اثر کوتاه مدت روش های مختلف خاکورزی بر توزیع کربن در خاکدانه ها و خصوصیات میکروبیولوژیکی یک خاک آهکی

خاکورزی یکی از ارکان اصلی و ضروری کشاورزی پایدار است که بسته به نوع آن می تواند تاثیر مثبت یا منفی بر ویژگی های مختلف خاک داشته باشد. از این رو، در پژوهش حاضر اثر خاکورزی کوتاه مدت (1390-1384) شامل خاکورزی رایج توسط گاوآهن های برگرداندار و بشقابی، و نیز خاکورزی حفاظتی توسط گاوآهن های قلمی و دوار طی سه سال نمونه برداری (1388، 1389و 1390) بر برخی شاخص های فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی کیفیت خاک و نیز توزیع کربن و نیتروژن کل خاک در خاکدانه ها ریز و درشت در عمق 20-0 سانتی متر یک خاک آهکی واقع در شهرکرد مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق به صورت آزمایش مرکب (تکرار چهار شیوه خاکورزی طی سه سال نمونه برداری) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. نتایج نشان داد نوع مدیریت خاکورزی (رایج و حفاظتی) بر ویژگی های شیمیایی اندازه گیری شده از قبیل کربن و نیتروژن کل خاک، ماده آلی ذره ای، فسفر و پتاسیم قابل جذب و ph خاک اثر معنی دار نداشت (05/0p>)، در حالی که اثر سال نمونه برداری بر تمام ویژگی های ذکر شده معنی دار بود (05/0>p). نتایج تجزیه و تحلیل ویژگی های فیزیکی خاک حاکی از افزایش شاخص های پایداری خاکدانه مانند میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (6/1-1 درصد)، درصد خاکدانه های درشت (95/3-2/2 درصد) و نسبت خاکدانه سازی (55/7-06/4 درصد) بر اثر خاکورزی حفاظتی بود. جرم مخصوص ظاهری خاک در خاکورزی رایج نسبت به خاکورزی حفاظتی افزایش معنی دار (26/5-58/2 درصد) نشان داد. به استثناء جز جرم مخصوص ظاهری، سایر شاخص های فیزیکی خاک طی سه سال نمونه برداری بدلیل برگشت بقایای گیاهی و کود سبز به خاک همواره افزایش قابل توجهی نشان دادند. نتایج تجزیه و تحلیل ویژگی های میکروبیولوژیکی خاک نیز حاکی بود که خاکورزی حفاظتی موجب افزایش کربن (8/46-8/17 درصد) و نیتروژن (9/16-25/2 درصد) توده زنده میکروبی، نسبت کربن توده زنده میکروبی به کربن کل خاک (6/53-4/17 درصد)، نسبت کربن به نیتروژن توده زنده میکروبی (6/22-12 درصد)، تنفس ناشی از سوبسترا (1/51-2/24 درصد) و نیز فعالیت آنزیم های اوره آز (118-2/81 درصد)، آلکالین فسفاتاز (4/53-3/30 درصد) و کاتالاز (8/56-3/17 درصد) گردید. از طرفی خاکورزی حفاظتی کاهش معنی دار معدنی شدن کربن (5/28-5/10 درصد) و نیتروژن (20-8/13 درصد) و نیز کسر متابولیکی (5/47-3/26 درصد) را به همراه داشت. تمام ویژگی های میکروبیولوژیکی به دلیل برگشت بقایای گیاهی به خاک وکشت گیاهان لگوم طی سال های نمونه برداری افزایش معنی دار و محسوس نشان دادند. نتایج حاصل از توزیع کربن و نیتروژن کل خاک در خاکدانه ها نیز حاکی از افزایش کربن (5/10-10 درصد) و نیتروژن (9/14-2/13 درصد) خاکدانه های درشت (2-25/0 میلی متر) بر اثر استفاده از شیوه خاکورزی حفاظتی بود. به طور خلاصه، خاکورزی حفاظتی علی رغم عدم افزایش میزان ماده آلی کل خاک (کربن و نیتروژن)، همه ی شاخص های مرتبط با خاکدانه سازی و پایداری خاکدانه ها، توزیع کربن و نیتروژن کل در خاکدانه ها و نیز اغلب ویژگی های میکروبیولوژیکی خاک به جز معدنی شدن کربن و نیتروژن را افزایش داده است. بدین ترتیب، پاسخ ویژگی های میکروبی خاک به نوع خاکورزی کوتاه مدت سریع تر و حتی حساس تر از ماده آلی خاک است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که کاهش شدت خاکورزی و عدم استفاده از ادوات سنگین خاکورزی مانند گاوآهن های برگرداندار و بشقابی به همراه کشت گیاهان لگوم، به ویژه در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک با ماده آلی اندک، به دلیل افزایش پایداری ساختمان خاک و حفظ خاکدانه-های درشت که از ریز مکان های مهم زندگی ریزجانداران خاک محسوب می گردند، می تواند به بهبود و ارتقاء کیفیت بیولوژیکی خاک و نیز افزایش ترسیب کربن در خاکدانه های ماکرو کمک نماید.