انتخاب خاك ورز حفاظتي مناسب خاك هاي لومي- سيلتي بر اساس ميزان بقاياي گياهي و روش تحليل مؤلفه ي اصلي (PCA)

Suitable Conservation Tillage Machinery for Loam-Silt Soils Based on the Amount of Crop Residue and Principal Component Analysis Method (PCA)

براي توليد پايدار در بخش كشاورزي و حفظ منابع آب و خاك، كاهش عمليات خاك ورزي در نظام هاي مرسوم و جايگزيني آن با انواع نظام هاي كم خاك ورزي و حفاظتي توصيه مي گردد. در اين پژوهش، تأثير به‌ كارگيري سه نوع خاك ورز حفاظتي با هندسه متفاوت كه از شدت خاك ورزي كمتر نسبت به خاك ورزهاي مرسوم برخوردارند (چيزل پكر، خاك ورز مركب و ديسك خارج از مركز)، بر پارامترهاي عملكردي خاك‌ورزي شامل نيروي كشش ويژه، انرژي ويژه خاك ورزي، ميانگين وزني قطر كلوخه، ناهمواري سطح و درصد پوشش بقاياي گياهي بررسي گرديد. سرعت پيشروي خاك‌ورزي در سه سطح 2/5، 4/5 و 6 كيلومتر بر ساعت در نظر گرفته شد. عمليات خاك‌ورزي در عمق ثابت 20 سانتي متري انجام شد. پارامترهاي عملكردي شامل سرعت پيشروي واقعي، نيروي مقاوم كششي و توان كششي توسط سامانه جمع‌آوري دادههاي عملكردي تراكتور-خاك ورز اندازه‌گيري شد. طرح آزمايشي استفاده شده در اين پژوهش، كرت خرد شده در قالب بلوك كامل تصادفي بود كه در خاك لومي سيلتي با نه تيمار و سه تكرار اجرا شد. نتايج نشان دادند كه مقدار بقاياي به جا مانده بر سطح خاك پس از خاك ورزي نه تنها با نيروي ويژه ي مقاوم كششي، بلكه با ديگر شاخص‌ها (ميانگين وزني قطر كلوخه و ناهمواري سطح خاك) نيز همبستگي منفي دارد و ميتوان بقاياي گياهي پس از خاك ورزي را به عنوان معياري براي مقايسه ي خاك ورزها به كار گرفت. نتايج مقايسه ي رتبه‌بندي تيمارها بر اساس دو روش (مقدار بقاياي به جا مانده پس از خاك ورزي و روش آماري تحليل مؤلفه اصلي) نشان داد كه خاك ورز مركب و ديسك خارج از مركز در سرعت هاي كم و چيزل پكر در سرعت‌هاي بالا براي خاك‌ورزي حفاظتي توصيه مي‌شوند.

Reduction of tillage operations in conventional systems and its replacement with a reduced tillage and conservation systems is recommended in order to sustainable production in agriculture and preservation of soil and water resources. In this research, the effect of applying three types of conventional tillage machines with different geometry that have less rigidity of soil tillage than conventional tillage machines (Chisel packer, combined tiller and offset disc) on the performance parameters of tillage including Specific draft, specific tillage energy, and weighted average diameter of clods, roughness of soil surface and percent of crop residue on the soil surface. Tillage depth is fixed in 20 cm, forward speed was in three levels (2.5, 4.5 and 6 km/h) and tillage machinery type was in three levels. Double Split plot in Randomized Complete Block Design used in the study in which tillage depth (main factor), forward speed (secondary factor) and the tiller type (sub-secondary factor) were the independent variables. The results showed that the amount of residues remaining on the soil surface after soil tillage was negatively correlated with not only special draft but also with other indices (weighted average diameter of clods and roughness of soil surface), and crop residue after soil tillage was applied as a criterion for comparing soil tillage machinery. The results of the comparison of the ranking of treatments based on two methods (amount of crop residues after soil tillage and the Component Analysis method) showed that the combined tiller and the offset disc at low velocity and Chisel packer at high velocity is recommended for conservation systems of tillage.