اثر مالچ‌های مختلف بر کاهش تبخیر و تغییرات شوری در خاک‌هایی با بافت متفاوت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار مرکز ملی تحقیقات شوری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، یزد، ایران

2 استادیار گروه علوم و مهندسی خاک دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

کاهش تلفات آبیاری تبخیر سطحی با استفاده از لایه مالچ در سطح خاک می‌تواند کمک قابل‌توجهی در حفظ آب در شرایط کنونی که کشورمان دچار کمبود آب است، داشته باشد. در پژوهش حاضر، اثر سه نوع مالچ در کاهش تبخیر در سه خاک‌ لوم شنی، لوم و لوم رسی بررسی شد. بدین منظور لایه سه سانتی‌متری از مالچ‌ها (لایه آبگریز، سنگریزه ریز و کود دامی) در سطح خاک قرار داده شده و اثر آن‌ها همراه با یک شاهد (بدون لایه مالچ) بر میزان تبخیر از لایسیمترهای کوچک در مزرعه‌ای در شهرستان یزد بررسی گردید. آزمایش‌ها به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تیمار و در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان‌دهنده کاهش معنی‌دار مقدار تبخیر در هر سه خاک دارای لایه سطحی مالچ بود. همچنین بیشترین میزان کاهش تبخیر در مالچ سنگریزه ریز نسبت به تیمار شاهد در خاک‌های لوم شنی، لوم و ‌ لوم‌رسی به‌ترتیب 8/59، 2/58 و 4/61 درصد بود. پس از مالچ سنگریزه ریز، کارایی مالچ کود دامی بیشتر از مالچ لایه آبگریز بود. اثر مالچ‌ها بر تغییرات شوری در عمق خاک متفاوت بود به‌طوری‌که در تیمار مالچ سنگریزه ریز و کود دامی کمترین مقدار شوری در سطح هر سه خاک مشاهده شد. مالچ آبگریز اثر کمتری در کاهش شوری خاک سطحی نسبت به دو مالچ دیگر داشت و مقدار بیشتری از نمک‎‌ها از عمق به سطح خاک‌ انتقال یافته بودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of different mulches on evaporation reduction and salinity changes in soils with different texture

نویسندگان [English]

  • Hossein Beyrami 1
  • Hossein Rezaei 2
1 Assistant Prof., National Salinity Research Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Yazd, Iran
2 Assistant Prof., Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Reducing irrigation losses due to surface evaporation using mulch layer on soil surface can help in maintaining water in the current situation that our country is suffering from water deficit. In this research, the effect three types of mulch layer on evaporation reduction was evaluated on three soil textures (sandy loam, loam and clay loam). For this purpose, a layer of three centimeters mulches (water repellent layer, fine gravel and manure) was placed on the soil surface, and their effect and control (without mulch layers) on the evaporation rate of small lysimeters in Yazd city was investigated. The experiments were performed in a in a factorial experiment with completely randomized design with four treatments and three replications. The results showed that the surface mulch layer significantly decreased evaporation in the mentioned three soils. The maximum evaporation reduction in fine gravel layer compared to the control was 59.8, 58.2 and 61.4% in the sandy loam, loam and clay loam soil, respectively. After fine gravel, the manure was more effective than the water repellent layer mulch in evaporation reduction. The effect of mulches on salinity changes in soil depth was different, so that the lowest amount of salinity was observed in the treatment of fine gravel and manure mulches on the surface of the three soils. Water repellent mulch had less effect on reducing the salinity of topsoil than the other two mulches and more salts were transferred from the depth to the soil surface.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evaporation
  • Mulch
  • soil moisture
  • Water repellency
اسلامی، ا. و فرزام نیا، م. 1388. اثر انواع مالچ بر افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک و عملکرد درختان پسته. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 3(2): 87-79.
تیشه‌زن، پ. 1390 . بررسی تغییرات شوری ناحیه ریشه تحت شرایط سطح ایستابی و کاربرد خاک پوش (مالچ) در مرحله گیرایی نهال خرما. پایان نامه دکتری، رشته آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، 113 صفحه.
شاه‌محمدی کلالق، ش. و بیرامی، ح. 1396. اثر آبگریزی لایه سطحی خاک بر میزان تبخیر از سه خاک با بافت متفاوت. نشریه حفاظت منابع آب و خاک. 7(2): 136-123.
حیدری‌نیا، م.، برومند نسب، س.، ناصری، ع. و الباجی، م. a1396. تأثیر آبیاری با آب شور بر تبخیر و تعرق و کارآیی مصرف آب ذرت در مدیریت­های مختلف زراعی. مجله علوم و مهندسی آبیاری. 40 (1): 110-99.
حیدری نیا، 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.
عباسی، ف.، ناصری، ا.، سهراب، ف.، باغانی، ج.، عباسی، ن. و اکبری، م. 1394. ارتقای بهره‌وری مصرف آب. نشریه 94/34ک مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
قربانیان، م.،  لیاقت، ع. و نوری، ح. 1393. بررسی اثر تراکم و بافت خاک بر تبخیر-تعرق و ضریب گیاهی ذرت علوفه‌ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. 28(2): 463-453.
کریمی، ش.، رمضانی اعتدالی، ه. و دانشکار آراسته، پ. 1397. مطالعه آزمایشگاهی اثر مالچ بر توزیع رطوبت و املاح در خاک خارج از فصل کشت. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 12(2):490-481.
ناظم السادات، ن. 1393. تأثیر استفاده از لجن فاضلاب بر آب‌گریزی و تبخیر از سطح خاک در دو بافت مختلف. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. پژوهشکده مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد.
نور مهناد ن. و طباطبائی س.ح. ۱۳۹۳. تأثیر آب‌گریزی ناشی از کاربرد پساب فاضلاب بر میزان رطوبت خاک، اولین همایش ملی محیط‌زیست، دهاقان، دانشگاه پیام نور واحد دهاقان.
یوسفی، ا.، فرخیان فیروزی، ا. و امین زاده، م. 1398. اثر مالچ بر تغییرات رطوبت، دما و شار گرمایی خاک در حضور سطح ایستابی کم عمق. تحقیقات آب و خاک ایران. 50(9): 2225-2213.
Akhtar, K, Wang, W., Khan, A., Ren, G., Afridi, M.Z. and Feng, Y. 2019. Wheat straw mulching offset soil moisture deficient for improving physiological and growth performance of summer sown soybean. Agricultural Water Management. 211 (1): 16-25.
Bachmann, J., Horton, R. and van der Ploeg, R.R. 2001. Isothermal and nonisothermal evaporation from four sandy soils of different water repellency. Soil Science Society of America Journal. 65: 1599–1607.
Chen, Y., Chai, S., Tian, H., Chai, H., Li, Y., Cheng, L. and Cheng, H. 2019. Straw strips mulch on furrows improves water use efficiency and yield of potato in a rain fed semiarid area. Agricultural Water Management. 211 (1): 142-151.
Chen, J., Xie, X., Zheng, X., Zheng, X., Xue, J., Miao, C., Du, Q. and Xu, Y. 2020. Effects of sand‐mulch thickness on soil evaporation during the freeze–thaw period. Hydrological Processes. 34: 2830– 2842.
Dekker, L.W. and Ritsema, C.J. 1994. How water moves in a water repellent sandy soil: 1. Potential and actual water repellency. Water Resources Research. 30: 2507–2517.
Feng, H., Chen, J., Zheng, X., Xue, J., Miao, C., Du, Q. and Xu, Y. 2018. Effect of Sand Mulches of Different Particle Sizes on Soil Evaporation during the Freeze–Thaw Period. Water. 10 (5): 536-551.
Gyssels, G., Poesen, J., Bochet, E. and Li., Y. 2005. Impact of plant roots on the resistance of soils to erosion by water: a review, Progress in Physical Geography: Earth and Environment. 29: 189–217.
Hallett, P.D. 2008. A brief overview of the causes, impacts, and amelioration of soil water repellency. Soil and Water Resources. 3: S21–S29.
Jordán, A., Zavala, L.M. and Gil, J. 2010. Effects of mulching on soil physical properties and runoff under semi-arid conditions in southern Spain, Catena. 81: 77–85.
Kamal, S. and Singh, A.K. 2011, Effect of black plastic mulch on soil temperature and tomato yield, Progressive Horticulture. 43 (2): 337-339.
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.
Leelamanie, D.A.L, Karube, J. and Yoshida, A. 2008. Characterizing water repellency indices: Contact angle and water drop penetration time of hydrophobized sand. Soil Science and Plant Nutrition. 54: 179–187.
Lichner, L., Alagna, V., Iovino, M., Laudicina,V.A. and Novák,V. 2020. Evaporation from soils of different texture covered by layers of water repellent and wettable soils. Biologia. 75: 865–872.
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.
Mulumba, L.N. and Lal, R. 2008. Mulching effects on selected soil physical properties. Soil Tillage Research. 98: 106–111.
Pramanik, P., Bandyopadhyay, K., Bhaduri, D. and Bhattacharyya, R. 2015. Effect of mulch on soil thermal regimes-a review, International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology. 8 (3): 667-681.
Sadeghi, S.H.R., Gholami, L., Homaee, M. and Khaledi Darvishan, A. 2015. Reducing sediment concentration and soil loss using organic and inorganic amendments at plot scale. Solid Earth. 6: 445–455.
Yuan, C., Lei, T., Mao, L., Liu, H. and Wu, Y. 2009. Soil surface evaporation processes under mulches of different sized gravel.Catena. 78: 117–121.
Zhang, S., Yang, X. and Lovdahl, L. 2016. Soil management practice effect on water balance of a dryland soil during fallow period on the Loess Plateau of China. Soil and Water Research. 11: 64-73.
Zhao, H., Wang, R.Y., Ma, B.L., Xiong, Y.C., Qiang, S.C. and Wang, C.L. 2014. Ridge-furrow with full plastic film mulching improves water use efficiency and tuber yields of potato in a semiarid rain-fed ecosystem. Field Crop Research. 161: 137–148.