اثر روش‌های خاک‌ورزی و بقایای ذرت بر عملکرد گندم، فراوانی ماده آلی و کرم‌‌های خاکی در زرقان فارس

محورهای موضوعی : مجله علمی- پژوهشی اکوفیزیولوژی گیاهی

جهانبخش میرزاوند ¹ ( استادیار بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زرقان، ایران )
رضا مرادی طالب بیگی ² ( دانشجوی سابق دکتری زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران )

تاریخ دریافت : 1397/10/08 تاریخ پذیرش : 1398/08/21 تاریخ انتشار : 1399/07/01

کلید واژه: حاصلخیزی خاک, کم خاک‌ورزی, حفظ بقایا, خاک‌ورزی حفاظتی,

چکیده مقاله :

به منظور بررسی اثر روش‌های خاک‌ورزی (خاک‌ورزی رایج، کم خاک‌ورزی و بی خاک‌ورزی) و مدیریت بقایای گیاهی ذرت (حفظ بقایا و حذف تمام بقایا از سطح خاک) بر محتوای ماده آلی خاک، فراوانی کرم‌های خاکی و پاسخ عملکرد گندم، آزمایشی در سال زراعی 96-1393 به صورت کرت‌های یک بار خُرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در زرقان فارس اجرا شد. خاک‌ورزی رایج و حذف بقایا نسبت به خاک‌ورزی حفاظتی منجر به کاهش 15 و هشت درصدی ماده آلی خاک در دو عمق صفر-10 و 10-20 سانتی‌متری شد. در مقابل، حفظ بقایای گیاهی در خاک‌ورزی رایج نسبت به حذف بقایا منجر به افزایش 27 درصدی محتوای ماده آلی خاک شد. بیشترین فراوانی کرم‌های خاکی در بی خاک‌ورزی و حفظ بقایا حاصل شد در حالی که خاک‌ورزی رایج و حذف بقایا نسبت به کم خاک‌ورزی و بی خاک‌ورزی فراوانی کرم‌های خاکی را 17 درصد کاهش داد. هم‌چنین، بیشترین عملکرد دانه (8113 کیلوگرم در هکتار) و شاخص برداشت گندم (26/40 درصد) به ترتیب در کم خاک-ورزی و خاک‌ورزی رایج با حفظ بقایای گیاهی ذرت حاصل شد. عملیات بی خاک‌ورزی و حفظ بقایا میزان عملکرد دانه گندم را نسبت به کم خاک‌ورزی بیش از 40 درصد کاهش داد. به‌طور کلی در تناوب پیوسته گندم-ذرت جهت حفظ پتانسیل عملکرد گندم، بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش فعالیت کرم‌های خاکی انجام عملیات کم خاک‌ورزی و نگهداری بقایای گیاهی ذرت در سطح خاک قابل توصیه است.

چکیده انگلیسی:

A 3-year field experiment was conducted to evaluate the effects of tillage methods (conventional tillage (CT), reduced tillage (RT), and No-Till (NT)) and corn residue (residue removal and retention) on soil organic matter content (OM), earthworm population, and wheat yield at Zarghan, Fars province in 2013-2016. The experimental was a split-plot based on randomized complete block design with three replications. Soil organic matter decreased by CT method and residue removal at 15 and 8% in the soil depth ranges of 0-10 and 10-20 cm compared to conservation tillage, respectively. In contrast, applying CT method accompanied by keeping residue increased OM content by 27% compared to residue removal. The highest earthworm population was obtained by NT method and residue retention, while the earthworm population decreased by CT method and residue removal at 17% compared to RT and NT methods. The highest grain yield (8113 kg ha-1) and harvest index (40.26%) of wheat were obtained by RT and CT methods when residue returned, respectively. Applying NT method and residue retention reduced wheat yield up to 40% compared to RT method. It is concluded that, to grantee the wheat yield potential and improve earthworm activity and soil fertility under wheat-corn rotation, adopting RT method accompanied by corn residue retention on the soil surface, is recommended.

منابع و مأخذ:

اسدی­خشویی، ا.، ی. آبادی مجتبی و ت. اورنگ. 1390. تاثیر خاک­ورزی مرسوم و حفاظتی بر عملکرد ذرت در تناوب جو-ذرت. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی. جلد 12، شماره 1: 83-96.

اسکندری، الف. و و. فیضی­اصل. 1396. تاثیر خاک­ورزی حفاظتی بر برخی خواص فیزیکی خاک و عملکرد محصول در تناوب گندم-ماشک در منطقه سردسیر دیم. نشریه ماشین­های کشاورزی. جلد 7، شماره 2: 451-467.

افضلی­نیا، ص.، س.م. حسینی، ک. ملائی و ش. شجری. 1395. تاثیر روش­های مختلف خاک­ورزی بر ویژگی­های خاک و عملکرد گندم آبی در اقلیم سرد. مجله علمی پژوهشی اکوفیزولوژی گیاهی. جلد 24: 112-122.

افضلی­نیا، ص. و ع. کرمی. 1397. اثر خاک­ورزی حفاظتی بر خصوصیات خاک و عملکرد ذرت در تناوب با گندم. مجله مهندسی بیوسیستم ایران. جلد 49، شماره 1: 129-137.

امام، ی.، ع. احمدی و م. پسرک لی. 1389. تاثیر روش­های مختلف خاک­ورزی توأم با مدیریت بقایای گیاهی و سطوح نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم دیم (رقم آگوستا) در شرایط استان فارس. نشریه علوم گیاهان زراعی ایران. جلد 41، شماره 4: 841-850.

امینی، ع.، م. رجایی و ک. فارسی نژاد. 1393. تاثیر روش­های مختلف خاک­ورزی و مدیریت بقایای گیاهی بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم. مجله اکوفیزیولوژی گیاهی. جلد 16: 27- 37.

پژمان، ح.، ل. جوکار و م. زارع مویدی. 1396. مقایسه فراوانی و تنوع گونه­ای بندپایان گیاه­خوار موجود در زراعت گندم در سامانه­های خاک­ورزی حفاظتی و متداول در منطقه زرقان فارس. آفات و بیماری­های گیاهی. جلد 85، شماره 2: 139-154.

چگنی، م.، ش. انصاری­دوست و ح.ا. اسکندری. 1393. اثر روش­های خاک­ورزی و مدیریت بقایای گیاهی بر برخی از ویژگی­های فیزیکی خاک در جهت رسیدن به کشاورزی پایدار. مجله دانش کشاورزی و تولید پایدار. جلد 24، شماره 2: 31-40.

زراعی، م.، س.ع.ر. کاظمینی و م.ج. بحرانی. 1393. تاثیر سامانه­های خاک­ورزی و تنش آبی بر رشد و عملکرد گندم. فصلنامه پژوهش­های زراعی ایران. جلد 12، شماره 4: 793-804.

صفری، ا.، م.ا. آسودار، م. قاسمی­نژاد و ا.ر. عبدعلی­نژاد. 1392. اثر مدیریت بقایا، روش­های مختلف خاک­ورزی حفاظتی و تراکم کاشت بر ویژگی­های فیزیکی خاک و عملکرد دانه گندم. مجله دانش کشاورزی و تولید پایدار. جلد 23، شماره 2: 49-59.

علیجانی، خ.، م.ج. بحرانی و س. ع.ر. کاظمینی. 1390. تاثیر روش­های خاک­ورزی و مقادیر بقایای ذرت بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد گندم. فصلنامه پژوهش­های زراعی ایران. جلد 9، شماره 3: 113-122.

فلاح­هروی، ا.، ح. عباس دخت، ا. زارع فیض آبادی و ا. غلامی. 1395. تاثیر خاک­ورزی حفاظتی و متداول با مدیریت بقایا بر ویژگی­های فیزیولوژیکی گندم (Triticum aestivum L.). نشریه علوم گیاهان زراعی ایران. جلد 47، شماره 2: 277-289.

گورویی، س.، ا. آینه­بند و ع.ا. معزی. 1395. تاثیر نوع و درصد بقایای گیاهی بر برخی خصوصیات زیستی کرم­های خاکی و میزان تولید ورمی کمپوست. نشریه زیست شناسی خاک. جلد 4، شماره 1: 53-63.

Allmaras, R. R., Schomberg, H. H., Douglas, C. L. and Dao, T. H. 2000. Soil organic carbon sequestration potential of adopting conservation tillage in US cropland. J. Soil Water Conserv. 55: 365-373.

Bahrani, M. J., Raufat, M. H. and Ghadiri, H. 2007. Influence of wheat residue management on irrigated corn grain production in a reduced tillage system. Soil Tillage Res. 94:305-309.

Benjamin, J. G., Mikha, M. M. and Merle, F. R. 2008. Organic carbon effects on soil physical and hydraulic properties in a semi arid climate. Soil Sci. Soc. Am. J. 72: 1357-1362.

Bono, A., Alvarez, R., Buschiazzo, D. E. and Cantet, R. J. C. 2008. Tillage effects on soil carbon balance in a semiarid agroecosystem. Soil Sci. Soc. Am. J. 72: 1140-1149.

Chan, K. Y. 2001. An overview of some tillage impacts on earthworm population abundance and diversity implications for functioning in soils. Soil Tillage Res. 57: 179-191.

Chan, K. Y. and Heenan, D. P. 2006. Earthworm population dynamics under conservation tillage systems in south-eastern Australia. Aust. J. Soil Res. 44: 425–431.

De-Vita, P., Di-Paolo, E., Fecondo, G., Di-Fonzo, N. and Pisante, M. 2007. No-tillage and conventional tillage effects on durum wheat yield, grain quality and soil moisture content in southern Italy. Soil Tillage Res. 92: 69-78.

Evans, A.C. 1947. A method of studying the burrowing activities of earthworms. Ann. Mag. Nat. Hist. 14: 643-650.

Hemmat, A. and Eskandari, I. 2006. Dry-land winter wheat response to conservation tillage in a continuous cropping system in northwestern Iran. Soil Tillage Res. 86: 99-109.

Muhammad, R., Khan, G. D., Hanif, M. and Ali, S. 2012. Impact of soil compaction on root length and yield of corn (Zea mays L.) under irrigated condition. Middle-East J. Sci. Res. 11(3): 382-385.

Metzke, M., Potthoff, M., Quintern, M., Hess, J. and Joergensen, R. G. 2007. Effect of reduced tillage systems on earthworm communities in a 6-year organic rotation. Eur. J. Soil Biol. 43: 209-215.

Mrabet, R. 2000. Differential response of wheat to tillage management systems in a semi-arid area of Morocco. Field Crop Res. 66: 165-174.

Nikita, S., Eriksen-Hamel, A. B., Speratti, J. K., Whalen, A. L. and Chandra, A. M. 2009. Earthworm populations and growth rates related to long-term crop residue and tillage management. Soil Tillage Res. 104: 311–316.

Rieger, S., Richner, W., Streit, B., Frossard, E. and Liedgens, M. 2008. Growth, yield and yield components of winter wheat and the effects of tillage intensity, preceding crops, and N fertilization. Eur. J. Agron. 28: 405-411.

Verhulst, N., Govaerts, B., Nelissen, V., Sayre, K. D., Crossa, J., Raes, D. and Deckers, J. 2011. The effect of tillage crop rotation and residue management on maize and wheat growth and development evaluated with an optical sensor. Field Crop Res. 120: 58-67.

Virto, I., Imaz, M. J., Enrique, A., Hoogmoed, W. and Bescansa, P. 2007. Burning crop residues under no-till in semi-arid land, Northern Spain-effects on soil organic matter, aggregation, and earthworm populations. Aust. J. Soil Res. 45: 414-421.

Walkley, A. and Black, I. A. 1934. Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method. Soil Sci. 37: 29-38.

Wiatrak, P. J., Wright, D. L. and Marois, J. J. 2006. The impact of tillage and residual nitrogen on wheat. Soil Tillage Res. 91: 150-156.

Wilhelm, W. W., Johnson, J. M. F., Hatfield, J. L. and Linden, D. R. 2004. Crop and soil productivity response to corn residue removal. Agron. J. 96:1-17.

Wuest, S. B., Caesar-Tont, T. C., Wright, S. F. and Williams, J. D. 2005. Organic matter addition, N, and residue burning effects on infiltration, biological, and physical properties of an intensively tilled silt-loam soil. Soil Tillage Res. 84: 154-167.

Yoo, G., Nissen, T. M. and Wander, M. M. 2006. Use of physical properties to predict the effects of tillage practices on organic matter dynamics three Illinois soils. J. Environ. Qual. 35: 1567-1583.