ارزیابی کارایی تکنیک موانع شطرنجی کلش برنج (Oryza sativa L.) بر نگهداشت رطوبتی، میزان 2CO و جمعیت میکروبی خاک

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 7، دوره 15، شماره 1 - شماره پیاپی 55، 1402، صفحه 119-137   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/agry.2021.69711.1035

نویسندگان

الهه احمدپور دهکردی¹؛ علی عباسی سورکی^{* 1}؛ مهدی پژوهش²؛ پژمان طهماسبی²

¹گروه زراعت، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

²گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران.

چکیده

بروز دوره­های خشکی و استمرار آن در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر جمعیت و فعالیت میکروب­های خاک، میزان رطوبت و متعاقب آن حاصلخیزی و قابلیت جذب عناصر غذایی خاک به‌شمار می­آید. اجرای تکنیک موانع شطرنجی کلش در این نواحی به‌عنوان یک فناوری ارزان، مؤثر و آسان، نقش مهمی در احیای جوامع میکروبی خاک و کنترل بیابان­زایی دارد. در پژوهش حاضر، اثر تکنیک موانع شطرنجی کلش بر نگهداشت رطوبت، جمعیت میکروبی خاک و تولید CO₂ آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش در بخشی از دشت مرغ در جنوب شهر شهرکرد مرکز استان چهارمحال و بختیاری، با مختصات جغرافیایی 17 دقیقه و 32 درجه عرض شمالی و 50 دقیقه و 50 درجه طول شرقی انجام شد. در این منطقه نیمه خشک و مستعد فرسایش بادی با جوامع خاکی آسیب دیده، از تکنیک موانع شطرنجی کلش به‌منظور کنترل فرسایش بادی استفاده شده بود. بدین منظور کلش برنج (Oryza sativa L.) به‌میزان پنج تن در هکتار به‌صورت الگوی شطرنجی مربعی 1×1 متر در دی ماه سال 1396 کار گذاشته شدند. سپس اثر این تکنیک بر خصوصیات میکروبی خاک شامل تنفس و زیست‌توده میکروبی خاک و همچنین نگهداشت رطوبت و پایداری خاکدانه­ها مورد توجه قرار گرفت. در کنار موانع شطرنجی ایجاد شده، قطعه زمینی با ابعاد مشابه به‌عنوان شاهد در نظر گرفته شد. چند مربع کلش به‌صورت تصادفی انتخاب و روند تغییرات تنفس میکروبی و رطوبت خاک در محدوده کنار و وسط مربعات و همچنین زمین شاهد در چند مرحله اندازه­گیری شد. همچنین در مرحله چهارم از تنفس میکروبی، زیست‌توده میکروبی و پایداری خاکدانه­ها اندازه­گیری شد. داده­های تنفس میکروبی و میزان رطوبت خاک به‌صورت آزمایش اسپلیت پلات در زمان در قالب طرح بلوک کامل تصادفی و داده­های زیست‌توده میکروبی و میانگین وزنی و هندسی قطر ذرات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی تجزیه شدند. نتایج نشان داد، میزان رطوبت خاک در کنار موانع شطرنجی نسبت به وسط موانع و زمین شاهد به‌ترتیب 91/10 و 56/18 درصد افزایش نشان داد. رطوبت در کنار موانع برای مدت زمان طولانی­تری نسبت به زمین شاهد حفظ شد، امّا روند کاهش رطوبت در زمین شاهد تا پایان دوره شیب بیشتری داشت و میزان رطوبت آن در پایین­ترین میزان بود. این نتیجه می­تواند در ارتباط با کاهش سرعت باد و سایه­اندازی کلش بر روی سطح خاک و اثر بر میکروکلیمای نزدیک سطح زمین باشد. همچنین افزودن کلش برنج به‌صورت موانع شطرنجی به خاک به‌طور معنی­داری افزایش معدنی شدن کربن را نسبت به زمین شاهد در کلیه مراحل اندازه­گیری به دنبال داشت. میزان CO₂-C تولید شده در مرحله اول در کنار و وسط موانع شطرنجی در مقایسه با زمین شاهد به‌ترتیب 76/37 و 69/14 درصد افزایش نشان داد. در تاریخ پنجم تیر ماه، تولید CO₂-C کاهش معنی­دار نشان داد. از تاریخ 24 تیر ماه تا هفتم مهر ماه روند معدنی شدن کربن در کنار و وسط موانع شطرنجی و همچنین زمین شاهد دارای شیب هموار بود و خاک شاهد پایین­ترین مقدار را نشان داد. اضافه کردن بقایا می­تواند معدنی شدن کربن را افزایش دهد و یک آغازگر مثبت باشد که به تسریع تجزیه کربن آلی خاک کمک می­کند. استقرار موانع شطرنجی کلش اثرات کمبود رطوبت بر فعالیت میکروب­های خاک را کاهش و معدنی شدن کربن را افزایش داد. تفاوت بیشتر میان میزان تنفس میکروبی در موانع شطرنجی و زمین شاهد نشان­دهنده کارآمد بودن کلش اضافه شده به خاک و تعدیل هر چه بهتر شرایط خشکی در خاک می­باشد. همچنین بیشترین میزان زیست‌توده میکروبی و پایداری خاکدانه­ها در کنار موانع مشاهده گردید که اختلاف معنی­داری با زمین شاهد داشت. بازگشت بقایا به خاک پایداری خاکدانه­ها را افزایش داد که ممکن است به‌علت بهبود ماده آلی و تخلخل خاک باشد. نتایج این بررسی حاکی از آن است که استقرار موانع شطرنجی کلش سبب بهبود خصوصیات زیستی خاک شامل تنفس و زیست‌توده میکروبی و همچنین میزان رطوبت و پایداری خاکدانه­ها شده و می­تواند یک میکروکلیمای بهتر برای رشد و استقرار گیاه فراهم کند و منجر به حفظ منابع طبیعی و تولید پایدار گردد.

کلیدواژه‌ها

رطوبت خاک؛ فعالیت میکروبی خاک؛ معدنی شدن کربن؛ مهندسی اکولوژیک؛ میانگین وزنی قطر ذرات

مراجع