بررسی اثر خاک ورزی کنترل شده در کشت گیاه سیاه دانه بر انرژی مصرفی، خصوصیات فیزیکی و حفاظت از خاک (مطالعه موردی: اراضی شیبدار منطقه هزار جریب بهشهر)

سابقه و هدف: به تازگی، خاک‌ورزی حفاظتی (کنترل شده) به عنوان عامل تثبیت‌کننده خاک، بسیار مورد توجه قرار گرفته است تا خاک کمتر زیر و رو شود و حداقل 30 درصد پوشش سطح خاک باقی بماند. این امر به حفظ ساختار خاک و رطوبت آن علی‌الخصوص مزارع شیب‌دار کمک بسزایی می‌نماید. مزارع منطقه هزارجریب بهشهر، شیب‌دار بوده و به واسطه اقلیم سرد و خشک و وزش باد در اغلب مواقع سال، بحث تثبیت و حفظ رطوبت و ساختار خاک و جلوگیری از آبشویی و بادشویی آن بسیار حائز اهمیت است. از طرف دیگر، اراضی شیبدار منطقه هزار جریب بهشهر بصورت دیم تحت کشت گندم و جو هستند که عایدی کمی برای کشاورزان داشته و محصول جایگزین می‌طلبد. در این راستا، گیاه سیاه‌دانه به عنوان جایگزینی ارزشمند برای محصولات فعلی است. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی اثر خاک-ورزی کنترل‌شده به منظور کشت گیاه سیاه‌دانه بر انرژی مصرفی، خصوصیات فیزیکی و حفاظت از خاک و همچنین عملکرد گیاه در اراضی شیبدار منطقه هزارجریب بهشهر بود.مواد و روش‌ها: پارامترهای مورد بررسی شامل نیروی کششی مورد نیاز ابزار خاک‌ورز، مصرف سوخت تراکتور و تغییر میزان خردشدگی و نفوذپذیری خاک قبل و بعد از خاک‌ورزی بود. متغیرهای ورودی شامل ضمیمه ریشه بر در دو سطح (بدون و با ریشه‌بر)، عمق خاک-ورزی در دو سطح (35 و 28 سانتی‌متر برای چیزل) و سرعت پیشروی در دو سطح (دنده‌های 1 و 2 سنگین) بود. با در نظر گرفتن 3 تکرار برای هر تیمار، مجموعاً 24 کرت آزمایشی به عرض 2 و طول 40 متر با روش بلوک کامل تصادفی و به صورت عمود بر شیب ایجاد شد. در خصوص عملکرد و اجزای عملکرد سیاه‌دانه، پس از برداشت محصول، پارامترهای عملکرد بیولوژیک، وزن ریشه، طول ریشه، قطر ریشه، عرض پراکنش ریشه، تعداد فولیکول در بوته، تعداد دانه در فولیکول، وزن هزار دانه، ارتفاع بوته، قطر ساقه و عملکرد در واحد سطح اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر متغیرهای ورودی تنها بر نیروی کششی مورد نیاز ابزار خاک‌ورز و مصرف سوخت تراکتور به اضافه عملکرد زیستی (کاه) و عملکرد در واحد سطح سیاه‌دانه در سطح 5 درصد معنی‌دار بود. استفاده از ریشه‌بر، موجب افزایش نیروی کششی مورد نیاز ابزار خاک‌ورز و مصرف سوخت تراکتور شد در حالی که اثر نامطلوبی بر نفوذپذیری و خردشدگی خاک، وزن بذر، عملکرد زیستی و عملکرد در واحد سطح سیاه‌دانه داشت. استفاده از سرعت پیشروی بالاتر منجر به افزایش نیروی کششی و مصرف سوخت شده و در حالت بدون ریشه بر، منجر به کاهش میزان نفوذپذیری و خردشدگی خاک، عملکرد زیستی و عملکرد در واحد سطح سیاه‌دانه در عمق بیشتر خاک‌ورزی شده است در حالی که در عمق کمتر تفاوت معنی‌داری در سطح 5 درصد بین دو سرعت دیده نمی‌شود. افزایش عمق خاک-ورزی تا محدوده رشد عمودی ریشه به واسطه کشش منفی ابزار خاک‌ورز، موجب کاهش نیروی کششی و مصرف سوخت شده و بر نفوذپذیری و خردشدگی خاک و عملکرد محصول تاثیر مثبت داشته است.نتیجه‌گیری: بهترین تیمار مورد بررسی، ابزار خاک‌ورز سه کاره مورد استفاده، بدون ضمیمه ریشه بر، عمق شخم بیشتر و پیشروی با دنده یک سنگین بود. بدین‌ترتیب، صرفه‌جویی 25 درصدی در مصرف سوخت به علت کشش منفی رتیواتور، افزایش عمق شخم و کاهش 25 درصدی نیروی کششی موردنیاز، افزایش 25 درصدی عملکرد زیستی (کاه) و 45 درصد افزایش عملکرد سیاه‌دانه میسر خواهد شد.

investigating the effect of controlled tillage at black cumin (nigella sativa) planting on energy consumption, physical properties and soil protection (case study: sloping lands of hezarjarib region, behshahr)

background and objectives: recently, conservation tillage (controlled) as a soil stabilization factor has been given much attention so that the soil is less disturbed and at least 30% of plant cover to remain on the soil surface. this greatly helps to maintain soil structure and moisture, especially in sloping fields. the fields of the hezarjarib behshahr region are steep, and due to the cold and dry climate and the wind blowing most of the year, it is very important to stabilize and maintain the soil moisture and structure and prevent it from being washed away by the wind. on the other hand, the sloping lands of this region are under dryland cultivation of wheat and barley, which have little income for farmers and require alternative crops. in this way, black cumin (nigella sativa) plant is a valuable substitute for them. therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of controlled tillage to cultivate black cumin plants on energy consumption, physical properties and soil protection, as well as plant performance in the sloping lands of hezarjarib behshahr region.materials and methods: the investigated parameters included the required draft force by tillage tool, tractor fuel consumption, and changes in the degree of soil fragmentation and permeability before and after tillage. the input variables included root cutter supplement in two levels (without and with root cutter), tillage depth in two levels (35 and 28 cm for chisel) and forward speed in two levels (low gears 1 and 2). considering 3 replications for each treatment, a total of 24 experimental plots with 2m width and 40m length were created with the random complete block design (rcbd) method and perpendicular to the slope. regarding the yield and yield components of black cumin, after harvest, biological yield parameters, root weight, root length, root diameter, the width of root distribution, number of follicles per plant, number of seeds per follicle, thousand seed weight, plant height, stem diameter and performance were measured per unit area.results: the results showed that the effect of the input variables was significant only on the required draft force by tillage tool and the tractor fuel consumption, in addition to the biological yield and the yield per unit area of black cumin. the use of a root cutter increased the required draft force by tillage tool and tractor fuel consumption, while harmed soil permeability and crushing, seed weight, biological yield and yield per unit area of black cumin. the use of higher forward speed leads to an increase in draft force and fuel consumption, and the absence of root cutter, leads to a decrease in soil permeability and fragmentation, biological performance and yield per unit area of the black cumin at a greater depth of tillage, while at a lower depth, no significant (5%) difference can be seen between the two speeds. increasing the depth of tillage up to the range of vertical root growth due to the negative draft of the tillage tool has reduced the draft force and fuel consumption and had a positive effect on soil permeability and crushing plus crop yield. conclusion: the best-researched treatment was the used triple action tillage tool, without root cutter supplement, greater ploughing depth and forwarding with low gear 1. in this way, it will be possible to save 25% in fuel consumption due to the negative draft of the rotary plough, increase the depth of the plough and reduce the required draft force by 25%, increase the biological yield (straw) by 25% and increase the yield by 45%.