تغییرات زمانی پارامترهای هیدرولیکی و فیزیکی خاک در روش‌های مختلف خاک‌ورزی در شمال استان خوزستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار گروه ابیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 استاد گروه ابیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی صفی‌آباد، دزفول، ایران

چکیده

ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک(K) نقش مهمی در طراحی آبیاری و زهکشی دارد. تغییر‌پذیری پارامترهای هیدرولیکی خاک بسته به مکان و زمان زیاد می‌باشد. به­منظور بررسی این تغییرات، آزمایشی صحرایی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تیمار و سه تکرار در مزرعه ذرت در شمال خوزستان(دزفول) در سال 1392 انجام گردید. تیمار‌ها شامل روش‌های بی‌خاک‌ورزی((NT، کم‌خاکورزی(MT) و خاک‌ورزی مرسوم(CT) بودند. اندازه‌گیری‌ها با استفاده از نفوذ‌سنج دیسک در مکش‌های مختلف(صفر، 3، 5، 10 و 15) در چهار زمان شامل قبل از آبیاری، آبیاری‌های دوم، هشتم و دهم در روش‌های مختلف خاک‌ورزی انجام شد. داده‌های اندازه‌‌گیری شده از عمق خاک(10-20 سانتی‌متر) و در زمان‌های مختلف به عنوان عوامل فرعی به صورت کرت‌های خرد شده در زمان تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که خاک‌ورزی و عمق اندازه‌گیری و اثر متقابل آن‌ها در سطح 1% روی مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک تأثیر داشت. هدایت هیدرولیکی اشباع و نزدیک اشباع در تیمار ‌خاک‌ورزی مرسوم به‌طور معنی‌داری از دو روش دیگر خاک‌ورزی بالاتر بود و در کم‌خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی این مقدار تقریباً یکسان است. به­جز مکش 15 و  گاردنر، بین زمان‌های مختلف در همه مکش‌ها اختلاف معنی‌داری وجود داشت. رطوبت اولیه خاک، نقش مهمی روی تغییرات هدایت هیدرولیکی خاک در زمان داشت. اثر متقابل خاک‌ورزی و زمان فقط در حالت اشباع معنی‌دار شد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Temporal changes in soil physical and hydraulic parameters for different tillage practices in north of Khuzestan province

نویسندگان [English]

  • mostafa Bagheri 1
  • Zahra Izadpanah 2
  • Saeid Broumandnasab 3
  • Mohammad Khoramian 4
1 M. S. student of Shahid Chamran University of Ahwaz., Ahwaz., Iran
2 Assistant professor of Shahid Chamran University of Ahwaz., Ahwaz., Iran
3 Professor of Shahid Chamran University of Ahwaz.Ahwaz., Iran
4 Assistant professor of Technical and Engineering Division of Safi-abad Agricultural Research Center., Dezful., Iran
چکیده [English]

The hydraulic and physical properties of soil have important role in design irrigation and drainage projects. Variability of hydraulic parameters of soil is very high depending on time and space. In order to study these variations, a field experiment was carried out in a randomized complete block design with three treatments and three replications in a corn field in North of Khuzestan (Dezful) in 2013. The treatments were including No tillage (NT), Minimum tillage (MT) and conventional tillage (CT) practices . The measurements using a disc Permeameter in different suctions (zero, 3, 5, 10 and 15) in four times include as: before irrigation and in second, eighth and tenth irrigations was performed. The data was measured from depth of soil (10 and 20 cm) and in different times was analyzed by split plot design in time. The results showed that the tillage practices  and depth of measuring and their interactions had a significant effect at 1% level on apparent density of soil. The saturate and nearly hydraulic conductivity in CT was significantly more than the other tillage practices  (NT and MT) and in the MT and NT hydraulic conductivity is nearly equal. There was significant difference between different times in all suctions, except of the suction 15 and Gardner .  The initial soil moisture had an important role on variability hydraulic conductivity in time. The interaction effect between tillage and time was significant only in saturated hydraulic conductivity.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic conductivity
  • Disc Permeameter
  • Time variability
  • Tillage
رئیسی‌زاده،آ.، صیاد،غ.ح.، خرمیان،م  و خادم‌الرسول،ع.ا.  1389. بررسی و مقایسه تأثیر دو شیوه خاک‌ورزی بر خواص فیزیکی خاک در کشت ذرت در شمال خوزستان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد خاک‌شناسی. دانشگاه شهید چمران اهواز. صفحات 34-37.

عباسی،ف. 1386 . فیزیک خاک پیشرفته. چاپ اول. انتشارات دانشگاه تهران. شماره 2871: 250.

عظیم‌زاده،س.م.، کوچکی،ع   و بالا،م . ١٣٨١ . بررسی اثر روش‌های مختلف شخم بر وزن مخصوص ظاهری، تخلخل، رطوبت خاک و عملکرد گندم در شرایط دیم. مجله علوم زراعی ایران 4(٣):٢٠٩-٢٢٤

علیزاده،ا. 1388. زهکشی جدید (برنامه‌ریزی، طراحی و مدیریت سیستم‌های زهکشی). چاپ چهارم، انتشارات دانشگاه امام رضا، مشهد، صفحات 69-70 و 433-452.

موسوی بوگر،ا.، جهانسوز،م.، مهرور،م.، حسینی‌پور،ر و مددی،ر. 1391. بررسی ویژگی‌های فیزیکی خاک و عملکرد ارقام گندم آبی تحت تأثیر سیستم‌های مختلف خاک‌ورزی، مجله زراعت و اصلاح نباتات، 8 (2)، صفحات 11-20.

Allmaras,R., Rickman,R.W., Ekin,L.G and Kimball,B.A. 1977. Chiseling influences on soil hydraulic properties. Soil Science Society of American Journal. 41(4): 796-803.

Ankeny,M.D., Ahmed,M.T., Kaspar,C and Horton,R. 1991. Simple field methods for determining unsaturated hydraulic conductivity. Soil Science Society of American Journal. 55(2): 467–470.

Angulo-Jaramillo,R., Vandervaere,J.P., Roulier,S., Thony,J.L., Gaudet,J.P and Vauclin, M.  2000. Field measurement of soil surface hydraulic properties by disc and ring infiltrometers: a review and recent developments. Soil and Tillage Research. 55: 1–29.

Boizard,H., Richard,G., Roger-Estrade,J., Dürr,C and Boiffin,J. 2002. Cumulative effects of cropping systems on the structure of the tilled layer in northern France. Soil Tillage Research. 64(1–2): 149–164.

Boone,F.R. 1988. Weather and other environmental factors influencing crop responses to tillage and traffic. Soil and Tillage Research. 11(3-4): 283-324.

Bormann,H and Klaassen,K.  2008. Seasonal and land use dependent variability of soil hydraulic and soil hydrological properties of two northern German soils. Geoderma. 145: 295–302.

Bouma,J. 1991. Influence of soil macroporosity on environmental quality. Advances in Agronomy. 46: 1–37.

Buczko,U., Bens,O and Hűttl,R.F. 2006. Tillage effects on hydraulic properties and macroporosity in silty and sandy soils. Soil Science Society of America Journal. 70(6): 1998–2007.

Das Gupta,s., Mohanty,B.P and Kohne,J.m. 2006. Soil hydraulic conductivities and their spatial and temporal variations in a vertisol. Soil Science Society of America Journal,70: 1872-1881

Gardner,W.R. 1958. Some steady-state solutions of the unsaturated moisture flow equation with application to evaporation from water table. Soil Science Society of America Journal. 85: 228-232.

Genereux,D.P., Leahy,S. Mitasova,H., Kennedy,C.D and Corbett,D.R. 2008. Spatial and temporal variability of streambed hydraulic conductivity in West Bear Creek, North Carolina, USA. Journal of Hydrology. 358:(3-4), 332–353.

Hu,W., Shao,M., Wang,Q., Fan,J and Horton,R.  2009. Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses. Geoderma.149:355-366.

Jin,H., Li Hongwena,G., Rabi,A., Rasaily,B., Qingjiea,W., Guohuaa,C., Yanboa,S., Xiaodonga,Q and Lnijic, L. 2011. Soil properties and crop yields after 11 years of no tillage farming in wheat–maize cropping system in North China Plain. Soil & Tillage Research 113: 48–54.

Khakural,B.R., Lemme,G.D., Schumacher,T.E and Lindstrom,M.J.  1992. Effects of tillage systems and landscape on soil. Soil and Tillage Research. 25: 43–52.

Logsdon,S and Jaynes,D. 1993. Methodology for determining hydraulic conductivity with tension infiltrometers. Soil Science Society of America Journal 57: 1426–1431.

Logsdon,S.D and Jaynes,D.B.  1996. Spatial variability of hydraulic conductivity in a cultivated field at different times. Soil Science Society of America Journal, 60: 703–709.

Mapa,R.B., Green,R.E and Santo,L.  1986. Temporal variability of soil hydraulic properties with wetting and drying subsequent to tillage. Soil Science Society of America Journal, 50: 1133–1138.

Moret,D and Arrue,J.L. 2007. Dynamics of soil hydraulic properties during fallow as affected by tillage. Soil and Tillage Research, 96(1-2): 103-113.

Obi,M.E and Nnabude,P.C.  1988. The effect of different management practices on the physical properties of a sandy loam soil in Southern Nigeria. Soil and Tillage Research, 12:81-90

Perroux,K.M and White,I. 1988. Design for disc permeameters. Soil Science Society of America Journal. 52: 1205-1215.

Pikul,J.L., Zuzel,J.F and Raming,R.E. 1990. Effect of Tillage induced macro porosity on water infiltration. Soil and Tillage Research. 17: 153-165

Strudley,M.W., Green,T.R and Ascough,J.C. 2008. Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time: State of the science. Soil and Tillage Research. 99(1): 4–48.

Wooding,R. 1968. Steady infiltration from a shallow circular pond. Water Resources Research, 4: 1259–1273

Zhou,X., Lin,H.S and White,E.A.  2008. Surface soil hydraulic properties in four soil series under different land uses and their temporal changes. Catena, 73: 180–188.