بررسی اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی و مدیریت بقایای گیاهی بر خصوصیات زراعی گندم Triticum aestivum L.)) و تغییرات کربن آلی و نیتروژن خاک در تناوب زراعی سه ساله

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 2، دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 52، تیر 1401، صفحه 205-217   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v16i4.82603

نویسندگان

ابوالقاسم خلیلی طرقبه¹؛ علیرضا کوچکی^{* 1}؛ احمد زارع فیض آبادی²؛ مهدی نصیری محلاتی¹

¹گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

²مرکز آموزش و تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

چکیده

به‌منظور بررسی اثر روش‌های مختلف خاکورزی و مدیریت بقایای گیاهی بر خصوصیات زراعی گندم Triticum aestivum L.))، آزمایشی سه ساله با سیستم تناوبی گندم-کلزا (Brassica napus L.)-گندم، طی سال‌های 95-1392 به‌صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی و با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی طرق مشهد طراحی و اجرا شد. تیمار‌های آزمایش شامل سیستم­های مختلف خاکورزی به‌عنوان کرت اصلی در سه سطح 1- شیوه متداول خاکورزی (شخم + دیسک + تسطیح + ایجاد فارو + کاشت با بذر کار)، 2- کم خاکورزی (چیزل پکر یا دیسک سبک + ایجاد فارو + کاشت با بذرکار) و 3- بدون خاکورزی (کاشت مستقیم با بذرکار) و مدیریت بقایای گیاهی شامل سه سطح: 1- بدون بقایا، 2- حفظ 30 درصد بقایا و 3- حفظ 60 درصد بقایای به‌عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شدند. صفات مورد بررسی شامل عملکرد و اجزای عملکرد گندم،تاریخ سنبله‌دهی و رسیدگی و میزان نیتروژن و کربن آلی خاک بود. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که بیشترین میزان عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و وزن هزار دانه به‌ترتیب معادل 1/7 تن در هکتار، 9/15 تن در هکتار و 2/37 گرم، در تیمار خاکورزی متداول با 30 و 60 درصد بقایای گیاهی مشاهده شد. بیشترین میزان نیتروژن و کربن آلی خاک نیز به‌ترتیب 091/0 و 72/0 در تیمار کم­خاکورزی با 30 و 60 درصد بقایای گیاهی گزارش شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، اگرچه میزان عملکرد گندم در تیمار خاکورزی متداول بیش از خاکورزی­های کاهش یافته بود، لکن باید توجه داشت که خاکورزی حداقل سبب بهبود میزان کربن آلی و نیتروژن خاک می‌گردد که این امر در بلندمدت می­تواند اثر مثبتی بر عملکرد گیاه داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

بی‌خاکورزی؛ بقایای کلزا؛ شخم کاهش یافته

مراجع

Alijani, K., Bahra'i, M.J., and Kazemeini, A.R., 2011. Effect of tillage methods and corn residue on growth, yield and yield components of wheat. Iranian Journal of Crop Research 9(3): 486-493. (In Persian with English Summary)

Alvarez, R., and Steinbach, H.S., 2009. A review of the effects of tillage systems on some soil physical properties, water content, nitrate availability and crops yield in the Argentine Pampas. Soil and Tillage Research 104: 1–15.

Asghari Meydani, J., Karimi, A., and Mousavi, S.B., 2012. Effect of different tillage methods on dryland wheat yield and moisture content and apparent density of soil in fallow-wheat rotation in Maragheh. Journal of Agricultural Science and Technology, Water and Soil Science 16(60): 119-129. (In Persian with English Summary)

Ayeneh Band, A., 2005. Crops Rotation. Publications University of Mashhad, Iran. 407 p. (In Persian)

Barjasteh, A.R., 2017. Evaluation of drought stress on wheat (Triticum aestivum L.) and wild oat (Avena ludoviciana L.) competition. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian with English Summary)

Barraco, M., DÍaz-Zorita, M., and Duarte, G., 2007. Corn and soybean residue covers effects on wheat productivity under no-tillage practices. In: Wheat Production in Stressed Environment, Springer Publisher, Netherlands. p. 209-216.

Bowman, R.A., Nielsen, D.C., Vigil, M.F., and Aiken, R.M., 2000. Effects of sunflower on soil quality indicators and subsequent wheat yield. Soil Science 165(6): 516-522.

Busari, M.A., and Salako, F.K., 2013. Effect of tillage, poultry manure and NPK fertilizer on soil chemical properties and maize yield on an Alfisol at Abeokuta, south-western Nigeria. Nigerian Journal of Soil Science 23: 206–218.

Castellini, M., and Ventrella, D., 2012. Impact of conventional and minimum tillage on soil hydraulic conductivity in typical cropping system in Southern Italy. Soil and Tillage Research 124: 47–56.

Chegeni, M., Ansari-Dust, S., and Eskandari, H., 2013. Effect of tillage methods and residuals management on some physical properties of soil to achieve sustainable agriculture. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production 24(2): 31-40. (In Persian with English Summary)

Crookston, R.K., Kurle, E., and Copeland, P.J., 1991. Rotational cropping sequence affects yields of corn and soybean. Agronomy Journal 83: 108-113.

Ghaffari, A., 2002. Investigating the effect of sardari wheat rotation with oilseed sunflower, chickpea and fallow in rain fed conditions. Journal of Seed and Plant Seed 18(2): 103-110. (In Persian with English Summary)

Herbeck, J., and Murdock, L., 2009. A comprehensive guide to wheat management in Kentucky. Cooperative Extension Service of  College of Agriculture Food and Environment of  University of Kentucky. University of Kentucky.USA.

Imaz, M.J., Virto, I., Bescansa, P., Enrique, A., Fernandez, O., and Karlen, D.L., 2010. Soil quality indicator response to tillage and residue management on semi-arid Mediterranean cropland. Soil and Tillage Research 107: 17–25.

Kamil, B.A, Isildar, A., and Akgul, M., 2005. Tillage impacts on aggregate stability and crop productivity in a loam soil of a dryland in Turkey. Acta Agriculture Scandinavica, Section B. Plant Soil Science 55(3): 214-220.

Karlen, D.L., Wollenhaupt, N.C., Erbach, D.C., Berry, E.C., Swan, J.B., and Eash, N.S., 1994. Long-term tillage effects on soil quality. Soil and Tillage Research 32: 313-324.

Khaje Pour, M.R., 2009. Principles of Agriculture. Publication of Jihad Daneshgahi of Isfahan University, Iran. 398 p. (In Persian)

Khurshid, K., Iqbal, M., Arif, M.S., and Nawaz. A., 2006. Effect of tillage and mulch on soil physical properties and growth of maize. International Journal Of Agriculture And Biology. 593-596.

Koocheki, A.R., Nassiri Mahallati, M., Zare Feyzabadi, A., and Jahanbeen, J., 2004. Evaluation of diversity of Agricultural Systems in Iran. Journal of Research and Development in Agriculture and Horticulture 63: 70-83. (In Persian with English Summary)

Meyer-Aurich, A.M., Gandorfer, G., and Kainz, M., 2009. Tillage and fertilizer effects on yield, profitability, and risk in a corn-wheat-potato-wheat rotation. Agronomy Journal 101: 1538-1547.

Miller, P., McConkey, B., Clayton, G., Brandt, S., Baltensperger, D., and Neil, K., 2002. Pulse crop adaptation in the Northen Great Plains. Agronomy Journal 94: 261-272.

Nassiri Mahallati, M., Koochaki, A., Rezvani, P., and Beheshti, A., 2011. Agro Ecology. Ferdowsi University Publication, Mashhad, Iran. 459 p. (In Persian)

Rao, S.C., and Dao, T.H., 1996. Nitrogen placement and tillage effects on dry matter and nitrogen accumulation and redistribution in winter wheat. Agronomy Journal 188: 10281-1032.

Roozbeh, M., and Pooskani, M.A., 2003. The effect of different tillage methods on wheat yield when in rotation with corn. Iranian Journal Agricultural Science 34(1): 29-38. (In Persian with English Summary)

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.Europian Journal Of Agronomy. 28: 405-411.

Sadegh Nezhad, H.R., 2013. Sustainable tillage. Technical publication No. 45, Agricultural and Technical Engineering Research Institute. Tehran, Iran. (In Persian)

Sadegh Nezhad, H.R., and Eslami, K., 2006. Comparison of wheat yield by changing soil tillage method. Journal of Agricultural Sciences 12(1): 103-111. (In Persian with English Summary)

Safari, M., 2002. Effect of different tillage methods on yield and yield components of sunflower varieties. Agronomy Journal (Pajohesh and Sazandege) 56: 30-33. (In Persian with English Summary)

Safari, A., Asoudar, M.A., Ghasemi Nejad, M., and Abdali Mashhadi, A., 2013. Effect of conservation of residues, different methods of conservation tillage and planting on physical properties of soil and wheat yield. Journal of Agricultural Knowledge and Sustainable Production 23(2): 49-59. (In Persian with English Summary)

Sainju, U.M., Singh, B.P., Whitehead, W.F., and Wang, S., 2006. Carbon supply and storage in tilled and non-tilled soils as influenced by cover crops and nitrogen fertilization. Journal of Environmental Quality 35: 1507-1517.

Sepideh Dam, S., and Ramurodi, M., 2015. Effect of tillage systems and nitrogen fertilizer on yield, yield components and grain protein of wheat. Journal of Applied Research of Plant Ecophysiology 2(2): 33-36. (In Persian with English Summary)

Shabahang, J., 2015. Evaluation of the effects of management of rotation, tillage operations and plant debris on the physical, chemical and soil carbon sequestration potential. Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran. (In Persian with English Summary)

Slafer, G.A. 2007. Physiology of determination of major wheat yield components. In: “Wheat Production in Stressed Environments”(Ed: H. Buck). Springer. The Netherlands, pp. 557-565.

Wozniak, A., Wesolowski, M., and Soroka, M., 2015. Effect of long-term reduced tillage on grain yield, grain quality and weed infestation of spring wheat. Journal of Agriculture Science and Technology 17: 899-908.

Wuest, S.B., Albrecht, S.L., and Skirvin, K.W., 2000. Crop residue position and interference with wheat seedling development. Soil and Tillage Research 55: 175-182.

Younesi al-Mawati, M.Y., Solh Jou, A.A., Sharifi, A., Javadi, A., Ashrafizadeh, S.R., and Taki, A., 2015. Guidance for Conservation Tillage and its Application. Agricultural Education Publication. Tehran, Iran. 10-16. (In Persian)