بررسی تأثیر روش‌های مختلف خاک‌ورزی روی عملکرد ماشین و خصوصیات خاک در اقلیم معتدل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات فنی و مهندسی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی، سازمان تحقیقات ، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

2 بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

3 بخش تحقیقات ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی کرج، ایران

چکیده

 در این پژوهش، اثر روش‌های بی خاک‌ورزی، کم ‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی مرسوم بر بعضی خصوصیات خاک و ماشین در تناوب گندم- جو- پنبه- گندم در اقلیم معتدل استان خراسان رضوی بررسی گردید. این پروژه به مدت سه سال در قالب آزمون کرت‌های خردشده بر پایه طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تیمار اصلی، سه تیمار فرعی و در سه تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گناباد اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل روش‌های خاک‌ورزی در سه سطح شامل؛ خاک‌ورزی مرسوم، کم خاک‌و‌رزی و بی خاک‌ورزی در کرت‌های اصلی و مقدار بقایای گیاهی در سه سطح شامل: بدون بقایا، حفظ 30 درصد بقایا و 60 درصد بقایا در کرت‌های فرعی بود. مشخصه‌های مورد اندازه‌گیری شامل جرم مخصوص ظاهری خاک، فشردگی خاک (شاخص مخروط خاک)، میانگین وزنی قطر کلوخه ، هم‌چنین عوامل مرتبط با ماشین شامل درصد برگردان شدن بقایای گیاهی، توان مصرفی مکانیکی، مصرف سوخت و کل زمان انجام عملیات بود. نتایج این پژوهش نشان داد که روش‌های بی خاک‌ورزی و کم خاک‌ورزی در مقایسه با خاک‌ورزی مرسوم باعث کاهش مصرف سوخت، کاهش زمان انجام عملیات، کاهش توان مکانیکی صرف شده در عملیات تهیه زمین و کاهش میزان برگردانده شدن بقایای گیاهی شدند. روش خاک‌ورزی مرسوم نسبت به کم خاک‌ورزی و بی خاک‌ورزی باعث کاهش معنی‌دار قطر کلوخه شد. تأثیر روش‌های خاک‌ورزی بر مقاومت به نفوذ خاک در عمق 15-0 سانتی‌متری معنی‌دار شد ولی در عمق 30-15 سانتی‌متری معنی‌دار  نگردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Different Tillage Methods on some Machine and Soil Parameters in Temperate Climate Regions

نویسندگان [English]

  • Saeed zarifneshat 1
  • Mohammad Hossein Saeidi Rad 2
  • mahmoud safari 3
1 agricultural engineering research department, khorasan razavi agricultural and natural resources research and education center, AREEO, Mashhad, Iran
3 1Department of Agricultural Machinery and Mechanization Research, Agricultural Research Institute of Agricultural Research, Research and Education Organization Agricultural promotion of Karaj, Iran
چکیده [English]

The effect of no tillage, conservation and conventional tillage were investigated on some characteristics of soil and machine. This study was conducted in a split plot design with three main treatments, three sub-treatments and three replications. The treatments consisted of soil tillage methods in three levels: conventional tillage, minimum tillage and no tillage in the main plots and the amount of plant residues in three levels including: without residues, retaining 30 percent and 60 percent of residues in the subplots. The results showed that no tillage and minimum tillage, significantly, reduce fuel consumption (by a maximum of 76% and 60% reduction compared to the conventional method, respectively). A significant reduction in the maximum operating time by 81% and 59% was seen. The reduction of mechanical power used in land preparation and planting operations was at most 66% and 23%, and the reduction of the amount of plant residues returned to 82% and 39%, respectively. The conventional tillage method compared to minimum tillage and no tillage, significantly, reduced the diameter of the soil clods by 21% and 35%, and increased the seed germination rate of seeds by a maximum of 2% and 5%. The soil tillage methods and amount of residues have a significant effect on the soil penetration resistance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Barley
  • Conservation tillage
  • Cotton
  • Conventional tillage
  • No tillage
  • Wheat
Almasi, M., Kaiani, S. & Loveimi, N. (1999). Principles of agricultural mechanization (4th edition). Hazrate Masoumeh Pub.
 Andersson, J.A. & D’Souza, S. (2013). From adoption claims to understanding farmers and contexts: A literature review of Conservation Agriculture (CA) adoption among smallholder farmers in southern Africa. Agric. Ecosys. Enviro., from http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2013.08.008.
Bear, M.H., Hendrix P.F. & Coleman, D.C. (1994). Water stable aggregates and organic matter fraction in conventional and no tillage. Soil Sci. Soc. Am. J, (58), 777 -786.
Behaeen, M. A., Afzalinia, S & Roozbeh, M. (2011). Impact of Crop Residue Management on the Crop Yield, Soil Organic Matter, and Soil Properties in Irrigated Wheat-Corn Rotation. 11th International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture, September 21-23, Istanbul, Turkey.
Bhattacharyya, R., Prakash, V., Kundu, S., Srivastva, A.K & Gupta, H.S. (2009). Soil aggregation and organic matter in a sandy clay loam soil of the Indian Himalayas under different tillage and crop regimes. Agric. Ecosyst. Environ, (132), 126-134.
 Botta, G. F., Becerra, A. T.  & Melcon, F.  B. (2009). Seedbed compaction produced by traffic on four tillage regimes in the rolling Pampas of Argentina. Soil and Tillage Research, 105 (1), 128-134.
Cooper, J., Baranski, M., Stewart, G., Nobel-de Lange, M., Bàrberi, P., Fließbach, A., . . . Casagrande, M. (2016). Shallow non-nversion tillage in organic farming maintainscrop yields and increases soil C stocks: a meta-analysis. Agronomy for Sustainable Development. 36(1), 22.
De Vita, P., Di Paolo, E., Fecondo, G., Di Fonzo, N. & Pisante, M. (2007). No-tillage and conventional tillage effects on durum wheat yield, grain quality and soil moisture content in southern Italy. Soil and Tillage Research, (92), 69–78.
Erenstein, O. & Laxmi, V. (2008). Zero tillage impacts in India’s rice–wheat systems: A review, Soil and Tillage Research, (100), 1–14.
Ghodsi, M. (2013). The Effect of conservation and conventional Tillage on Wheat Yield and Water Use Efficiency in Chenaran. Final report, Seed and plan improvement Institute. (In Farsi)
Gholami, M. (2010). The effect of different safflower tillage methods on the performance of agricultural machines. 6th National Conference on Agr. Machinary Engineering and Mechanization. Tehran, Iran
Gozubuyuk, Z., Sahin, U., Ozturk, I., Celik, A. & Adiguzel, M.C. (2014). Tillage effects on certain physical and hydraulic properties of a loamy soil under a crop rotation in a semi-arid region with a cool climate. Catena, 118, (pp.195-205).
 Guerif, J., Richard G., Durr C., Machet J.M., Recous S. & Roger-Estrade J. (2001). A review of tillage effects on crop residue management, seed bed conditions and seedling establishment. Soil and Tillage Research, (61), 13-32.
Jat, M.L., Gathala, M.K., Ladha, J.K., Saharawat, Y.S., Jat, A.S., Kumar, V., Sharma, S.K. Kuma, V.  & Gupta, R. (2009). Evaluation of precision land leveling and double zero-till systems in the rice–wheat rotation: Water use, productivity, profitability and soil physical properties. Soil and Tillage Research, 105 (1), 112-121.
Jat, H.S., Datta, A., Sharma, P.C., Kumar, V., Yadav, A.K., Choudhary, Madhu. (2017). Assessing soil roperties and nutrient vailability under conservation agriculture practices in a reclaimed sodic soil in cereal-based systems of North-West India. Archives of Agronomy and Soil Science. https://doi.org/10.1080/03650340.2017.1359415
Kaspar, T.C., Erbach D.C. & Cruse R.M. (1990). Corn response to seed-row residue removal. Soil Sci. Soc. Am. J, (54), 1112-1117.
Montgomery, D. R. (2007). Soil erosion and agricultural sustainability. P. Natl. Acad. Sci. USA, (104), 13268-13272.
Ozpinar, S., Cay, A., 2006. Effect of different tillage systems on the quality and crop productivity of a
clay -lom soil in semi arid north- western turkey. Soil and Tillage, 88:95-106
Rusu, T. (2005). The influence of minimum tillage systems upon the soil properties, yield and energy efficiency in some arable crops. Journal of Central European Agriculture, 6(3), 287-294.
Salem, H.M., Valero, C., Muñoz, M.Á., Rodríguez, M.G. & Silva, L.L. (2015). Short-term effects of four tillage practices on soil physical properties, soil water potential, and maize yield. Geoderma, 237, pp.60-70.
Sims, B.G. and O'Neill, D.H. (1994). Testing and evaluation of agricultural machinery and equipment: Principles and practices (No. 110). Food & Agriculture Org.
Shafiee, S, A. (1993). Principles of farm machinery. University of Tehran Publication, First edition.
Verhulst, N., Goverts, B., Verachtert, E., Castellanos-Navarrete, A., Mezzalma, M., Wall, P., Deckers, J., Sayre, K. D. (2010). Conservation Agriculture, Improving Soil Quality for Sustainable Production Systems In: Lal, R., Stewart, B.A. (Eds), Advances in S oil Science, Food Security and Soil Quality. CRC Press, Boca Raton.