فصل اول

مقدمه و اهداف

1-1 مقدمه

امروزه به‌منظور صرفه‌جویی در هزینه‌های مصرف سوخت، کاهش مصرف آب و صرفه‌جویی در نیروی انسانی کشورهای تولیدکننده محصولات کشاورزی به سمت استفاده از فن‌آوری‌های نوین پیش می‌روند. لذا با توجه به قرار گرفتن ایران به لحاظ جغرافیایی در منطقه کم باران و با شرایط آب و هوایی گرم و خشک، محدودیت منابع آب، حفظ رطوبت خاک در کشت محصولات زراعی در سبز شدن، استقرار و عملکرد گیاه حائز اهمیت است.

ذرت با نام علمی (Zea maize L.) گیاهی یک‌ساله و از خانواده گرامینه[1]می‌باشد. ذرت دارای سیستم ریشه‌ای افشان، ساقه استوانه‌ای و توخالی که در مقطع عرضی حالت استوانه‌ای و به‌صورت بندبند و بدون انشعاب می‌باشد. گل‌آذین نر یا تاسل[2]به‌صورت یک خوشه غیرمتراکم و برگ‌ها به ‌صورت متناوب در دو طرف ساقه قرار می‌گیرند. گیاهان علوفه‌ای منبع اصلی انرژی برای تولید و تغذیه دام‌ها می‌باشند. اگر علوفه دارای کیفیت مناسب باشد می‌تواند تا 60 درصد نیازهای غذایی گاوهای شیری و نیازهای کامل گاو گوشتی را تأمین نماید. اکثر گیاهان علوفه‌ای متعلق به خانواده گرامینه و لگومینوز[3] هستند. در مناطق خشک و نیمه‌خشک در شرایط فاریاب، گیاهان گرامینه پر تولیدتر از گیاهان لگومینوز می‌باشند و از نظر مصرف نیز دارای کارایی بیشتری هستند (نورمحمدی و همکاران، 1383). در برخی مناطق نیمه‌خشک جهان واریته‌های هیبرید ذرت تا 100 تن در هکتار علوفه سبز تولید می‌کنند. بین گیاهان علوفه‌ای از نظر کارایی مصرف آب اختلاف زیادی وجود دارد. ذرت به دلیل ویژگی‌های مخصوص خود و به‌ویژه به‏دلیل قدرت سازگاری با شرایط اقلیمی گوناگون، کشت آن بطور گسترده در تمام دنیا گسترش یافته و مکان سوم را بعد از گندم و برنج از نظر سطح زیر کشت و مقام اول تولید در واحد سطح را به خود اختصاص داده است.

خاک به‌عنوان بستر کاشت گیاهان و تأمین غذای بشر همواره یکی از مهم‌ترین و ارزشمندترین منابع در کشاورزی است. لذا با مدیریت صحیح در بهره‌برداری و حفظ پایداری آن اهمیت ویژه‌ای خواهد داشت، به‌علاوه بهبود کارایی مصرف آب مهم‌ترین عاملی است که افزایش تولید در نواحی نیمه‌خشک را میسر می‌سازد، بدیهی است که این امر با مدیریت حفاظتی و حاصلخیزی خاک از طریق استفاده از روش‌های شخم حفاظتی و همچنین انتخاب تراکم بهینه گیاه در واحد سطح تا 30 درصد قابل‌دستیابی است (شرما[4] و همکاران، 2001). بی‌توجهی به خاک و حاصلخیزی و پایداری آن و بهره‌برداری یک‌طرفه و بدون بازگشت به خاک طی خاک‌ورزی مرسوم و سنتی روندی است که کم ‌و بیش در بسیاری از مناطق دنیا وجود داشته و باعث مشکلاتی همچون فشردگی ناشی از رفت‌وآمد ماشین‌ها و ادوات، فرسایش ناشی از حذف بقایای گیاهی و افزایش 20 درصد بر هزینه‌ها خواهد داشت (بوناری[5] و همکاران، 2005)

خواص فیزیکی یکی از عوامل تعیین‌کننده رشد گیاهچه و سبز شدن بذر می‌باشد و آماده‌سازی بستر مناسب برای قرارگیری، جوانه‌زنی و رشد مطلوب ریشه نکته مهمی است که کشاورزان به آن توجه لازم را ندارند (مالحی[6] و همکاران،2006؛ سالک زمانی و همکاران، 1386). به دلیل عدم استفاده از فناوری نوین در عملیات آماده‌سازی زمین زراعی سالانه 5 تا 7 میلیون هکتار از زمین‌های زراعی دنیا حاصلخیزی خود را از دست می‌دهند (استینز[7] و همکاران، 1998). نتایج تحقیقات و مطالعات مختلف بیانگر آن است که متوسط بازده کل آبیاری در کشور 35 درصد بوده که مقدار از متوسط جهانی (کشورهای در حال توسعه 45 درصد و توسعه‌یافته 60 درصد) پایین‌تر است. لذا مصرف بهینه و استفاده از شیوه‌های نوین آبیاری باعث افزایش کارایی مصرف آب آبیاری می‌شود (حیدری و کشاورز، 1383). شیوه‌های مختلف خاک‌ورزی و کاشت از طریق تغییر در شرایط فیزیکی بستر بذر، یعنی مشخصه‌های حرارتی، رطوبتی، تهویه‌ای و مقاومتی می‌تواند بر نحوه سبز شدن و استقرار گیاه تاٌثیرگذار باشد (مک مستر[8] و همکاران، 2002).

سیستم‌های خاک‌ورزی متداول معمولأ مبتنی بر استفاده از گاوآهن برگردان‌دار می‌باشند. استفاده از گاوآهن برگردان‌دار برای عملیات خاک‌ورزی، نیاز به زمان و انرژی زیادی دارد. در دهه‌های 1980-1970، تحول چشم‏گیری در مفهوم نیاز به خاک‌ورزی، برای تولید محصولات زراعی به وجود آمد، به همین لحاظ سیستم‌های خاک‌ورزی حفاظتی شامل کم‌خاک‌ورزی، بی‌خاک‌ورزی مورد توجه قرار گرفته‌اند. در سال 2005 تولید ذرت سیلویی بالغ بر 372 میلیون تن بوده و سطح زیر کشت آن در حدود 5/11 میلیون هکتار و میانگین عملکرد آن در واحد سطح بالغ بر 32 تن در هکتار بوده است (بی نام، 2005).

در سال‌های اخیر بهبود سیستم‌ها و تکنیک‌های کشت که بستر بذر را به‌طور مناسبی آماده کرده و به رشد سریع محصول کمک می‌کند، بیشتر از هر زمان دیگری ضرورت پیدا کرده است (آسودار، 2001). کشت متوالی چند گیاه زراعی در طی یک‌سال، یک سیستم کشت پویاست که اساس آن بر مبنای کشت گیاهان یک‌ساله است. در این سیستم، از منابع خاک استفاده بهینه‌شده و با به‌کارگیری اصول صحیح مدیریتی از آب‌وخاک نیز حفاظت می‌شود (تاوینگا[9]، 2002). کروپینسکی[10] و همکاران (2005) با کشت متوالی 10 گیاه پی‌درپی گزارش کردند که انتخاب رقم برای کشت دوم حائز اهمیت است و آگاهی از تأثیر گیاهان زراعی روی یکدیگر ضروری است. انتخاب گیاهان مختلف برای کشت متوالی بایستی سودمندی لازم را با حداقل هزینه‌ها، به همراه داشته باشد. در همین رابطه، مدیریت بقایای گیاه زراعی قبلی و انتخاب عملیات خاک‌ورزی مناسب برای تهیه بستر کاشت گیاه بعدی، نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. مالحی و همکاران (2006) با بررسی اثرات بقایای گیاهان مختلف بر خاک گزارش کردند که کیفیت و نوع مدیریت بقایای گیاهی، تجزیه بقایا، معدنی شدن عناصر و دسترسی گیاه به عناصر غذایی خاک برای رشد 30 درصدی را در بر داشت. شارات[11] و همکاران (2002) نشان دادند که میزان فرسایش ناشی از برخورد قطرات باران و برف در شرایط بدون عملیات خاک‌ورزی، یک‌سوم تیمارهایی بود که عملیات خاک‌ورزی رویآن‌ها انجام شده بود. رادکلیف[12] و همکاران (1988) در بررسی نفوذ آب به داخل خاک در کشت بی‌خاک‌ورزی به علت وجود بقایای گیاهی در سطح خاک، افزایش راندمان نسبی 30 درصدی نسبت به روش‌های خاک‌ورزی متداول داشت. مخلوط شدن بقایا با خاک در سیستم‌های خاک‌ورزی حداقل سبب بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک، حفظ حاصلخیزی و رطوبت خاک، کاهش فرسایش و تبخیر بیش از اندازه 20 تا 30 درصدی خاک و افزایش 15 درصدی محصول شد (آل عیسی[13] و همکاران، 2007).

1- 2 ضرورت و اهمیت اجرای پژوهش

با توجه شرایط موجود و وضعیت فعلی خشک‌سالی و کمبود آب در کشور، بررسی اثر سیستم‌های مختلف خاک‌ورزی (بدون‌خاک‌ورزی، کم‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی مرسوم)، الگوهای کاشت (کف‌جوی، روی‌پشته و مخلوط) و مدیریت بقایای پیش‌کشت لوبیا بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت علوفه‌ای و بررسی کارایی مصرف آب آبیاری در شرایط اقلیمی شمال اهواز، در مزارع دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان با فرضیه و اهداف ذیل انجام شد.

1- 3 فرضیه‌ها

1. وجود بقایا باعث افزایش عملکرد ذرت علوفه‎ای و کارایی مصرف آب آبیاری می‌گردد
2. خاک‌ورزی مرسوم در افزایش مصرف آب آبیاری تأثیر دارد
3. کاشت کف جوی در کاهش مصرف آب مؤثر است
4. استفاده از کود سبز موجب افزایش عملکرد می‏شود
5. کارایی مصرف آب در خاک‌ورزی حفاظتی افزایش می‌یابد
6. یک مطلب دیگر :

1. اصول و فنون مذاکره

1. الگوی کاشت مخلوط (کف‌جوی و روی‌پشته) در افزایش عملکرد علوفه تولیدی مؤثر است

1-4 اهداف تحقیق

1-4-1 هدف اصلی

1. بررسی اثر روش‌های خاک‌ورزی بر عملکرد ذرت علوفه‏ای و کارایی آب آبیاری

1-4-2 اهداف فرعی

1. بررسی اثر وجود بقایا بر سرعت سبز شدن، استقرار و عملکرد ذرت علوفه‌ای
2. مطالعه تأثیر روش‌های خاک‌ورزی بر عملکرد ذرت علوفه‌ای
3. بررسی روش‌های خاک‌ورزی در مصرف آب آبیاری و درصد سبز شدن بذر ذرت
4. بررسی الگوی کاشت بر مصرف آب آبیاری
5. تعیین الگوی مناسب‌کاشت در تولید ذرت علوفه‎ای
6. مطالعه اثر کود سبز بر عملکرد ذرت علوفه‏ای

1-5 نوآوری

1. جایگاه خاک‌ورزی و کاشت حفاظتی در تولید ذرت علوفه‌ای و افزایش کارایی آب آبیاری در شرایط محل آزمایش و ارائه اثرات مثبت کود سبز
2. معرفی ترکیب مناسب خاک‌ورزی، الگوی کاشت، بقایای گندم و کود سبز (لوبیا) در مصرف آب آبیاری
3. معرفی الگوی کاشت مخلوط و تأثیر آن در افزایش عملکرد ذرت علوفه‏ای

فصل دوم

مروری بر پیشینه موضوع