کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
4927434 1431828 2018 11 صفحه PDF 26 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Soil fertility after 10 years of conservation tillage in organic farming
ترجمه فارسی عنوان
حاصلخیزی خاک بعد از ده سال خاک ورزی حفاظتی در کشت آلی
کلمات کلیدی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2. مواد و روش ها

2.1 طراحی آزمایش 

2.2 حاصلخیزی خاک 

2.2.1 مقاومت نفوذی خاک 

2.2.2 ارزیابی ساختار ظاهری خاک 

2.2.3 کربن آلی، نیتروژن کل و فسفر در دسترس خاک 

2.2.4 بیوماس کرم خاکی، فراوانی و تراکم 

2.3 عملکرد محصول

2.3.1 تراکم ریشه 

شکل یک . مدیریت محصول و تاریخ نمونه برداری. 

2.3.2 رشد محصول و بیوماس علف هرز

2.4 تحلیل های آماری 

3. نتایج 

3.1 حاصلخیزی خاک 

3.1.1 مقاومت نفوذی خاک 

شکل 2. مقاومت نفوذی در MPa چهار عملیات خاک ورزی از 5 سانتی متر تا 45 سانتی متری عمق خاک در می سال 2015. 18 مورد برای محاسبه میانگین مورد استفاده قرار گرفت. علامت های مختلف a و b بدین معنی است که مقدار عملیات در هر لایه خاک با مقادیر مختلف مطابق با روش ANOVA با  (p-value < 0.05) به طور آماری تفاوت معنی داری دارند، بدون علامت بدین معنی است که هیچ تفاوت آماری معنی داری وجود ندارد.  MP : شخم زنی با گاو آهن. SMP : شخم زنی با گاو آهن با عمق کم. ST : خاک ورزی سطحی و VST: خاک ورزی بسیار سطحی. 

3.1.2 مشاهده ساختار خاک: نیمرخ خاک 

شکل 3. درصد نواحی متخلخل(Γ)، نواحی متراکم با جمعیت کرم خاکی(Δb) و نواحی متراکم(Δ) چهار عملیات خاک ورزی مشاهده شده در می 2015 و در آغاز آزمایش ( نوامبر 2004 ) در یک نیمرخ خاک ( عمق 30-0 سانتی متری با طول سه متر). دو عدد نشان دهنده میانگین هستند. MP : شخم زنی با گاو آهن. SMP : شخم زنی با گاو آهن با عمق کم. ST : خاک ورزی سطحی و VST: خاک ورزی بسیار سطحی. 

شکل 4. A-b-c a . کربن آلی در گرم بر کیلوگرم. B- نیتروژن کل در گرم بر کیلوگرم و c- فسفر موجود در میلی گرم بر کیلوگرم در آغاز آزمایش ( شروع 2004) و مربوط به چهار عملیات خاک ورزی از عمق 0 تا 30 سانتی متری در اکتبر 2015. از هر متغیر، 12 مقدار برای محاسبه میانگین سال 2005 و 3 مقدار مجزا در 2015 استفاده شد. MP : شخم زنی با گاو آهن. SMP : شخم زنی با گاو آهن با عمق کم. ST : خاک ورزی سطحی و VST: خاک ورزی بسیار سطحی. 

3.1.3 کربن آلی ، نیتروژن کلی و فسفر موجود در خاک 

3.1.4 بیوماس کرم خاکی، فراوانی و تنوع آن 

3.2 عملکرد محصول 

3.2.1 تراکم ریشه 

3.2.2 عملکرد گندم زمستانه و بیوماس علف هرز

4. بحث

4.1 آیا ترکیب کشاورزی ارگانیک و خاک ورزی حفاظتی غلظت مواد مغذی و کربن و جمعیت کرم خاکی را افزایش می دهد؟ 

جدول 1. تنوع، و فراوانی بیوماس در آوریل 2015. 

شکل 5. درصد سلول های گرید با ریشه های گندم زمستانه نسبت به کل نیمرخ خاک در چهار عملیات خاک ورزی در می 2015. بخش های منحنی های لایت شده خاکستری نشان دهنده عملیات هایی است که کمتر از سایر عملیات ها در هر لایه خاک صورت گرفته. مقادیر ارائه شده میانگین محاسبه شده هستند. MP : شخم زنی با گاو آهن. SMP : شخم زنی با گاو آهن با عمق کم. ST : خاک ورزی سطحی و VST: خاک ورزی بسیار سطحی. 

جدول 2. بیوماس علف هرز، بیوماس گندم و اجزای عملکرد در پایان زمستان، گلدهی و مرحله برداشت در سال 2015. 

4.2 آیا تخلخل بیولوژیکی در خاک ورزی حفاظتی نسبت به تخلخل مکانیکی حاصل از شخم زنی خواص خاک را بهبود می بخشد؟

4.3 تغییر حاصلخیزی خاک در خاک ورزی حفاظتی چگونه رشد ریشه و عملکرد محصول را تحت تاثیر قرار می دهد؟ 

5. نتیجه گیری
ترجمه چکیده
پرواضح است که شخم زدن یکی از عملیات کشاورزی است که باعث از بین رفتن حاصلخیزی خاک می شود. کشاورزان زیستی از قدیم از شخم زدن برای خاک ورزی خاک خود و کنترل علف های هرز استفاده می کردند. با این حال، توجه زیادی به سازگاری عملیات خاک ورزی بدون شخم زدن برای حفظ از حاصلخیزی طولانی مدت خاک و در نتیجه افزایش عملکرد محصول می شود. هدف از این مقاله، ارزیابی این است که آیا عملیات خاک ورزی حفاظتی در کشاورزی ارگانیک در یک آزمایش میدانی طولانی مدت (2015-2004)، واقعا باعث بهبود حاصلخیزی طولانی مدت خاک ، ریشه دهی گندم و افزایش عملکرد می شود یا خیر. در این آزمایش، اثرات عملیات خاک ورزی حفاظتی (خاک ورزی سطحی- ST، با چینه زنی در عمق 15 سانتی متر و خاک ورزی بسیار سطحی-VST-در عمق 7-5 سانتی متر) و عملیات شخم سطحی ( شخم زدن سنتی با استفاده از خاک برگردان خیش- MP در عمق 30 سانتی متری و شخم زدن سطحی با استفاده از خاک برگردان خیش – SMP- در عمق 18 سانتی متری بدون علف بر skim coulter ) را در فرانسه، در یک بازه ده ساله روی یک خاک لوم ماسه ای مقایسه کردیم. برای ارزیابی حاصلخیزی خاک، خواص فیزیکی ( مقاومت نفوذی خاک، مشاهده نیمرخ ظاهری خاک)، شیمیایی (کربن آلی- Corg,، نیتروژن کلی Ntot ، فسفر موجود- OlsenP) ) و زیستی (بیوماس کرم خاکی، تراکم و تنوع) خاک در سال 5-2004 و 2015 ارزیابی شد. تاثیر حاصلخیزی خاک بر روی ریشه های گندم و رشد محصول نیز در سال 2015 مورد بررسی قرار گرفت. Ntot و OlsenP در لایه بالایی خاک ( از 0 تا 15 سانتی متری) با عملیات شخم زنی مقایسه گردید. در طول ده سال آزمایش، تراکم خاک بخصوص در لایه های عمق 15 و 30 سانتی متری، بر خلاف عملیات شخم زنی، با استفاده از عملیات خاک ورزی حفاظتی افزایش یافت. این اثر با افزایش فراوانی کرم خاکی و فعالیت های عملیات حفاظتی جبران نمی شود. بیوماس کرم خاکی و فراوانی اندوژیک در SMP نسبت به ST بیشتر بود. تراکم خاک در مقایسه با عملیات شخم زنی، ، با ریشه های کمتر در عمقی با VST ( از 12 تا 30 سانتی متر و 48 تا 70 سانتی متر) و ST (از 24 تا 30 سانتی متر) باعث محدودیت ریشه شد. عملیات خاک ورزی حفاظتی بر روی اجزای شیمیایی لایه های بالایی خاک و نسبت به افزایش بیوماس گندم تا مرحله پنجه زنی تاثیری مثبت داشته است. ولی میزان تولید گندم در هر دو عملیات یکسان بود. ویژگی های فیزیکی و زیستی خاک بعد از ده سال خاک ورزی حفاظتی بهبود قابل توجهی نداشته است. که این ممکن است به علت مدت زمان ناکافی آزمایش برای افزایش اثر مثبت کرم خاکی بر روی نفوذ پذیری خاک یا برای خاک شنی، بسیار حساس به تراکم خاک در این سیستم کشت آلی ( وجین کردن مکانیکی متراکم) و نامطلوب برای افزایش جمعیت کرم خاکی باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی


- Conservation tillage in organic farming increase soil compaction.
- Earthworm population doesnt increase after 10 years of conservation tillage.
- Conservation tillage stratifies soil organic matter and nutrients in the topsoil.
- Roots frequency is limited by soil compaction with conservation tillage.

It has become commonplace to consider ploughing as an agricultural practice that destroys soil fertility. Organic farmers have traditionally used the plough to till their soil and control weeds. However, there is a growing interest in adopting tillage practices without ploughing to preserve long-term soil fertility and in the hope, subsequently, of increasing crop yields. The aim of this paper is to assess if conservation tillage treatments in organic farming did in fact improve long-term soil fertility, wheat rooting and yield in a long term field experiment (2004-2015). We compared the effects of conservation tillage treatments (superficial tillage - ST- with chisel at 15 cm depth and very superficial tillage - VST- at 5-7 cm depth) and conventional tillage treatments (traditional mouldboard ploughing- MP at 30 cm depth and shallow mouldboard ploughing - SMP- at 18 cm depth without skim coulter) during 10 years on a sandy loam soil in France. To assess soil fertility, physical (soil penetration resistance, visual soil profile observation), chemical (organic carbon - Corg, total nitrogen - Ntot and available phosphorus - OlsenP) and biotic (earthworms biomass, density and diversity) soil properties were measured in 2004-5 and 2015. The effect of soil fertility on wheat roots and crop growth was also measured in 2015. VST, and to a lesser extent ST, increased Corg, Ntot and OlsenP in the upper soil layer (from 0 to 15 cm) compared to ploughing treatments. On the contrary, soil compaction increased using conservation tillage treatments (VST and ST) during the 10 years of experiment, especially in the layers between 15 and 30 cm depth in comparison with ploughing treatments. This effect is not offset by an increase in earthworm abundance and activities in conservation treatments. Earthworm biomass and endogeic abundance were even higher in SMP compared to ST. Soil compaction limits roots, with less roots in depth with VST (from 12 to 30 cm and 48 to 70 cm) and ST (from 24 to 30 cm) compared to ploughing treatments. Conservation tillage treatments had positive effects on soil chemical components in the upper soil layer and contributed to the increase of wheat biomass until tillering stage. However, no wheat yield difference was found between treatments. Physical and biotic soil properties had not significantly improved after 10 years of conservation tillage. This could be due either to the insufficient duration of the experiment to foster a positive earthworm effect on soil porosity, or to the sandy soil, too sensitive to soil compaction in this organic cropping system (intensive mechanical weeding) and unfavourable for the development of the earthworm population.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Soil and Tillage Research - Volume 175, January 2018, Pages 194-204
نویسندگان
, , , ,