چکیده
افزایش تقاضای جهانی برای غذا، فیبر و انرژی مباحث علمی و سیاسی را درباره نحوه دستیابی به افزایش بهره وری زمین بدون تخریب بیشتر خاک به راه انداخته است. هدف این مطالعه تعیین مقدار اثر درازمدت کشت بدون شخم با چرای سبک بر روی کیفیت خاک، بهره وری زمین، و کارآیی استفاده از منابع می باشد. آزمایش در سال 1993 با دو تیمار اصلی بدون شخم (NT) و خاکورزی مرسوم (CT) و هم چنین کرت های فرعی قرق و چرا در یک طرح نواری زوج با سه تکرار اجرا شد. محصولات زراعی شامل آفتابگردان، ذرت، سویا و گندم بودند و کلش ها به مدت 3 ماه توسط حیوانات جوان چرا شد. نمونه های خاک در سال 2015 گردآوری شده و کل کربن و نسبت های آن، نیتروژن کل، کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، محتوای رطوبت خاک، توزیع کلاس اندازه خاکدانه، وزن حجمی خاکدانه، میانگین تغییر قطر وزن، حداکثر جرم مخصوص ظاهری، نفوذپذیری کل، و هدایت پذیری هیدرولیک اشباع تعیین گردید. تولید محصول در بدون شخم (NT) به طور متوسط 13 درصد بیشتر از خاکورزی مرسوم (CT) بود، و چرا هیچ گونه تاثیری بر روی بازده نداشت.
بدون شخم (NT) محتوای ماده آلی را تا 6 درصد افزایش داده و خاکورزی مرسوم (CT) آن را تا 1.7 درصد در 0.10 متر فوقانی در مقایسه با مقدار اصلی آن در سال 1993 کاهش داد و تغییرات معنی داری را در عمق 0.10 الی 0.20 متری نشان نداد. نسبت C ناپایدار و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی، روندی مشابهی را همراه با بالاترین مقدار در خاک فوقانی بدون شخم (NT) غیر قرق نشان داد. ما روابط مثبتی را بین بیوماس یا زیست توده میکروبی و کربن ناپایدار و نسبت های نیتروژن تنها برای خاک بدون شخم (NT) مشاهده نمودیم. همه شاخص های کیفیت فیزیکی خاک، مقادیر بهتری در خاک های بدون شخم (NT) نسبت به خاکورزی مرسوم (CT) داشتند، و چرا هیچ اثری نداشت. نتایج حاصل از این آزمایش درازمدت شواهدی ارائه نمود مبنی بر اینکه یک سیستم بدون شخم (NT) با چرای سبک، یک مدیریت زمین امکان پذیر محسوب می گردد که بهره وری زمین را در یک محیط نیمه خشک افزایش می دهد.
Abstract
The growing global demand for food, fibers and energy has triggered a scientific and political debate on how to attain increasing land productivity without further degrading soils. The objective of this study was to quantify the effect of long-term no-till cultivation with light grazing on soil quality, land productivity, and resource use efficiency. The experiment was established in 1993 with two main treatments, no-till (NT) and conventional tillage (CT), sub-divided into grazed and ungrazed subplots, in a paired strip design with three repetitions. Crops included sunflower, corn, soy and wheat, and stubbles were grazed for at 3 months with young animals. Soil samples were collected in 2015 and determinations included total carbon and its fractions, total nitrogen, microbial biomass carbon, soil moisture contents, aggregate size class distribution, volumetric aggregate weight, mean weight diameter change, maximum bulk density, total infiltration, and saturated hydraulic conductivity. Crop production was on average 13% higher in NT than in CT, and grazing had no effect on yields. NT increased organic matter contents by 6% and CT diminished it by 1.7% in the top 0.10 m compared to the original value in 1993, and showed no significant variation at 0.10–0.20 m depth. The labile C fractions and microbial biomass carbon showed a similar trend with highest values in the non-grazed NT topsoil. We found positive relationships between microbial biomass and labile carbon and nitrogen fractions only for the NT soils. All soil physical quality indicators had better values for NT compared to CT soils, and grazing had no effect. The results of this long-term experiment gave evidence that a NT system with light grazing was a feasible land management that increased land productivity in a semiarid environment.
چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
محل مطالعه
نمونه برداری و تجزیه و تحلیل خاک
تعیین عملکرد محصول و پوشش باقیمانده
تجزیه و تحلیل آماری
نتایج و بحث
رطوبت خاک و عملکرد محصول
شاخص های حاصلخیزی خاک
نسبت های کربن و نیتروژن خاک و کربن بیوماس یا زیست توده میکروبی
ساختمان خاک و خواص هیدرولیکی
نتیجه گیری
Highlights
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
3. Results and discussion
4. Conclusions