91/1 کیلوگرم بر مترمکعب و خاکورزی مرسوم با 99/0 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی مصرف آب بر روی محصول گندم؛ موسوی و همکاران (2013)، بیخاکورزی با 69/1 کیلوگرم بر مترمکعب و خاکورزی مرسوم با 12/1 کیلوگرم بر مترمکعب کمترین بیشترین و کمترین بهرهوری فیزیکی مصرف آب بر روی محصول کلزا داشتند، مطابقت دارد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
|
جدول 8- تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده |
||||||||
|
منابع تغییر |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
||||||
|
عملکرد علوفه |
وزن تر بلال |
سرعت سبزشدن |
وزن خشک بلال |
عملکرد دانه |
|
|||
|
|
بلوک |
2 |
ns 13/56 |
ns 15/35 |
011/0 |
ns 33/5 |
ns 34/67095 |
|
|
|
نوع خاکورزی (a) |
2 |
**04/1096 |
**87/380 |
**01/1 |
**28/34 |
**11/1056664 |
|
|
|
خطای a |
4 |
12/8 |
22/15 |
15/0 |
44/5 |
60/20805 |
|
|
|
بقایا (b) |
1 |
**55/2504 |
ns 66/216 |
**02/21 |
ns 14/25 |
**30/1569005 |
|
|
|
خطای b |
2 |
64/12 |
43/22 |
09/0 |
33/3 |
35/11250 |
|
|
|
خاکورزی× بقایا (ab) |
2 |
*45/169 |
ns 55/112 |
*145/0 |
ns 25/15 |
**40/189322 |
|
|
|
خطای ab |
4 |
33/75 |
25/44 |
075/0 |
11/5 |
98/55088 |
|
|
|
ضریب تغییرات (%) |
- |
19/11 |
97/20 |
38/5 |
97/20 |
12/8 |
|
|
ns، * و **: به ترتیب غیر معنیدار و معنیدار در سطح احتمال پنج و یک درصد میباشد. |
||||||||
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد علوفه تازه ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد علوفه در جدول (8) نشان داده شده است. بقایا و خاکورزی در سطح 1 درصد و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 5 درصد بر عملکرد علوفه معنیدار شد. از نظر عملکرد علوفه تازه بین کمخاکورزی و بیخاکورزی اختلاف معنیداری وجود داشت. بیشترین عملکرد علوفه مربوط به تیمار کمخاکورزی با 747/104 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و مرسوم به ترتیب افزایش 8/21 و 47/14 درصدی داشت. علت کمتر بودن عملکرد در روش بیخاکورزی در مقابل دو روش دیگر ناشی از استقرار ضعیفتر گیاهچههای ذرت در شرایط بدون شخم، تهویه‌ی کم خاک و رقابت علفهای هرز با گیاه ذرت در مراحل اولیه‌ی رشد بود.
این نتایج با یافتههای بیابانی و همکاران (2014) که اعلام نمودند کم خاکورزی با میانگین 093/85 تن در هکتار بیشترین و بیخاکورزی با 491/70 تن در هکتار کمترین عملکرد علوفه ذرت را دارد، همخوانی دارد.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 7/117 تن در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 49/77 تن در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد علوفه در هکتار را به خود اختصاص دادند. تیمار بیخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی دارای کمترین میزان عملکرد علوفه بود. کمخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی در عملکرد علوفه از نظر آماری اختلاف معنیداری داشتند (شکل 6). این افزایش عملکرد می‌تواند ناشی از ذخیره‌ی رطوبت خاک در بقایای موجود در سطح خاک، استقرار و تماس مناسب بذر در خاک باشد. زیبیلکس و همکاران (2012) گزارش کردند که در سیستم کمخاکورزی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی در سطح خاک و در منطقه‌ی فعالیت ریشه بهبود مییابد و به دلیل تغییر در معدنی شدن و ثبات بیشتر عناصر غذایی در خاک به وسیله افزایش فعالیت جمعیت میکروبی، عرضه‌ی عناصر غذایی به گیاه افزایش مییابد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن تر بلال ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن تر بلال در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد. بیشترین و کمترین عملکرد وزن تر بلال در تیمار کمخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب با میانگین 88/42 و 34/34 تن در هکتار بود. که تیمار کمخاکورزی نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 77/18 و 91/19 درصدی بود (شکل 7). در خاکورزی مرسوم به علت انجام خاکورزی سنگین و زیر و رو شدن کامل خاک عملکرد محصول کاهش یافته ولی در کمخاکوری به علت برگردان نشدن خاک کاهش عملکرد، مشاهده نشد.
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن خشک بلال ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر وزن خشک بلال در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی در سطح 1 درصد معنیدار شد. بیشترین وزن خشک بلال مربوط به تیمار کمخاکورزی با 95/9 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و مرسوم به ترتیب افزایش 77/18 و 92/19 درصدی داشت. اما تیمارهای خاکورزی مرسوم و بیخاکورزی با وجود اختلاف، از نظر آماری تفاوت معنیداری نداشتند (شکل 8).
|
شکل ۸- مقایسه میانگین اثر خاکورزی بر میانگین وزن خشک بلال |
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک ذرت
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 1 درصد معنیدار شد. فاکتور وجود بقایا با میانگین 539/23 تن در هکتار بیشترین عملکرد بیولوژیک بود که نسبت به فاکتور عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت. بیشترین عملکرد بیولوژیک مربوط به تیمار کمخاکورزی با 24684 کیلوگرم در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14درصدی داشت.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 27759 کیلوگرم در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 15140 کیلوگرم در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد بیولوژیک در هکتار را به خود اختصاص دادند. تیمار بیخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی دارای کمترین میزان عملکرد بیولوژیک در هکتار و کمخاکورزی در هر دو شرایط وجود و عدم وجود بقایای گیاهی در عملکرد بیولوژیک از نظر آماری اختلاف معنیداری داشتند (شکل 9). باوجود این‌که تیمار عدم وجود بقایای گیاهی میانگین آب مصرفی بیشتری نسبت به تیمار وجود بقایای گیاهی داشت ولی عملکرد بیولوژیک کمتری داشت. دلایل کمتر شدن عملکرد در تیمار عدم وجود بقایا، عدم وجود موادآلی در سطح خاک و تبخیر زودهنگام آب از سطح زمین به علت خالی بودن سطح مزرعه از بقایای گیاهی میباشد. این نتایج با یافتههای چن (2013) که نشان داد اجرای خاکورزی مرسوم موجب افزایش 9 تا 18 درصد عملکرد ذرت نسبت به بیخاکورزی شد، مطابقت دارد. ایکنز و همکاران (2012) در بررسی روشهای خاکورزی در ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار عملکرد دانه و بیخاکورزی با 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن در هکتار بین این دو قرار گرفت.
شکل 9 – مقایسه میانگین ترکیبات تیماری بقایا و خاکورزی بر میانگین عملکرد بیولوژیک
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد دانه
نتایج تجزیه واریانس تأثیر بقایا و خاکورزی بر عملکرد بیولوژیک در جدول (8) نشان داده شده است. نتایج نشان داد که خاکورزی، بقایا و اثر متقابل خاکورزی و بقایا در سطح 1 درصد معنیدار شد.
فاکتور وجود بقایا با میانگین 539/7 تن در هکتار بیشترین عملکرد دانه بود که نسبت به فاکتور عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت.
بیشترین عملکرد دانه مربوط به تیمار کمخاکورزی با 2/8 تن در هکتار بود که نسبت به تیمار بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14درصدی داشت.
در بررسی اثر متقابل بقایا و خاکورزی مشاهده گردید که کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا با میانگین 7750 کیلوگرم در هکتار و بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا با میانگین 1805 کیلوگرم در هکتار به ترتیب بیشترین و کمترین میزان عملکرد دانه در هکتار را به خود اختصاص دادند (شکل 10). این نتایج با یافتههای چن (2013) اجرای خاکورزی مرسوم موجب 9 تا 18 درصد افزایش عملکرد ذرت نسبت به بیخاکورزی شد، مطابقت دارد. ایکنز و همکاران (2012) در بررسی روشهای خاکورزی در ذرت به این نتیجه رسیدند که خاکورزی مرسوم با 61/10 تن در هکتار عملکرد دانه و بیخاکورزی با 86/6 تن در هکتار کمترین عملکرد را داشتند و کمخاکورزی با 99/8 تن در هکتار بین این دو قرار گرفت.
شکل 10- مقایسه میانگین ترکیبات تیماری بقایا و خاکورزی بر میانگین عملکرد دانه
میانگینهای دارای حروف مشابه بر اساس آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد تفاوت معنیداری ندارند.
نتیجهگیری
استفاده و توسعه سامانههای کشت حفاظتی (به خصوص کمخاکورزی) در ذرت می‌تواند به حفظ و صیانت از منابع تولید از قبیل آب، خاک و محیط زیست کمک نماید. نتایج این پژوهش نشان داد که حداکثر میانگین عمق کاشت 79/4 سانتیمتر مربوط به تیمار خاکورزی مرسوم و حداقل میانگین عمق کاشت 65/3 سانتیمتر مربوط به بیخاکورزی بود. بیشترین درصد یکنواختی عمق کاشت (۹۲ درصد ) مربوط به تیمار کمخاکورزی و کمترین درصد یکنواختی عمق کاشت (71 درصد ) مربوط به تیمار بیخاکورزی بود. وجود بقایا باعث کاهش ۷۳/۱۹ درصدی در مصرف آب نسبت به عدم وجود بقایا شد، بیخاکورزی باعث کاهش 31/19 درصدی نسبت به خاکورزی مرسوم در میزان مصرف آب آبیاری شد. وجود بقایا با میانگین 88/2 کیلوگرم بر مترمکعب نسبت به تیمار عدم وجود بقایا باعث افزایش 79/23 درصدی در افزایش کارائی مصرف آب گردید. بیخاکورزی با میانگین 74/2 و خاکورزی مرسوم با میانگین 19/2 کیلوگرم بر مترمکعب بیشترین و کمترین کارائی مصرف آب را داشت. از نظر میانگین عملکرد علوفه تر بین روشهای خاکورزی اختلاف معنیدار وجود داشت به طوری که کمخاکورزی با مقدار 747/104 تن در هکتار نسبت به بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 8/21 و 47/14 درصدی داشت. از نظر میانگین عملکرد بیولوژیک بین روشهای خاکورزی اختلاف معنیداری وجود داشت و تیمار کمخاکورزی نسبت به بیخاکورزی و خاکورزی مرسوم به ترتیب افزایش 08/22 و 32/14 درصدی در عملکرد بیولوژیک داشت. وجود بقایا نسبت به عدم وجود بقایای گیاهی افزایش 73/15 درصدی داشت. کمخاکورزی در شرایط وجود بقایا نسبت به بیخاکورزی در شرایط عدم وجود بقایا افزایش 65/34 درصدی بر عملکرد بیولوژیک در هکتار را به خود اختصاص دادند.
سپاسگزاری
نویسندگان از معاونت پژوهشی دانشگاه شهید چمران اهواز بابت تأمین هزینه‌های این پژوهش سپاسگزاری می‌نمایند.
)
