مطالعه آزمایشگاهی اثر مالچ بر توزیع رطوبت و املاح در خاک خارج از فصل کشت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین

چکیده

در مناطق خشک و نیمه­خشک در طول دوره آیش حرکت آب زیرزمینی شور توسط نیروی مویینگی به سطح خاک نه تنها منجر به کاهش رطوبت خاک خواهد شد بلکه املاح نیز در سطح خاک تجمع می­یابند که موجب شوری خاک می­گردند. در این پژوهش برای بررسی تاثیر مالچ بر رطوبت و شوری خاک در خارج از فصل کشت، از دو لایسیمتر آزمایشگاهی به طول 1 متر، عرض 5/0 متر و ارتفاع 1 متر که آب شور زیرزمینی توسط زهکش­های زیرسطحی به خاک آن تزریق می­شد استفاده گردید. سطح خاک یکی از مدل­ها با کاه و کلش گندم پوشانده شد. طی دوره­ی شبیه­سازی 122 روزه مقادیر رطوبت و شوری توسط سنسور دستگاه HH2 از پنج عمق پروفیل خاک (10، 20، 30، 40 و 50 سانتیمتر) و در سه موقعیت اندازه­گیری شده و در پایان دوره نمونه­های خاک از همان نقاط برداشته و مقدار شوری عصاره اشباع سنجیده شد. برای مقایسه میانگین­ها در هر تیمار و برای مقایسه میانگین­های هر تیمار با یکدیگر از آزمون t استفاده شد. نتایج نشان داد شوری عمق­های 0 تا 20 سانتیمتر در تیمار کنترل نسبت به تیمار مالچ حدود دو برابر افزایش یافته است. در بیست روز پایانی دوره اندازه­گیری، رطوبت عمق 0 تا 10 سانتیمتر در تیمار مالچ نسبت به شاهد بیشتر و این اختلاف در سطح 5% معنی­دار بود. بنابراین استفاده از مالچ خارج از فصل کشت در مناطق با سطح ایستابی بالا مانع از شوری لایه سطحی خاک خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of mulch effect on distribution of soil moisture and salt in Fallow Season

نویسندگان [English]

  • shima . Karimi 1
  • Hadi Ramezani Etedali 2
  • peyman Daneshkar Arasteh 3
1 Master graduate, Department. of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
2 Assistant Professor, Department. of Water Engineering, Imam Khomeini International University., Ghazvin., Iran
3 Associate professor, Department of Water Sciences and Engineering, Imam Khomeini International University
چکیده [English]

In arid and semi-arid areas during fallow seasons, saline groundwater movement toward soil surface not only leads to soil moisture loss, but also leads to accumulation of salts in the soil salinity. In this study in order to examine the effects of mulch on soil moisture and salinity in fallow season, two laboratory model with 1×1×0.5 m which underground saline water was injected by using subsurface drainage to its soil was used. Part of soil surface was covered with wheat straw. During the 122-day simulation period, moisture and salinity were measured with HH2 sensors in three locations and five depths (10, 20, 30, 40 and 50 cm), soil samples were taken from the same locations and extraction saturate was measured. The Duncan’s test and t test are used for mean comparisons. Salinity of 0-20 cm depth in the control treatment has increased two times compared to the mulch treatment. In the final twenty days, humidity of 0-10 cm depths of mulch treatment was more than control and this difference was significant at the 5% level. So using of mulch in fallow season with the high groundwater table, it prevents the salinity of the soil surface layer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fallow
  • Salinity
  • Groundwater
  • Mulch
بابازاده،ح.، عبدزاد گوهری،ع و خنک،آ. 1394. اثر مدیریت آبیاری و سطوح مالچ کاه بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه لوبیا. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 29. 2: 129-140.

تیشه­زن،پ.، ناصری،ع.، حسن­اقلی،ع و مسگرباشی،م. 1396. تعیین اثر عمق و شوری آب زیرزمینی بر سهم آن در تامین نیاز آبی و رشد نهال­های خرما با کاربرد مالچ. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 48. 3:533-541.

حیدری­نیا،م.، برومند نسب،س.، ناصری،ع و الباجی،م. a1396. تاثیر آبیاری با آب شور بر تبخیروتعرق و کارآیی مصرف آب ذرت در مدیریت­های مختلف زراعی.  مجله علوم و مهندسی آبیاری. 40. 1-1:99-110.

حیدری­نیا،م.، برومند نسب،س.، ناصری،ع و الباجی،م. b1396. ارزیابی مدل AquaCrop در تخمین عملکرد ذرت و شوری خاک تحت شرایط مدیریت­های مختلف زراعی و آبیاری با آب شور.  مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 48. 1 :49-61.

رضایی،م. 1395. کاربرد خاکپوش­های پلاستیکی برای کاهش اثرات شوری و افزایش عملکرد طالبی. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 30. 4: 497-510.

سلطانی تمجید،ا.، فتحی،پ و حسین پناهی،ف. 1394. اثر مقدار آب آبیاری و خاکپوش پلاستیک و کاه و کلش گندم بر عملکرد و کارایی مصرف آب سیب زمینی تحت آبیاری قطره­ای-نواری در دشت دهگلان. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 29. 3: 341-351.

صداقتی،ن.، علیزاده،ا.، انصاری،ح و حسینی فرد،س.ج. 1394. اثر استفاده از خاکپوش پلاستیکی در آبیاری قطره­ای بر رشد، عملکرد و بهره­وری مصرف آب پسته. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 29. 4: 483-495.

قهرمان،ب. 1389. فیزیک خاک و محیط زیست. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.

Alharbi,A. 2015. Effect of mulch on soil properties under organic farming conditions in center of Saudi Arabia. American Science. 11.1: 108-111.

Benoit,G.R. and Kirkham,D. 1963. The effect of soil surface conditions on evaporation of soil water. Soil Science Society of America Proceedings. 27: 495-498.

Chesworth,W., Woldeab,A., Assefa,A., Yematawork,A., Abera,S., Van Straaten,P and Groenevelt,P. 1994. Report on the Results of the Ethiopia – Canada Agrogeology, Project-Rock Mulch, IDRC-Project. 88-1032.

Corey,A.T and Kemper,W.D. 1968. Conservation of soil water by gravel mulches. Hydrology Papers. 30: 1-23.

Groenevelt,P.H., Van Straaten,P., Rasiah,V and Simpson,J. 1989. Modifications in evaporation by rock mulches. Soil Technology. 2: 279-285.

Hanks,R.J. 1992. Applied soil physics: Soil Water and Temperature Applications. New York: Springer-Verlag

Kemper,W.D., Nicks,A.D and Corey,A.T. 1994. Accumulation of water in soils under gravel and sand mulches. Soil Science Society of America Journal. 58: 56-63.

Khurshid,K., IQBAL,M., Saleem Arif,M and Nawaz,A. 2006. Effect of Tillage and Mulch on Soil Physical Properties and Growth of Maize. International journal of agriculture and biology. 8.5:593-596.

Li,R., Hou,X., Jia,Z., Han,Q., Ren,X. and Yang,B. 2013. Effects on soil temperature, moisture, and maize yield of cultivation with ridge and furrow mulching in the rainfed area of the Loess Plateau, China. Agricultural Water Management. 116:101-109.

Mei-xian,L., Jing-song,Y., Xiao-ming,L., Mei,Y and Jin,W. 2012. Effects ofirrigation water quality and drip tape arrangement on soil salinity, soil moisture distribution, and cotton yield (Gossypiumhirsutum L.) under mulched drip irrigation in xinjiang, china. Integrative Agriculture. 11.3: 502-511.

Modaihsh,A.S., Horton,R and Kirkham,D. 1985. Soil water evaporation suppression by sand mulches. Soil Science. 139.4: 357-361.

Othieno,C.O. 1980. Effects of mulches on soil water content and water status of tea plants in Kenya. Experimental Agriculture. 16: 295-302.

Pe´rez,F.L. 1991. Soil moisture and the distribution of giant Andean rosettes on talus slopes of a desert paramo. Climate Research. 1: 217-231.

Pe´rez,F.L. 1998. Conservation of soil moisture by different stone covers on alpine talus slopes (Lassen, California). Catena. 33: 155-177.

Pe´rez,F.L. 2000. The influence of surface volcaniclastic layers from Haleakala (Maui, Hawaii) on soil water conservation. Catena. 38: 301-332.

Poesen,J., Ingelmo-Sa´nchez,F and Mücher,H. 1990. The hydrological response of soil surfaces to rainfall as affected by cover and position of rock fragments in the top layer. Earth Surface Processes and Landforms. 15: 653-671.

Siczek,A., Horn,R., Lipiec,J., Usowicz,B and Lukowski,M. 2015. Effects of soil deformation and surface mulching on soil physical properties and soybean response related to weather conditions. Soil and Tillage Research. 153:175-184.

Tao,Z., Li,C., Li,J., Ding,Z., Xu,J., Sun,X., Zhou,P and Zhao,M. 2015. Tillage and straw mulching impacts on grain yield and water use efficiency of spring maize in Northern. The crop. 3: 445-450.

Tejedor,M., Jime´nez,C and Dı´az,J. 2003. Volcanic materials as mulches for water conservation. Geoderma. 117: 283-295.

Unger,P.W. 1971. Soil profile gravel layers: I. Effect on water storage, distribution, and evaporation. Soil Science Society of America Proceedings. 35: 631-634.

Valentin,C and Casenave,A. 1992. Infiltration into sealed soils as influenced by gravel cover. Soil Science Society of America Journal. 56.6: 1667-1673.

Yaghi,T., Arslan,A and Naoum,F. 2013. Cucumber (Cucumis sativus, L.) water use efficiency (WUE) under plastic mulch and drip irrigation. Agricultural Water Management.128: 149-157.

Zhao,Y., Li,Y., Wang,J., Pang,H and Li,Y. 2014. Effects of straw mulch and buried straw on soil moisture and salinity in relation to sunflower growth and yield. Field Crops Research. 161: 16-25.

Zribi,W., Aragues,R., Medina,E and Faci,J.M. 2015. Efficiency of inorganic and organic mulching materials for soil evaporation control. Soil & Tillage Research. 148:40-45.