اثر عمليات خاک‌‌ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب آبیاری

محورهای موضوعی : توليد محصولات زراعي

ابوالفضل ناصری ¹ (دانشیار پژوهشی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران)
منصوره مظفّري ² (عضو هیات علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی)

تاریخ دریافت : 1390/12/08 تاریخ پذیرش : 1395/02/05 تاریخ انتشار : 1397/03/10

کلید واژه: عمليات خاک ورزي, نفوذ آب, راندمان کاربرد آب, کم خاک ورزی, بی خاک ورزی ,

چکیده مقاله :

نفوذ يکي از پدیده‌‌هاي مهم و راندمان کاربرد آب یکی از شاخص‌‌های مهم در طراحي و ارزيابي سيستم‌‌هاي آبياري است كه تحت تاثير فرآيندهاي مديريت زراعی از جمله عمليات خاك ورزي قرار دارد. بنابراين، پژوهش حاضر به منظور بررسي اثر روش هاي مختلف خاك ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب در یک مزرعه آزمايشي گندم در مرکز تحقيقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی (خسروشهر) انجام شد. تيمارهاي پژوهش با چهار روش مختلف خاك ورزي شامل بدون عمليات خاک ورزي، شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك، شخم با ديسك (كم خاك ورزي) و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك بود. نفوذپذيري خاک با استفاده از حلقه نفوذپذيري اندازه گيري گردیده و راندمان کاربرد آب بر اساس شرایط آزمایش تعیین گردید. نتايج نشان داد تفاوت بين نفوذ تجمعی حاصل از چهار نوع عمليات خاك ورزي در سطح احتمال یک درصد، معنی دار بود. مقدار نفوذ تجمعی حاصل از کاربرد عملیات شخم با ديسك (كم خاك ورزي)، بدون عمليات خاک ورزي و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك به ترتیب برابر 62، 20 و 10 درصد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك بود. راندمان کاربرد آب در تیمارهای شخم با گاو آهن چيزل به همراه دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك ورزي) کمتر از 55 درصد و برای شرایط بدون عمليات خاک ورزي برابر 55 درصد و در شرایط شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك برابر 68 درصد به دست آمد.

چکیده انگلیسی:

Infiltration and water application efficiency are important parameters in the design and evaluation of irrigation systems, which are affected by agronomic management such as tillage practices. Present study was conducted with the main objective of investigation of tillage methods effects on cumulative infiltration and water application efficiency in a wheat farm at the E. Azarbaijan Research Center for Agricultural and Natural Resources ( Khosroshahr ). The experiment treatments were no-tillage, tillage by chisel plow and disc, low tillage and tillage with moldboard plow with disc. Soil infiltration was measured by the ring and water application efficiency determined for studying conditions. Results showed that tillage methods produced different cumulative infiltrations. The cumulative infiltration from low tillage, no-tillage and tillage with moldboard plow were 62, 20 and 10% of cumulative infiltration from chisel plow. Water application efficiencies from chisel plow tillage were less than 55% and efficiencies from no-tillage by moldboard plow were 55% and 68% respectively.

منابع و مأخذ:

 Carter, L. M. 1985. Wheel traffic is costly. Trans. ASAE.28:430-434.
 Ghazanshahi, J. 1996. Soil physics. Tehran Univ. Press, 465p (In Persian)
 Hart, W. E., H.G. Collins, G. Woodward and A.S. Humpherys, 1983. Design and operation of gravity or surface systems. In: Design and operation of farm irrigation systems. ME Jensen (Ed.).ASAE Monograph 3. St Joseph MI, 501-580
 Jensen, M.E. and W.H. Sletten, 1965. Effects of alfalfa, crop sequence, and tillage practice on intake rates of Pullman silty clay loam and grain yield. USDA-ARS conserve. Res. Rep.1. U.S. Government printing office, Washington, D.C.
 Rumsey, J.W., S.K. Updhayaya, W.J. Chancellor and D.J. Hills, 1990. Effects of row crop cultural and irrigation practices on water infiltration characteristics Kearney Foundation of Soil Science. Annual Report. University of California,pp-1369-143.
 Salek Zamani, A., and A. Annabi Millani, 2006. Study of different tillage methods and their effects on some soil physical properties and safflower yield. Final Report of Research. East Azarbaijan Research Center for Agricultural and Natural Resources, Tabriz, Iran (In Persian).
 Solhjou, A.A. and J. Niazi, 2001. Subsoiling effects on soil physical properties and wheat yield. Agricultural Engineering Research Journal.7 (2):12-24 (In Persian).
 Waldron, L.J. and N. Terry, 1989. The influence of plant roots on infiltration rates of water into soil. Kearney Foundation of Soil Science. Annual Report. University of California, Pp-64-66.
 Walker, W.R. and G.V. Skogerboe, 1987. Surface irrigation:Theory and Practice.Prentice-Hall,Inc.,New Jersey, 386 pp.

متن کامل:



مجله پژوهش در علوم زراعی - سال هشتم، شماره 27،  پائيز و زمستان  1394                                                7

 

اثر عمليات خاک‌‌ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب آبیاری

 

ابوالفضل ناصري¹ و منصوره مظفّري²

 

چکيده

          نفوذ يکي از پدیده‌‌هاي مهم و راندمان کاربرد آب یکی از شاخص‌‌های مهم در طراحي و ارزيابي سيستم‌‌هاي آبياري است كه تحت تاثير فرآيندهاي مديريت زراعی از جمله عمليات خاك ورزي قرار دارد. بنابراين، پژوهش حاضر به منظور بررسي اثر روش هاي مختلف خاك ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب در یک مزرعه آزمايشي گندم در مرکز تحقيقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجان شرقی (خسروشهر) انجام شد. تيمارهاي پژوهش با چهار روش مختلف خاك ورزي شامل بدون عمليات خاک ورزي، شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك، شخم با ديسك (كم خاك ورزي) و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك بود. نفوذپذيري خاک با استفاده از حلقه نفوذپذيري اندازه گيري گردیده و راندمان کاربرد آب بر اساس شرایط آزمایش تعیین گردید. نتايج نشان داد تفاوت بين نفوذ تجمعی حاصل از چهار نوع عمليات خاك ورزي در سطح احتمال یک درصد، معنی دار بود. مقدار نفوذ تجمعی حاصل از کاربرد عملیات شخم با ديسك (كم خاك ورزي)، بدون عمليات خاک ورزي و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك به ترتیب برابر 62، 20 و 10 درصد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك بود. راندمان کاربرد آب در تیمارهای شخم با گاو آهن چيزل به همراه دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك ورزي) کمتر از 55 درصد و برای شرایط بدون عمليات خاک ورزي برابر 55 درصد و در شرایط شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك برابر 68 درصد به دست آمد.

 

واژه‌هاي کلیدی:

                  عمليات خاک ورزي، نفوذ آب، راندمان کاربرد آب، کم خاک ورزی، بی خاک ورزی 

 

 

 

 

 

---

[1] تاريخ دريافت : 08/12/90                تاريخ پذيرش: 05/02/95

 - استاديار پژوهشي گروه كشاورزي، مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان  آذربايجان شرقي، تبريز – ايران. ( نويسندة مسئول)

 [e-mail] 

[2] - عضو هيات علمي گروه كشاورزي، مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان  آذربايجان شرقي ، تبريز – ايران.

مقدّمه و بررسي منابع علمي

      نفوذ يکي از پدیده‌‌هاي مهم و راندمان کاربرد آب یکی از شاخص‌‌های مهم در طراحي و ارزيابي سيستم هاي آبياري است. سرعت اولیّه نفوذ در یک خاک خشک بسیار زیاد بوده و با گذشت زمان به طور سریع، کاهش یافته و در نهایت، به حدّ ثابت نسبی می رسد که به آن سرعت نفوذ نهايي¹ گفته می شود (Ghazanshahi,1996). مقدارآن، به هدایت هیدرولیکی اشباع خاک سطحی بسیار نزدیک است. برای توصیف نفوذ عمودی آب، معادلات مختلفی ارائه شده است. معادلات تجربی به دلیل سهولت کاربرد و نیز دقت مورد قبول، کاربرد گسترده‌‌ای یافته‌‌اند. این معادلات بر اساس داده‌‌های آزمایشی در مزرعه به دست آمده‌‌اند و نتیجه برازش سرعت نفوذ مشاهده شده، با توابع وابسته به زمان هستند. از انتگرال‌‌گیری این توابع، معادلات نفوذ تجمعی به دست می آید، که در آن، ضرائب معادلات مفهوم فیزیکی ندارند. یکی از اوّلین معادلات تجربی نفوذ، معادله کاستیاکف² است. مزّیت آن در این است که نفوذ واقعی و تئوریک را برای زمان های کوتاه تا متوسط، بسیار خوب بیان می‌‌کند (Walker and Shogerboe, 1987). عمليات خاک‌‌ورزي سطح خاک را تخريب نموده، بارندگي و آبياري‌‌هاي بعد از آن نیز موجب تراکم لايه سطحي خاک شده و در نتیجه خشک شدن سطح خاک، نفوذپذيري آن را کاهش داده و موجب رشد ضعيف ريشه گياه مي گردد. جنسن و سليتن در سال 1965 گزارش نمودند که استفاده از شخم قلمي پس از برداشت محصول در يک خاک خشک لوم رسي، نفوذپذيري خاک را براي يک نوبت آبياري افزايش داده است. کارتر (1985) نشان داد نفوذپذيري آب در يک مزرعه پنبه بدون رفت و آمد 21 تا 33 درصد بيشتر از مزرعه‌‌اي است که داراي تردد معمولي بود. والدرون و تري (Walker and terry, 1989) گزارش نمودند در خاک مرطوب عمليات خاک ورزي سطحي با عمل لغزشي، بيشتر از خاک ورزي با عمل فشاري، ميزان نفوذپذيري خاک را کاهش داده است. نتایج تحقيقات رامزي و همکاران؛ (Rumsey et at., 1990)  نشان داد بهبود نفوذپذيري خاک که توسط شخم قلمي در فصل پائيز ايجادشده بود تا اواسط فصل زمستان ادامه داشت و افزايش نفوذپذيري خاک به دليل کاهش خاک ورزي در زمان کاشت تا انتهاي فصل رشد ادامه نيافت. تاهان و همکاران(Tahan et al ., 1990) در بررسي تاثير انواع شخم بر خصوصيات فيزيکي خاک اعلام نمودند که قطر ميانگين وزني خاک دانه ها در گاو آهن برگردان دار کمتر از گاو آهن قلمي است (Salekzamani and Annabi Millani , 2006). صلح جو و نیازی  (Solhijou and Niazi , 2001)گزارش نمودند که زير شکني خاک تا عمق 30 تا 35 سانتي‌‌متري و گاو آهن برگرداندار موجب افزايش سرعت نفوذ آب به خاک به اندازه 4/2 برابر شده است. سالک زماني و عنابي ميلاني (Salek zamani and Annabi Millani, 2009)   گزارش نمودند گاو آهن برگرداندار در عمق 25 تا30 سانتيمتر، بيشترين نفوذ را در بين عمليات مختلف خاک‌‌ورزي شامل شخم با گاو آهن قلمي در عمق 15 تا20 سانتي متر و گاوآهن برگرداندار در عمق 15 تا20 سانتي متر و بدون عمليات خاک‌‌‌‌ورزي داشته است. با توجه به اهمیت نفوذ آب به خاک در اراضی کشاورزی، اهمیت عملیات خاک ورزی در کشاورزی پایدار و نیز اهمیت راندمان کاربرد آب در کشاورزی، پژوهش حاضر با هدف بررسي اثر عمليات مختلف خاک‌‌ورزي مانند شخم با گاو آهن چيزل، ديسک و گاو آهن برگردان دار و بدون عملیات خاک‌‌ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب انجام شده است.

 

مواد و روش‌‌ها

اين پژوهش در مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان آذربايجان شرقي (خسروشهر) با طول جغرافيايي 46 درجه و 45 دقیقه طول شرقي و 38 درجه و 15 دقیقه عرض شمالي با ارتفاع از سطح دريا برابر 1300 متر انجام شد. خاك مزرعه مورد آزمایش از نوع رسی- لومی (با درصد شن، سیلت و رس به ترتیب برابر با 39،35و26 درصد) و خاك زيرين (از 50 سانتي‌متر به پايين) لومي بود. در خاک زراعي PH و EC عصاره اشباع خاك برابر 9/7 و 5/4 دسي‌‌زيمنس بر متر بود. آزمایش‌‌ها در مزرعه گندم و با  تيمارهاي خاک‌‌ورزی ذیل انجام شد:

 الف) بدون عمليات خاک‌‌‌ورزي

ب) شخم با استفاده ازگاو آهن چيزل به عمق 25 سانتي‌‌متر با دو بار ديسك عمود بر هم به عمق 10 تا 15 سانتي‌‌متر

ج) شخم با استفاده از ديسك، دو بار عمود بر هم به عمق 5 تا 10 سانتي متر (كم خاك‌‌ورزي)

د) شخم با استفاده از گاو آهن برگرداندار به عمق 25 سانتي متر با دو بار ديسك عمود بر هم به عمق 10 تا 15 سانتي متر بود. نفوذپذيري خاک با استفاده از حلقه نفوذپذيري و به مدت 80 دقيقه اندازه گيري شد. حلقه نفوذپذيري از جنس فلز به قطر 155 میلی متر، به طول 55 سانتي‌‌متر و به ضخامت 5 ميلي متر بود (شکل 1). آزمايش‌‌های نفوذپذيري بعد از عملیات خاک‌‌ورزی و قبل از آبياري دوم صورت گرفت. معادله مورد استفاده برای بیان نفوذ تجمعی، از معادله کاستیاکف و به صورت زير استفاده گرديد.

(1)

كه در آن  Zنفوذ تجمعي (سانتي‌متر)،  t زمان نفوذ ( دقيقه)، a و k ضرايب معادله بود. راندمان کاربرد آب بر اساس شرایط آزمایش 

 

---

[1] 1-Basic intake rate

[2] 2 -Kostikov 

       با استفاده از نسبت عمق خالص به عمق ناخالص آب آبياري برآورد گردید (Hart et al. 1983). تحلیل آماری و تجزیه واریانس داده‌‌های اندازه‌‌گیری شده با نرم افزار Statgraphics و رسم نمودارها با نرم افزارهای Excel و Sigmaplot صورت گرفت.

 

 

شکل 1- حلقه فلزی برای اندازه گیری نفوذ آب به خاک (نگارندگان) Figure 1- Ring for measurement of soil infiltration

 

 

نتايج و بحث

      تغييرات نفوذ تجمعی براي تيمارهای آزمایشی در شکل 2 به صورت برازش شده نشان داده شده است. نفوذ تجمعي در دقيقه 80 با کاربرد عمليات شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك برابر 2/ 103 سانتي‌متر، شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) برابر 3/64 سانتي‌متر ، بدون عمليات خاک‌‌ورزي برابر 6/20 سانتي‌متر ، شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك برابر 6/10 سانتی‌متر بود. به عبارت ديگر با کاربرد عمليات خاك‌‌ورزي شخم با گاوآهن چيزل با دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي)، آب بيشتري به خاک نفوذ نموده که در اين صورت ذخيره رطوبتي در خاک افزايش خواهد يافت. اين مورد به ويژه براي مناطق و اراضی که برای عملیات زراعی، باغی یا جنگل‌داری و مرتع‌‌داری که نیازمند ذخیره نسبتا زیاد رطوبت در خاک باشد، حائز اهميت است. نفوذ تجمعي حاصل از کاربرد شخم با گاوآهن برگرداندار با دو بار ديسك نسبت به حالت بدون عمليات خاك‌‌ورزي کم بود. اين مورد به خصوص براي حالت آبياري سبک يا توزيع مناسب آب در سطح مزرعه می‌‌تواند دارای اهميت باشد. علت اين امر را ميتوان چنين بيان كرد كه استفاده از گاوآهن برگرداندار و به دنبال آن دوبار عملیات ديسك ‌‌زني عمود بر هم، باعث برگردانده شدن خاك مزرعه و كاهش اندازه خاكدانه ‌‌ها گرديده و خاك نسبتا نرم و پودر مانندي را به جا مي ‌‌گذارد. در نتيجه به دليل رسي- لومي بودن خاك و كم شدن استحكام ساختمان خاك، خاك بعد از اولين دور آبياري فشرده شده و سرعت نفوذ كاهش يابد. در تيمار بدون عمليات خاک ‌‌ورزي، خلل و فرجي كه در اثر حركت حشرات و يا ريشه ‌‌هاي گياه ايجاد شده، شكسته و قطع نگردیده و اين باعث شده که سرعت نفوذ و در نتیجه نفوذ تجمعی در اين تيمار نسبتا بيشتر باشد. به طور کلی می ‌‌توان گفت در دقيقه ‌‌هاي اول آزمایش نفوذ، سرعت نفوذ آب به علت خشک بودن خاک بيشتراست. به تدريج با خيس شدن خاک و تورم کلوئيدها، خلل و فرج درشت خاک که محل عبور آب است، کمتر شده، و سرعت نفوذ آب به خاک کاهش مي ‌‌يابد.

 

 

جدول 1- ضرائب معادله نفوذ تجمعی کاستیاکف برای تیمارهای خاک‌‌ورزی Table 1- The coefficients of Kostiakov infiltration equations form tillage treatments
تیمارهای عمليات خاک ورزي	ضرائب معادله نفوذ کاستیاکف		ضریب تبیین
	k	a	R2
شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك	3.10	0.8	98.7
شخم با ديسك (كم خاك‌ورزي)	1.93	0.8	98.1
بدون عمليات خاک‌‌ورزي	0.61	0.8	99.7
شخم با گاوآهن برگرداندار با دوبار ديسك	0.32	0.8	99.8

 

 

 

زمان (دقيقه)	زمان (دقيقه)
زمان (دقيقه)	نفوذ تجمعي (سانتي‌‌متر) زمان (دقيقه)
شکل2- نفوذ تجمعی پس از عملیات خاک‌ورزی Figure 2- Cumulative infiltration after tillage practices

نفوذ تجمعي (سانتي‌‌متر)

نفوذ تجمعي (سانتي‌‌متر)

نفوذ تجمعي (سانتي‌‌متر)

 

 

     ضرائب معادلات نفوذ تجمعي کاستياکف براي تيمارهاي مختلف خاك‌‌ورزي با روش تحلیل رگرسیون استخراج، و نتایج در جدول 1 ارائه شده است. تغييرات نفوذ تجمعي در دوره 80 دقيقه آزمايش، نشان داد به ازاي يک زمان مشخص، مقدار نفوذ تجمعي حاصل از عمليات خاك‌‌ورزي به ترتيب از شخم با گاو آهن چيزل با دوبار ديسك، شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي)، بدون عمليات خاک‌‌ورزي و شخم با گاوآهن برگرداندار با دوبار ديسك به دست آمده است. برای امکان سازی مقایسه مقادیر نفوذ تجمعی حاصل از عملیات خاک‌‌ورزی،  توان زمان در معادله نفوذ کاستیاکف (a) با ارزیابی داده‌‌های اندازه گیری شده برابر 8/0 یکسان سازی شد. ضریب k برای عملیات شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك برابر 10/3، شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) برابر 93/1، برای شرایط بدون عمليات خاک‌‌ورزي برابر 61/0 و برای حالت شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك برابر 32/0 به دست آمد (جدول 1). مقادیر نفوذ تجمعی اندازه‌‌گیری شده و برآورد شده با معادلات کاستیاکف حاصل برای عملیات مختلف خاک ورزی در شکل 3 نشان داده شده است. با این که معادله کاستیاکف، مقادیر نفوذ را برای شرایط شخم با گاوآهن چيزل با دو بار ديسك برای دوره 25 تا 60 دقیقه اندکی بیش از مقدار اندازه‌‌گیری شده و در سایر زمان‌‌ها، اندکی کمتر از مقدار اندازه‌‌گیری شده برآورد می‌‌کند (شبیه چنین برآوردی برای شرایط خاک‌‌ورزی کم نیز، مشاهده می‌‌شود)، با این همه در حالت کلی، مقادیر نفوذ تجمعی برآورد شده با معادله کاستیاکف برای عملیات خاک‌‌ورزی رضایت بخش می‌‌باشد(شکل 3 و جدول2).

 

نفوذ تجمعي اندازه‌‌گيري شده (سانتي متر)	نفوذ تجمعي برآورد شده (سانتي‌‌متر) نفوذ تجمعي برآورد شده (سانتي‌‌متر) نفوذ تجمعي اندازه‌‌گيري شده (سانتي متر)
نفوذ تجمعي اندازه‌‌گيري شده (سانتي متر)	نفوذ تجمعي اندازه‌‌گيري شده (سانتي متر) نفوذ تجمعي برآورد شده (سانتي‌‌متر) نفوذ تجمعي برآورد شده (سانتي‌‌متر)
شکل3- نفوذ تجمعی اندازه‌‌گیری شده و برآورد شده با معادلات کاستیاکف برای عملیات خاک‌‌ورزی Figure 3- Measured and predicted cumulative infiltration by Kostiakov equation for tillage practices

 

مقدار نفوذ تجمعی حاصل از کاربرد عملیات شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي)، بدون عمليات خاک‌‌ورزي و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك به ترتیب برابر 62، 20 و 10 درصد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از شخم با گاوآهن چيزل با دو بار ديسك بود (شکل 4). از سوی دیگر، مقدار نفوذ تجمعی حاصل از شرایط بدون عمليات خاک‌‌ورزي و شخم با گاوآهن برگرداندار با دو بار ديسك به ترتیب برابر 33 و17 درصد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از کاربرد عملیات شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) بود. همچنین می‌‌توان گفت نفوذ تجمعی حاصل از شخم با گاوآهن برگرداندار با دو بار ديسك نیز نصف مقدار نفوذ حاصل از شرایط بدون عمليات خـاک‌‌ورزي بود. این یافته با نتایج سالك زماني و عنابي ميلاني    (Salek Zamani Annabi Millani, 2006) تفاوت دارد. این تفاوت احتمالا با تغییر عمق خاک‌‌ورزی با گاو آهن برگرداندار و کاربرد دو بار دیسک مرتبط است.

 

 

تيمارهاي خاك‌‌ورزي

نفوذ تجمعي نسبي ( درصد)

 

 

شکل4- نفوذ تجمعی حاصل از عملیات خاک‌‌ورزی نسبت به نفوذ حاصل از شخم با گاوآهن چیزل با دوبار دیسک

Figure 4- Cumulative infiltration from tillage practices relative to tillage by chisel with twice disc ones.

 

 

     درجدول2، تجزيه واريانس تغييرات سري نفوذ را به دو مولفه بين نفوذ تجمعی حاصل از عملیات خاک‌‌ورزی و درون هر سري نفوذ (از زمان شروع تا انتهای آزمایش) تفکيک نموده است. چون مقدار P کمتر از یک درصد است. بنابراين، بين چهار نوع عمليات خاك‌‌ورزي در سطح اعتماد 99 (احتمال یک) درصد تفاوت آماري وجود داشت. آزمون چند دامنه‌‌اي در سطح ياد شده نشان داد نفوذ حاصل از عملیات خاک‌‌ورزی به دو گروه اول و دوم قابل تقسیم هستند. گروه اول شامل شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) و گروه دوم شامل بدون عمليات خاک ورزي و شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك می باشد.

 

جدول2- تجزيه واريانس نفوذ تجمعی بین عملیات خاک‌‌ورزی و زمان‌‌های مختلف در هر تیمار خاک‌‌ورزی Table 2- Analysis of variance for cumulative infiltration from tillage practices and different times.
منبع تغيير	درجه آزادي(Df)	ميانگين مربعات(MS)	نسبتF	مقدار P
بين عملیات خاک‌‌ورزی	3	3627.1	8.2	<0.01
بین زمان‌‌های مختلف در درون هر تیمار خاک‌‌ورزی	28	441.9
کل	31

 

برای بررسی تاثیرپذیری راندمان کاربرد آب آبیاری در مزرعه گندم از تیمارهای مختلف خاک‌‌ورزی در آبیاری دوم، براساس رفتار نفوذپذیری خاک تحت عملیات مختلف خاک‌‌ورزی، برای شرایط عمق خالص آب آبیاری برابر با 25 میلی‌‌متر و ضریب زبری برابر با 04/0، راندمان کاربرد آب برابر جدول 3 به دست آمد. راندمان کاربرد آب در تیمارهای شخم با گاو آهن چيزل به همراه دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) کمتر از 55 درصد و راندمان کاربرد حاصل از شرایط بدون عمليات خاک‌‌ورزي برابر 55 درصد و راندمان حاصل از شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك برابر 68 درصد به دست آمد. در اراضی فاریاب، استفاده از تیمارهای شخم با گاو آهن چيزل به همراه دو بار ديسك و شخم با ديسك، به دلیل ایجاد راندمان کاربرد نسبتا کم برای آب آبیاری قابل توصیه نمی‌‌باشد. کاربرد تیمار شخم با گاوآهن برگرداندار با دو بار ديسك، به دلیل ایجاد بیشترین راندمان کاربرد آب در مزرعه می‌‌تواند قابل توصیه باشد. با این که ممکن است برای شرایط دیم، نفوذپذیر بودن خاک یک مزیت باشد. زیرا خاک می‌‌تواند آب بیشتری از آبیاری تکمیلی یا بارندگی را در خود ذخیره نماید. با این همه، نفوذپذیری بیش از حد در اراضی آبی می‌‌تواند به دلیل احتمال فرونشت عمقی، موجب کاهش راندمان کاربرد آب و در نتیجه کاهش کارآئی مصرف آب گردد.

 

 

جدول 3- راندمان کاربرد آب آبیاری برای تیمارهای خاک‌‌ورزی Table 3- Water application efficiency for tillage treatments
تیمارهای عمليات خاک ورزي	راندمان کاربرد آب
	( درصد)
شخم با گاو آهن چيزل با دو بار ديسك	<55
شخم با ديسك (كم خاك ورزي)	<55
بدون عمليات خاک ورزي	55
شخم با گاو آهن برگرداندار با دو بار ديسك	68

 

نتيجه گيري

 

   با توجه به اهمیت نفوذپذیری خاک و راندمان کاربرد آب در مدیریت و طراحی سامانه‌‌های آبیاری، پژوهش حاضر به منظور بررسي اثر روش‌‌هاي مختلف خاك‌‌ورزي بر روي نفوذ و راندمان کاربرد آب انجام شد. نتایج نشان داد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از کاربرد عملیات شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي)، بدون عمليات خاک ورزي و شخم با گاو آهن برگرداندار با دوبار ديسك به ترتیب برابر 62، 20 و 10 درصد مقدار نفوذ تجمعی حاصل از شخم با گاوآهن چيزل با دوبار ديسك بود. راندمان کاربرد آب در تیمارهای شخم با گاوآهن چيزل به همراه دو بار ديسك و شخم با ديسك (كم خاك‌‌ورزي) کمتر از 55 درصد و راندمان کاربرد حاصل از شرایط بدون عمليات خاک‌‌ورزي برابر 55 درصد و راندمان حاصل از شخم با گاو آهن برگرداندار با دوبار ديسك برابر 68 درصد به دست آمد. کاربرد تیمار شخم با گاوآهن برگرداندار با دوبار ديسك، موجب ایجاد بیشترین راندمان کاربرد آب در مزرعه شد. با توجه به تغییرات نفوذپذیری و نیز راندمان کاربرد آب در طول فصل رشد گیاه، ارزیابی زمانی و حتی مکانی آن‌‌ها در خاک‌‌ها و با پوشش‌‌های مختلف گیاهی می‌‌تواند مفید باشد. 

 

 

منابع مورد استفاده                                                                           References

ü       Carter, L. M. 1985. Wheel traffic is costly. Trans. ASAE.28:430-434.

ü       Ghazanshahi, J. 1996. Soil physics. Tehran Univ. Press, 465p (In Persian)

ü       Hart, W. E., H.G. Collins, G. Woodward and A.S. Humpherys, 1983. Design and operation of gravity or surface systems. In: Design and operation of farm irrigation systems. ME Jensen (Ed.).ASAE Monograph 3. St Joseph MI, 501-580

ü       Jensen, M.E. and W.H. Sletten, 1965. Effects of alfalfa, crop sequence, and tillage practice on intake rates of Pullman silty clay loam and grain yield. USDA-ARS conserve. Res. Rep.1. U.S. Government printing office, Washington, D.C.

ü       Rumsey, J.W., S.K. Updhayaya, W.J. Chancellor and D.J. Hills, 1990. Effects of row crop cultural and irrigation practices on water infiltration characteristics Kearney Foundation of Soil Science. Annual Report. University of California,pp-1369-143.

ü       Salek Zamani, A., and A. Annabi Millani, 2006. Study of different tillage methods and their effects on some soil physical properties and safflower yield. Final Report of Research. East Azarbaijan Research Center for Agricultural and Natural Resources, Tabriz, Iran (In Persian).

ü       Solhjou, A.A. and J. Niazi, 2001. Subsoiling effects on soil physical properties and wheat yield. Agricultural Engineering Research Journal.7 (2):12-24 (In Persian).

ü       Waldron, L.J. and N. Terry, 1989. The influence of plant roots on infiltration rates of water into soil. Kearney Foundation of Soil Science. Annual Report. University of California, Pp-64-66.

ü       Walker, W.R. and G.V. Skogerboe, 1987. Surface irrigation:Theory and Practice.Prentice-Hall,Inc.,New Jersey, 386 pp.