تأثیر خاکورزی بر فاکتورهای فیزیکی مؤثر بر رشد گیاه با استفاده از شاخص LLWR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد فیزیک خاک دانشگاه تبریز

2 عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری

3 محقق مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان چهارمحال و بختیاری

چکیده

رشد گیاه بطور مستقیم تحت تأثیر رطوبت خاک، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک در برابر نفوذ ریشه قرار دارد. دامنه رطوبتی با کمترین محدودیت (LLWR) دامنه­ای از رطوبت خاک است که در آن رشد گیاه در ارتباط با مکش ماتریک، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک با کمترین محدودیت روبرو است. در این پژوهش اثر خاکورزی بر فاکتورهای فیزیکی کنترل کننده رشد گیاه در قالب شاخص LLWR بررسی گردید. با استفاده از استوانه­های فلزی تعداد شصت نمونه خاک دست نخورده از دو قطعه زمین کشاورزی مجاور هم، یکی با سیستم خاکورزی مرسوم و دیگری با سیستم بدون خاکورزی (به مدت 2 سال) جمع آوری شده و منحنی رطوبتی، منحنی مقاومت و وزن مخصوص ظاهری نمونه­های خاک اندازه­گیری گردید. نتایج نشان داد که مقدار LLWR در سیستم خاکورزی مرسوم به طور معنی­دار بیشتر بود (P<0.01). در سیستم بدون خاکورزی در 63% نمونه­ها θSR (رطوبت معادل مقاومت فروروی 2 مگاپاسکال) به عنوان حد پایینی LLWR جایگزین θPWP (رطوبت در نقطه پژمردگی) گردید. در حالیکه این رقم در خاکورزی مرسوم 53% بود. مقدار شاخص LLWR در هر دو سیستم خاکورزی با افزایش وزن مخصوص ظاهری تا یک حد مشخص، ابتدا روند صعودی داشته و از آن به بعد کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Studying Tillage Effects on Physical Factors Affecting Plant Growth Using LLWR Index

نویسندگان [English]

  • H. Ghafari 1
  • M. Nekoeimehr 2
  • M. Farzan 3
1 Former Graduate Student, Tabriz University of Agriculture. Soil Science Department
2 Faculty member of Agriculture and Natural Resources Research Center of Chahar Mahal & Bakhtiari
3 Faculty member of Agriculture and Natural Resources Research Center of Chahar Mahal & Bakhtiari
چکیده [English]

Plant growth is directly affected by soil water, soil aeration, and soil resistance to root penetration. Least limiting water range (LLWR), a proposed soil structural quality index, is the range of soil water content at  which plant growth is least limited by water potential, aeration, and soil mechanical resistance. In this study, the effect of tillage on the physical factors controlling plant growth in the LLWR index was investigated. Sixty undisturbed soil samples were collected from two contiguous fields cultivated by no-tillage and conventional tillage. Then, soil water retention curve, soil resistance curve, and bulk density were determined.  The results showed that in conventional tillage system LLWR was significantly higher (P <0.01). In no-tillage system, θSR (soil moisture equivalent to 2 MPa penetration resistance) was the lower limit of LLWR in 63% of the samples and replaced θPWP (soil moisture at permanent wilting point), while this value was 53% in conventional tillage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil resistance
  • Least limiting water range
  • Soil water curve

مراجع

  1. برزگر، ع.ر.1380، الف. فیزیک خاک پیشرفته.انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز.
  2. Benjamin, J. G., Nielsen, D. C. and Vigil, M. F. (2003). Quantifying effects of soilconditions on plant growth and crop production. Geoderma. 116: 137–148.
  3. Busscher, W. J. (1990). Adjustment of flat-tipped penetrometer resistance data to common water content. American Society Agricultural Engineers. 3: 519-524.
  4. Camp, C.R. and Gill. W. R. (1969). The effect of drying on soil strength parameters. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 33: 519-524
  5. Carter, M. R. (1988). Temporal variability of soil macroporosity in a fine sandy loam under moldboard ploughing and direct drilling. Soil Tillage Research. 12: 37-51.
  6. Da Silva, A. P. and Kay, B. D. (1997). Estimating least limiting water range ofsoils from properties and management. Soil Science Society of America Journal. 61: 877–883.
  7. Da Silva, A. P., Kay, B. D. and Perfect, E. (1994). Characterization of the least limiting water range of soils. Soil Science Society of America Journal. 58: 1775–1781.
  8. Dexter, A. R. (1987). Mechanics of root growth. Plant Soil 98: 303–312.
  9. Dexter, A.R., Horn, R., Kemper, W.D., 1988. Two mechanisms for age-hardening of soil. J. Soil Sci. 39, 163-175.
  10. Gupta, S. C. and Larson, W. E. (1979). Estimating soil water characteristics from size distribution, organic carbon and bulk density. Water Resources Res. 15: 1633-1635.
  11. Haise, H. R., Haas, H. J. and Jensen, L. R., (1955). Soil moisture studies of some Great Plains soils. II. Field capacity as related to 1/3-atmosphere percentage, and minimum point as related to 15- and 26-atmosphere percentage. Soil Science Society of America Proceedings. 19: 20-25.
  12. Hill, R.L., 1990. Long-term conventional and no-till effects on selected soil physical properties. Soil Sci. Soc. Am. J. 54, 161-166.
  13. Kemper, W.D., Rosenau, R.C., 1984. Soil cohesion as affected by time and water content. Soil Sci. Soc. Am. J. 48, 1001-1006.
  14. Klute, A. (1986). Water retention: laboratory methods. 635– 662.In: Klute, A. (Ed.), Methods of Soil Analysis: Part 1. 2nd ed.Physical and Mineralogical Methods,. Agron. Monogr., vol. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
  15. Leao, T. P. and Da Silva, A. P. (2004). A simplified excel® algorithm for estimatingthe least limiting water range of Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.). 61: 649-654
  16. Letey, J. (1985). Relationship between soil physical properties and crop production. Adv. Soil Sci. 1: 276– 294.
  17. McCoy, E.L., Cardina, J., 1997. Characterizing the structure of undisturbed soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 61, 280-286.
  18. Reinert Dalvan, J., Wolkowski Richard, P., Lowery, B. and Arriaga Farancisco, J. (2002). Compaction effects on least limiting water range and plant growth. 17th WCSS, 14-21 August, Thailand.
  19. Richards, L. A. and Weaver, L. R. (1944). Fifteen-atmosphere percentage as related to the permanent wilting point. Soil Sci. 56: 331–339.
  20. Semmel, H., Horn, R., Hell, U., Dexter, A.R., Schulze, E.D., 1990. The dynamics of soil aggregate formation and the effect on soil physical properties. Soil Technol. 3, 113-129.
  21. Smedemma, L. K. (1993). Drainage performance and soil management. Soil Technol. 6: 183-189.
  22. Taylor H. M., Roberson G. M., Parker J.J. 1966. Soil strength– root penetration relations for medium to coarse-textured soil materials. Soil Science. 102: 18– 22.
  23. Topp, G. C., Galganov, Y. T., Wires, K. C. and Culley, J. L. B. (1994). Nonlimiting water range (NLWR): an approach for assessing soil structure. In: Soil Quality Evaluation Program Tech. Rep. 2. Centre for Land and Biological Resources Research, Agriculture and Agri-Food Canada, Ottawa,Ont.
  24. Tormena, C. A., da Silva, A. P. and Libardi, P. L. (1999). Soil physical quality of Brazilian Oxisol under two tillage systems using the least limiting waterrange approach. Soil Till. Res. 52: 223–232.
  25. Van den Berg, M., Klamt, E., Van Reuwijk, L. P. and Sombroek, W. G. (1997). Pedotransfers functions for the estimation of moistureretention characteristics of Ferralsols and related soils. Geoderma. 78: 161-180.
  26. Wu, L., Feng, G., Letey, J., Ferguson, L., Mitchell, J., Mccullough-Sanden, B. and Markegard, G. (2003). Soil management effects on the nonlimiting water range. Geoderma. 114: 401– 414.
  27. Zou, G., Sands, R., Buchan, G. And Hudson, I. (2000). Least limiting water range: A potential indicator of soil physical quality of forest soil. Aust. J. Soil Res. 38: 947-958.
پژوهش های خاک
دوره 26، شماره 3
آذر 1391
صفحه 269-276

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار