نوع مقاله : مقاله علمی - ترویجی
نویسنده
استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، همدان، ایران
چکیده
خاکورزی مرسوم به‌طور گسترده در مناطق سیبزمینیکاری استفاده میشود. استفاده مداوم از این روش خاکورزی (شخم با گاوآهن برگرداندار) در درازمدت باعث کاهش ماده آلی خاک، کاهش میکروارگانیسم‌های مفید خاک، کاهش حاصلخیزی خاک، تخریب ساختمان خاک، تشکیل سله و شکل‌گیری لایه سخت شخم میشود. به‌علاوه این روش باعث افزایش هزینه تولید بهدلیل نیاز به مصرف بالای انرژی می‌گردد. بنابراین اگر بتوان سامانههای خاکورزی حفاظتی را جایگزین خاکورزی مرسوم نمود از نظر حفظ و پایداری خاک و نیز کاهش هزینه‌های تولید حائز اهمیت خواهد بود. مدیریت‌های مختلف بقایای گندم و خاکورزی شامل: 1- خردکردن بقایا با دستگاه ساقه خردکن و مدفون کردن آن با گاوآهن برگرداندار 2- خردکردن بقایا با ساقه خردکن و به دنبال آن شخم با گاوآهن قلمی (چیزل) و تهیه بستر بذر به‌وسیله روتیواتور 3- سوزاندن بقایا+ شخم با گاوآهن برگرداندار و 4- حفظ بقایا در سطح خاک (بدون خاک ورزی)+ خاک ورزی با گاوآهن قلمی در بهار بر روی بقایای ایستاده گندم و پس از خارج کردن بقایای ریخته شده از کمباین در مزرعه بر مقاومت خاک و عملکرد سیبزمینی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین کاهش مقاومت خاک در خاک ورزی با گاوآهن برگرداندار و کمترین کاهش مقاومت در گاوآهن قلمی مشاهده شد. از نظر عملکرد سیبزمینی به ترتیب تیمار ساقه خردکن+ چیزل در پاییز+ روتیواتوردر بهار و تیمار حفظ بقایا + گاواهن قلمی (چیزل) در بهار بیشترین عملکرد را نسبت به بقیه روش‌ها داشتند.
تازه های تحقیق
سیبزمینی از محصولات مهم استان همدان میباشد که هر ساله سطح قابل ملاحظه‌ای از اراضی استان به کشت این محصول اختصاص مییابد. سطح زیرکشت و تولید این محصول در استان همدان در سال زراعی 97-1396 بهترتیب 23082 هکتار و 989207 تن بوده است (1). سیبزمینی معمولاً در تناوب با گندم کشت میشود. با توجه به خشک‌سالیهای اخیر و کاهش منابع آبی، استفاده از روشهای خاکورزی که درصدی از بقایا را بر سطح خاک نگه دارد، باعث کاهش تبخیر سطحی از سطح خاک شود و از طرف دیگر باعث کاهش فرسایش خاک و در نتیجه افزایش حاصلخیزی آن شود، حائز اهمیت میباشد.
با توجه به رشد جمعیت و نیاز به تأمین غذا، استفاده پایدار از منابع آب و خاک بیش از پیش اهمیت پیدا کرده است. کشاورزی حفاظتی بهدلیل حفظ خاک و تقویت حاصلخیزی آن و نیز افزایش کارایی مصرف آب و دوستدار محیطزیست بودن، در شرایط حاضر یکی از روشهای مناسب جهت حفاظت از منابع آب و خاک میباشد (24و 25). خاکورزی مرسوم به‌طور گسترده در مناطق سیبزمینیکاری استفاده میشود. به هر حال خاکورزی مرسوم نیروی کارگری و ماشینی بیشتری استفاده میکند و اثرات منفی روی خاک و محیطزیست میگذارد. برای حل این مسائل، مطالعه روی قابلیت خاکورزی حفاظتی در تولید سیبزمینی اهمیت دارد. براساس اطلاعات مرکز اطلاعات خاکورزی حفاظتی (19)، در خاکورزی حفاظتی لازم است که حداقل 30 درصد سطح مزرعه بعد از کاشت با بقایا پوشانده شود. هم‌چنین یکی از اهداف خاکورزی حفاظتی، خرد شدن کمتر خاک میباشد. در خصوص امکان بهکارگیری روشهای حفاظتی در تولید سیبزمینی به‌عنوان یک گیاه غدهای نسبت به غلات، توجه کمتری شده است. بنابراین مطالعه روی امکان استفاده از خاکورزی حفاظتی در محصولاتی مانند: سیبزمینی حائز اهمیت میباشد. بدین منظور برای دست‌یابی به مدیریت مناسب بقایای گیاهی و خاکورزی در زراعت سیبزمینی (تناوب گندم ـ سیبزمینی)، مطالعهای در ایستگاه تحقیقاتی اکباتان مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان با خاکی دارای بافت متوسط (لوم) اجرا شد. سیستم آبیاری از نوع بارانی (کلاسیک نیمه‌ثابت) بود. با توجه به فصل رشد سیبزمینی در منطقه (خرداد تا مهر)، آب مورد نیاز سیبزمینی با آبیاری تأمین شد (میزان بارندگی در این بازه زمانی ناچیز میباشد).
کلیدواژه‌ها
موضوعات
در خاکهای مناطق خشک و نیمه‌خشک عموماً میزان ماده آلی پائین است و بر این اساس، خاکهای این مناطق دارای ساختمان ضعیفی میباشند (21). بهنظر میرسد حفظ بقایای گیاهی با حفظ عملکرد محصول بتواند باعث افزایش مواد آلی، بهبود ساختمان خاک، افزایش فعالیت میکروارگانیسم‌های مفید خاک و اثرات زیستمحیطی شود.
مدیریت بقایای گیاهی در بهبود پایداری ساختمان خاک و حفظ حاصلخیزی آن اهمیت زیادی دارد (15). روشهای مختلف مدیریت بقایا شامل: سوزاندن، جمعآوری، رها کردن در سطح و مدفون کردن یا مخلوط کردن با خاک، هر کدام مزایا و معایبی را به‌همراه دارند. روش متداول مدیریت بقایای گندم در ایران در کشت آبی که معمولاً دارای حجم زیاد کلش میباشد، خارج نمودن قسمتهای بریده‌شده توسط کمباین از زمین و دفن کردن بقایای ایستاده با شخم (گاوآهن برگرداندار) میباشد و در بعضی مواقع متأسفانه کشاورزان مبادرت به سوزاندن بقایا میکنند. این روش اگر چه ارزان، سریع و آسان بوده و کنترل علفهای هرز، آفات و بیماریها را نیز آسانتر میکند، لیکن باعث کاهش میزان مواد غذایی، کربن و مواد آلی خاک میشود و پایداری ساختمان خاک را به مخاطره انداخته، هم‌چنین نیاز به آبیاری را در مناطق خشک تشدید میکند (بهدلیل عدم پوشش بقایای گیاهی و در نتیجه تشدید تبخیر سطحی و کاهش ظرفیت نگهداری رطوبت).
حفظ بقایا باعث کاهش تبخیر از سطح خاک از طریق کاهش درجه حرارت، جلوگیری از انتشار بخار، جذب بخار آب توسط بافت بقایای مانده در سطح و کاهش سرعت باد در سطح تماس خاک با هوا میشود (20). نتایج مطالعه دیگری نشان داد که وجود بقایا عامل کاهش تبخیر به‌‌میزان 34 تا 50 درصد میباشد و ایجاد نوارهای 15 سانتیمتری عاری از بقایا بر روی ردیف‌های کاشت تنها 7 درصد میزان تبخیر را نسبت به حالت پوشیده‌شده از بقایا افزایش می‌دهد (30). سامانههای خاکورزی شدید برای نیل به حداکثر عملکرد منجر به کاهش چشمگیر در کیفیت خاک میشوند (28).عملیات خاکورزی مرسوم یکی از مهمترین عوامل کاهش‌دهنده سطح ماده آلی خاک است. تجزیه ماده آلی و آزادسازی کربن، فرایندی هوازی است. در این فرایند اکسیژن باعث تشدید فعالیت میکروبها که از ماده آلی تغذیه میکنند، میشود. به‌عبارت دیگر، با هر بار خاکورزی تماس بقایای گیاهی با میکروبها زیاد میشود و تهویه نیز افزایش مییابد (نسبت اکسیژن به دی اکسید کربن زیاد میشود). در این شرایط، شدت تجزیه سریعتر شده که نتیجه آن، تشکیل هوموس با پایداری کمتر و نیز آزادسازی دی اکسید کربن در جو زمین است اما چنانچه بقایای گیاهی در سطح خاک باقی بمانند (با تغییر سیستم از خاکورزی مرسوم به کم‌خاکورزی و یا بیخاکورزی)، تماس بقایا با میکروبها کمتر و بنابراین تجزیه نیز کندتر صورت میگیرد (نسبت دی اکسید کربن به اکسیژن بیشتر است). در این حالت، هوموس پایدار تشکیل میشود ( 13).
22- Hets, H., Riquelme, E., and Canto, S. 1992. Energy requirements for the production of autos in rotation with wheat under three tillage systems and four nitrogen levels the Andean foothills of noble. Agro. Giencia, 8 (1): 33-39.21- Hajabasi, M. A. and Hemmat, A. 2000. Tillage impacts on aggregate stability and crop productivity in clay- loam soil in central Iran. Soil &Tillage Research, 56: 205-212.
)