پاسخ ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک به خاکورزی و زیرشکنی در کشت گلرنگ (Carthamus tinctorius)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

2 استادیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی اثر سامانه‌های مختلف خاک‌ورزی، زیرشکنی و حضور یا عدم حضور گیاه بر برخی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک انجام شد. آزمایش به‌صورت کرت‌های دوبار خردشده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل سه سامانه خاک‌ورزی مرسوم، خاک‌ورزی کاهشی و بی‌خاک‌ورزی، دو سطح زیرشکنی و بدون زیرشکنی، و دو سطح کشت گلرنگ و بدون کشت گیاه بودند. نتایج نشان داد که مدیریت خاک‌ورزی تأثیر معنی‌داری بر تعدادی از شاخص‌های مورد بررسی داشت، به‌طوری‌که سامانه‌های بی‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی کاهشی در مقایسه با خاک‌ورزی مرسوم شرایط مطلوب‌تری را برای حفظ برخی شاخص‌های کیفیت خاک فراهم کردند. در این سامانه‌ها، کاهش اختلال مکانیکی، حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک و بهبود پایداری ساختمان خاک با افزایش ماده آلی، کربن آلی و کربن زیست‌توده میکروبی همراه بود. اگرچه بیشترین تنفس پایه میکروبی خاک در تیمار خاک‌ورزی مرسوم مشاهده شد، این افزایش لزوماً نشان‌دهنده بهبود کیفیت زیستی خاک نیست و احتمالاً ناشی از افزایش هوادهی، برهم‌خوردن خاک و تسریع معدنی‌شدن ماده آلی در این سامانه است. در مقابل، مقادیر بیشتر کربن زیست‌توده میکروبی و کربن آلی در سامانه‌های حفاظتی نشان‌دهنده فراهم شدن شرایط نسبتاً پایدارتر برای نگهداری کربن و فعالیت زیستی خاک بود. همچنین حضور گلرنگ از طریق ترشحات ریشه‌ای، بقایای گیاهی و برهم‌کنش با شرایط فیزیکی خاک در بهبود برخی شاخص‌های زیستی نقش داشت. اثر زیرشکن نیز بسته به نوع سامانه خاک‌ورزی متفاوت بود و در برخی موارد از طریق تغییر شرایط فیزیکی خاک بر فعالیت میکروبی اثر گذاشت. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که در شرایط این آزمایش، سامانه‌های خاک‌ورزی حفاظتی، به‌ویژه بی‌خاک‌ورزی، می‌توانند در کوتاه‌مدت نقش مؤثری در حفظ یا بهبود برخی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Response of Soil Physical, Chemical, and Biological Properties to Tillage and Subsoiling in Safflower (Carthamus tinctorius) Cultivation

نویسندگان [English]

  • Ali Beheshti Ale Agha 1
  • Hamidreza Chaghazardi 2
1 Associate Professor, Department of Soil Science, Razi University, Kermanshah, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agricultural Sciences and Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

This study evaluated the effects of three tillage systems (conventional, reduced, and no-tillage), subsoiling, and safflower cultivation on soil physical, chemical, and biological properties using a split-split-plot design. Results indicate that tillage management significantly affects soil quality. Compared to conventional tillage, no-tillage and reduced tillage systems offer superior conditions by minimizing mechanical disturbance and retaining plant residues. These practices were associated with increased soil organic matter, organic carbon, and microbial biomass carbon. While conventional tillage exhibited higher basal soil respiration, this is indicative of accelerated organic matter mineralization and structural disturbance, rather than improved biological quality. In contrast, conservation tillage systems fostered more stable conditions for carbon retention and biological activity. Safflower cultivation further improved biological indicators through root exudates and residue integration, while the impact of subsoiling varied by tillage system. In conclusion, conservation tillage, particularly no-tillage, shows significant potential for maintaining and enhancing soil properties in the short term.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Conservation tillage
  • No-tillage
  • Quality soil
  • Safflower
  • Subsoiler