ارزیابی تأثیر بلند مدت روش‌های مختلف مدیریت خاک‌ورزی و تناوب زراعی بر ذخایر کربن آلی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی پژوهشی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

2 استادیار بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

چکیده

عملیات خاک‌ورزی مناسب و رعایت تناوب صحیح زراعی دو عامل مهم مدیریتی­اند که می توانند ذخایر کربن آلی خاک­ها را تحت تأثیر قرار دهند. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرات بلند مدت روش­های مختلف خاک‌ورزی و تناوب زراعی بر میزان ذخیره کربن آلی خاک در ایستگاه تحقیقاتی ماهیدشت انجام شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با دو فاکتور که شامل فاکتور خاک‌ورزی با سه روش( بی­خاک‌ورزی، چیزل و گاوآهن برگردان دار) و فاکتور تناوب زراعی در سه سطح(گندم-ذرت، گندم-کلزا و گندم-گلرنگ)، با سه تکرار به مدت 5 سال اجرا گردید. هر ساله در پایان فصل رشد نمونه‌برداری از خاک از اعماق 15-0 و30-15 سانتی­متری انجام شد که در آنها جرم مخصوص ظاهری و کربن آلی خاک اندازه­گیری گردید. نتایج نشان داد که در سال­های اول اجرای آزمایش اثر فاکتور خاک‌ورزی از نظر آماری معنی‌دار نگردید اما در سال­های پایانی و نیز در مجموع پنج سال فاکتور خاک‌ورزی از نظر آماری معنی­دار شد بطوری­که استفاده از روش بی­خاک‌ورزی در اولویت قرار گرفت. همچنین نتایج نشان داد بیشترین ارتقاء ذخیره کربن آلی خاک در پایان پنج سال آزمایش از کاربرد
بی­خاک‌ورزی با تناوب گندم-گلرنگ به میزان 1/5 تن در هکتار به دست آمد. ضمن آنکه کاربرد چیزل در نظام خاک‌ورزی در بیشتر موارد منجر به تقلیل ذخیره کربنی خاک به میزان حدود 5/1 تن در هکتار شده بود. بنابراین استفاده از بی‌خاک‌ورزی با تناوب گندم-گلرنگ و حتی با تناوب گندم-کلزا در طولانی مدت بر روش­های دیگر برتری دارد و قابل توصیه برای منطقه می­باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Long-Term Effects of Different Tillage Methods and Crop Rotation on Soil Organic Carbon Storage

نویسندگان [English]

  • F. Hamedi 1
  • Y. Parvizi 2
چکیده [English]

Fulfillment of a suitable tillage methods and crop rotation are two important management factors that can affect soil physical and chemical properties. This investigation was carried out to test the long-term effects of different tillage methods and crop rotation on physical and chemical properties of soil, based on a factorial and completely randomized block experiment with three replications at Mahidasht Agricultural Research Station for 5 years. The experimental variables included three tillage methods (no-tillage, chisel, and moldboard) and three different rotations (wheat-corn, wheat-canola, and wheat-safflower). In this project, in order to examine and determine the changes created in soil organic carbon pool, soil samples were taken from two layers: 0-15 and 15-30 cm. Soil bulk density and organic matter were measured. The result showed that the tillage treatments in the first years did not have significant differences, but in the later years, the tillage factor was significant. Indeed, in the last study years and also in the overall five-year period, using the no-tillage method was much preferable due to improving the soil organic matter pool by about 5.1 ton per hectare. Application of chisel in tillage system decreased soil organic carbon storage by about 1.5 ton per hectare.  Also, wheat-canola rotation was suitable more than the other rotations. Therefore, adoption of no-tillage together with wheat-canola rotation is recommended for the area in the long term.

کلیدواژه‌ها [English]

  • No-Tillage
  • Chisel
  • Moldboard
  • Crop rotation and Soil bulk density

مراجع

  1. رفاهی، ح. 1375. فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران. شماره 2298.
  2. صیادیان، ک. و ع، بهشتی آل آقا. 1384. بی­خاک‌ورزی و چالش­های پیش رو. انتشارات دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 146 ص.
  3. عباسی، ه. خداوردیلو، ح.، قربانی دشتکی، ش. و احمدی مقدم پ.. 1392. تاثیر برخی روش­های خاک‌ورزی بر شاخص‌های کیفیت فیزیکی خاک در یک منطقه خشک و نیمه خشک. نشریه مکانیزاسیون کشاورزی، 1(2): 37-45.
  4. ملکوتی، محمد جعفر و محمد نبی غیبی.1376. تعیین حد بحرانی عناصر غذایی محصولات استراتپیک و توصیه صحیح کودی در کشور. نشر آموزش کشاورزی، معاونت آموزش و تجهیز نیروی انسانی سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
  5. موسوی فضل، س.م.ه، ع، برزگر و م.ا. رستگار. 1384. تأثیر خاک‌ورزی بر پراکنش عناصر غذایی خصوصیات شیمیایی خاک در کشت گندم. نهمین کنگره علوم خاک، 9-6 شهریور 1384، تهران. ایران. ص 322.
  6. Boquet, D.J., R.L Hutchinson, W.J. Thomas, and A. Brown. 1997. Tillage and cover crop effects on cotton growth, yield, and soil organic matter. p. 639–641. In
  7. Bonari, E., M. Mazzonicini and A. Peruzzi. 1995.” Effects of conventional and minimum tillage on winter oilseed rape”. Soil and Tillage Research. 33: 2, 91-108.
  8. Cassel, D.K., C.W. Raczkowski, and H.P. Denton. 1995. Tillage effects on corn production and soil physical properties. Soil Soc. Am. J. 59:1436–1443
  9. Chivenge, P.P., H.K. Murwira., K.E. Giller, P. Mapfumo and J. Six. 2007. Long-term impact of reduced tillage and residue management on soil carbon stabilization: Implications for conservation agriculture on contrasting soils. Soil and Tillage Research, 94:328-337.
  10. Follet, R.F. 2001. Soil management concepts and carbon sequestration in cropland. Soil and Tillage Research, 61:77-92.
  11. Hajabasi, M.A. and A. Hemmat. 2000. Tillage impacts on aggregate stability and crop productivity in a clay-loam soil in central Iran. Soil Till. Res. 56: 205-212.
  12. Khan, F.U.H., Tahir, A.R. and Yule, I.J., 2001. Intrinsic implication of different tillage practices on soil penetration resistance and crop growth. Intl. J. Agric. Biol. 3 (1): 23-26.
  13. Lal, R., 2008. The Role of Soil Organic Matter in the Global Carbon Cycle. Soil and Environ. Pollut. 116, 353–362.
  14. Lal, R. 2011. Sequestering carbon in soils of agro-ecosystems. Food Policy, 36:33-39.
  15. Lopez, V., N. Blonco-moure, A. Limon and R. Gracia. 2011. Notillage in rainfed aragon (NESpain): effect on organic carbon in the soil surface horizon. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
  16. Maia, S.M.F., S.M. Ogle, C.C. Cerri and C.E.P. Cerri. 2010. Changes in soil organic carbon storage under different agricultural management systems in the Southwest Amazon Region of Brazil. Soil and Tillage Research, 106:177-184.
  17. Morgan, J., R. Follet and L. Allen. 2010. Carbon sequestration in agricultural lands of the United States. Journal of Soil and Water Conservation, 65:1-17.
  18. Murrell ,S. 2004 . Efficient fertilizer use ( section tillage and fertilizer intraction )
  19. Poirier, V., D.A. Angers, P.H. Rochette, M.H. Chantigny and N. Ziadi. 2009. Interactive effects of tillage and mineral fertilization on soil carbon profiles. Soil Science Society of America Journal,73:255-261.
  20. Raper, R.l., D. Wayne Reeves, Eric B. Schwab, and Charles H. Burmester. 2000. Reducting Soil Compaction of Tennessee Valley Soils in Conservition Tillage Systems the Jurnal of Cotton Science. 4:84-90.
  21. Sainju U.M., T. Caesar, T. TonThat and J.D. Jabro. 2009. Carbon and nitrogen fractions in dryland soil aggregates affected by long-term tillage and cropping sequence. Soil Science Society of America Journal, 73:1488-1495.
  22. Shirani, H., M.A. Hajabbasi, M. Afyuni and A.Hemmat. 2002. Effect of farmyard manure and tillage systems on soil physical properties and corn yield in centeral Iran. Soil till. Res. 68:101-108.
  23. Wang, L., G.S. Okin, K.K. Caylor and S.A. Macko. 2009. Spatial heterogeneity and sources of soil carbon in southern African savannas. Geoderma,149: 402-408.
  24. Watts, D.B., H.A. Torbert and S.A. Prior. 2010. Long-term tillage and poultry litter impacts soil carbon and nitrogen mineralization and fertility. Soil Science Society of America Journal,74:1239–1247.
پژوهش های خاک
دوره 30، شماره 3
آذر 1395
صفحه 271-280

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار