تاثیر تراکم و فاصله از بادشکن بر میزان تولید گندم و نگهداشت رطوبت خاک ( مطالعه موردی: دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز)

مقدمه بادشکن‌ها به‌عنوان موانع طبیعی یا مصنوعی عمل می‌کنند که با کاهش سرعت باد، از فرسایش خاک، کاهش رطوبت و آسیب به محصولات کشاورزی جلوگیری می‌کنند  و موجب افزایش راندمان محصول می‌شوند. به‌خاطر شرایط خاص اقلیمی استان فارس که خشکی و پراکنش نامناسب زمانی و مکانی بارندگی واقعیت انکار ناپذیر آن است، در همین راستا، می توان گفت آب آبیاری مهمترین نهاده تولید کشاورزی است و هر گونه تولید مواد غذائی و کشاورزی پایدار منوط به استفاده صحیح و منطقی از منابع محدود استان است. بررسی پژوهش های انجام شده در سطح ملی نشان می دهد که با وجود افزایش راندمان و بهره وری آب آبیاری در مزرعه در سال های اخیر، به دلایل مختلف از جمله بی توجهی به پتانسیل های اقلیمی و منابع آب و بی برنامه بودن توسعه زمین های کشاورزی برای تامین نیاز غذایی جمعیت در حال رشد کشور، شاهد برداشت بی رویه از منابع آب های زیرزمینی و نابودی آبخوان ها بوده است. هدف این مطالعه بررسی تاثیر تراکم و فاصله از بادشکن  بر میزان تولید گندم و علوفه خشک و همچنین نگهداشت رطوبت خاک در عمق 10 سانتی متری بوده است. این پژوهش در سال زراعی 1402-1401 از چهار قطعه زمین زراعی همگن و یکنواخت گندم از نظر رقم، تاریخ کاشت، فاصله کاشت، خصوصیات خاک و شرایط آبیاری و کوددهی یکسان در منطقه شاهد دانشکده کشاورزی شیراز انجام شده است.مواد و روش‎ها این پژوهش در سال زراعی 1402-1401 در چهار قطعه زمین زراعی همگن و یکنواخت گندم در مزرعه دانشگاه کشاورزی شیراز (مساحت بخش زراعی حدود 547 هکتار) انجام شده است. جهت انجام این مطالعه از سه قطعه زمین با تراکم های مختلف بادشکن درختی (تراکم بالای 90 درصد، بین 40 تا 90 درصد و همچنین کمتر از 40 درصد) و یک قطعه زمین بدون بادشکن استفاده شده است. جهت بررسی تاثیر فاصله از بادشکن بر روی پارامترهای ذخیره رطوبتی خاک و میزان محصول فواصل 1، 5، 10 و 15 برابر از ارتفاع بادشکن (ارتفاع متوسط 12 متر) در اراضی با تراکم بالا، متوسط و پایین و فاقد بادشکن مشخص شد و  بر اساس طرح بلوک کاملاً تصادفی در سه تکرار از هر فاصله نمونه‌های خاک و همچنین میزان محصول برداشت شده است. جهت اندازه گیری میزان رطوبت پس از برداشت نمونه و انتقال به آزمایشگاه ابتدا نمونه ها توزین شده سپس به مدت 24 ساعت نمونه ها در آون گذاشته شد و مجدد توزین شد. همچنین جهت اندازه گیری میزان محصول پس از برداشت یک پلات (یک مترمربع) از گندم در تکرار های کاملا ً تصادفی و در فواصل مشخص از تیمارهای مختلف به صورت جداگانه نمونه ها را جمع آوری نموده و چهار روز در محیط نگهداشته تا رطوبت موجود در علوفه آن‌ها به‌طور کامل خشک شد. ابتدا محصول برداشت شده توزین و سپس گندم را از علوفه جدا نموده و وزن خالص گندم و وزن علوفه خشک توزین شد. نتایج و بحث پارامترهای مورد بررسی با استفاده از نرم‌افزار spss در سطح معنی‌دار 5 درصد با استفاده از آزمون دانکن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین درصد نگهداشت رطوبتی خاک در سه تراکم بالا، متوسط و پایین یک روند مشابه نسبت به ارتفاع را نشان دادهاست، به‌طوری که کمترین رطوبت از دست رفته در فاصله یک برابر ارتفاع از بادشکن بوده و در قطعه زمین با تراکم بالای 90 درصد بوده است. قطعه زمین با تراکم زیر 40 درصد در فاصله 10 متری ارتفاع از بادشکن عملکردی مشابه با زمین فاقد بادشکن داشته و تاثیری در کاهش رطوبت از دست رفته نشان نداده است. در رابطه با میزان تولید محصول نیز تراکم بالای 90 درصد اختلاف معناداری بیشتری با سایر تراکم ها دارد، به‌طوری‌که میانگین تولید محصول در فواصل مختلف (1، 5، 10 و 15 برابر از ارتفاع بادشکن) 2.24 کیلوگرم در مترمربع  بوده که همین میانگین در تراکم متوسط به 2.13 و در تراکم پایین به 1.97 و در قطعه زمین بدون بادشکن 1.94 به کیلوگرم در مترمربع کاهش پیدا می کند. به عبارتی در شرایط یکسان زراعی میزان محصول تولیدی در  قطعه زمین با تراکم متوسط 4.9 درصد و در قطعه زمین با تراکم پایین 12.05 درصد و در قطعه زمین بدون بادشکن 13.4 درصد از قطعه زمین با تراکم بالا کمتر بوده است. در قطعه زمین با تراکم پایین در تمامی فواصل از بادشکن میزان محصول تولید شده در سطح اندازه گیری شده رفتاری مشابه با قطعه زمین بدون بادشکن داشته و تفاوت معناداری با یکدیگر ندارند. نتیجه‎گیری مطالعه حاضر به بررسی تاثیر تراکم و فاصله از بادشکن  بر میزان تولید گندم و علوفه خشک و همچنین نگهداشت رطوبت خاک در عمق 10 سانتی‌متری از سطح خاک پرداخته است. بادشکن‌ها با کاهش سرعت باد در نواحی اطراف خود، می‌توانند تبخیر آب از سطح خاک و گیاهان را کاهش دهند. از این رو، رطوبت خاک در اراضی دارای بادشکن بیشتر حفظ می‌شود که این امر به نفع رشد گیاهان و راندمان تولید محصول خواهد بود. همانگونه که از نتایج مشخص شد میزان تولید و رطوبت از سطح خاک تابعی از ارتفاع از فاصله از بادشکن بوده و حداکثر تولید در فاصله پنج برابر از ارتفاع بادشکن بوده است. پیشنهاد می‌شود در مطالعات مرتبط با این موضوع یک قطعه زمین هم بدون کشت گندم و تنها برای بررسی میزان رطوبت خاک در فواصل مختلف از بادشکن مورد بررسی قرار گیرد. همچنین برای احداث بادشکن در اطراف مزارع شیراز، برنامه‌های آموزشی و ترویجی برای کشاورزان درزمینه مزایای بادشکن‌ها و نحوه احداث آن‌ها ارائه شود؛ مزارع زیرکشت شناسایی، پارسل‌بندی و اولویت‌بندی شود؛ همچنین گونه‌های بومی چند منظوره و اقتصادی مناسب ایجاد بادشکن شناسایی و معرفی شوند. شایان ذکر است که ایجاد تسهیلات مالی و مشاوره‌ای ضمن تشویق کشاورزان می‌تواند به تسریع در اجرای این استراتژی کمک کند.

the effect of density and distance from the windbreak on the amount of wheat production and soil moisture retention (case study: faculty of agriculture, shiraz university)

introduction windbreaks act as natural or artificial barriers that, by reducing wind speed, prevent soil erosion, reduce humidity, and damage to agricultural products, and increase crop efficiency. due to the specific climatic conditions of fars province, where drought and inappropriate temporal and spatial distribution of rainfall are undeniable realities, it can be said that irrigation water is the most important input for agricultural production, and any sustainable food production and agriculture depends on the correct and rational use of the province's limited resources. a review of research conducted at the national level shows that despite the increase in the efficiency and productivity of irrigation water in the field in recent years, for various reasons, including disregard for climate potential and water resources and unplanned development of agricultural lands to meet the food needs of the country's growing population, excessive extraction of groundwater resources and the destruction of aquifers have been witnessed. the aim of this study was to investigate the effect of density and distance from windbreak on the production of wheat and dry fodder, as well as soil moisture retention at a depth of 10 cm. this study was conducted in the 1401-1402 crop year on four homogeneous and uniform wheat plots with identical varieties, planting dates, planting distances, soil characteristics, and irrigation and fertilization conditions in the shahed area of ​​the faculty of agriculture of shiraz.material and methods this research was conducted in the 1401-1402 crop year in four homogeneous and uniform wheat crop plots at the shiraz university of agriculture farm (crop area about 547 hectares). for this study, three plots with different densities of tree windbreaks (density above 90%, between 40 and 90% and also less than 40%) and one plot without windbreaks were used. to investigate the effect of distance from windbreaks on soil moisture storage parameters and crop yield, distances of 1, 5, 10 and 15 times the height of the windbreak (average height 12 m) were determined in lands with high, medium and low density and without windbreaks, and soil samples and crop yield were collected in three replications from each distance based on a completely randomized block design. to measure the moisture content after sample collection and transfer to the laboratory, the samples were first weighed, then placed in an oven for 24 hours and weighed again. also, to measure the yield after harvesting a plot (one square meter) of wheat in completely random replications and at specific intervals from different treatments, samples were collected separately and kept in the environment for four days until the moisture in their forage was completely dried. first, the harvested crop was weighed, then the wheat was separated from the forage, and the net weight of wheat and the weight of dry forage were weighed.results and discutionthe parameters studied were analyzed using spss software at a significant level of 5% using duncan's test. the results of comparing the average percentage of soil moisture retention in three densities, high, medium and low, showed a similar trend with respect to height, such that the lowest moisture loss was at a distance of one height from the windbreak and in the plot of land with a density above 90%. the plot of land with a density below 40% at a distance of 10 meters from the windbreak had a similar performance to the land without a windbreak and did not show an effect in reducing moisture loss. in relation to the amount of crop production, the density above 90% has a more significant difference with other densities, so that the average crop production at different distances (1, 5, 10 and 15 times the height of the windbreak) was 2.24 kg/m2, which decreased to 2.13 kg/m2 at medium density, 1.97 kg/m2 at low density, and 1.94 kg/m2 in the plot of land without a windbreak. in other words, under the same agricultural conditions, the amount of crop produced in the plot of land with medium density was 4.9%, in the plot of land with low density was 12.05%, and in the plot of land without a windbreak was 13.4% less than the plot of land with high density. in the plot of land with low density at all distances from the windbreak, the amount of crop produced in the measured area behaved similarly to the plot of land without a windbreak and did not differ significantly from each other.conclusion the present study investigated the effect of density and distance from windbreaks on the production of wheat and dry fodder, as well as the maintenance of soil moisture at a depth of 10 cm from the soil surface. windbreaks can reduce water evaporation from the soil and plant surface by reducing wind speed in the areas around them. therefore, soil moisture is maintained more in lands with windbreaks, which will benefit plant growth and crop production efficiency. as shown in the results, the production and moisture from the soil surface are a function of the height of the distance from the windbreak, and the maximum production was at a distance of five times the height of the windbreak. it is suggested that in studies related to this subject, a plot of land without wheat cultivation and only to examine the soil moisture at different distances from the windbreak should be investigated. also, for the construction of windbreaks around shiraz farms, educational and promotional programs should be provided for farmers on the benefits of windbreaks and how to construct them; cultivated fields should be identified, parceled, and prioritized; also, multipurpose and economically suitable native species for creating windbreaks should be identified and introduced. it is worth noting that creating financial and advisory facilities while encouraging farmers can help accelerate the implementation of this strategy.