شماره مدرك
21134
شماره راهنما
18121
پديد آورنده
مهدي زاده، حسين
عنوان
تأثير تراكم خاك و كم آبياري بر ويژگيهاي خاك و عملكرد و جذب عناصر روي، مس و آهن توسط جو و نخود علوفهاي در سامانههاي مختلف كشت
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
علوك خاك
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
دوازده،72ص:مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها
تراكم خاك , كم آبياري , ويژگي هاي هيدروليكي خاك , كشت مخلوط , جو , نخودعلوفه اي , ميكوريزا , ريزوبيوم
تاريخ ورود اطلاعات
1405/04/01
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
مهندسي كشاورزي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/04/02
كد ايرانداك
23231895
چكيده فارسي
خاك بهعنوان مهمترين بستر توليد محصولات كشاورزي، نقش اساسي در پايداري توليد و امنيت غذايي دارد. با اين حال، تراكم خاك و كمبود منابع آب از مهمترين عوامل محدودكننده توليد در مناطق خشك و نيمهخشك هستند كه با كاهش ويژگيهاي فيزيكي و هيدروليكي خاك، رشد ريشه و جذب عناصر غذايي را محدود ميكنند. همچنين كمآبياري با كاهش دسترسي گياه به رطوبت، جذب عناصر غذايي را تحت تأثير قرار ميدهد. در اين شرايط، استفاده از سامانههاي كشت مخلوط و ريزجانداران همزيست ميتواند با بهبود ويژگيهاي خاك و افزايش كارايي جذب عناصر غذايي، به پايداري و بهرهوري بيشتر توليد كمك كند. اين پژوهش با هدف بررسي اثر تراكم خاك و كمآبياري بر ويژگيهاي هيدروليكي خاك و جذب عناصر روي (Zn)، مس (Cu) و آهن (Fe) توسط جو و نخودعلوفهاي در سامانههاي مختلف كشت انجام شد. آزمايش در قالب طرح بلوكهاي كامل تصادفي با سه تكرار اجرا گرديد. تيمارها شامل سه سطح تراكم خاك (صفر، 10 درصد تردد يكبار رفت و برگشت تراكتور و 20 درصد تردد دوبار رفت و برگشت تراكتور)، دو سطح آبياري (آبياري معمول و كمآبياري)، سامانههاي مختلف شامل شش سامانه كاشت: كشت خالص جو، كشت خالص نخودعلوفهاي ، كشت مخلوط جو و نخودعلوفهاي، كشت مخلوط جو و نخودعلوفهاي همراه با كاربرد قارچ (ميكوريزا)، كشت جو همراه با قارچ(ميكوريزا) و كشت نخودعلوفهاي همراه با باكتريهاي محرك رشد(ريزوبيوم)، اجرا شدند. هر يك از اين سامانههاي كاشت در قالب سه تكرار پيادهسازي شد. در مجموع 108 نمونه خاك و 108 نمونه گياهي جمعآوري شده و ويژگيهاي فيزيكي، شيميايي و تغذيهاي مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج نشان داد افزايش تراكم خاك و كمآبياري بهطور معنيداري موجب كاهش هدايت هيدروليكي، پايداري خاكدانه، رطوبت خاك، زيستتوده گياهي و فراهمي عناصر كممصرف گرديد. در شرايط تنش شديد (تراكم 20 درصد و كمآبياري)، آهن قابل جذب خاك در كشت خالص جو حدود 17 درصد كاهش يافت. همچنين كمآبياري موجب كاهش غلظت عنصر روي گياه از حدود 28 به كمتر از 26 ميليگرم بر كيلوگرم و كاهش حدود 30 درصدي زيستتوده معنيدارشد. در مقابل، كشت مخلوط جو و نخودعلوفهاي توانست فراهمي عناصر غذايي را بهبود بخشد؛ بهطوريكه در شرايط تنش شديد، آهن قابل جذب خاك از 8/17 به 8/20 و مس قابل جذب خاك از 43/1 به 75/1 ميليگرم بر كيلوگرم افزايش معنيدار يافت و زيستتوده نيز حدود 15 درصد بيشتر از كشت خالص جو بود. تلقيح قارچ ميكوريزا در كشت جو موجب افزايش معنيدار 48 درصدي آهن قابل جذب خاك، افزايش معنيدار 74 درصدي غلظت مس گياه و بهبود معنيدار ماده آلي و پايداري خاكدانه شد. همچنين تلقيح باكتري ريزوبيوم در كشت نخودعلوفهاي باعث افزايش 75 درصدي جذب مس و افزايش معنيدار آهن و عنصر روي گياه گرديد. بيشترين كارايي مربوط به سامانه كشت مخلوط جو و نخودعلوفهاي همراه با تلقيح ميكروبي (PBR) بود كه در شرايط تنش شديد توانست پايداري خاكدانه، ماده آلي خاك، رطوبت خاك، زيستتوده گياهي و جذب غلظت عنصر روي را بهترتيب 17، 40، 24، 28 و 39 درصد نسبت به كشت مخلوط بدون تلقيح افزايش دهد. بهطور كلي، نتايج نشان داد استفاده از سامانههاي كشت تلفيقي همراه با ريزجانداران مفيد ميتواند آثار منفي تراكم خاك و كمآبياري را تعديل كرده و از طريق بهبود ويژگيهاي فيزيكي و هيدروليكي خاك و افزايش جذب عناصر كممصرف، پايداري توليد در مناطق خشك و نيمهخشك را ارتقا دهد.
چكيده انگليسي
Soil, as the primary medium for agricultural production, plays a fundamental role in sustainable crop production and food security. However, soil compaction caused by agricultural operations and machinery traffic, together with water scarcity, are among the most important factors limiting crop production in arid and semi-arid regions. Soil compaction increases bulk density while reducing porosity, permeability, and hydraulic conductivity, thereby restricting root growth and nutrient uptake. Likewise, deficit irrigation limits water availability to plants and adversely affects nutrient transport and absorption. In this context, integrated cropping systems and beneficial soil microorganisms may improve both soil physical conditions and plant nutritional status.
This study was conducted to evaluate the effects of soil compaction and deficit irrigation on soil hydraulic properties and the uptake of zinc (Zn), copper (Cu), and iron (Fe) by forage barley and forage pea under different cropping systems. The experiment was arranged in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Treatments consisted of three soil compaction levels (0, 10, and 20%), two irrigation regimes (normal irrigation and deficit irrigation), different cropping systems including sole barley, sole pea, and barley–pea intercropping, as well as inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and Rhizobium bacteria. A total of 108 soil samples and 108 plant samples were collected and analyzed for their physical, chemical, and nutritional characteristics.
To determine the initial soil hydraulic properties, soil water retention curves were fitted using the van Genuchten model. The coefficients of determination (R² = 0.977–0.992) indicated an excellent fit of the model to the measured data. The results showed that increasing soil compaction and deficit irrigation significantly reduced hydraulic conductivity, aggregate stability, soil moisture content, plant biomass, and the availability of micronutrients. Under severe stress conditions (20% compaction combined with deficit irrigation), available soil iron in sole barley cultivation decreased by approximately 17%. Deficit irrigation also reduced plant zinc concentration from approximately 28 to less than 26 mg kg⁻¹ and decreased biomass production by nearly 30%.
In contrast, barley–pea intercropping improved nutrient availability under stress conditions. Available soil iron increased from 17.8 to 20.8 mg kg⁻¹, while available soil copper increased from 1.43 to 1.75 mg kg⁻¹. Biomass production was also approximately 15% greater than that of sole barley. Mycorrhizal inoculation in barley cultivation increased available soil iron by 48%, enhanced plant copper concentration by 74%, and significantly improved soil organic matter and aggregate stability. Similarly, Rhizobium inoculation in pea cultivation increased copper uptake by 75% and significantly enhanced iron and zinc concentrations in plant tissues. The highest performance was observed in the barley–pea intercropping system combined with microbial inoculation (PBR), which under severe stress conditions increased aggregate stability, soil organic matter, soil moisture content, plant biomass, and zinc concentration by 17%, 40%, 24%, 28%, and 39%, respectively, compared with uninoculated intercropping.
Overall, the findings demonstrated that integrated cropping systems combined with beneficial microorganisms can effectively mitigate the adverse effects of soil compaction and deficit irrigation. By improving soil physical and hydraulic properties and enhancing micronutrient uptake, these management practices can contribute to sustainable crop production in arid and semi-arid regions.
استاد راهنما
محمدعلي حاج عباسي جورتاني
استاد مشاور
مهران شيرواني جوزداني , حميدرضا عشقي زاده
استاد داور
محمدرضا مصدقي , قدرت اله سعيدي