بررسي روند تغييرات غلظت آمونيم و نيترات در نيمرخ خاك، در سه نوع تناوب زراعي

Evaluation of changing process of Ammonium and Nitrate in soil profile in three crop rotations

به شمار مي رود. با توجه به نقش نيتروژن بر افزايش عملكرد، سهولت نسبي تهيه كودهاي نيتروژني و پويايي نيتروژن، مصرف كودهاي نيتروژني بالا مي باشد. از طرفي حدود 30 تا 50 درصد از كودهاي نيتروژني مصرفي در خاك از دست رفته و به آب هاي زير زميني منتقل مي شوند كه سبب آلودگي محيط زيست و ايجاد عوارض گوناگوني در انسان مي شود. همچنين ارتباط آشكاري بين كاربرد كود نيتروژني و غلظت ني ترات در آب هاي زيرزميني كم عمق يافت شده است. يكي از عواملي كه بر ميزان تحرك نيتروژن در خاك تاثير دارد تناوب زراعي است . تناوب زراعي راندمان استفاده از نيتروژن قابل دسترس خاك را به طور قابل توجهي تحت تاثير قرار مي دهد. حضور گياهان مختلف در تناوب زراعي، به واسطه خصوصيات متفاوتي كه در نيازمندي به عناصر و همچنين نحوه جذب آن ها از خاك دارند، طبيعتاً تاثيرات متفاوتي بر كميت كود نيتروژني و پويايي آن خواهند داشت . مطالعات قبلي در مورد ميزان آبشويي نيترات در سيستم تك كشتي ذرت در مقايسه با سيستم تناوبي ذرت - گراس، گزارش كرده اند كه سيستم تناوبي، آبشويي را 5 تا 10 برابر نسبت به سيستم تك كشتي كاهش داد . با توجه به مطالب فوق، آزمايشي با هدف بررسي تاثير تناوب زراعي بر حركت شكل هاي معدني نيتروژن در نيمرخ خاك در مزرعه اجرا گرديد. مواد و روش ها: به منظور بررسي تاثير سه نوع تناو ب زراعي عمده بر حركت شكل هاي معدني نيتروژن (آمونيم و نيترات)، در استان خوزستان، آزمايشي با استفاده از طرح آماري اسپليت فاكتوريل در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي با سه تكرار انجام شد . نوع تناوب زراعي به عنوان عامل اصلي (شامل تناوب هاي گندم - ذرت، گندم - آيش و 60 ) و - 30 و 90 -60 ،0- گندم- برنج با سابقه پنج سال اجراي تناوب ) در نظر گرفته شد و عمق خاك (سه عمق 30 زمان نمونه برداري (در هفت زمان نسبت به تاريخ كاشت ) عامل هاي فرعي در نظر گرفته شدند . در هر سه تناوب 60 سانتي متر با استفاده از - 30 و 90 -60 ،0- زراعي نمونه هاي خاك پس از هر نوبت آبياري يا بارندگي از سه عمق 30 آگر تهيه شدند . با توجه به بارندگي ها و آبياري هاي انجام شده، در مجموع هفت نوبت نمونه برداري انجام شد. درصد نيتروژن كل در نمونه ها با استفاده از دستگاه كجلدال و غلظت نيترات و آمونيم به روش تقطير اندازه گيري شد. تجزيه و رسم نمودارها با استفاده از MSTATC و تحليل آماري داده ها و مقايسه ميانگين دانكن با استفاده از نرم افزار آماري نرم افزار EXCEL انجام شد.يافته ها: نتايج نشان داد كه سه تناوب زراعي مورد مطالعه، از نظر غلظت نيترات خاك اختلاف معني داري ( 01 26 ميلي گرم بر كيلوگرم) به طور معني داري از / يكديگر داشتند . غلظت نيترات خاك در تناوب زراعي گندم - ذرت ( 59 6 ميلي گرم بر كيلوگرم ) را / دو تناوب ديگر بيش تر بود در حالي كه تناوب گندم- برنج كم ترين غلظت نيترات ( 38 داشت. بيش ترين تغييرات غلظت نيترات خاك در تناوب زراعي گندم- ذرت مشاهده شد كه مي تواند گوياي اين مطلب باشد كه پويايي نيتروژن در اين نوع تناوب زراعي نسبت به دو تناوب زراعي ديگر بيش تر بوده است . نوع تناوب زراعي بر غلظت آمونيم خاك تاثير معني دار نداشت . مقايسه غلظت نيترات و آمونيم در زمان ها و عمق هاي مختلف نش ان داد كه در هر سه تناوب زراعي غلظت آمونيم نسبت به نيترات بسيار كم تر بود. همچنين نتايج نشان داد كه آيش ماندن زمين در فصل تابستان، به دليل افزايش تبخير و تعرق باعث حركت رو به بالاي نيترات بر اثر صعود مويينگي گرديد. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه نوع تناوب زراعي مي تواند بر حركت نيترات در نيمرخ خاك موثر باشد . همچنين پويايي نيترات در خاك تناوب گنم- ذرت كم تر از دو تناوب ديگر بود.

Background and Objectives: Nitrogen (N) is considered as one of the active elements in nature due to its transformation and mobility processes in heterogeneous soil system. Ease of accessibility and significant effects on crop yield, N-fertilizers consumption rate is high. However 30-50 percentages of applied N can be leached and contaminate water resources and hence endanger environment and human health. Previous studies showed significant positive relationship between applied N-fertilizers rate and nitrate (N-NO3) concentrations in shallow groundwater resources. One of the agricultural management systems which can affect soil N mobility is crop rotation system. Rotation system can affect significantly N use efficiency and N uptake by plants since different crops (in rotations) have various absorbing abilities and N requirements. Previous studies compared the amounts of N-NO3 leaching in maize monoculture and maize-grass rotation systems, demonstrated that the rotation system can reduce leaching by 5 to 10 times compared with the monoculture system. Therefore a field experiment was conducted to study the effects of crop rotation on mineral N-form mobility in soil profile. Materials and Methods: A split factorial (in the form of complete random blocks) experimental design was conducted in the field with three replications to evaluate the effects of three common rotation systems on N-NO3 and N-NH4 mobility through the soil. The main factor was common rotation system in Khuzestan province including wheat-corn, wheat-fallow, rice-what. The rotations were started five years ago in the experimental site on permanent plots (each with the area of 5×10 m2). Subfactors were sampling depth (0-30, 30-60, 60-90 cm) and sampling time (seven times after crop planting). In each crop rotation, soil samples were taken from three mentioned depths after each irrigation or rainfall using an auger. In total, soil samples were taken at seven times. Soil samples were analysed for total soil N using Kjeldal method. The concentrations of N-NO3 and N-NH4 were measured by distillation method. Mean measured data were analyzed with Duncan’s mean comparison using MSTATC software, while the Excel was used to draw figures. Results: The results showed that N-NO3 profiles were significantly (P < 0.05) different in the rotation systems. N-NO3 concentration in wheat-corn rotation (26.59 mg kg-1) was significantly (P < 0.05) higher than the other two rotations. While wheat-rice rotation had the least N-NO3 concentration (6.38 mg kg-1). The highest variation was observed in wheat-corn rotation which shows higher N mobility in this rotation. Rotation type had no significant (P < 0.05) effects on N-NH4 profile. However concentration of N-NO3 was more than N-NH4 in the all rotations. The presence of summer fallow in rotation could increase N-NO3 upflux in soil profile due to high evapotranspiration.