تأثیر جهت شخم بر نگهداشت آب و عملکرد دانه گندم در کشتزار دیم در منطقه نیمه‌خشک در غرب زنجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد فیزیک-حفاظت خاک دانشگاه زنجان

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: فراهمی آب مهم‌ترین عامل تعیین‌ کننده بهره‌وری در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. در این مناطق عملکرد محصول تحت تأثیر توزیع و مقدار بارش و نگه‌داری آب در خاک است. به کارگیری روش‌های مدیریت خاک می‌تواند در مهار روان‌آب سطحی و افزایش نگه‌داری آب در خاک مناسب باشد. خاک‌ورزی به عنوان یک اقدام مهم مدیریتی خاک می‌تواند بر تولید روان‌آب و فرسایش خاک و در نتیجه بر ذخیره آب و عملکرد محصول در زمین‌های دیم تأثیر بگذارد. هنوز در بسیاری از کشت‌زارهای دیم در مناطق نیمه‌خشک، شخم در جهت موازی با شیب انجام می‌گردد که به عنوان یک عامل مهم، نگهداشت آب به خاک را به دلیل کاهش فرصت نفوذ آب، کاهش می‌دهد. اگر چه مطالعات مختلفی به منظور تعیین اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی بر ذخیره آب و عملکرد محصول در سراسر جهان انجام شده است اما اطلاعات اندکی درباره‌ی نقش جهت شخم در ذخیره آب و عملکرد محصول در کشت‌زارهای دیم گندم در مناطق نیمه‌خشک به ویژه در ایران وجود دارد. بنابراین این مطالعه به منظور تعیین اثرات دو جهت شخم (شخم موازی با شیب و شخم عمود بر شیب) در محتوای آب خاک طی دوره رشد و عملکرد دانه گندم در زمین دیم واقع در منطقه نیمه‌خشک در ایران انجام شد.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در کشت‌زاری دیم با شیب حدود 10 درصد، دارای خاک با بافت لوم شنی در زنجان، شمال‌غرب ایران در سال 1394 انجام شد. کشت گندم زمستانه در دو جهت شامل 1) موازی با شیب (به عنوان خاک‌ورزی مرسوم)، 2) کشت عمود بر شیب (به عنوان خاک‌ورزی حفاظتی) در اوایل مهر ماه 1393 انجام شد. برای این منظور 24 کرت به ابعاد 75/1 متر در 8 متر بر روی زمین طراحی شد. محتوای آب خاک در سه نمونه خاک هر کرت که از منطقه گسترش ریشه در فاصله پنج روز طی دوره رشد از مهر ماه 1393 تا تیر ماه 1394 گرفته شده بود، اندازه‌گیری شد. عملکرد دانه گندم و اجزای عملکرد با جمع‌آوری کل محصول از سطح هر کرت به هنگام برداشت محصول (تیر ماه) تعیین گردید. داده‌های محتوای آب خاک و عملکرد دانه گندم به روش تجزیه واریانس با استفاده از آزمون دانکن تحلیل شدند. تجزیه آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 21 انجام شد.
یافته‌ها: میانگین رطوبت خاک طی دوره رشد در کرت‌های با کشت عمود بر شیب (1/9 درصد)، 62 درصد بزرگ‌تر از کرت‌های با شخم موازی (6/5 درصد) بود. این تفاوت از نظر آماری (P نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که جهت شخم عامل مهم تعیین کننده محتوای آب خاک در کشت‌زار دیم گندم است. در کرت‌های با شخم عمود بر شیب فرصت نفوذ آب به خاک بسیار بالا است. این متغیر مهم‌ترین عامل تعیین کننده عملکرد گندم در شرایط دیم است. افزایش عملکرد دانه در شرایط کشت عمود بر شیب همراه با افزایش اجزای عملکرد به واسطه افزایش محتوای آب خاک بود. با توجه به این نتایج، به کارگیری شخم و کشت عمود بر شیب در کشت‌زارهای دیم می‌تواند به عنوان راه‌کاری اساسی جهت کاهش هدررفت آب و افزایش عملکرد در مناطق نیمه‌خشک باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Water retention and wheat grain yield as affected by plough direction in a semi-arid rainfed land in west of Zanjan

نویسنده [English]

  • Lida Piri 2
2 Former M.Sc. Student of Soil Science (Soil Phyiscs & Conservation) in the University of Zanjan
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: The availability of water is the most important factor controlling the soil productivity in arid and semi-arid regions. In this area, crop yield is strongly affected by precipitation and water retention in the soils. The application of soil management practices can be suitably control surface runoff and enhance water retention in soil. Tillage as the major tool of soil management practices can affect the runoff production and soil erosion and so can influence the availability of water and crop yield in the rainfed lands. Yet, in most semi-arid areas, rainfed lands are ploughed up and down slope, a practice that decline water retention by declining the opportunity of water infiltration in to soil. Although various studies have been done to determine the effect of tillage methods on water conservation and crop yield worldwide, little information is available on the role of plough direction on the water retention and crop yield in wheat rainfed lands in semi-aria areas, particularly in Iran. Therefore this study was conducted to determine the effects of two plough directions (up and down slope and contour line) on soil water content during the growth period and grain yield of wheat in a semi-arid rainfed land in Iran.
Materials and Methods: The study was carried out in a rainfed lands with slope steepness of 10 % and clay loam soil in west of Zanjan, north western Iran in 2015. Winter wheat was cultivated in two directions consisted of 1) up and down slope (as conventional tillage) and 2) contour line (as conservation tillage) early October 2014. A total of twenty four plots, with 1.75 m  8 m dimensions were designed on the land after cultivation. Soil water content was determined in three core samples taken from the rhizosphere in each plot in 5-day interval during the growth period from October 2014 to Jun 2015. Grain yield and yield components of wheat were determined by collecting all crops of plot surface at the harvesting time (Jun). Analysis of variance and the Duncan’s test were conducted for data of soil water content and grain yield of wheat. Statistical analysis was conducted using SPSS 21 software.
Results: Mean soil water content during the growth period in the contour plots (9.1%) was 62% more than the up and down slope plots (5.6%). This difference was statistically significant (p< 0.001). Wheat grain yield was differed significantly between two plough directions (p< 0.001). It was 67% in the contour plots more than up and down slop cultivated plots. In addition, significant differences were also found between the two plough directions in wheat yield components i.e. crop height (p< 0.01), number of grains per spike (p< 0.05), 1000 grain weight (p< 0.001), and biological yield (p < 0.01). Wheat grain yield was significantly related to soil water content (R2= 0.43, p< 0.01). With an increase in soil water content, wheat grain yield considerably increased in the plots.
Conclusion: This study showed that the plough direction is the major factor controlling soil water content in rainfed wheat farms. In the plots ploughed on the contour line, the opportunity of rainwater to infiltrate into the soil is very high. This factor is the most important factor controlling wheat yield under rainfed condition. Increased wheat grain yield under the contour lines cultivation could be attributed to increase in yield components which in turn were influenced by increase soil water content. With regarding these results, application of contour line ploughing method in the rainfed lands of sloped area could be substantial strategy to decline water loss and enhance crop yield in semi-arid regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop yield components
  • Tillage method
  • Countor line
  • Soil water content