شبیه سازی اثر مقادیر آب و نیتروژن بر حرکت نیترات در خاک و عملکرد ذرت دانه ای در دو روش خاک ورزی

به منظور شبیه سازی اثر مقادیر آب و نیتروژن بر حرکت نیترات در خاک و عملکرد ذرت دانه ای در دو روش خاک ورزی، این پژوهش در سال های 1388 و 1389 در مرکز تحقیقات کشاورزی صفی آباد دزفول در دو آزمایش مستقل، روش بی خاک ورزی و کاشت مستقیم ذرت در بقایای گندم (nt) و روش خاک ورزی مرسوم منطقه (ct) بصورت کرت های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. سه مقدار آب آبیاری 50 ، 75 و 100 درصد نیاز آبی خالص گیاه ( i50 ، i75 و i100) به عنوان کرت اصلی و سه سطح نیتروژن 150، 225 و 300 کیلوگرم در هکتار (n150 ،n225 و n300) به عنوان کرت فرعی در نظر گرفته شد. در هر یک از کرت ها، مقادیر آب ورودی، خروجی، رطوبت خاک، غلظت نیترات و آمونیوم خاک در مراحل قبل و 10 روز پس از کود آبیاری در لایه 30 سانتی متری تا عمق 2/1 متری خاک اندازه گیری شد. پس از رسیدگی فیزیولوژیکی، مقادیر عملکرد و اجزای عملکرد تعیین و تجزیه آماری انجام شد. نتایج نشان داد علی رغم اینکه جرم مخصوص ظاهری در لایه های مختلف تفاوت معنی داری نداشت، در روش nt و در لایه 10-0 سانتی متر بصورت نسبی کاهش یافت. همچنین در تیمار nt، آب مصرفی در هر نوبت آبیاری به دلیل افزایش نفوذ پذیری افزایش یافته و رواناب سطحی به دلیل تجمع بقایا در کف جویچه، نسبت به روشct کاهش یافت. در نتیجه میانگین سرعت نفوذ پایه در تیمارهای nt و ct به ترتیب در محدوده 14-6 و 8-5 میلی متر در ساعت تعیین گردید و مقادیر رطوبت خاک قبل از آبیاری، در عمق 20-0 سانتی متر در تیمار nt بیش از ct (به میزان 3 درصد حجمی) اندازه گیری شد. مطالعه عملکرد و بهره وری آب آبیاری ذرت دانه ای در هر دو روش خاک ورزی نشان داد که در هر دو تیمار i50 و i75 گیاه تحت تنش آبی قرار گرفته و به این دلیل عملکرد و اجزای عملکرد ذرت در دو تیمار یاد شده بصورت تدریجی کاهش یافت. بنابراین، آبیاری کامل ذرت (i100) در شرایط اقلیمی خوزستان توصیه گردید. روش بی خاک ورزی علی رغم 1 تا 2 آبیاری کمتر از روش خاک ورزی مرسوم، حجم آب ورودی بیشتری را به دلیل وجود بقایا در کف جویچه دریافت نمود. به طوری که در تیمار i100 nt و ct i100 متوسط مقدار آب ورودی به مزرعه به ترتیب 1037 و 5/929 میلی متر اندازه گیری شد. از سوی دیگر بهره وری آب در دو روش یاد شده به ترتیب 57/0 و 65/0 کیلوگرم در هکتار به ازای هر مترمکعب آب مصرفی محاسبه شد. درصورتی که آب مصرفی برای تهیه زمین در خاک ورزی مرسوم منظور شود، مقادیر آب مصرفی و بهره وری آب در دو روش یکسان خواهد بود. بنابراین، با توجه به کاهش مصرف انرژی و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک در روش بی خاک ورزی استفاده از این شیوه درکشت ذرت تابستانه در استان خوزستان و مناطق مشابه توصیه می شود. مقایسه مقادیر نیترات خاک نشان داد که روش خاک ورزی تأثیری بر مقدار و حرکت نیترات در لایه های خاک نداشته و غلظت نیترات در سطوح مختلف آب و کود در لایه 30-0 سانتی متری بیش از لایه های بعدی بود (p<1%) به طوری که در غالب موارد غلظت نیترات در لایه های 60 سانتی متر به بعد نزدیک به نیترات اولیه خاک اندازه گیری شد. غلظت آمونیوم خاک، کمتر از نیترات اما روند تغییرات آن در عمق های مختلف مشابه نیترات خاک بود. اگر چه بکارگیری سطوح بالاتر کود نیتروژنه باعث افزایش عملکرد گیاه، بهره وری آب و درصد پروتئین دانه شد، برای جلوگیری از آبشویی نیترات در مزارع کشاورزان که معمولا از آبیاری های سنگین استفاده می نمایند، اعمال مقادیر کود نیتروژنه در حد 300 کیلوگرم در هکتار و بالاتر برای هر دو روش خاک ورزی بایستی با احتیاط کامل صورت گیرد. نتایج واسنجی مدل leachn نشان داد که مدل مقادیر نیترات لایه های مختلف خاک، میزان جذب نیتروژن توسط گیاه تا قبل از رسیدگی فیزیولوژیکی آن و رطوبت خاک را با دقت قابل قبولی برآورد می نماید حال آنکه دقت مدل برای پیش بینی مقادیر آمونیوم در پروفیل خاک پایین بود.