
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,621,817 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,211,416 |
بررسی تأثیر کوتاه مدت گیاهان پوششی بر خصوصیات فیزیکی و زیستی خاک | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 15، دوره 26، شماره 6، بهمن و اسفند 1398، صفحه 277-290 اصل مقاله (1000.92 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2019.16172.3145 | ||
نویسندگان | ||
فاطمه احمدنیا* 1؛ علی عبادی2؛ مسعود هاشمی3؛ اکبر قویدل4 | ||
1زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3گروه علوم خاک و فیزیولوژی، دانشکده کشاورزی استاک بریج، دانشگاه ماساچوست ، ماساچوست، آمریکا | ||
4دانشگاه محق اردبیلی- دانشکده کشاورزی- گروه خاکشناسی | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: گیاهان پوششی یک استراتژی برای تقویت سلامت و کیفیت خاک در سیستمهای کشاورزی میباشد. ارتباط گیاهان پوششی با فعالیتهای زیستی خاک جزء مهمی از سلامت خاک است. گیاهان پوششی از طریق تأثیر بر کربن آلی خاک بسیاری از ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک را تحت تأثیر قرار میدهد. علاوه بر این از طریق رشد و ایجاد پوشش مناسب در سطح خاک مانع از هدررفت عناصر غذایی میگردد. هدف از پژوهش حاضر مقایسه اثر تیمارهای مختلف گیاهان پوششی به-صورت تککشتی و کشت مخلوط بر بهبود خصوصیات فیزیکی و زیستی خاک در کوتاهمدت بود. مواد و روشها: به منظور بررسی تأثیر کشت گیاهان پوششی بر برخی خصوصیات فیزیکی و زیستی خاک آزمایشی در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل کشت چاودار (Secale cereal)، خلر (Lathyrus sativus) و ماشک گلخوشهای (Vicia villosa) بهصورت تککشتی (100 درصد) و کشت مخلوط دوگانه و سهگانه به ترتیب با نسبتهای بذر 50 و 3/33 درصد بود. مبنای میزان بذر مصرفی در کشت خالص برای گیاه چاودار، خلر و ماشکگلخوشهای به ترتیب 100، 25 و 25 کیلوگرم در هکتار بود. یافتهها: نتایج نشان داد که بیشترین زیستتوده گیاهان پوششی (530 گرم در متر مربع) در تیمار تککشتی چاودار و کمترین زیستتوده گیاهان پوششی در تککشتی ماشکگلخوشهای و کشت مخلوط ماشکگلخوشهای+ خلر (به ترتیب 5/85 و 6/91 گرم در متر مربع) در زمان خاتمه دادن به رشد گیاهان پوششی بهدست آمد. همچنین نتایج مقایسه میانگینها نشان داد که بیشترین ماده آلی(53/0 درصد) و جمعیت میکروبی خاک (2600000 عدد در گرم) از تیمار کشت مخلوط چاودار+ خلر+ ماشکگل-خوشهای بهدست آمد. ماده آلی خاک در مقایسه با تیمار کنترل بدون گیاه پوششی در کشت مخلوط چاودار+ ماشکگلخوشهای + خلر 3/11 درصد افزایش داشت. بیشترین تعداد کرمهای خاکی براساس نتایج بدست آمده به تیمار تککشتی چاودار تعلق داشت. بطور متوسط کرمهای خاکی در کل تیمارهای گیاهان پوششی نسبت به کنترل بدون گیاه پوششی 5/80 درصد افزایش نشان داد. همچنین کمترین میزان جرم مخصوص ظاهری خاک مربوط به تیمار کشت مخلوط چاودار+ ماشکگلخوشهای 01/1 گرم بر سانتیمتر مکعب بود. جرم مخصوص ظاهری خاک در کشت مخلوط چاودار+ خلر نسبت به تیمار کنترل 17/6 درصد کاهش یافت. گیاهان پوششی زمان لازم برای نفوذ آب به خاک را کاهش داد. کمترین زمان لازم برای نفوذ آب به خاک در حین و خاتمه رشد گیاهان پوششی بهترتیب از تیمارهای تککشتی ماشکگلخوشهای 39/8 ثانیه و کشت مخلوط چاودار+ خلر 99/4 ثانیه بهدست آمد. نتیجهگیری: گیاهان پوششی چه بهصورت تککشتی و یا مخلوط حتی در یک فصل رشد خصوصیات فیزیکی و زیستی خاک را بهبود بخشید. چاودار و ماشکگلخوشهای در کشت مخلوط دوگانه و سهگانه بیشترین تأثیر را داشت. واژه کلیدی: جمعیت میکروبی خاک، زیستتوده گیاهان پوششی، سلامت خاک، کربن آلی خاک، کرمهای خاکی. | ||
کلیدواژهها | ||
جمعیت میکروبی خاک؛ زیستتوده گیاهان پوششی؛ سلامت خاک؛ کربن آلی خاک؛ کرمهای خاکی | ||
مراجع | ||
1.Alexander, M. 1977. Introduction to soil microbiology. 2nd edition. John Wiley and Sons Inc. New York. 467p.
2.Arunachalam, K., DeoSingh, N., and Arunachalam, A. 2003. Decomposition of leguminous crop residues in a “jhum” cultivation system in Arunachal Pradesh. J. Plant Nutr. Soil Sci. 166: 731-736.
3.Azadbakht, A., Alebrahim, M.T., Mohammaddust Chamanabad, H.R., and Ghavidel, A. 2018. A Study of the effect of weed control methods for potatoes (Solanum tuberosum L.) on the biological parameters of soil. J. Agroecol. 8: 1. 15-30. (In Persian)
4.Ball, A.S. 2014. Cell Bacterial Culturing. (Ghavidel, A. and Najirad, S). published at Ardebil Jihad. (Translated In Persian)
5.Blanco-Canqui, H., and Lal, R. 2007.Soil and crop response to harvestingcorn residues for biofuel production. J. Geoderma. 141: 355-362.
6.Bo, Z., Lixia, Y., Limei, G., Gong, C., Yuegao, H., Haiming, T., Chunfang, X., Xiaoping, X., Guangli, Y., Surya, N.A., and Zhaohai, Z. 2012. Performance of two winter cover crops and their impacts on soil properties and two subsequent rice crops in Dongting Lake Plain, Hunan, China. Soil and Tillage Research. 124: 95-101. 7.Chen, X., Cabrera, M.L., Zhang, L., Shi, Y., and Shen, S.M. 2003. Long-term decomposition of organic materials withdifferent carbon/nitrogen ratios. Communications in Soil Science and Plant Analysis. Plant Analysis. 34: 44-54.
8.Dane, J.H., and Topp, G.C. 2002. Methods of Soil Analysis, Part 4, Physical Method. Soil Sci. Soc. Amer. J. Inc. Madison, Wisconsin, USA.
9.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 and Tillage Research 92: 1. 69-78.
10.Deurer, M., Grinev, D., Young, I., Clothier, B.E., and M¨uller, K. 2009. The impact of soil carbon management on soil macro pore structure: a comparison of two apple orchard systems in New Zealand. Europ. J. Soil Sci. 60: 945-955.
11.Don, A., Schumacher, J., and Freibauer, A. 2011. Impact of tropical land-use change on Soil organic carbon tocks-A Meta-Analysis. Global Change Biology. 17: 1658-1670. https://doi.org/10.1111/ j.1365-2486.2010.02336.x
12.Elfstrand, S., Bath, B., and Martensson, A. 2007. Influence of various forms of green manure amendment on soil microbial community composition, enzyme activity and nutrient levels in leek. Appl. Soil Ecol. J. 36: 70-82.
13.Esfandiary Ekhlas, E., Nael, M., and Hamzei, J. 2018. The Effect of Integrated management of Conservation Tillage and Lathyrus sativus Cover Cropping on Cucurbita pepo Yield and Selected Soil Quality Indicators. Iran. J. Field Crop Res. 16: 2. 421-434.(In Persian) 14.Gomez, J., Sobrinho, T., Gir´aldez J., and Ferere, E. 2009. Soil management effects on runoff, erosion and soil properties in an olive grove of southern Spain. Soil and Tillage Research.102: 5-13.
15.Gupta, P.K. 2004. Soil, Plant, Water and fertilizer analysis. Agro bios. India.
16.Haghian, I., and Salari, A. 2018. Investigation of environmental factors controlling soil organic carbon in rangelands of arid regions (Case study: Yansi region of Gonabad). J. Water Soil Cons. 25: 3. 281-289. DOI: 10.22069/ jwsc.2018.14299.2903. (In Persian)
17.Hamzei, J., and Borbor, A. 2014. Effect of different soil tillage methods and cover crops on yield and yield components of corn and some soil characteristics. J. Agric. Know. Sust. Prod. 24: 3. 35-47. (In Persian)
18.Hesami, E., Jahan, M., Nassiri- Mahallati, M., and Farhoudi, R. 2018. Effects of plant residues in two types of soil texture on soil characteristics and corn (Zea mays L.) NS640 yield in a reduced -Tillage cropping system. Iran. J. Field Crop Res. 16: 1. 67-81.(In Persian) 19.Houx, J.H., Wiebold, W.J., and Fritschi, F.B. 2011. Long-term tillage and crop rotation determines the mineral nutrient distributions of some elements in a vertic epiaqualf. Soil and Tillage Research. 112: 27-35.
20.Karbalaei Khiavi, H., Fakhari, R., Alebrahim, M.T., and Sharifi Ziveh, P. 2016. The effect of winter rye (Secale cereale L.) as a cover crop onweed biomass, density and yield of forage maize (Zea mays L.). J. Agroecol. 7: 1. 140-154. (In Persian)
21.Khamadi, F., Mesgarbashi, M., Hosaibi, P., Enaiat, N., and Farzaneh, M. 2015. The effect of crop residue and nitrogen fertilizer levels on soil biological properties and nitrogen indices and redistribution of dry matter in wheat (Triticum aestivum). Agron. J. (Pajouhesh and Sazandegi). 109: 149-157. (In Persian)
22.Korucu, T., Shipitalo, M.J., and Kaspar, T.C. 2018. Rye cover crop increases earthworm populations and reduces losses of broadcast, fall-applied, fertilizers in surface runoff. Soil and Tillage Research. 180: 99-106. https://doi.org/10.1016/j.still.2018.03.004
23.Ladha, J., Khind, C., Gupta, R., Meelu, O., and Pasuquin, E. 2004. Long-term effects of organic inputs on yield and soil fertility in the Rice-Wheat rotation. Soil Sci. Soc. Amer. J. 68: 845-853.
24.Lal, R. 2004. Soil carbon sequestration to mitigate climate change. Geoderma, 123: 1-22. https://doi.org/10.1016/ j.geoderma.2004.01.032.
25.Linares, R., de-la Fuente, M., Junquera, P., Lissarrague, J.R., and Baeza, P. 2014. Effects of soil management in vineyard on soil physical and chemical characteristics. In: BIO web of conferences, 37th world congress of Vine and Wine and 12th general assembly of the OIV. 3: 01008. November 2014.
26.Lou, X., Xu, M., Wang, W., Sun, X., and Zhao, K. 2010. Return rate of straw residue affects soil organic carbon sequestration by chemical fertilization. Soil and Tillage Research. 98: 287-291.
27.Lupwayi, N.Z., Brandt, S.A., Harker, K.N., O’Donovan, J.T., Clayton, G.W., and Turkington, T.K. 2010. Contrasting soil microbial responses to fertilizers and herbicides in a canol-barleyrotation. Soil Biology Biochemistry.42: 1997-2004.
28.Mackay, A.D., and Kladivk, E.J. 1985. Earthworms and rate of breakdown of soybean and maize residues in soil. Soil Biology Biochemistry. 17: 851-857.
29.Martiniello, P. 2011. Cereal–forage rotations effect on biochemical characteristics of topsoil and productivity of the crops in Mediterranean environment. Europ. J. Agron. 35: 4. 193-204.
30.Mcdaniel, M.D., Tiemann, L.K., and Grandy, A.S. 2014. Does agricultural crop diversity enhance soil microbial biomass and organic matter dynamics? A meta-analysis. Ecological Applications. 24: 3. 560-70.
31.Meisinger, J., Hargrove, W., Mikkelsen, R., Williams, J., and Benson, V. 1991. Effects of cover crops on groundwater quality. P 57-68, In: Cover crops for clean water.
32.Moebius-Clune, B.N., Moebius-Clune, D.J., Gugino, B.K., Idowu, O.J., Schindelbeck, R.R., Ristow, A.J., Van-Es, H., MThies, J.E., Shayler, H.A., McBride, M.B., Kurtz, K.S.M., Wolfe, D.W., and Abawi, G.S. 2016. Comprehensive Assessment of Soil Health – The Cornell Framework, Edition 3.2, Cornell University, Geneva, NY. http://www.css.cornell.edu/extension/soil-health/manual.pdf.
33.Olsen, SR., and Sommers, LE. 1982. Phosphorus. In: Page A.L. (ed), Methods of Soil Analysis, Agronomy. No. 9, Part 2: Chemical and microbiological properties, 2nd ed., American Society Agronomy, Madison, Pp: 403-430.
34.Page, A.L., Miller, R.H., and Keeney, D.R. 1982. Method of soil analysis (part 2: chemical and microbiological properties). American society of Agronomy, Madison, 1121p.
35.Poeplau, C., Don, A., Vesterdal, L., Leifeld, J., Van Wesemael, B., Schumacher, J., and Gensior, A. 2011. Temporal dynamics of soil organic carbon after land-use change in the temperate zone-carbon response functions as a model approach. Global Change Biology. 17: 2415-2427. https://doi.org/ 10.1111/j.1365-2486.2011.02408.x.
36.Safari, A.A. 2004. Soil Biology Biochemistry. Aboalisina Univercity, 383p.
37.Sainju, U.M., Singh, B.P., Whitehead, W.F., and Wang, S. 2006. Carbon supply and storage in tilled andnon-tilled soils as influenced bycover crops and nitrogen fertilization.J. Environ. Qual. 35: 1507-1517. https://doi.org/10.2134/jeq2005.0189.
38.Sale, P.J.M. 1966. Effect of petroleum mulch on seedling emergence, soil moisture and soil temperature. Experimental Horticulture. 14: 43-52.
39.Schmidt, R., Gravuer, K., Bossange, AV., Mitchell, J., and Scow, K. 2018. Long-term use of cover crops and no-till shift soil microbial community life strategies in agricultural soil. J.Plos one. 13: 2. 1-19. https://doi.org/ 10.1371/journal. pone.0192953.
40.Shamsaddin Saied, M., Ghanbari, A., Ramroudi, M., and Khezri, A. 2016. Effects of green manure management and fertilization treatments on the chemical and physical properties and fertility of soil. J. Water Soil Sci. (Science and Technology of Agriculture and Natural Resources). 21: 1. 37-49. (In Persian)
41.Sharma, P., Singh, A., Singh Kahlon, C., Singh Brar, A., Dia, K.K., Robert L, M., and Steiner, R.L. 2018. The role of cover crops towards sustainable soil health and agriculture-a review paper. Amer. J. Plant Sci. 9: 1935-1951.
42.Smith, M.S., Frye, W.W., and Varco, J.J. 1987. Legume winter cover crops. P 95-139. In: Stewart, B.A., (Eds), Advances in Soil Science, Springer, New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-4790-6_3. 43.Thuries, L., Pansu, M., Feller, C., Herrmann, J.C., and Remy, J.C. 2001, Kinetics of added organic matter decomposition in a Mediterraneansandy soil. Soil Biology Biochemistry. 33: 997-1010.
44.Walkley, A., and Black, I.A. 1934. Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method. Soil Science. 37: 29-38.
45.Willson, D., and Slocum, G. 2017. Understand cover crops, benefits and selection. www.king agri seeds.com.
46.Wilson, B.N., Slack, D.C., and Young, R.A. 1982. A comparison of three infiltration models. Transactions of the ASAE. 25: 349-356.
47.Zhang, G.S., Chan, K.Y., Oates, A., Heenan, D.P., and Huang, G.B. 2007. Relationship between soil structure and runoff/soil loss after 24 years of conservation tillage. Soil and Tillage Research. 92: 122-128. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 902 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 603 |