تاثير نوع و مديريت‌هاي مختلف خاكپوش جو و يونجه بر رفتار رطوبتي و تهويه‌اي خاك در شرايط مزرعه‌اي

Effects of different management practices of barely straw and alfalfa residue on soil moisture content and aeration behavior under field conditions

سابقه و هدف: كشور ايران به‌دليل كمبود ريزش‌هاي جوي در زمره كشورهاي خشك و نيمه‌خشك جهان محسوب مي‌شود. در اين راستا، به‌كارگيري مديريت‌هاي مناسب بقاياي گياهي يكي از روش‌ها مهمي است كه اثرات مثبتي بر ميزان ماده آلي و در نتيجه بر نگهداري آب در خاك دارد. به همين دليل است كه در بسياري از خاك‌هاي مناطق خشك و نيمه‌خشك، ماده آلي بهترين ماده اصلاحي براي افزايش ظرفيت نگهداري آب در خاك و بهبود ويژگي‌هاي فيزيكي خاك مي‌باشد. بقاياي گياهي از طريق افزايش ذخيره كربن آلي خاك، كاهش توليد رواناب و كاهش تبخير از سطح خاك، ميزان رطوبت خاك را افزايش مي‌دهد. استفاده از خاكپوش گياهي يكي از روش‌هاي متداول براي بهبود ويژگي‌هاي خاك است. اين در حالي است كه در برخي مناطق، كشاورزان اقدام به خارج نمودن بقايا از مزرعه و يا سوزاندن آن‌ها مي‌كنند. پژوهش حاضر با هدف بررسي تاثير نوع و مديريت‌هاي مختلف خاكپوش گياهي بر وضعيت رطوبتي و تهويه‌اي خاك در شرايط مزرعه اي انجام شد. مواد و روش‌ها: آزمايش در شرايط مزرعه اي به‌صورت فاكتوريل در قالب طرح پايه بلوك هاي كاملاً تصادفي در سال زراعي 91-90 اجرا گرديد. فاكتور اول نوع خاكپوش شامل كاه و كلش جو و يونجه و فاكتور دوم مديريت خاكپوش شامل 1) مخلوط يك درصد وزني خاكپوش با خاك، 2) مخلوط نيم درصد وزني خاكپوش با خاك، 3) استفاده از خاكپوش در سطح به نسبت يك درصد وزني، 4) سوزاندن خاكپوش به نسبت يك درصد وزني و 5) شاهد (بدون خاكپوش) بود. هر تيمار در سه تكرار انجام شد. پس از اعمال تيمارهاي يادشده و بعد از گذشت نه ماه، رطوبت نمونه‌هاي خاك در مكش‌هاي مختلف شامل صفر، 30، 50، 100، 500، 1000 و 1500 كيلو پاسكال اندازه‌گيري شد. همچنين ميزان رطوبت قابل دسترس و تخلخل تهويه‌اي محاسبه گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه به‌طور‌كلي در بين تيمارهاي مورد مطالعه، مخلوط يك درصد و نيم درصد خاكپوش و همچنين استفاده از خاكپوش در سطح خاك باعث افزايش و در مقابل، سوزاندن باعث كاهش ميزان رطوبت خاك نسبت به شاهد شد. بيش‌ترين ميزان افزايش رطوبت در نقطه پژمردگي دايم (70 درصد) و همچنين رطوبت قابل استفاده (5/12 درصد) نسبت به شاهد، در تيمار مخلوط يك درصد كاه و كلش جو مشاهده شد. در مقابل، تيمار سوزاندن كاه و كلش جو باعث بيش‌ترين ميزان كاهش (5/34 درصد) رطوبت در نقطه پژمردگي نسبت به شاهد شد. تيمار كاربرد سطحي خاكپوش نيز بيش‌ترين ميزان تخلخل تهويه‌اي (48 درصد نسبت به شاهد) را به دنبال داشت. نتيجه‌گيري: يافته‌هاي اين پژوهش، كارايي مطلوب روش‌هاي مخلوط كردن و كاربرد سطحي خاكپوش در بهبود رفتار رطوبتي و تهويه‌اي خاك را نشان مي‌دهد.

Background and Objectives: Iran as an arid and semiarid country has been faced with low precipitation and water shortage. In this regard, the application of suitable management practices using plant residues is one of the most important strategies resulting in the improvement of organic matter content as well as water retention of soils. Therefore, in many soils of arid and semiarid regions, organic matter is as the best amendment to increase water content and improve physical properties of the soil. Plant residue can increase soil moisture content through the improvement of soil organic carbon content and the reduction of runoff and evaporation. Application of plant residue is one of the common methods for improving soil properties. However, in some areas, plant residues are removed from the field or burnt by the farmers. This study was performed to investigate the effect of different types of plant residues and their management on soil moisture content as well as aeration properties under field conditions. Materials and Methods: The experiment was conducted under field conditions as factorial statistical design based on RCBD consisting three replicates. The first factor was residue type including barely straw and alfalfa residue and the second factor was different managements of the residues including 1) incorporating one percent of the plant residues with the soil, 2) incorporating 0.5 percent of the plant residues with the soil, 3) surface retention of plant residues, 4) burning plant residues and 5) control. After nine months, the final soil moisture content at seven suctions including 0, 30, 50, 100, 500, 1000 and 1500 kPa was measured. In addition, the available water content and aeration porosity were calculated. Results: The results showed that among the experimental treatments, the incorporation and also surface retention of plant residues increased soil moisture compared to control, whereas, burning the plant residues reduced the moisture content. In comparison to the control, the incorporation of one percent barley straw to the soil led to the highest increases in the moisture content at PWP (70%) and the available water (12.5%). Reversely, burning of barley straw showed the highest reduction in the moisture content at PWP (34.5%) compared to control. In addition, the surface retention of plant residues resulted in the highest increase (48%) in aeration porosity compared to control. Conclusion: The findings of this study showed the favorite efficiency of incorporating and surface application of organic sources in improving soil moisture and aeration porosity.