تبليغاتX
بانك مقالات كشاورزي
مكانيزاسيون كشاورزي-زراعت و...

كارشناسان هواشناسی با كشف اين موضوع كه گرم شدن هوا در نتيجه فعاليت‌هاي بشري مساله تازه‌اي نيست و هزاران سال است كه انسان‌ها با آن دست به گريبان بوده‌اند، اعلام كرده‌اند كه كشاورزان دوران پيش‌ازتاريخ جهان را از عصر يخبنداني تازه نجات داده‌اند.
اين كشاورزان با قطع درختان و ايجاد نخستين مزارع برنج و گندم تغييرات قابل‌توجهي را در ميزان گاز‌هاي گلخانه‌ای جو از جمله متان و دي‌اكسيد‌كربن ايجاد كرده‌اند.
درنتيجه فعاليت‌هاي‌ آن‌ها، دمای هوا، كه حدود 8000 سال پيش به تدريج در حال كاهش بود، شروع به افزايش كرد و به گفته پروفسور ويليام روديمن، از دانشگاه ويرجينيا، اگر گازهاي گلخانه‌اي ناشي از فعاليت‌هاي آن‌ها نبود، دماي كنوني جهان به سمت دماهاي عصر يخبندان مي‌رفت.
اين نظريه روديمن كه براساس مطالعه نمونه‌هاي دي‌اكسيد‌كربن و متان گرفته‌شده از يخ‌هاي قطب جنوب ارائه شده است، بحث‌هاي بسياري را موجب شده است. به گفته خود روديمن، مي‌توان از اين نتايج به عنوان شاهد اين موضوع استفاده كرد كه گازهاي گلخانه‌اي توليد‌شده توسط انسان‌ها هزاران سال عامل مثبتي براي حفظ دماي هوا درسطحي مناسب بوده است.
اما عده‌اي ديگر ممكن است چنين استدلال كنند كه اگر عده كمي از انسان‌ها با فن‌آوري‌هاي بسيار ابتدايي قادر بوده‌اند روند آب و هواي دنيا را چنين تغيير دهند، پس بايد راجع به افزايش پيش‌بيني نشده گازهاي گلخانه‌اي در حال حاضر نگران باشيم.
كشاورزان باستان با آبياري شاليزارهاي خود و با سوزاندن چمن‌زارها موجب توليد گاز متان و با قطع درختان جنگلي موجب توليد دي‌اكسيد‌كربن مي‌شده‌اند.
مدل‌هاي كامپيوتري كه از شرايط آب و هوايي دوران پيش‌ازتاريخ توسط محققان دانشگاه ويسكونسين ـ مديسون تهيه شده است نشان مي‌دهد كه افزايش دي‌اكسيد‌كربن و متان تاثير قابل‌توجهي بر زمين داشته است و بدون دخالت‌هاي بشري، دماي سياره زمين امروز 2 درجه سانتيگراد خنك‌تر از دماي كنوني آن مي‌شد و در نتيجه كو‌ه‌هاي يخ گسترش مي‌يافتند و بر اكثر بخش‌هاي زمين تاثير مي‌گذاشتند.
پروفسور پل والدس، از دانشگاه بريستول، موضوع تاثير كشاورزي باستاني بر دماي زمين را جالب مي‌داند، اما معتقد است كه توضيحات قابل‌قبول ديگري هم مي‌تواند براي تغييرات دما و افزايش سطح گازهاي گلخانه‌اي در زمان حال وجود داشته باشد. به عنوان مثال، مي‌توان اين نظريه را ارائه داد كه گازهاي ديگر با متان و دي‌اكسيد‌كربن موجود در جو فعل و انفعالاتي را انجام داده اند و تغييرات ايجاد‌شده در اين گاز‌ها موجب افزايش گازهاي گلخانه‌اي شده است.

+ نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 1:39  توسط فرزادافشاري  | 

سلام!

شما هم حتماْ از اونهایی هستید که وقتی مطلب علمی search مي‌كنيد قفل كار ميكند نه؟

مثلاً ميتونين Stri p tillage را براحتي از طريق ياهو جستجو كنيد؟ يه راه حل......:

اول نرم افزار گوگل را نصب و بعداً جستجو كنيد. اين نرم‌افزار در خود سايت مجاني قابل دانود كردن است.

+ نوشته شده در  دوشنبه هفدهم اردیبهشت 1386ساعت 21:18  توسط فرزادافشاري  | 

کشاورزی و صنعت1.gif

با توجه به معضل کمبود آب و همچنین افزایش تقاضا برای آب به واسطه ی ازدیاد جمعیت , در اکثر کشورهای دنیا به خصوص کشورهای جهان سوم و از جکله کشور ما جبران کمبود آب از مهمترین برنامه های دولت می باشد . یکی از ساده ترین و موثر ترین روش ها برای افزایش منابع آب و رفع مشکل کم آبی استفاده از طرح های تغذیه ی مصنوعی در نقاط مختلف, به خصوص در مناطق گرم و نیمه خشک می باشد. مشکل عمده و اساسی اکثر طرح های تغذیه ی مصنوعی گرفتگی بسترهای تغذیه یمصنوعی به واسطه ی ورورد آب گل آلود به درون آنها می باشد . رسوبات تهنشین شده روی لایه ی سطحی بستر قرار گرفته و با حرکت ذرات ریز به درون منافذ خاک باعث مسدود شدگی آن میگردد. این رسوبات باعث کاهش نفوذ آب از بسترهای تغذیه شده و عملا بعد از چند آبگیری , بسترها آن بازدهی را که از قبل دارا بودند نخواهند داشت و د رنهایت باعث کاهش عمر مفید جریان تغذیه خواهند شد. انسداد بستر تغذیه به عوامل مختلفی چون غلظت رسوب , نسبت توزیع اندازه ی ذرات در آب به توزیع منافذ متوسط , سرعت نفوذ اولیه , سرعت تهنشینی ذرات, دانه بندی ذرات, بافت و ساختمان خاک, ویژگی های فیزیکی ذرات معلق و عوامل بیولوژیک و شیمیایی آب تغذیه بستگی دارد. با تهنشست ذرات معلق , لایه ی محدود کننده ای در بستر تشکیل یافته که دارای نفوذ پذیری کم می باشد . با افزایش غلظت رسوبات معلق, به خصوص افزایش مقدار رس , مقاومت این لایه در مقابل جریان آب افزایش می یابد. تکنیک های مدیریت بستر که باعث کاهش تاثیر مسدودشدگی می گردد بیشمار است. این روش ها شامل پیش پالایی اولیه ی رسوبات, لایروبی مواد رسوبی تهنشین شده در بستر, شخم زدن , موج دار کردنو خراش دادن بستر , خشک نگهداشتن متناوب استخر های نفوذ و استفاده از مواد آلی در کف تاسیسات تغذیه می باشد.
مسدود شدگی در عمق های زیر بستر با اهمیت بوده و در زمان های طولانی بر نفوذ پذیری و عمر طرح موثر می باشد. اگر مسدود شدگی در نزدیکی بستر اتفاق بیفتد رفع مواد رسوبی در چند سانتی متری سطح خاک بسترها به راحتی جبران پذیر است . لذا برای حفظ ذرات در بالای بستر نفوذی, استفاده از مواد مالچی می تواند گزینه ی خوبی باشد.
بنا بر پژوهش های انجام شده غلظت رسوب مواد معلق موجود در آب عامل اصلی بروز پدیده ی مسدودشدگی محسوب شده و این عامل اثر زیان بار خود را از طریق ایجاد یک لایه ی ضخیم و کم نفوذ در سطح خاک و همچنین از طریق پر کردن خلل و فرج خاک ایجاد می نماید . عده ای از متخصصین عملیات لایروبی را برای طرح های تغذیه با مقدار رسوب زیاد مناسب دانستند. حتی لایروبی مقدار کمی از رسوبات بستر , بهبود قابل توجهی در بازیابی سرعت نفوذ اولیه نشان داد. همچنین این محققین نشان دادند که عملیات لایروبی میب تواند تا 96.5% بازده تغذیه را افزایش دهد.
محقق دیگری با به کارگیری لایروبی در عمق های صفر,5,10,15 سانتی متری در چند طرح تغذیه تغذیه مصنوعی استان اصفهان به این نتیجه رسید که لایروبی تا عمق 15 سانتی متر می تواند تنها 80-70 درصد نفوذ اولیه طرح ها را بازیابی کند . البته بازیابی سرعت نفوذ در اثر لایروبی سطحی حوضچه ها ی رسوبگیر نسبت به حوضچه های تغذیه قابل توجه بوده است.
عملیات خراش دادن و خشکاندن خاک سطح حوضچه به مدت 10 روز , مقدار نفوذ را به اندازه ی64 درصد افزایش داده و مقاومت لایه ی سطحی را به میزان 100-10 برابر کاهش می دهد. اما در زمان کوتاهی لایه ی سطحی دچار انسداد محدد گردیده و مقاومت به حد نهایی مقدار اولیه ی خود می رسد. در نهایت به این نتیجه رسیدند که استفاده از بقایای گیاهی ویژگی های فیزیکی زیر لایه های رسوبی حوضچه را طوری بهبود می بخشد که سرعت نفوذ نسبت به زمان بهبود می یابد.
گروهی دیگر گزارش کردند که استفاده ا ز مواد آلی به ضخامت 15 سانتی متر در کف حوضچه باعث افزایش موثر میزان نفوذپذیری می شود بدون آنکه به بازسازی و یا تمیز کردن حوضچه ها نیاز باشد. آزمایشات نشان داد که بقایای پنبه اثر بیشتری در افزایش تغذیه نسبت به یونجه داشته است , نتایج به دست آمده به تشکیلات منظم خاک که در اثر تولید میکروارگانیسم ها ایجاد شده نسبت داده شد.
محققین به این نتیجه رسیدند , هنگام یکه بازشدگی منافذ به طور طبیعی در سطح حوضچه تغذیه صورت گیرد , 50 درصد مواد معلق تا عمق 45 سانتی متری نفوذ می کنند , همچنین آنها گزارش کردند که نفوذ ذرات رس در خاک لوم رسی شخم خورده تنها 15 سانتی متر بوده است.

مواد و روش ها
د راین پژوهش آزمایش ها به دو صورت صحرایی و آزمایشگاهی انجام گرفت. در بررسی های صحرایی از خاک و همچنین رسوبات بستر حوضچه های تغذیه یمصنوعی باغ سرخ شهر رضا نمونه برداری شد. از یک نمونه ی خاک برای تهیه آب غلیظ با غلظت های رسوب صفر(s1),0.5(s2), 2(s3) و 8(s4) گرم در لیتر استفاده گردید.
برای انجام آزمایش ها ا زیک مدل آزمایشگاهی شامل سه ستون شفاف از جنس پلکسی کلاس هر کدام به ارتفاع 120 سانتی متر , با ابعاد خارجی 15*15 سانتی متر و ضخامت 4 میلی متر استفاده گردید. همچنین تیمارهای مالچ به کارگرفته شده در این تحقیق شاما تیمار شاهد ( بدون مالچ) (T1) , تیمار مالچ گونی(T2) که دو لایه گونی به ابعاد 15*15 سانتی متر روی سطح خاک قرار داده شده, تیمار مالچ و کلش گندم(T3) به میزان 2 تن در هکتار و تیمار مالچ بقایای پنبه (T4) به مقدار 2 تن د رهکتار بود.
به منظور انجام آزمایشات , نمونه ها ی خاک به صورت لایه های 20 سانتی متری تا عمق 80 سانتی متری از زمین اصلی ( طرح تغذیه ی مصنوعی باغ سرخ شهررضا) برداشت شده و به محل آزمایشگاه آورده شد. مالچ بقایای پنبه و مالچ گندم با 20 سانتی متر خاک سطحی به وسیله ی بیلچه ی باغبانی مخلوط گردید. در تیمار مالچ گونی , ورقه های نخی گونی به صورت دو لایه روی سطح خاک قرار داده شد. سپس درون هر یک از ستون ها تا ارتفاع مشخص 30 سانتی متر آب با غلظت رسوب مواد معلق مشخص ( تیمارهای s2 تا s4) ریخته شد. به منظور جلوگیری از فرسایش سطح خاک قبل از اضافه نمودن آب به ستون , یک صفحه ی مشبک فلزی و همچنین نایلون پلاستیکی روی سطح خاک قرار داده شد. نفوذ آب به خاک با دامنه ی تغییرات حداکثر 0.5 سانتی متر با زمان ثبت شد.
برای تحلیل اثر پارامترهای مختلف روی نفوذ و حرکت ذرات ریز از نرم افزارهای آماری SAS و Mstat-C با طرح فاکتوریل بر اساس آزمون چند دامنه ی دانکن در سطح احتمال یک درصد استفاده شد.

نتایج و بحث
مقدار نفوذ اولیه برای مالچ ها ی مختلف به جز مالچ گونی بسیار زیاد بوده است. علت این امر , تغییر سیستم سطحی خاک ( مخلوط کردن مالچ با 20 سانتی متر خاک سطحی) می باشد. از طرفی د رتیمار مالچ گونی به دلیل اینکه منافذ سطح خاک نسبت به خاک شاهد کوچکتر بوده و همچنین با افزایش غلظت رسوب یک لایه رسوب سطحی یکنواخت تشکیل شده است. در اثر این عمل , منافذ ورودی ( درز و شکاف های گونی) بسته شده و عملا سرعت نفوذ کاهش یافته است. اما مالچ ها ی دیگر از قبیل مالچ کاه و کلش و پنبه و بقایای گندم سرعت نفوذ بالایی را د رابتدای انجام آزمایش نشان میدهند که آن هم به علت افزایش تخلخل سطح خاک به واسطه ی مخلوط کردن با مالچ می باشد. مشکل عمده ی تمام طرحای تغذیه ی مصنوعی گرفتگی لایه های عمقی خاک بستر تغذیه بوده و با ورود ذرات ریز در عمق خاک عمل مسدود شدگی عمق رخ می دهد. ذرات رس وارد شده به اعماق خاک تشکیل لایه ی ضخیم و با نفوذی پذیری کم را در عمق خاک داده و بعد از چند آبگیری حوضچه ی تغذیه , ذرات ریز رس آماس یافته و عملا باعث نفوذ ناپذیری بستر تغذیه شده و در طولانی مدت باعث کاهش شدید عمر طرح تغذیه خواهند شد. لذا کاربرد مالچ ها باعث می گردد که ذرات در لایه های بالایی خاک بستر قرار گرفته و همچنین مانع جلوگیری حرکت ذرات به اعماق خاک می شود.
مالچ های بقایای پنبه و گندم (سیستم خاکورزی) ومالچ گونی( بدون خاک ورزی) توانیته اند ذرات رس بیشتری را نسبت به تیمار شاهد , قبل و بعد از آزمایش, در لایه های سطحی خاک نگهدارند. همچنین پخش ذرات رس در تیمارهای مختلف مالچ نسبت به تیمار شاهد یکنواخت تر بوده است. تیمار مالچ بقایای پنبه در غلظت های زیاد رسوب بهترین حالت برای جذب ذرات ریز( سیلت و رس) سطحی را داشته است . لذا ذرات رس تا عمق 40 سانتی متری در این مالچ (بقایای پنبه) نسبت به تیمار شاهد قبل از آزمایش باقی مانده اند. البته د رلایه ی 20-0 سانتی متری تفاوت زیادی د رگرفتن ذرات رس بین مالچ ها یمختلف مشاهده نگردیده اما در این لایه ذرات سیلت در تیمار شاهد ( بدون مالچ) با بقیه یتیمارها متفاوت بوده است.
با آنالیز واریانس تیمارهای مختلف آزمایش بیشترین تغییرات درصد ذرات سیلت مربوط به تیمار شاهد و کمترین مقدار مربوط به تیمار گندم بوده است.

نتیجه گیری
مالچ بقایای پنبه به علت داشتن پنبه دانه توانسته ذرات ریز را تا عمق 60 سانتی متری نگهداردکه بیشتر این ذرات تا عمق 40 سانتی متری نفوذ کرده و مقدار کمی از این ذرات تا عمق 60 سانتی متری راه یافته اند. لذا تحقیق در مورد مقدار و عمق خاک ورزی مالچ بقایای پنبه و همچنین پنبه دانه برای استفاده در بستر تغذیه ی مصنوعی در پژوهش های آینده توصیه می گردد.
به دلیل اینکه مالچ گونی باعث کاه شسرعت نفوذ نسبت به تیمار شاهد گردیده و توانسته ذرات ریز بیشتری را در لایه نسبت به تیمار شاهد نگهدارد, به کارگیری این مالچ ( گونی) برای استفاده از آن قبل از ورود آب گل آلود به حوضچه های تغذیه می تواند نتایج خوبی را به دنبال داشته باشد.

+ نوشته شده در  یکشنبه شانزدهم اردیبهشت 1386ساعت 22:20  توسط فرزادافشاري  | 

ملکه

ملکه مادر کندو بوده و جنسيت آن ماده می‌باشد. طول بدن ملکه هیجده میلی متر می‌باشد. بال‌های آن کوچک بوده و خرطوم آن توانایی جمع آوری شهد گلها را نداشته و درعوض دارای شکمی بزرگ‌تر از ماده‌های کارگر بوده و دو تا شش سال می‌تواند زنده بماند. ولی در زنبورداری تجاری بیش از دو سال از یک ملکه استفاده نمی‌شود. ملکه عسل و گرده نمی‌خورد و بجای آن ژله رویال مصرف می‌کند.

نیش ملکه همانند شمشیر تازی بوده و بدون خار می‌باشد .

زنبور ملکه
زنبور ملکه

زنبور نر

زنبورهای نر در کندو تنها وظیفه بارور نمودن ملکه را دارند و دارای نیش نمی‌باشند. دارای سر و بالهای بزرگ می‌باشند. توانایی جمع‌آوری شهد و گردملکه

ملکه مادر کندو بوده و جنسيت آن ماده می‌باشد. طول بدن ملکه هیجده میلی متر می‌باشد. بال‌های آن کوچک بوده و خرطوم آن توانایی جمع آوری شهد گلها را نداشته و درعوض دارای شکمی بزرگ‌تر از ماده‌های کارگر بوده و دو تا شش سال می‌تواند زنده بماند. ولی در زنبورداری تجاری بیش از دو سال از یک ملکه استفاده نمی‌شود. ملکه عسل و گرده نمی‌خورد و بجای آن ژله رویال مصرف می‌کند.

نیش ملکه همانند شمشیر تازی بوده و بدون خار می‌باشد .

زنبور ملکه
زنبور ملکه

 زنبور نر

زنبورهای نر در کندو تنها وظیفه بارور نمودن ملکه را دارند و دارای نیش نمی‌باشند. دارای سر و بالهای بزرگ می‌باشند. توانایی جمع‌آوری شهد و گرده را نداشته و ۲۴ روز زنده می‌مانند.

زنبور نر در حجره‌های بزرگ‌تری نسبت‌به زنبورهای كارگر پرورش می‌یابند. تخمهای بارورنشده ملکه به زنبور نر تبدیل می‌شوند.

زنبور کارگر

جنسیت زنبورهای کارگر ماده بوده. طول بدن آنها ۹ میلیمتر می‌باد. در یک کندوی قوی با تعداد ۱۰ قاب ۷۰ هزار زنبور کارگر وجود دارد. زنبورهای کارگر با اینکه ماده هستند توانایی بارور شدن ندارند. ولی در صورت نبودن ملکه در کندو می‌توانند تخم ریزی کنند. که در زنبورداری ماده تخم‌گذار گفته می‌شود. نیش زنبورهای ماده خاردار بوده و طول آن در حدود ۱ میلی متر می‌باشد. به خاطر وجود همین خارها پس از نیش زدن و ورود زهر به بدن موجوداتی که ساختار گوشتی دارد نیش در پوست گیر کرده و موجب جدا شدن کیسه زهر از زنبور می‌شود. و پس از چند دقیقه زنبوری که نیش زده خواهد مرد .

وظایف زنبورکارگر

جمع آوری شهد - گرده - آب - بره موم - پاسبانی از کندو - تولید عسل - رسیدگی به ملکه - پرورش نوزادان - رسیدگی به کندو و پاکیزه‌گی آن از بیشترین وظایف زنبورهای کارگر می‌باشد . منبع :پرورش زنبورعسل دکتر نعمت الله شهرستانیه را نداشته و ۲۴ روز زنده می‌مانند.

زنبور نر در حجره‌های بزرگ‌تری نسبت‌به زنبورهای كارگر پرورش می‌یابند. تخمهای بارورنشده ملکه به زنبور نر تبدیل می‌شوند.

 زنبور کارگر

جنسیت زنبورهای کارگر ماده بوده. طول بدن آنها ۹ میلیمتر می‌باد. در یک کندوی قوی با تعداد ۱۰ قاب ۷۰ هزار زنبور کارگر وجود دارد. زنبورهای کارگر با اینکه ماده هستند توانایی بارور شدن ندارند. ولی در صورت نبودن ملکه در کندو می‌توانند تخم ریزی کنند. که در زنبورداری ماده تخم‌گذار گفته می‌شود. نیش زنبورهای ماده خاردار بوده و طول آن در حدود ۱ میلی متر می‌باشد. به خاطر وجود همین خارها پس از نیش زدن و ورود زهر به بدن موجوداتی که ساختار گوشتی دارد نیش در پوست گیر کرده و موجب جدا شدن کیسه زهر از زنبور می‌شود. و پس از چند دقیقه زنبوری که نیش زده خواهد مرد .

 وظایف زنبورکارگر

جمع آوری شهد - گرده - آب - بره موم - پاسبانی از کندو - تولید عسل - رسیدگی به ملکه - پرورش نوزادان - رسیدگی به کندو و پاکیزه‌گی آن از بیشترین وظایف زنبورهای کارگر می‌باشد . منبع :پرورش زنبورعسل دکتر نعمت الله شهرستانی

+ نوشته شده در  پنجشنبه سیزدهم اردیبهشت 1386ساعت 2:5  توسط فرزادافشاري  | 

خاك‌ورزي نواري يا Strip Till

خاك‌ورزي نواري چيست؟

در اين روش تمام قسمتهاي  خاك تخريب نمي‌شود بلكه بخشهايي از خاك بصورت نواري و موازي با هم خاك‌ورزي مي‌شوند. در اين روش عملاً يك چهارم يا كمتر از خاك، مورد خاك‌ورزي قرار مي‌گيرد و بقية قسمتها دست نخورده باقي مي‌مانند.

هدف اصلي از خاك‌ورزي نواري اين است كه ضمن ايجاد بستر مناسب براي بذر، با حفظ بقايا در اطراف شيارها مانع از فرسايش خاك مي‌شود.

اسامي متعددي براي خاك‌ورزي نواري نامگذاري شده اند كه برخي از آنها عبارتند از:

خاك‌ورزي ناحيه‌اي(Zone-tillage)، و خاك‌ورزي رديفي (Row Clearing) و منطقه عميق (Deep zoning) .

اغلب عمليات خاك‌ورزي نواري در پاييز انجام مي‌شود ولي با اين‌حال برخي از رديفكارها طوري تنظيم شده‌اند كه در بهار نيز مي‌توانند توسط اين روش بذركاري نمايند. در بذركارهاي جديد همراه با بذر كود نيز مي‌ريزند.

با توجه به ادوات قابل استفاده و نوع خاك‌ورزي مي‌توانيم سه نوع خاك‌ورزي نواري را معرفي كنيم:

1- رديف‌ها يا بقاياي پاك شده(Row or residue clearing) كه در آن:

- بقايا در بخشي از رديف‌ها كنار زده مي‌شوند.

* پيش‌بر انگشتي(Finger coulter)، ديسك‌ها، و بيلچة پااردكي (Sweeps) و يااختلاط پيش‌بر انگشتي با كاردگاوآهن برشي(Finger coulter+cutting coulter).

2-خاك‌ورزي نواري(سطحي)- (Strip-tillage (shallow):

-برش و كنار زدن بقايا، آماده‌سازي بستر بذر، جاگذاري كود در زمين،

*پيش‌بر چين‌دار (fluted coulter)

3-خاك‌ورزي نواري(عمقي)( Strip-tillage (deep)

- برچيدن بقايا، از بين بردن فشردگي، كاشت كود در عمق پايين‌تر، ايجاد پشته

*كولترها(پيش‌برها)، چاقوها، شاخه‌هاي زيرشكني، ديسك‌هاي پوشاننده

مزاياي خاك‌ورزي نواري(Strip-tillage):

يكي از مشكلات  بي‌‌خاك‌ورزي اين است كه در اين روش سرعت رشد اولية بذر پايين آمده و ممكن است كه زارعين به اين سيستم نااميد شوند ولي در سيستم خاك‌ورزي نواري سرعت رشد به دليل گرمتر شدن شيارها،  و مقدار محصول نهايي بسيار بهتر از بي‌خاك‌ورزي مي‌باشد.

شكل زير نمودار دمايي دو سيستم را در عمق 2 اينچي مقايسه مي‌كند.

همانطور كه در شكل مشاهده مي‌شود، دماي بخش نواري شبيه حالت چيزلي بوده و حدوداً 5 درجه گرمتر از سيستم بي‌خاك ورزي مي‌باشند. نتيجتاً جوانه‌زني و رشد اولية بذر در سيستم بي‌خاك‌ورزي دير‌تر از اين دو سيستم خواهد بود.

يكي از مزاياي مهم خاك‌ورزي نواري نسبت به خاك‌ورزي‌هاي رايج، كاربرد ادوات و زمان كمتر است كه مي‌تواند توجيه اقتصادي اين روش باشد.

عمليات خاك‌ورزي نواري يكبار بر روي مزرعه انجام شده(one-pass tillage) و نحوة كاشت نيز بستگي به سيستم انتخاب شده دارد. در مواقعي كه زمان كاشت كوتاه مي‌باشد، كشاورزان مي‌توانند مقدار بيشتري از زمينهايشان را به اين سيستم اختصاص دهند. نكتة ديگر اينكه ادوات اين سيستم كوچكتر بوده و هزينه‌هاي نگهداري ادوات پايين مي‌آيد.

- نمودار بررسي مقدار بقايا در مركز رديف‌ها در هر دو سيستم(بي‌خاك‌ورزي و خاك‌ورزي نواري)

انتخاب سيستم خاك‌ورزي نواري:

قبل از تبديل سيستم خاك‌ورزي به نوع نواري بايستي سيستم خاك‌ورزي خود را بررسي نمائيد. زيرا اغلب اصلاح يا تعويض يك سيستم نياز به امكانات خاصي دارد(از قبيل كولتر يا پيش‌برها، رديف‌كارها و و...).

قبل از تغيير به اين سيستم سوالات سادة زير را از خودتان بپرسيد:

  • آيا اهداف ثابت و پايداري داريد؟
  • آيا خاك‌ورزي شما وقت‌گير بوده و هزينة تاخير(Timeliness) متقبل مي‌شويد؟
  • آيا پايداري و رشد اولية گياه در مزرعة شما رضايت‌بخش است؟
  • آيا مشكل فشردگي خاك داريد؟

انتخاب سيستم‌خاك‌ورزي نواري بستگي به سيستم برداشت، نوع خاك، و سيستم مديريتي دارد. براي مثال:

در خاك‌هاي سرد و خيس، بايستي بقايا را كنار زد تا باعث سايه يا بازتابش نور نشده و زمين گرمتر شود.

جدول 2 سطح بقاياي گياهي را نشان مي‌دهد كه در رديف‌هاي هر دو سيستم  توسط پيش‌برهاي انگشتي خاك‌ورزي شده‌اند. قابل ذكر است كه در هر دو سيستم مقادير زيادي از بقايا در سطح زمين حفظ شده‌اند تا مقدار فرسايش كنترل شود.

خاك‌هايي كه رس زيادي دارند، ممكن است كه واكنش بيشتري نسبت به اين سيستم داشته و در اثر خاك‌ورزي سطحي نوارها (shallow in-row tillage) اين بخش از خاك بهتر خشك شود. در اين حالت تماس بذر با خاك بيشتر شده و همچنين بستر بذر و شرايط بهتري براي رشد فراهم مي‌شود. اگر در مزرعه مشكل فشردگي خاك را نيز داشته باشيم، بايستي خاك‌ورزي نواري را به صورت عميق‌تر انجام دهيم(deep strip tillage). قابل ذكر است كه در اين گونه مواقع شناسايي لاية سخت و مناطق فشرده شده از اهميت خاصي برخوردار است تا بتوان از روي آن عمق خاك‌ورزي را تخمين زد. ابزارها و ادواتي كه براي اين منظور بكار مي‌روند بايستي طوري تعبيه شوند كه علاوه بر كار در عمق بالا، بقايا را بيش از حد مجاز زيرورو نكنند.

بررسي اقتصادي يك سيستم كاري بسيار مشكل و پيچيده است. در اين بررسي هزينه‌هاي ابتدايي، ادوات، سايز تراكتور، افت و استهلاك ادوات، هزينه‌هاي مربوط به كود و سم و ... بايستي مورد محاسبه قرار گيرند. زارعين در انتخاب يك سيستم بايستي تمام جوانب آن را بسنجند. براي مثال در زميني ممكن است كه تمام سيستم كاشت ذرت به سيستم خاك‌ورزي نواري اختصاص يابد ولي گاه نيز ممكن است كه در مزرعه‌اي(براي مثال سويا) اين سيستم مردود اعلام گردد.

چكيده:

خاك‌ورزي نواري تنها راه‌حل همة مشكلات مزارع نيست! اين سيستم نيز همانند سيستم بي‌خاك‌ورزي مشكلات مربوط به مديريت علف‌هاي هرز، آفتها، PHخاك و ... را دارد. در اين سيستم بقاياي گياهي بيشتري نسبت به سيستم‌هاي رايج در سطح مزرعه باقي مي‌ماند، بطوريكه تفاوت اين سيستم را با سيستم‌هاي رايج به چشم مي‌توان در سطح مزرعه مشاهده نمود.

 

+ نوشته شده در  سه شنبه یازدهم اردیبهشت 1386ساعت 22:27  توسط فرزادافشاري  | 

Drivers effecting development and sustainability of no-till systems for smallholders

at watershed level in Brazil.

Summary

The adoption of the no-till conservation system in Brazil can be considered as a Bright spot of

improved land and water management for tropical soils prone to soil and water losses under

conventional land preparation methods. This system has contributed to enhancing the productivity

and sustainability of annual cropping systems of both large and small farming units of the

southern and Cerrados regions of the Brazil. Smallholders adopting the systems have benefited

through reductions in labor and increased profits produced by the system. Widespread adoption of

no-till in Brazil is associated with strong participation by farmers in the development and

implementation of the system and to policies and incentives to improve environmental land and

water quality at the watershed level. The case study included in this paper illustrates the positive

linkages that were developed between farmers, local goverment and the private sector to improve

public health, control soil erosion and reduce water pollution at the watershed level.

Background and justification of the study

The concept of no-till in agriculture is not new. It evolved during the last 100 years in temperate

areas of the world and was successfully adopted by large-scale farmers in many European

countries and the U.S. The expansion of this system was largely supported by the agribusiness

sector, which developed planting machines, effective weed control methods and cropping systems

to reduce labor and land preparation costs.

The adoption of no-till systems in Brazil has been remarkable. It is estimated that today, 20

million ha are routinely planted under this system in the southern part and the Cerrado regions of

the country. The system is under rapid expansion and adoption in flat areas of Argentina and

Paraguay.

Although a large proportion of the area under no-till in Brazil is confined to large-scale farming

enterprises that have the technical and financial capacity to effective adopt this changed

management system, there is an increasing number of smallholders using no-till systems.

The purpose of this paper is to illustrate the importance of smallholder agriculture in Brazil and to

describe the process by which they are adopting/adapting no-till within their own unique technical

and financial constraints. The paper also attempts to demonstrate the impact of programs of

improved land and water management at the watershed level on the adoption of no-till systems. A

case study from the Paraná region in Brazil was selected to illustrate these benefits and to identify

the exogenous and endogenous factors that motivated the adoption of no-till at the watershed

level.

Methodological approach

The present study started in October 2003 as part of the IWMI-led effort to identify examples of

Bright Spots of improved land and water management and to identify the main driving forces

associated with their development. The study commenced with a rapid assessment of the

importance of smallholder agriculture in Brazil. An initial constraint to this was the lack of a clear

identification of this group within the context of the Brazilian agriculture. Consequently, the first

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

204

step included a survey among research and extension agents involved in rural development in

different regions of the country to identify these characteristics. This was followed by a review of

secondary information to determine the extent of smallholder agriculture in the country.

The study continued with the description of the evolution of no-till systems in Brazil and the

process of adoption by smallholders. Collected information was validated through visits and

interviews with small farmers in the southern region of Paraná, Brazil.

The last part of the document describes the impact of improved soil and water conservation at the

watershed level. To do this, we selected the Rio do Campo watershed, in Paraná Brazil. This

watershed has an area of 7,076 ha and it is located in the municipality of Campo Mourão, Paraná.

The municipality has a total population of 82,318 inhabitants, with 88% of them living in the

urban area. All water consumed by population is supplied by the Rio do Campo River watershed

that comprises of the Rio do Campo and Rio das Barras Rivers respectively.

The watershed has 182 farms and 167 households. The topography is mostly hilly with smooth

slopes. Almost the entire agricultural area of the watershed is under no-till. Soils are mostly

classified “Latossolos Vermelhos” in the Brazilian soil classification and as “Oxisols” according

to the FAO system. Mean annual rainfall is 1730mm.

Results

Characteristics of smallholders in Brazil

The definition of smallholders in Brazil is generally applied to farmers that: i) own small parcels

of land; ii) the dominant source of labor on the farm is from family members; iii) live on their

own properties; iv) have little access to credit; v) explore soils of low fertility and; 6) have more

diversified production systems. They are also known as small family farms or family producers.

The results of the survey revealed that in spite of the great diversity of climate, soil and

socioeconomic conditions of the country there are an increasing number of small farmers using

no-till systems, particularly those agrarian communities in the southern region of the country.

This region was strongly influenced by European and Japanese communities that migrated to the

country to settle after the Second World War. They brought with them a set of cultural traits that

have profoundly influenced smallholder agriculture in this part of the country. Most of these

farmers have practiced diverse forms of soil conservation in the past. During the last ten to twenty

years some of these communities have move to the Cerrado region contributing to the

dissemination of improved soil and water practices.

Importance of smallholder agriculture in Brazil

According to the Brazilian Institute of Statistics (IBGE, 2003) there were 353 million ha under

agricultural production on 4.8 million farms in 1996. Almost 50% of the total number of these

farms had less than 10 ha (Table 1). More recent reports indicate that small farms contribute 35%

of the total production output of the agribusiness sector in Brazil, own 25% of cultivated land and

involve approximately 14 million people (EMBRAPA, 2003). Overall, they contribute 11% to the

total Brazilian GDP. In the State of Paraná, that produces 23% of total soybean crop of Brazil,

41% of farms are less than 10 ha (Iapar, 2004).

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

No-till was adopted in temperate regions of the world (i.e. Europe and the US) as a means of

reducing fuel consumption and labor costs associated with land preparation. In contrast, Brazilian

farmers adopted no-till to counteract soil erosion problems caused by conventional land

preparation methods. The first machinery used for this purpose in Brazil was a planter introduced

in 1972 by a farmer called Herbert Bartz. He was interested in planting annual crops with

minimum soil disturbance on his farm. Since then, hundreds of farmers have abandoned

conventional land preparation methods and adopted new planting machines, cover crops and

weed control methods without soil disturbance.

The adoption of no-till production systems by farmers paved the way for the formation of the

farmer-led clubs and associations devoted to the dissemination of the information on the no-till

systems at the regional and national level. Figure 1 shows these linkages with research and policy

groups. These linkages gave farmers a stronger voice with respect to initiatives at the country

level. Simultaneously, there was strong support from the agro-industrial sector through the

manufacture of new planters, sprayers and harvesters for no-till management systems. On the

other hand, research institutions developed new crop components for improved rotation systems

and selected green manure and cover crops species adapted to no-till systems (Borges Filho,

2001). New maize, sorghum and wheat varieties were developed for improved rotation systems

with soybeans as the main crop. This change improved profitability of the system and reduced risks

of mono-cropping systems dominating the agricultural landscape.

A key factor favoring the adoption of no-till systems by small farmers was the development of

animal traction machines for planting, fertilization and herbicide application. The Instituto

Agronomico do Parana (IAPAR) was one of the institutions developing this type of machinery.

Numerous field days were organized by staff of the institution to demonstrate to small farmers the

feasibility of this system even on sloping lands. Later in the process other research institutions

including the French institution CIRAD and the Brazilian Institution EMBRAPA continued

improving the system. More recently, several commercial enterprises in Brazil started assembling

and distributing small tractor-mounted implements adapted to no-till operations on small farms.

These equipments are able to perform land preparation and herbicide applications at low cost

resulting in improved labor efficiency. Farmers are currently purchasing these implements

through small farmer cooperatives. More innovative farmers are purchasing commercial no-till

planters to plant soybeans in their own fields. In one of the visited municipalities of Paraná we

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

206

found a group of smallholder farmers that had combined their capital reserves and efforts to

purchase and share a no-till planter and harvester. This has resulted in a greater degree of

participation in the soybean market, less labor and greater income. Family members are now

engaged in other on-farm business to increase income.

Southern region Cerrado region

Farmers Farmers

Associations Associations

(clube amigos da terra) (clube amigos da terra)

Research and technical assistance

Agroindustry and private sector

(Grupo de Plantio Direto)

APDC

(Associação Plantio Direto no Cerrado)

FEBRAPDP

(Federação Brasileira de Plantio Direto na Palha)

CAAPAS

(Confederação das Associações Americanas para uma Agricultura Sustentável)

Figure 1. Development model of no-till in Brazil (Borges Filho, 2001).

Example of improved land and water management at the watershed scale: the Rio do

Campo case study.

Evolution of the production systems in the watershed

During late 70´s agricultural activities in the State of Paraná expanded relatively rapidly due to

the growing importance of the soybean crop in the international market. New soybean varieties,

coupled with intensive use of conventional tillage and fertilizer made it possible to develop

profitable production systems in the region. However, this led to the generation of high soil

erosion loses and contamination of water sources due to the extensive use of insecticides and

herbicides. Farmers commonly reported cases of intoxication. Because of this, local government

and urban population started to perceive the potential hazards of this problem on the general

health of the community (Folha de Londrina, 1984). Municipalities then, started discussing

alternatives to preserve the quality of water of the watershed. However, it was realized that to

solve the problems, farmers had to be included in the development of solutions. State research

and development agencies started to develop a soil and water conservation program with the

active participation of farmers. The program consisted initially of the construction of contour

terraces to control soil erosion and the implementation of biological control programs to reduce

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

207

use of agrochemicals. Lately, no-till systems were introduced by farmers to reduce even further

degradation problems.

In 1984, the municipality of Campo Mourão made an important step towards the reduction of soil

erosion and contamination in the watershed. All local loans provided to farmers by the Banco do

Brasil were tied to the use of soil conservation practices. This motivated farmers to adopt no-till

practices.

Collective action to improve land and water management

Farmer-led organizations and local authorities of the municipality of Campo Mourão initiated

discussions in ways of improving environmental quality of the watershed without compromising

profits to farmers. Successes and lessons learnt from similar experiences in other countries were

analyzed collectively. This resulted in a plan that included the following activities:

Construction of sixteen water supply systems for chemical sprayers. These facilities reduced

contamination of clean water from pesticide residues and eliminated their discharge into the

river. In some cases farmers used their own resources to build these structures.

Implementation of a biological control program to control pests of soybean and maize. By

1998 there were 16 private enterprises in the region devoted to the multiplication of natural

enemies and to the monitoring of pest and diseases dynamics in soybean and maize crops.

Development of riparian zones along major rivers to reduce water contamination. Farmers

gradually adopted this practice as they became aware of the need to have buffer zones to

counteract contamination problems associated with the use agro-chemicals in their own

fields. As a result of this activity buffer zones increased from 5 to 30 m wide have been

constructed.

Government support

In 1974 the government of Paraná State initiated a program to control soil erosion. This was

followed by the launching of the National Program for Soil Conservation in 1975. Between 1984

and 1987 the State Government invested US$ 1,921 million to implement soil conservation

programs in 680 micro watersheds. Sixty percent of the resources were allocated to improve onfarm

machinery, 15% to support aspects of soil fertility, and 15% to improve road infrastructure,

7% to reforestation initiatives and 1% to the adoption of green agricultural systems. During the

period 1989 to 1997 the State of Paraná allocated an additional US$ 148 million to implement

soil conservation practices on 7.1 million ha including the Rio do Campo watershed. The

following activities were undertaken:

1. Improvement of 79.8 km of roads and construction of rainfall outlets (culverts).

2. Construction of contour terraces on 6,127 ha.

3. Incentives to adopt cover crops and no-tillage systems.

4. Incentives to improve soil fertility.

5. Reforestation of 380 ha.

Private support to improved land and water management

Besides efforts undertaken by farmers and local government to improve land and water

management there was also strong support from the private sector to support adoption of

improved practices. Cooperatives, retail outlets of agrochemicals and machinery factories met

regularly with farmer associations and extension agents to understand farmer needs and demands

to reduce soil erosion and water contamination risks. They also visited farmer fields to identify

individual problems. This led to the development of appropriate machinery and technical

assistance.

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

208

Overall impact

The management of Rio do Campo watershed has been recognized as an appropriate model for

watershed management in Brazil. It has produced the following outputs: 1) installation of farm

demonstrations units to continually updated producers and extension personnel in new

technologies; 2) resulted in an increase of 12% in the productivity of water during the last 10

years; 3) Reduction of flood risk; 4) a steady reliable water supply to the city; 5) a reduction of

water turbidity from 286 to 33 NTU in 12 years; 6) expansion of no-till activities in the

watershed; 8) expansion of the area under agriculture (16% for soybeans and 63% for maize); and

9) an increase by 7% in the am the forested area within the confines of the catchment.

Lessons learnt

Widespread adoption of no-till systems and soil and water conservation practices by large and

smallholders in the Rio do Campo watershed was possible because of the synergy between

different sectors involved in the development of agricultural activities in the region. A key

component in the process of adoption was the development of strong farmer associations. They

served as the melting pot of issues and constraints for large and small-scale farmers to adopt

improved practices of soil and water management. Besides, they served to promote and

disseminate technologies and to mobilize support from the government and private sectors. This

in particular was a useful mechanism to improve the visibility of smallholders. For these reasons

it is important that every project of rural development spend time and resources stimulating the

creation/strengthening of farmer organizations.

Technical and extension personnel from national, private enterprises and NGO´s were also

important sources of knowledge for farmers. They developed technical solutions to solve

bottlenecks that inhibited the implementation of soil conservations programs. Many times

scientific experience can anticipate effects of practices to be adopted and reduce the time of

response of the projects

Although short-term profits is the main driving force for most of enterprises providing inputs and

machinery for the agricultural sector, they were instrumental in the adoption process since they

adapted their products to the demands of small and large scale farmers. There were clear

examples of the development of appropriated machinery for no-till systems for smallholders. The

most difficult part of any initiative on soil and water conservation is to get resources for its

implementation. However, when agricultural problems are connected to issues that are of interest

of urban population, then the chances for funding are improved. Projects on agricultural

sustainability have wide effects on a diverse range of components within the community and

therefore close interaction between all of these components is required. In this case, improved

land and water management was strongly related to public health concerns.

General conclusions

The adoption of improved soil and water conservation practices by large and small-scale farmers

in the Rio do Campo watershed was a response to pressure from urban populations and local

authorities to reduce soil erosion and potential health hazards due to water contamination with

agro-chemicals. Research institutions developed improved soil conservation practices and

alternatives to reduce the magnitude of the problem. Farmers started to evaluate these practices

by themselves and adapted them to their own conditions. Collective action also was fundamental

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

209

in the control of soil erosion and pollution of water bodies by agro-chemicals. No less important

was the placement of incentives and enforcement actions to promote land use change. No-till

systems provided direct benefits to large scale and small-scale farmers. They improved water

availability for crops, enhanced soil fertility and therefore increased agricultural productivity.

Risks of crop failures and unstable crop productivity yields were significantly reduced. This

ensured a more constant income to farmers. Adoption of new land management systems was

facilitated through the catalytic role of farmer associations. Eventual resistance to change was

counteracted by the development of the collective consciousness to attain community rather than

individual goals. More innovative farmers were encouraged to test and adapt no-till practices

with the support of research institutions and agribusiness enterprises.

Although adequate policies and economic incentives accelerated the adoption of no-till systems

at the landscape level, the system itself was initially tested and implemented by farmers almost

independently of governmental initiatives. The greatest asset in the process of change is the local

capacity and knowledge of local people. However, there must be an incentive for collective

participation.

Smallholders have benefited from technological advances brought about through the adoption of

no-till systems. They also shared with large scale farmers the benefits of reduced soil erosion,

improved crop productivity and reduced labor. Technical and financial support played a key role

in the development of feasible options for small scale agriculture. Smallholders indicated that the

adoption of animal traction and appropriate technologies allowed family members more time to

engage in other income generation activities and social events.

References

1. Amado. T.J.C. 2000. Manejo da palha, dinâmica da matéria orgânica e ciclagem de

nutrientes em plantio direto. In: Proceedings of the ENCONTRO NACIONAL DE

PLANTIO DIRETO NA PALHA, Foz de Iguaçu. Resumos. Ponta Grossa: Federação

Brasileira de Plantio Direto na Palha. p. 105.

2. Borges Filho. E.L 2001. O desenvolvimento do plantio direto no Brasil – a conjunção de

interesses entre agricultores, indústrias e o Estado. Ms Thesis. Universidade Estadual de

Campinas, Campinas.

3. Calegari, A. 2000. A. Rotação de culturas e uso de plantas de cobertura: dificuldades para

sua adoção. In: Proceedings of the ENCONTRO NACIONAL DE PLANTIO DIRETO

NA PALHA, , Foz de Iguaçu. Resumos. Ponta Grossa: Federação Brasileira de Plantio

Direto na Palha. p. 145.

4. EMBRAPA. 2003; Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária; www.cna.org.br

5. FEBRAPDP, 2003; Federação Brasileira de Plantio Direto na Palha; www.febrapdp.org.br

6. IBGE, 2003; Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística; www.ibge.gov.br

7. IAPAR, 2004, Instituto Agronômico do Paraná; www.iapar.br

Comprehensive Assessment Bright Spots Project Final Report

210

8. MIYASAKA, S. et al. 1983. Adubação orgânica, adubação verde e rotação de culturas no

Estado de São Paulo, Campinas: Fundação Cargill, 138 p.

9. RABELO, R.R. 1992. Levantamento da situação de rotação de culturas e adubação verde na

região centro-sul. In: ENCONTRO NACIONAL DE ROTAÇÃO DE CULTURAS, II,

1.992, Campo Mourão. ANAIS. Campo Mourão: Associação de Engenheiros Agrônomos de

Campo Mourão, p. 60-80.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه دهم اردیبهشت 1386ساعت 1:25  توسط فرزادافشاري  | 

Shortly at^er he came back to Kress,

Texas., to grow cotton and grain sorghum,

Barry Eivans got caught up in

one of those weather phenomena that arc

all too common in the High Plains.

On his way home from church one

spring Sunday, he noticed a cotton field

as he drove across an overpass. Newly

emerged seedlings were doing well in the

wanning soil. Rows were straight, moisture

was adequate. The crop was off to a

good start.

A few minutes later the wind began

to stir. The dust began to blow and Evans

hitched a rotary hoe to his tractor and

worked well into the evening to protect his

newly emerged cotton crop.

"Everything blew out." he says. "I knew

we had to tlnd a better way." He did. The

following year he tried no-till.

"The first no-till field was a wreck," he

says. "Cotton came up with weeds. We

flew on herbicide and the cotton turned

red. But the good Lord smiled on me and

sent a hailstorm to wipe it out."

He stuck with the concept, though, and

with the help of Roundup Ready varieties

and a good rotation program with grain

.sorghum has made no-till cotton ever

since. His persistence and his commitment

to conservation practices helped Evans

earn the 2007 Farm Press High Cotton

Award for the Southwest Region.

Evans, along with winners from the

Southeast, Mid-South and the Far West,

will receive the award at the 2007 Beltwide

Cotton Conferences in .lanuary.

Evans follows a strict rotation program,

one year in cotton, the next in grain sorghum

and splits acreage down the middle,

1.000 acres tor each crop.

He no-tills cotton into grain sorghum

stubble and plants grain sorghum into

chopped cotton stalks. "Fields have not

been plowed in nine or 10 years." he says.

He cites three main benefits to no-till

cotton and grain sorghum production.

"The most important is conserving every

drop of water, from rain or irrigation, that

falls on the fields," he says.

"Wind erosion is no longer a problem.

The dirt does not blow; water erosion Is

reduced; we don't lose soil."

He says water in bar ditches following

a heavy rain flows clear. "Rainfall on

plowed fields doesn't soak in as fast."

Evans say.s worm holes and root channels

provide easy access for rain and irrigation

water to seep into the soil profile.

"We use less energy with no-till production,"

Evans says. "We need less labor and

less equipment. We use a shielded sprayer,

a boom sprayer, a no-till planter and no-till

cultivators (which we don't need often),

and we have two tractore we run about 300

hours a year each.

"The equipment is not cheap but it

lasts longer."

Evans says biotechnology makes no-till

feasible and helps him avoid the kind of

wreck he had that first year.

"Roundup Ready made weed control

easier and Roundup Flex is good technology.

This was the first year we had Flex

widely available. I'm sold on it."

AU the varieties he planted in 2006 had

the Roundup Flex technology. "1 used

DPL 117 and 147; BCG 3255. 4021 and

4630; and AFD 37.

"Only the 147 and 37 did not have the

Boilgard technology." Evans says. "1 like

the insurance I get from Boilgard and it only

costs about $ 10 per acre. I f it were more expensive

1 probably would not plant it."

He hasn't used a pre-emergence herbicide

on cotton since he started using

Roundup Flex. "Before Flex. I applied

Dual with Roundup at the four-leaf stage.

I don't need that with Flex. I can come

back later."

Rotating to grain sorghum also helps

with weed control, "i use a completely

different system in milo," he says. "That

helps prevent weed resistance."

He gets other advantages from rotation.

"I've been tempted to decrease grain sorghum

acreage and plant more cotton or

switch to a wheat/cotton rotation. With

wheat I'd lose a crop year. And I get organic

matter from grain sorghum. That's

worth a tot."

He says grain sorghum needs ample

rainfall to produce organic matter. "1 use

minimal irrigation on grain sorghum and

preserve moisture for the cotton. I had to

water milo up last spring."

He's careful with water. "I irrigate twothirds

of my cotton and use a bubbler

LEPA system. I don't build furrow dikes.

I don't really need them with no-till. The

milo residue holds the water."

He installed the LEPA when he started

fanning. "1 tried drag hoses but changed

to bubblers."

He's concerned about water availability.

"It's a big issue and is changing the way

we irrigate. Our well levels have dropped

about 10 percent a year since we've been

fanning. That's another reason we don't

grow more eotton."

He made better cotton on dryland acreage

in 2005 than he did under irrigation.

Not so in 2006. He expected to make barely

100 pounds per acre on dryland cotton,

too much to zero out and too little to offer

much incentive.

Evans says the Boll Weevil Eradication

Program is another environmental success

story. He's served as chairman ofthe

BWEP Committee for his zone, which includes

580.000 acres. "We started in 2000

and 2001 was the first full year. We have

not caught a weevil this year."

He says growers are making a better

crop and making it with fewer pesticide

outlays than they did before the program

started. He also believes eliminating the

weevil and leaving beneficials helps reduce

pressure from other pests. Some

famiers expected to sec heavy beet armyworm

pressure in 2006. It was hot and dry

and that often means arniyworms develop

in south Texas and move into the Plains.

"With the whole state in active eradication

now, we spray less and we didn't see the

beet armyworms come in from the south."

Evans didn't start out to be a cotton

farmer. He grew up on a farm near his own

operation that his father, Billy, still oper-

HIGH COTTON WINNER Barry Evans

checks progress of the 2006 crop near

Kress, Texas.

ates. He earned a degree in agricultural

business and economics from West Texas

A&M and worked as a commodities broker

in Amarillo for eight years.

"I enjoyed the work but it was stressful."

Evans says. "I'd come home about 3 p.m,

and be zonked. So, when a farm came up

for sale in Kress, with a house. 1 moved

back. Now, I don't take it for granted. It's

been good."

Evans is a partner with his father in a

grain elevator. He's also vice-president of

Plains Cotton Growers. Inc., and serves on

the Cotton Board. He's been a delegate for

the National Cotton Council.

"All that takes a lot of time." Evans says,

"but I'm glad to give back to the industry."

Evans ami his wife Lindy have three

children, Eric, 13; Emilv. 10: and Ihilev, 5.

A BOOM sprayer is a necessary piece of equipment for no-tiii farming. Barry

Evans, Kress, Texas, earned the 2007 High Cotton award for his conservation

efforts.

BUBBLERS provide efficient irrigation for Barry Evans' cotton crop. Evans says

declining water resources make irrigation efficiency essential.

 

+ نوشته شده در  دوشنبه دهم اردیبهشت 1386ساعت 1:21  توسط فرزادافشاري  | 

Yousef Abbaspour-Gilandeh1*, Ahmad Khalilian2, Reza Alimardani1, Alireza keyhani1, and Seyed Hossein Sadati3

Agricultural Machinery Department, Biosystem Engineering College, University of Tehran, Karaj, Iran. Agriculture & Biological Engineering Department, Clemson University, Edisto Research &Education Center, Blackville, SC 29817. Department of Mechanical Engineering, K.N.T. University of Technology, Tehran, Iran.

ABSTRACT

Soil compaction management in the southeastern Coastal Plain soils relies heavily on the use of costly annual deep tillage operations. Variable-depth or site-specific tillage which modifies the physical properties of soil only where the tillage is needed for crop growth, has potential to reduce costs, labor, fuel, and energy requirements. Although technology for site-specific tillage is available, there is very limited information on the fuel and energy requirements of site-specific tillage in southeastern coastal plain soils. Tests were carried out on three different coastal plain soils to compare energy requirement of site-specific tillage with uniform-depth tillage operations. Also, the effects of tractor speed, soil texture, moisture contents, and electrical conductivity on energy requirement and fuel consumption were determined. The energy saving of 50% and fuel saving of 30% were achieved by site-specific tillage as compared to uniform-depth tillage in a loamy sand soil type. Although draft force increased with an increase in travel speed in all soil types, the tillage depth had more effect on the draft and drawbar power than the tractor speed. The effect of soil moisture content on draft force and fuel consumption was not significant in loamy sand and sandy loam soil types. Soil EC was highly correlated to soil texture (R2=0.916) and draft force across the field.

INTRODUCTION

Soil Compaction is an important problem in the Coastal Plain region. It restricts the root growth into deeper soil layers that are rich in terms of soil moisture and nutrients. Most soils of the southeastern Coastal Plain have a compacted zone or hardpan about 6 to 14 in deep and 2 to 6 in thick. Farmers in this region rely heavily on the use of annual uniform-depth deep tillage to manage soil compaction which improves yields (Garner et al., 1989; Khalilian et al., 2004). However, farmers usually do not know if annual subsoiling is required, where it is required in a field, nor the required depth of subsoiling. In addition, there is a great amount of variability in depth and thickness of hardpan layers from field to field and also within the field (Raper et al., 2000a & 2000b; Clark, 1999; and Gorucu et al. 2001). There is very little to gain from tilling deeper than the compacted layer and in some cases it may be detrimental to till into the deep clay layer (Garner et al., 1989). Applying uniform-depth tillage over the entire field may be either too shallow or too deep and can be costly.

A high-energy input is required to disrupt hardpan layer to promote improved root development and increased drought tolerance. Significant savings in tillage energy could be

 

2-

3-

1-

achieved by site-specific management of soil compaction. Site-specific variable-depth tillage system can be defined as any tillage system which modifies the physical properties of soil only where the tillage is needed for crop growth objectives. Raper (1999) estimated that the energy cost of subsoiling can be decreased by as much as 34% with site-specific tillage as compared to the uniform-depth tillage technique currently employed by farmers. Also, Fulton et al. (1996) reported a 50% reduction in fuel consumption by site-specific or precision deep tillage.

Tillage implement energy is directly related to working depth, tool geometry, travel speed, width of the implement, and soil properties (Gill and Vanden Berg, 1968; Palmer and Kruger, 1982).Soil properties that contribute to tillage energy are moisture content, bulk density, cone index, and soil texture (Upadhyaya et al., 1984). It has been reported that draft on tillage tools increases significantly with speed and the relationship varies from linear to quadratic. Similarly, effect of depth on draft, also varies linearly (Al- Janobi and Al-Suhaibani, 1998).

The technology for site-specific tillage (variable depth tillage) is available (Khalilian et al., 2002) and the concept of site-specific tillage has been studied by some researchers (Raper, 1999 and Gorucu et al., 2001). However, this is an emerging technology and therefore minimal information is available on draft and energy requirements of variable-depth tillage, an important consideration in selecting tillage systems. Furthermore, there is a need to determine the effects of tractor speed and soil parameters such as texture, moisture, and electrical conductivity on energy requirements of site-specific and conventional uniform-depth tillage operations in coastal plain soils. The development of this information is the prime concern for an economical management of soil compaction and adoption of this technology by southeastern farmers.

The objectives of this study were:

1- To compare the energy requirement and fuel consumption between site-specific tillage and uniform-depth tillage on three different coastal plain soils.

2- To determine the effects of tractor speed and soil parameters such as texture, moisture, and electrical conductivity on tillage energy requirements and tractor fuel consumption.

MATERIALS AND METHODS

Equipment

A commercially available soil electrical conductivity meter, Veris Technologies 3100, was used to map the electrical conductivity (EC) of the test field (Lund et al., 1999). The system is equipped with six coulter-electrodes. One pair of electrodes applies a current into the soil, while others measure the voltage drop between the coulters. The system can measure the EC in either the top 12 or 36 in of soil.

A DGPS-based penetrometer system mounted on a John Deere Gator was used to quantify geo-referenced soil resistance to penetration (Khalilian et al., 2002). The driver of the Gator could operate the penetrometer (Figure 1). Soil cone index values were calculated from the measured force required pushing a 0.2-in.2 base area, 30-degree cone into the soil (ASAE Standards, 2004).

A front-wheel-assist, 105 HP instrumented tractor (John Deere 4050) was used to collect the energy consumption data during the tillage operations. The instrumentation system consisted of a three-point-hitch dynamometer, a fuel flow meter, engine speed (RPM) sensor, several ground speed sensors (fifth wheel, radar, and ultrasonic), Differential Geographical Positioning

 

System (DGPS) unit, a data logger, and an optical sensor determining the start and end of each plot (Gorucu et al., 2001).

Figure 1. Hydraulically operated penetrometer system with DGPS unit.

DGPS-based equipment for controlling the tillage depth to match soil physical parameters was used in this experiment (Figure 2). This equipment can control the tillage depth "on-the go" using either a soil compaction map, inputs from an instrumented shank, or entering the tillage depth data manually in the computer (Khalilian et al., 2002). The two out-side shanks of a 4-row subsoiler were removed for the tillage energy requirement study.

 

Figure 2. The control system for variable-depth tillage operations.

Field test

Field experiments were carried out, on coastal plain soils, in the fall of 2004 at the Edisto Research and Education Center of Clemson University near Blackville, South Carolina (Latitude

 

 

 

 

 

33. 21.N, Longitude 81. 18.W). The 6-acre test field had three different soil types: Faceville loamy sand, Fuquay sandy loam, and Lakeland sand.

Prior to initiation of tests, EC measurements were obtained with the Veris unit to determine variations in soil texture and soil physical properties across the field. A geo-referenced EC map was developed using SSToolbox GIS software. The results showed a great amount of variability in soil EC and the field was found to be an ideal site for variable-depth tillage study. The test field was then divided into 12.5 ft × 50 ft rectangular plots and soil samples were collected from each plot and analyzed for soil texture. Figure 3 shows soil electrical conductivity map, soil types, and plot arrangements over the entire field. Faceville FuquayFuquayLakelandLakeland

Figure3. Aerial photograph and soil electrical conductivity map of the experimental field.

A complete set of cone penetrometer measurements were obtained with the DGPS-based penetrometer system across the entire field. Nine geo-referenced penetrometer measurements, 5 ft apart, were taken from each plot. The depth and thickness of the hardpan were determined from the collected data using the criteria defined by Taylor and Gardener (1963). Within each plot, it was decided to set the tillage depth that would rupture compacted layers of the soil with cone index values above 300 psi.

Tillage experiments consisted of twelve treatments arranged in randomized complete blocks with three replications in each soil type. The treatments included two tillage systems (site-specific and uniform-depth), three levels of tractor speed (4, 5, and 6 mile/h), and two levels of soil moisture contents.

RESULTS AND DISCUSSION

The penetrometer data in each location was analyzed using an algorithm written in QBASIC program (Gorucu et al., 2001) for determining the tillage depth. A single depth-value was assigned to each plot by averaging the nine predicted-tillage-depth values within that particular plot. Using these data three tillage zones were identified in each soil type. In each zone, the two tillage treatments (uniform-depth and site-specific) were replicated 3 times.

The uniform-depth tillage was performed 18 in deep to completely disrupt the root-impeding layer. The site-specific tillage was applied according to the application maps generated from soil compaction data. The predicted tillage depth in Faceville soil type ranged from 8 to 14 in. In both Fuquay and Lakeland soil types, the tillage depth varied from 11 in to 18 in

Statistical analysis of energy requirement by using Proc ANOVA in SAS software (SAS Institute, 1999) clearly showed significant difference between tillage treatments in every soil

 

 

types (P<0.01). Also fuel consumption was significantly different in Faceville soil (P<0.01) and also in the other two soil types (P<0.05) between site-specific and uniform-depth tillage.

Comparison of tillage energy and fuel consumption for both tillage systems in Faceville soil type showed that energy saving of 50% and fuel saving of 30% could be achieved by using site-specific tillage system. Also energy and fuel savings were 21% and 8% for Fuquay and 26.1% and 8.5% for Lakeland soil types, respectively. Figure 4 shows the energy requirements and fuel consumption for both tillage systems in each soil type.

 

 

Figure 4. Energy requirements and fuel consumption for site-specific and uniform-depth tillage.

Although not statistically different, the draft force increased with an increase in tractor speed in all soil types. Also the results showed a strong correlation between the tractor speed and fuel consumption (gal/acre) in each soil types. This is due to increase in draft force and consequently increase in drawbar power. However, the tillage depth had more effect on the draft and drawbar power than the tractor speed.

The effect of moisture content on draft force and fuel consumption was not significant at loamy sand (Faceville) and sandy loam (Fuquay) soil types. However, an increase in soil moisture content resulted in a decrease in draft forces and fuel consumptions. In sandy soil type (Lakeland), draft forces and fuel consumptions decreased significantly when soil moisture content increased. This could be due to significant changes in cone index values, since only in this soil type cone index values were significantly affected by soil moisture contents compared to other soil types.

Results showed that use of soil electrical conductivity (soil EC) to predict soil texture and tillage draft requirement was very successful. There was strong linear correlation between soil EC and both soil texture, and tillage draft requirement at a given depth and speed. This indicates that draft requirement strongly vary with soil texture and depends on clay and sand contents of soil. Also for practical applications, EC data can be used to predict areas of the field with high or low tillage draft requirements. The Veris system provided reading from 0.1 to 7.0 mS/m, predicting percentage of clay across the field with a linear correlation coefficient of 0.912 and percentage of sand with a correlation coefficient of 0.916. Figure 5 shows the effects of soil texture (%clay) on soil electrical conductivity. A portion of the draft-requirement data with the same tillage depth (18 in) was selected to investigate the correlation between draft and soil EC.

There was a very strong correlation between EC data and tillage draft force at a given speed. Figure 6 shows the effects of EC data on draft force at three different speeds that have been obtained within three different soil types. 5 10 15 20 25 0 2

CONCLUSIONS

1. The site-specific tillage resulted in a considerable energy saving of 50% and fuel saving of 30% in loamy sand soil type compared to conventional uniform-depth tillage. Also, energy and fuel savings were 21% and 8% for sandy loam and 26.1% and 8.5% for sandy soil type respectively.

 

2. The draft force increased as the travel speed increased in all soil types. However, the tillage depth had more effect on the draft and drawbar power than the tractor speed.

3. The effect of soil moisture content on draft force and fuel consumption was not significant in loamy sand and sandy loam soil types. However, draft force and fuel consumption had a negative correlation with the soil moisture contents.

4. Soil EC data were highly correlated to soil texture (%clay content) with a correlation coefficient of 0.916.

5. There was a strong linear correlation between soil electrical conductivity and draft force across the field.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه نهم اردیبهشت 1386ساعت 23:1  توسط فرزادافشاري  | 

Objective: Determination of the most profitable rotations for no-till production of wheat.

Duration: The study began with a uniform crop of wheat in 1986. Rotations were established in 1987.

Pertinent data were collected from 1988-1991.

Narrative: The no-till crop rotation study, jointly supported by the South Dakota Wheat Commission and

the SDSU Agricultural Experiment Station, was designed to provide much needed research verification

and also meet the need of producers in the area to witness no-till techniques applied on a field-scale

basis.

The study area, 5 miles east of Redfield on the north side of highway 212, covered an L-shaped 80 acres

of land. Everything at the site was done no-till, meaning only a drill, a sprayer, and a combine were used

for all field operations.

Seven different crop rotations were tested. They included: Spring Wheat-Soybeans; Spring Wheat-Corn-

Soybeans; Spring Wheat-Barley; Spring Wheat-Winter Wheat; Barley-Winter Wheat-Corn; Winter Wheat-

Corn-Fallow; and Corn-Soybeans. Each rotation was replicated four times in different parts of the field.

This resulted in plots which are just slightly less than one acre in size.

All field operations were performed with standard equipment, including a JD 752 no-till drill, a corn

planter, a 4400 JD combine with either 13-foot flex header or a five-row corn head; and a 25-foot field

sprayer. Yields were determined using a 250-bu grain cart equipped with scale. Use of these techniques

helped to assure that yields and input costs are the same as those a farmer can expect.

Each rotation in this study was managed as if it were a commercial production field employing techniques

presently available for farmer use. The ultimate goal was maximum return. Herbicides were chosen on

the basis of cost and effectiveness; fertilizers were applied according to soil tests; etc.

This approach had two major advantages. The first was research verification, a fancy way of saying it

allowed SDSU scientists to examine how current best management practices being recommended for notill

fit together and work in field-scale situations; and it let them know where more small plot research is

needed to better define these techniques. The second advantage is that it provides producers interested

in adopting no-till with both a highly reliable set of input cost and yield figures.

The study was begun in 1986 when a uniform crop of wheat was planted on the field. In the 1987 growing

season (fall 1986 for winter wheat) the proper crops were planted in each plot to establish the rotations.

The 1988 growing season was the first year that each crop followed the proper sequence in each rotation.

The study was ended following harvest in the fall of 1991 when emphasis switched to a similar study west

of the Missouri River.

Substantial improvement in soil physical properties were becoming evident after this period of time in

continuous no-till. Work has begun to document these changes. No earthworms are present in this study

at the present time, most likely due to the lack of a native earthworm source.

Rainfall recorded for the years of the study is shown in Table 1. Some of these years were very dry. The

last 2 years were very wet. Rainfall received at the Pierre airport over the same period was included in

the table as a means of comparison. This does not mean that yield levels would be similar at Pierre to

those obtained at Redfield. The environment and soils are quite different. It does point out that there is

not a large difference in rainfall between the Pierre airport and the old research farm at Redfield.

Table 1. Rainfall received at Redfield and the Pierre Airport, 1987-1991.

4/1-9/1 1/1-12/31

Redfield Pierre Redfield Pierre

1987 5.93 9.98 11.82 16.57

1988 10.69 9.96 16.73 13.8

1989 7.99 11.35 14.66 16.75

1990 18.7 13.1 21.31 17.16

1991 22.4 17.79 25.88 23.13

Normal 13.12 13.88 18.51 18.08

Results: The results obtained from the study in the 1988-1990 period presented some interesting insights

into the effects of crop rotations under no-till conditions. The surprisingly good yields obtained with some

of the rotations in two consecutive dry years (1988 and 1989) give us substantial confidence in the data

for dryer-than-normal conditions at Redfield. It is also interesting to see how these results compare to

yields obtained in 1990 and 1991 which were wetter than normal.

Several items stand out in the yield data. One of the most dramatic is the 5 bu/acre average reduction in

yield for winter wheat experienced when it was grown following spring wheat and the 6 bu/acre reduction

on average when spring wheat followed winter wheat as compared to the same crops following barley.

Table 2. Yields for the Wheat Commission Study.

Based on snow catch and available moisture, winter wheat following spring wheat and spring wheat

following winter wheat would be expected to yield at least as much as when following barley. The fact that

they are much lower yielding demonstrates the importance of the ôrotational effect.ö Disease is probably

one of the main culprits along with phytotoxic effects.

The 3 to 4 bu/acre reduction in spring wheat yields when following soybeans as compared to barley

appears to be primarily a moisture effect since the soybeans use more water and leave no standing

stubble to catch snow. This trend occurred the first 3 years but not in the wetter-than-normal 1991

season.

The 11 bu/acre increase in barley yield following spring wheat as opposed to that behind corn is probably

also a moisture effect. Similar moisture differences increased yield of soybeans in wheat stubble

compared to those grown in corn stalks in dry years. The yield difference was 7 bu/acre in 1988, a very

dry year. There was no difference in 1990, and in 1991 the wetter environment appears to have

decreased yield slightly.

Fallowing prior to growing winter wheat did not increase yields in 1989 or 1991 as compared to wheat

ôstubbled into barley.ö Based on the moisture patterns that occurred, that is not surprising. Fallowing for

winter wheat at Redfield produced only an average yield increase of 3 bu/acre.

Corn is the crop which has responded the most consistently and dramatically to the increased moisture

found in wheat stubble. It has produced on average 11 bu/acre more than that grown following soybeans.

A poor variety in 1988 limited yield differences, or they would have been even more apparent.

It was surprising that corn following wheat produced 26 bu/acre more than that following soybeans in

1990 until the timing of the rainfall is analyzed. The corn in wheat was able to avoid detrimental effects

from early season dryness and take advantage of late rains. The corn following soybeans had already

been hurt some by the time rains fell. The rains came early in 1991, consequently no differences

occurred. A higher plant population and more nitrogen fertility in 1991 may have increased yields

substantially.

Profitability: The profitability of each rotation was calculated using actual costs of land, seed, chemicals,

fertilizers, etc.; harvest time market prices for each commodity; and custom rates for all field operations

and transportation.

Table 3. Profitability for the No-till Rotation Study.

Based on previous experience in production fields, it was known that the soybean-spring wheat rotation

produced very good returns in normal to wet years in the James River Valley; it was a surprise to see it

beat the field in profitability in 1988 and finish second in 1989, two dry years.

Good market prices for soybeans in 1988 and wheat in 1989 helped, but two other factors play a role

here: the cost savings in nitrogen fertilizer allowed by growing a legume, and the reduction in herbicide

costs associated with this system as compared to where soybeans follow corn or spring wheat follows

another small grain.

The biggest surprise in the study was the relatively strong showing of the corn-soybean rotation in the dry

years. It was anticipated that this rotation could be profitable in good years and very unprofitable in bad

years since it has the highest input costs. In 1989, 1990, and 1991, it had the highest net returns and

finished a close second in 1988. It produced the greatest average return over the life of this study.

The corn-soybean-spring wheat rotation finished in a strong position for third place in the average and

was number two in profits in 1990. This longer rotation has some definite advantages in spreading

workload and risks. The economy of scale associated with being able to produce more acres of crops

with the same machinery using a wider variety of crops as compared to rotations 1 and 7 could very well

make this rotation more profitable than it appears in this analysis.

The less water-use intensive number 3, 4, 5, and 6 rotations did not fare well in any year or in the

average. Although both 1988 and 1989 were dry years, the more intense rotations were more profitable

even in those years.

The profitability of the less intense rotations varied little when the good years (1990 and 1991) came

along because they could not take advantage of the better moisture conditions, even if we discard the

number 3 and 4 rotations which are very poor. The number 5 and 6 rotations have produced less than a

fourth the profit of the more intense number 1 and 2 rotations and less than a fifth the profit of the very

intense corn/soybean rotation.

These results are sensitive to commodity prices and were gathered during a period of wheat prices

usually less than $3/bu. Increasing wheat prices while holding the other commodity prices stable would

have improved the relative profitability of the low intensity rotations but not enough to equal the

profitability of the more intense rotations.

Even adding one dollar to the wheat price over the life of this study (keeping corn and soybeans the

same) will only bring the profitability of rotations 5 and 6 up to a third of the number 7 rotation. The

improved wheat price would also make the intense number 1 and 2 rotations more profitable,

approximately equal to the number 7 rotation, again at least three times more profitable than the less

intense rotations.

The bottom line of this research so far seems to indicate that in order to take the moisture savings that

occur with no-till and turn it into profit, wheat producers may have to utilize rotations which are more

intensive than they would commonly grow using conventional tillage. This may or may not affect wheat

acreage slightly but will substantially increase the diversity and profitability of the wheat producer.

It is true that Redfield differs in soil type and climate from Pierre, or Gettysburg, or Winner, or Presho. The

principles documented by this research should, however, have application over all areas where rainfall is

in short supply during some period of the growing season.

It is uncertain at this time what rotations will work best for producers in areas farther west adopting no-till.

It is almost certain that they will be less intense than the best ones at Redfield and they may contain

different crops, but they will be more intense and more diverse than those that are common when

conventional tillage is used.

Consequently, a similar rotation study was slated to be initiated in the fall of 1991 at a site south of Ft.

Pierre, S.D. This study will encompass approximately 280 acres and is located on an Opal-Promise soil

series. These are heavy clay soils typical of the West River winter wheat growing areas. Seventeen

rotations will be included in this study varying in intensity from a Winter Wheat-Fallow to Corn-Soybeans.

New crops to be included are safflower, field peas, and lentils. It is hoped that within 4 or 5 years there

will be information for rotational planning in the dry areas of the west as good or better than the

information provided by the Redfield study. The Wheat Commission sponsorship of both of these studies

is sincerely appreciated.

Back to Dakota Lakes

+ نوشته شده در  جمعه هفتم اردیبهشت 1386ساعت 19:1  توسط فرزادافشاري  | 

يك نانومتر يك هزارم ميكرون است و اگر بخواهيم احساس فيزيكي نسبت به آن داشته باشيم مي‌توان گفت كه يك نانومتر 80000/1قطر موي انسان مي‌باشد اما اين تعريف مقياس نانو، نمي تواند مقايسه درستي باشد چرا که ضخامت موي انسان با توجه خصوصيات فردي هرانسان از چند ده ميكرومتر تا چند صدميكرومتر متغير مي‌باشد.
بنابراين نياز به يك استاندارد براي بيان مفهوم مقياس نانو وجود دارد. با ايجاد ارتباط ميان اندازه اتم‌ها و مقياس نانو مي‌توان يك نانومتر را راحت‌ترتصوركرد. يك نانومتر برابر قطر 10 اتم هيدروژن و يا 5 اتم سيلسيم مي‌باشد. درك اين موضوع براي افراد معمولي نيز راحت‌تر مي‌باشد. علي‌رغم اينكه درك اندازه يك اتم براي افراد غيرعلمي ساده نمي‌باشد، با اينحال اندازه دقيق اتم براي فهماندن اين مقياس زياد اهميت ندارد. چيزي كه با اين تشابه مشخص مي‌شود، اين است كه نانوفناوري

عبارت است از:
دستكاري كوچكترين اجزاء ماده يا اتم‌ها

1. Merriam-Webster's Collegiate Dictionary
2. Engines of Creation
3. The About.com
4. Webopedia's definition of nanotechnology
5. Whatisit.com
6. NNI)nano.gov)

Merriam-Webster's Collegiate Dictionary definition:
nano•tech•nol•o•gy
Pronunciation: "na-nO-tek-'nä-l&-jE
Function: noun
Date: 1987
: the art of manipulating materials on an atomic or molecular scale especially to build microscopic devices (as robots).

فناوري نانو عبارت است از هنر دستكاري مواد در مقياس اتمي يا مولكولي و به خصوص ساخت قطعات و لوازم ميكروسكوپي (مانند روبات‌هاي ميكروسكپي)

Engines of Creation Glossary:
Nanotechnology - technology based on the manipulation of individual atoms and molecules to build structures to complex, atomic specifications.

فناري نانو فناوري است كه بر پايه دستكاري تك‌تك اتم‌ها و مولكول‌ها استوار است بدين منظور كه بتوان ساختاري پيچيده را با خصوصيات اتمي توليد كرد.

The About.com definition at the physics portal:
Nanotechnology Definition: The development and use of devices that have a size of only a few nanometres. Research has been carried out into very small components, which depend on electronic effects and may involve movement of a countable number of electrons in their action. Such devices would act faster than larger components. Considerable interest has been shown in the production of structures on a molecular level by suitable sequences of chemical reactions. It is also possible to manipulate individual atoms on surfaces using a variant of the atomic force microscope.

تعريف فناوري نانو: توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتي كه اندازه آنها تنها چند نانومتر است. تحقيق بر روي قطعات و ادوات بسيار كوچك كه خواصشان به خواص الكترونيكي اين قطعات وابسته است و خواص الكتريكي آنها احتمالاً متأثر از حركت تعداد معدودي الكترون در طي عملكرد قطعه مي‌باشد. اين ادوات، سريع‌تر از ادوات بزرگتر عمل مي‌كنند. مسأله قابل توجه اين است كه مي‌توان چنين ساختارهاي در ابعاد مولكولي را به كمك انتخاب مناسب مراحل واكنش‌هاي شيميايي توليد كرد. همچنين مي‌توان چنين ساختارهايي را از طريق دستكاري اتم‌ها روي سطح به وسيله ميكروسكوپ‌هاي نيروي اتمي بدست آورد.

Webopedia's definition of nanotechnology A field of science whose goal is to control individual atoms and molecules to create computer chips and other devices that are thousands of times smaller than current technologies permit. Current manufacturing processes use lithography to imprint circuits on semiconductor materials. While lithography has improved dramatically over the last two decades -- to the point where some manufacturing plants can produce circuits smaller than one micron (1,000 nanometers) -- it still deals with aggregates of millions of atoms. It is widely believed that lithography is quickly approaching its physical limits. To continue reducing the size of semiconductors, new technologies that juggle individual atoms will be necessary. This is the realm of nanotechnology.Although research in this field dates back to Richard P. Feynman's classic talk in 1959, the term nanotechnology was first coined by K. Eric Drexler in 1986 in the book Engines of Creation.In the popular press, the term nanotechnology is sometimes used to refer to any sub-micron process, including lithography. Because of this, many scientists are beginning to use the term molecular nanotechnology when talking about true nanotechnology at the molecular level.

شاخه‌اي از علوم كه هدف نهايي آن كنترل بر روي تك‌تك اتم‌ها و مولكول‌ها مي‌باشد تا بتوان به كمك آن تراشه‌هاي كامپيوتري و ساير ادواتي توليد كرد كه هزاران بار كوچكتر از ادوات فعلي باشند كه فناوري امروز امكان ساخت آنها را براي ما فراهم آورده است. در فناوري فعلي توليد مدارات نيمه هادي از روش ليتوگرافي براي ايجاد طرح مدار بر روي مواد نيمه هادي استفاده مي‌شود. پيشرفت شگرفي كه در ليتوگرافي طي 2 دهه اخير رخ داده است به ما اين امكان را مي‌دهد كه با بهره‌گيري از دستگاه‌هاي جديد بتوانيم مداراتي كوچكتر از 1 ميكرون (1000 نانومتر) را توليد كنيم. البته بايد توجه داشت كه اين مدارات هنوز از ميليون‌ها اتم تشكيل شده‌اند. بيشتر دانشمندان بر اين باور هستند كه ليتوگرافي به مرزهاي محدودكننده فيزيكي خود نزديك شده است. بنابر اين براي كوچكتر كردن اندازه نيمه‌هادي‌ها مي‌بايست از فناوري‌هاي جديدي كه مي‌توانند تك‌تك اتم‌ها را سازماندهي كنند، استفاده كرد و طبعاً چنين فناوري جزء محدوده فناوري نانو محسوب مي‌شود. اگر چه تحقيق در زمينه فناوري نانو به زماني باز مي‌گردد كه ريچاردپي فاينمن طي سخنراني كلاسيك خود در سال 1959 به اين فناوري اشاره كرد اما عبارت فناوري نانو اولين بار توسط كي‌اريك دركسلر در سال 1986 در كتابي از وي با عنوان موتورهاي آفرينش بسط داده شد. در مقالات و نوشته هاي عمومي واژه فناوري نانو گاهي به هر فرآيند كوچكتر از اندازه‌هاي ميكرون اطلاق مي‌گردد كه مي‌تواند فرآيند ليتوگرافي را نيز شامل شود. به خاطر همين بسياري از دانشمندان هنگامي كه مي‌خواهند درباره فناوري نانو به معني واقعي و علمي كلمه صحبت كنند از آن به عنوان فناوري نانومولكولي ياد مي‌كنند كه به معني فناوري نانو در ابعاد مولكولي مي‌باشد.

Whatisit.com definition: Nanotechnology, or, as it is sometimes called, molecular manufacturing, is a branch of engineering that deals with the design and manufacture of extremely small electronic circuits and mechanical devices built at the molecular level of matter. The Institute of Nanotechnology in the U.K. expresses it as "science and technology where dimensions and tolerances in the range of 0.1 nanometer (nm) to 100 nm play a critical role." Nanotechnology is often discussed together with micro-electromechanical systems (MEMS), a subject that usually includes nanotechnology but may also include technologies higher than the molecular level. (click the link for entire definition)

فناوري نانو كه گاه به آن فناوري ساخت مولكولي نيز گفته مي‌شود، شاخه‌اي از مهندسي است كه با طراحي و ساخت مدارات الكترونيكي و اداوات مكانيكي بسيار كوچك (در ابعاد مولكولي) سر و كار دارد. پژوهشگاه فناوري نانو انگلستان تعريف فناوري نانو را بدين گونه بيان مي‌كند: قلمروي از علم و فناوري كه به ابعاد و تلورانس‌هاي 1/0 تا 100 نانو مترمي‌پردازد در جايي كه اين ابعاد و يا تلورانس‌ها بتوانند نقش مهمي در خواص قطعه ايفاء كنند.
بحث فناوري نانو اغلب مشابه بحث سيستم‌هاي ميكرو مكانيكي- الكترونيكي مي‌باشد(MEMS) .
در واقع فناوري نانو زير مجموعه MEMS است و MEMS به فناوري‌هاي بزرگتر از ابعاد مولكولي (ابعاد نانو) نيز مي‌پردازد.

NNI definition
National Nanotechnology Initiative (nano.gov)

What is Nanotechnology?
While many definitions for nanotechnology exist, the NNI calls it "nanotechnology" only if it involves all of the following:

1. Research and technology development at the atomic, molecular or macromolecular levels, in the length scale of approximately 1 - 100 nanometer range.

2. Creating and using structures, devices and systems that have novel properties and functions because of their small and/or intermediate size.

3. Ability to control or manipulate on the atomic scale.

نانوتکنولوژي چيست ؟
در حالي که تعاريف زيادي براي فناوري نانو وجود دارد ، ‌‌NNI تعريفي را براي فناوري نانو ارائه مي دهد که در برگيرنده هر سه تعريف ذيل باشد.
1- توسعه فناوري و تحقيقات در سطوح اتمي ، مولکولي و يا ماکرومولکولي در مقياس اندازه اي 1 تا 100 نانومتر.
2 – خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سيستمهايي که به خاطر اندازه کوچک يا حد ميانه آنها، خواص و عملکرد نويني دارند .
3 – توانايي کنترل يا دستکاري در سطوح اتمي

+ نوشته شده در  پنجشنبه ششم اردیبهشت 1386ساعت 3:16  توسط فرزادافشاري  | 

فـرسايش بادی و وزش گرد وغبار مرسوم ، بر زمين هايی که مورد خاکورزی گندم زمستانه- آيش تابستانه ، در واشنگتن شرقی ايالات متحده ی آمريکا قرار دارند، باروری خاک را کاهش می دهند و می توانند با کيفـيت نا مطلوب هوا همکاری کنند.خاکورزی حفـاظتی در طول آيش، برای کاهش دادن فـرسايش و گرد و غبار شناخته شده است اما خاکورزی سنتی(CT) هنوز بر بيش از 80 درصد زمينهای اين منطقه به کار برده می شود. اين مقاله نتايج اقتصادی يک دوره ی 5 ساله (سالهای زراعی 1995 تا 1999 ) سيستم خاکورزی را که در منطقه ی ليند واشنگنتن پژوهش شده است گزارش می دهد. ميانگين بارش سالانه پايگاه 224 و خاک لومی سيلتی شانو ( سيلتی زبر، مخلوط شده، فـوق العاده فـعال، مرطوب Xeric Hapolcambids )است. سيستم های خاکورزی هستند: 1- خاکورزی سنتی(CT توضيح در روبرو)-2-حداقل خاکورزی (MT:کشت وعلفـ کشها)-3- حداقل خاکورزی تاخيری(DMT:علفـ کشها وکشت تاخيری). محصول دانه ای گندم در ميان اين سالها بين 79/1 تا 20/5 در هکتار برآورد شده است. اما بين محصول دانه ای سيستم های خاکورزی در هر سال يا هنگام تحليل ميان سالها اختلافـی وجود ندارد. سيستم خاکورزی ، به طور اقتصادی ، بر اساس برگشتی بازار نسبت به هزينه های کل توليد مشابه بودند، اما DMA از CT براساس برگشتی بازار نسبت به هزينه های متغير ، سود آوری کمتری داشت (البته اين سودآوری کمتر، چندان محسوس نبود).تحليل گران اقتصادی نشان می دهند که هيچ کمک مالی مورد نياز نمی باشد تا توليد کنندگان را برای تغيير از شيوه ی سنتی به شيوه ی آيش با شخم کمتر ترغيب کند، زيرا اين سيستم ها در مجموع سود آور هستند. چون هيچ طعمه و دليل اقتصادی بلند مدت و کوتاه مدتی برای تبديل کردن CT به MT ( که خاک را حفـظ می کند) وجود ندارد ، اين يک راه حل پيروزمندانه و موفـقيت آميز برای کشاورزان و محيط زيست می باشد.

متن اصلی مقاله

هنگامی که مساحت زمين تحت آيش تابستانه(بهاره) در آمريکا در طول سه دهه ی گذشته کاهش پيدا کرد، تناوب گندم-آيش زمستانه(پاييزه)، سيستم مسلط و عمده ی کاشت در مناطقی که بارندگی سالانه یکمتر از 350 ميليمتر  دارند، باقی ماند. در ايالت واشنگتن شرقی و مناطق شمال مرکزی ، آيش بهاره- گندم پاييزه ، سيستم مسلط و عمده ی کاشت بر تقريبا 2 ميليون هکتار می باشد. کشاورزان در گريت پلين شمالی به طور مشخص فـرسايش بادی را در زمين های آيش شده کاهش دادند با پذيرفـتن سيستم خاکورزی کمينه (MT) و تمرين سيستم های بدون خاکورزی و شواهد تازه ای کاهش مشابه را در فـرسايش بادی و تحمل در برابر گرد و غبار باد در پاسيفـيک نوثوست نشان می دهد.

مرکز اطلاعات خاکورزی حفـاظتی(CTIC) گزارش داد که کشاورزان در ايالات های گريت پلين غربی و پاسيفـيک روشهای MT و بدون خاکورزی را بر 34 درصد زمينهای زراعی بکار بردند. اگرچه در ايالت واشنگتن فـقط 26 درصد زمينهای زراعی در روش MT و بدون خاکورزی بودند. در واشنگتن شرقی- مرکزی که بارش سالانه معمولا بين 150 تا 300 ميلی متر است، حتی آيش MT کمياب است. برای مثال ، در حومه آدامز قلب منطقه گندم- آيش واشنگتن ، خاکورزی سنتی هنوز بر 88 درصد زمينهای زراعی بکار برده می شود.

بيشترين مطالعات اخير اقتصادی روشهای بدون خاکورزی و MT در سيستم گندم- آيش به منطقه ی گريت پلين آمريکا و پريريس کانادا مربوط می شود. بازنگری اين کار نشان داده است که سودبخشی مرتبط به اين سيستم های خاکورزی در مناطق نسبتا کم آب، با تغيير موقعيت تغيير کرده است، اگرچه ، کاهش خاکورزی عمدتا برگشتی خالص را افـزايش می دهد وقتی شدت کشت زراعتی هم افـزايش يابد. وقتی پيشنهاد اين سيستم ها برای خاک و هوا مفـيد تشخيص داده شدند، برخی پژوهشگران گزارش دادند که برای روش بدون خاکورزی هزينه توليد بالاتر است. اسميت و همکارانش گزارش دادند که حضور غير قابل کنترل علفـهای هرز در روش بدون خاکورزی در مناطق نسبتاکم آب می تواند به طور عمده هزينه ی علفـ کشی و توليد کل را با ببرد. اگرچه پژوهش های اخير کشاورزانی که روش بدون خاکورزی را در يک منطقه نسبتا کم آب واشنگنتن شرقی آزمايش کرده اند، آشکار می کند که هزينه ی توليد آنها برای کشت هايی که بذرپاشی آنها در بهار انجام می شود کمتر از روش CT بوده است. خاکورزی سنتی که در طول آيش به کار برده می شود شديد است و اغلب خاک را نسبت به فـرسايش آسيب پذير می کند.کمبود پس مانده های گياهی،کلوخه و زبر خاک بر سطح خاک می تواند يک تهديد فـرسايش بادی خطرناک را بوجود آورد و مطرح سازد. سيستم خاکورزی حفـاظتی در پاسيفـيک نوثوست عموما ابزار بدون برگردان را به کار گرفـت مانند تيغه پهن V شکل برای خاکورزی مقدماتی بهاره ، به همراه استفـاده از علفـ کشها بجای يک يا دو عمليات خاکورزی. اين کار مقادير بيشتری پس مانده های سطحی و زبری خاک را در طول آيش در مقايسه با روش CT حفـظ می کند. لی خبر داد که ذرات گرد وغبار معلق که 10 ميکرو متر (PM-10) و کوچکتر بودند در اسپوکان ايالت WA  به 31 تا 54 درصد کاهش خواهند يافـت، اگر خاکورزی حفـاظتی يا روش بدون خاکورزی جايگزين آيش بهاره سنتی شود.

هر دو منطقه ی اسپوکان و تری سيتيز اوربان در مواجهه با استانداردهای دولتی کيفـيت هوا برای PM-10 در چندين مورد رد شدند. يکی از اين موارد، در طول يک توفـان غبار (شن) بزرگ در 25 سپتامبر 1999 بود، وقتی که PM-10 به 405 ميکرو گرم رسيد که تقريبا سه برابر استاندار مجاز ملی 150 می باشد. در آن روز، در تصادفـ چند اتومبيل در نزديک پندلتون هفـت سرنشين کشته و22 نفـر مجروح شدند. بله ، تخلفـ از فـرمان استاندارد های دولتی کيفـيت هوا، که نمايندگان کيفـيت هوا طرحها را گسترش می دهند تا اين مشکل را حل کنند.

چرا بيشتر کشاورزان گندم- آيش در پاسيفـيک نوثوست درون مرزی خاکورزی حفـاظتی را کار نمی برند؟ برخی کشاورزان ميزان دانه آب ناکافـی برای استقرار موقعيت گندم پاييزه ، مشکلات در کنترل دم روباهی کلاهی (bromus tecnicum ) و ديگر علفـهای هرز ، به علاوه ی شيارباز کن دانه به علت پس مانده بيش از حد را دليل اين موضوع می آورند.

همچنين مواردی درباره ی خطر سرمايه گذاری در ابزار های خاکورزی حفـاظتی نمايان و آشکار می شود تا برای برخی کشاورزان واشنگتن شرقی زمينه ی بی ميلی شود وآنها سيستم های آيش خاکورزی حفـاظتی را قبول نکنند اين مقاله عملکرد محصول دانه ای و سودبخشی روش خاکورزی کمينه (حداقل خاکورزی:MT ) و روش خاکورزی کمينه ی تاخيری (حداقل خاکورزی تاخيری :DMT) را در مقايسه با خاکورزی سنتی (CT) گزارش می دهد( برای کشت گندم آيش در واشنگتن شرقی نسبتا کم آب).

وسايل و روشهای آزمايش

آزمايش سيستم خاکورزی تناوب گندم- آيش از آگوست 1993 تا جولای 1999 در ايستگاه پژوهشی آيشی دانشگاه ايالت واشنگتن در ليند واشنگتن انجام شد. اگرچه اولين عمليات آيش در سال 1993 رخ داد ، اما پژوهش به مانند يک تحقيق 5 ساله توليد گندم انجام شد که از 1995 تا 1999 طول کشيد(جدول 1) خاک لومی سيلتی شانو بيشتر از 2 متر عمق با شيب کمتر از 2 درصد داشت. اين طرح آزمايشی يک بلوک کامل تصادفـی از سه سيستم خاکورزی بود که چهار دفـعه تکرار شد. قطعات مستقل 46×18 متر بودند ، که اجازه می داد تا تجهيزات کشاورزی در حد و اندازه ی صنعتی و تجاری استفـاده شود . بخشهای نزديک به هم وهم جوار زمين استفـاده شدند برای اينکه بتوانيم داده ها را از هر  دو بخش محصول و آيش پژوهش در هر سال جمع آوری کنيم .سه سيستم مديريتی خاکورزی عبارت بودند از:

ا- خاکورزی سنتی (CT ) :تکرار و زمان بندی استاندار عمليات خاکورزی و استفـاده از ابزار های معمول مورد استفـاده کشاورزان

2-  خاکورزی حفـاظتی (MT): تکرار و زمان بندی استاندارد عمليات خاکورزی ، علفـ کش ها به جای خاکورزی جايگزين شدند و يک خيش V شکل ، بدون آنکه خاک را برگرداند با چنگک غلتان همراهش برای خاکورزی مقدماتی بهاره استفـاده شد.

3- خاکورزی خفـاظتی تاخيری (DMT): شبيه به روش MT ، بجز خاکورزی مقدماتی بهاره با خيش V شکل که دست کم تا اواسط ماه مه به تاخير انداخته شد. سيستم DMT شامل تحقيق شده است تا تاثيرش بر نگه داری رطوبت خاک ،  کنترل فـرسايش بادی و به علاوه ، امکان پذير و عملی بودن اقتصادی آن ، آزمايش و بررسی شود.يک فـهرست کامل عمليات و زمان بندی کشت برای هر سيستم خاکورزی در سراسر پژوهش در جدول 1 ديده می شود. توصيفـ جزئی خاکورزی و ديگر عمليات کاشت برای همه سيستم های خاکورزی در شيلينگر(2001) گزارش شده اند.

تحليل اقتصادی

روشهای استاندارد بودجه بندی فـعاليت ها (سرمايه گذاری ها) به کار گرفـته شدند تا متوسط هزينه های ثابت و متغير توليدات را برای هر سيستم خاکورزی تخمين بزنند. هزينه های ثابت شامل استهلاک ، بهره، مالياتها، مسکن(تهيه جا) و بيمه بر دستگاهها و يک هزينه ی سرجمع کشت هستند. هزينه های زمين براساس قانون محلی دوسوم مستاجر و يک سوم موجر از محصول سهم می برند می باشد که با بازده سالانه سالانه تغيير می کند. هزينه های متغير شامل بذر ، کود ، علفـ کش ، بيمه آتش سوزی و تگرگ ، سوخت ، تعميرات و نيروی کار می باشد. هزينه های توليد برای هر سيستم خاکورزی براساس ترتيب حقيقی عمليات که در آزمايش انجام شده است می باشد( جدول 1) اما دستگاههای مخصوص مقياس کشت در منطقه را مورد فـرض قرار داديم. خيش V شکل تيغه پهن تنها ابزار اضافـی ای بود که برای تغيير از سيستم CT  به MT  يا DMT مورد نياز بود. ميزان کود ، علفـ کش و بذر آن مقاديری هستند که در آزمايش ليند استفـاده شدند(جدول 1). ميزان محصولات دانه ای ، ميانگين سالهای 1995 تا 1999 هستند که از اين آزمايش بدست آمده اند (جدول 2) . همه ی مقدار های هزينه و سود برای هر هکتار تناوبی جمع آوری شدند. برای مثال ، هزينه ها و سود های آيش گندم پاييزه- آيش بهاره برای نيم هکتار گندم پاييزه و نيم هکتار آيش محاسبه شدند. اين گونه محاسبه به درستی ميانگين بازده هر هکتار در هر سال را برای يک کشاورز که نصفـ زمين را در آيش و نصفـ ديگر را در کشت گندم پاييزه قرار داده است، توصيفـ می کند. برای تحليل گران اقتصادی ، فـرض می شود کشاورزان در اين منطقه از هزينه ی دوباره ی کاشت محصول گندم پاييزه شان برای گندم بهاره در يک سال از پنج سال کشت خسارت خواهند ديد که اين به علت جوانه نزدن گندم پاييزه به اندازه کافـی يا مرگ زمستانه می باشد. اين مورد در آزمايش ليند برای همه ی سيستم های خاکورزی به علت آب ناکافـی ناحيه کشت برای کشت گندم پاييزه در سپتامبر 1994 رخ داد.

قيمت گندمی که استفـاده شده ، تنی 02/144 دلار برای گندم سفـيد و نرم و تنی 3/187 دلار برای گندم بهاره سخت و قرمز ، معيار منطقه ای است برای تعيين قيمت فـروش و بازاريابی سالانه محصولات بدست آمده در منطقه پژوهش. يک تحليل حساسيت شامل نشان دادن تاثيرات محدوده ی مرزی توليدات و قيمت گندم می شود ، در ضمن شامل می شود قيمت های کمتر از تنی 110 دلار که در سالهای 1998و 1999 ديده شده است. برگشتی خالص بازار نسبت به هزينه توليد تعريفـ می شود.پرداختهای دولتی مربوط به کسری در آمد ( پرداخت های متحول کننده ، کامل کننده و قرضی) که در سال 1998 مهم و قابل توجه بودند در نظر گرفـته نشدند.افـزودن پرداختهای دولتی به تحقيق بر رتبه بندی سيستم های خاکورزی تاثيری نخواهد داشت چنانچه پرداختهای متحول کننده وکامل کننده ی تفـکيک شده در سيستم های خاکورزی تغيير نکند( يعنی بايد پرداختها برای همه خاکورزی ها مساوی باشد). هرچند ، صرفـ نظر از انتخاب خاکورزی ، اين پرداختها بر رای درباره ی پويايی اقتصادی تاثير خواهند گذاشت.

نتايج وبحث. محصولات ، پس مانده و ذخيره ی آب

محصول دانه ای گندم پاييزه از سال 1995 تا 1999 محدود بين 79/1 تا 20/5 تن در هکتار بود. اختلافـ آماری قابل توجهی در محصول دانه ای ميان سيستم های خاکورزی در هر سال يا در ميانگين 5 سال وجود ندارد(جدول 2) . در صورتی که آمار قابل توجهی نيست اما در هر سال محصول MT متجاوز يا مساوی محصول CT است. پس مانده های بجا مانده بر سطح خاک در پايان دوره ی آيش mo-13 به طور ميانگين برابر 770 ، 1390 و 1440 کيلو گرم بر هکتار برای CT ، MT و DMT می باشد. براساس برنامه ی کشاورزی دولتی در مورد حداقل مقدار پس مانده ی سطحی مورد نياز برای خاکهايی با فـرسايش زياد (390 کيلو گرم بر هکتار ) ، استفـاده از روش CT در

يک سال اين قانون را نقض کرد و مقدار پس مانده کمتر از 390 کيلو گرم بر هکتار شد. در ديگر سالها هم اين موضوع فـقط به صورت حدی رعايت شد. با در نظر گرفـتن اينکه در همه ی سالها در سيستم های MT و DMT مقدار پس مانده بيش از اندازه وجود داشت. در مجموع ، هر دو پارامتر حجم کلوخ و سطح ناهموار با مقايسهMT وDMT با  CTبررسی شد. به طور ميانگين در همه ی چرخه های آيش ، حجم آب خاک در عمق 0 تا 15 سانتی (منطقه ی حضور بذر) همچنين در تمام برش عمودی 180 سانتی خاک بوسيله سيستم های خاکورزی تحت تاثير قرار نگرفـت. بنابراين CT سود زراعی بيشتری از MT ،  DMT در اين آزمايش نداشت ، اما روش CT زيانهای کاملا مشخصی برای محيط دارد.

سود بخشی و تحليل حساسيت

متغير بودن برگشتی خالص بازار ، هزينه محصولات مختلفـ و هزينه توليد را در طول آزمايش 5 ساله بازتاب می کند. همچنان که در بالا گفـته شد ، در طول زمان و در ميان سيستم های خاکورزی بهای گندم برای آزمايش 5 ساله ثابت نگه داشته شد و برگشتی خالص بازار نسبت به هزينه های کل برای سه سيستم خاکورزی به طور آماری به ميزان قابل توجهی (5 درصد) متفـاوت نبود(جدول 3). با اندازه گيری برگشتی خالص نسبت به هزينه های متغير ، DMA از ديگر سيستم های خاکورزی در مقدار قابل توجه 05/0 سود آوری کمتری داشت. براساس ميانگين قيمت ها و محصولات ، برگشتی بازار هر سه سيستم خاکورزی کمتر از آن است که هزينه های کل را پوشش دهد و مقدار 27 تا 40 دلار را نمی تواند پاسخگو باشد. هزينه های کل شامل :1- دستمزد برای کارگر -2- هزينه زمين -3- استهلاک دستگاهها -4- هزينه ی بهره - 5- هزينه ی متغير های از دست رفـته می شوند. منفـی بودن برگشتی خالص بازار نسبت به هزينه های کل به طور روشن و واضح در توليد دانه ای عادی هستند ، وقتی پرداختهای دولتی شامل کار نشده باشد( پرداختهای دولتی شامل پژوهش نشده اما هزينه زمين به صورتی است که انگار پرداخت ها حساب شده است). اين دليل اهميت پرداختهای دولتی است که تبديل به سرمايه شده و ارزش زمين را بالا می برد ، متناسبا هزينه ها هم افـزايش می يابد. در نبود پرداختهای دولتی ، هزينه های زمين برای مالک کاهش خواهش يافـت و برگشتی بازار شايد با دقت بيشتری هزينه ها را پوشش دهد.

نتايج در جدول 3 براساس ميانگين قيمت ها و محصولات می باشد، هر چند قيمت های بازار و ميزان محصولات کشاورزی به طور گسترده نسبت به زمان متغيرند. برای مثال ، ميانگين قيمت 5 ساله در اين تحليل 02/144 دلار به ازای هر تن گندم سفـيد نرم ، استفـاده شد. اما قيمت گندم در منطقه تا تنی 18/88 و 22/110 در سالهای 1998 و 1999 به شدت سقوط کرد. به طور مشابه محصول گندم ديم در اين منطقه اساسا از سالی به سال ديگر متغير است ، به طوری که در جدول 2 نشان داده شده است. برای توضيح دادن تاثير اختلافـ قيمت و محصول دانه ای مختلفـ بر برگشتی خالص بازار ، جدول 4 ميزان حساسيت برگشتی خالص را برای ترکيب های قيمت و محصول دانه ای مختلفـ در روشهای CT ، MT و DMT نشان می دهد. نتايج ميزان حساسيت برای MT رقابتی سيستم خاکورزی ، برای توضيح دادن تاثيرات تغيير پذيری قيمت و محصول اينجا مطرح می شود. اگر ميانگين گندم MT ، 03/4 تن در هکتار باشد و قيمت 96/146 دلار برای هر تن دريافـت می شود ، برگشتی بازار نسبت به هزينه های کل مساوی 83/9 دلار می شود. قيمت های 59/128 دلار پايين تر به ازای هر تن ، برای همه ی محصولات 37/4 تن بر هکتار و کمتر. وجود ضرر و زيان را قبل از پرداخت دولتی نشان می دهد(جدول 4) . مقدار ميانگين محصولات دانه ای سالهای 1996 تا 1999 آزمايش ، برای سيستم MT که 89/3 تن بر هکتار است ر به گونه ای می توان محاسبه کرد که يک قيمت 19/147 دلار برای هر تن داشته باشيم تا هزينه کل 29/286 دلاری در هر هکتار تناوبی را پوشش دهد. جدول 4 نشان می دهد که اگر محصول دانه ای برای MT تا زير 03/3 تن در هکتار سقوط کند ، چنانچه در سال 1999 رخ داده (جدول 2) کشاورز برای پرداخت هزينه های کل از محل فـروش بازار درمانده خواهد شد ، حتی اگر قيمت گندم در بالاترين ميزان خود يعنی 70/183 دلار برای هر تن باشد.

نتيجه گيری

نتيجه گيری از اين پژوهش 5 ساله اختلافـ آماری در مقدار محصول سيستم های آيش CT ، MT و DMT را نشان نمی دهد.سه سيستم خاکورزی از نظر اقتصادی معادل هستند که براساس برگشتی بازار نسبت به هزينه ی توليد می باشد. سيستم کاهش خاکورزی بوسيله ی کنترل فـرسايش باد، توليدات بيشتر در آينده را وعده می دهد. از اين گذشته سيستم های کاهش خاکورزی خطر تکذيب پرداختهای دولتی را کاهش می دهد ، بخاطر اينکه حتی بيشتر از آنچه دولت خواسته پس مانده ی سطحی باقی می گذارد. تحليل گران اقتصادی نشان می دهند که هيچ کمک مالی يا حتی کمترين کمک مالی مورد نياز نمی باشد تا توليد کننده ها را برای تغيير از شيوه ی سنتی به شيوه ی آيش با شخم کمتر ترغيب بکند، چرا که اين سيستمها در مجموع سود آور هستند. اين موضوع به ويژه برای سيستم MT صادق است که سودبخشی آن به طور آماری برای هر دو برگشتی بازار نسبت به هزينه های متغير وکل با CT برابر است. چون يک طعمه و دليل «اقتصادی» کوتاه مدت يا بلند مدت قابل توجه برای تبديل به سيستم آيشMT که محافـظ خاک است ، وجود ندارد ، اين نشان می دهد بهترين تمرين مديريت کشاورزی را برای کشاورزان و هم ساکنان شهری که در مسير وزش باد قرار گرفـته اند.

 

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه ششم اردیبهشت 1386ساعت 3:10  توسط فرزادافشاري  | 

چكيده: در مقالة حاضر، طرحي ارائه شده است كه شوري خاك را در مزارعِ تحت آبياري تخمين زده و راهكارهاي مديريتي ارائه مي‌دهد. اين تحقيق بر اساس بررسي مدلهاي آبياري منطقة Manicoba (= منطقه اي واقع در شمال شرقي برزيل) انجام شده است. در اين منطقه علت اصلي شوري خاك، بالا آمدن آبهاي زير سطحي مي‌باشد. در اين طرح آب و ميزان املاح خاكهاي سطحي محاسبه مي‌شوند. آزمون بر روي كرت‌هاي بدون كشت و همچنين منطقة ريشة درختان انبه(9/0 متري زمين) انجام گرفت. بررسي اثر سيستمهاي مديريتي بر روي املاح خاك، در تغيير و اصلاح آبياريهاي پي در پي و تبديل آنها به سيستمهاي مؤثرتر مفيد خواهد بود. * * * مقدمه: در دشت نيمه خشك sao Francisco (منطقه‌اي واقع در شمال‌شرقي برزيل[شكل1])تبخير و تعرق مرجع علوفه بيشتر از بارشهاي ساليانه بوده[جدول1] و جهت آبياري اين منطقه از رودخانة sao Francisco استفاده مي‌شود. [آلن و همكاران1998] ميانگين هدايت الكتريكي آب اين منطقه بين dS/m05/0-11/0 بوده و خطر شورشدن خاك كم مي باشد. اعتقاد بر اين است كه آبياريهاي پي در پي در اين زمين باعث شستشوي مقادير مناسبي از املاح شده و آنها را از منطقة ريشه خارج مي‌سازد. با اينكه ميانگين راندمان آبياري 60% مي باشد ولي در اين منطقه به 25% كاهش يافته است. درختان ميوه‌هاي گرمسيري بخصوص انبه ازعمده محصولاتي هستند كه در اين منطقه آبياري مي‌شوند. با اينكه كيفيت آب خوب است، ولي در اكثر سيستم‌هاي آبياري بعد از10-20 سال مشكل شوري خاك روي مي‌دهد. بررسي اين موضوع را موسسة EMBRAPA [موسسه تحقيقات كشاورزي برزيل] در سال‌هاي 2000-2001 به عهده گرفت تا: [1] با بررسي مشكل، [2] علت اصلي و دقيق آن را تشخيص داده و [3] با ارائة طرح و [4] ارائة راهكارهاي مديريتي، طرح آبياري‌هاي پايدار را ارائه دهد. اين تحقيق در منطقه‌اي به وسعت 4500 هكتار از اراضي Manicoba [در9درجه و 24دقيقة جنوبي -40درجه و 26دقيقة غربي- شكل1] اجرا شد كه در اين منطقه اكثر درختان توسط سيستم آبياري شياري(جوي-پشته‌اي) آبياري مي‌شدند. اين منطقه در امتداد رودخانة sao Francisco و در 40 كيلومتري دو دهكدة مجاور petrolina , Juazeiro قرار دارد. در اين سيستم كشاورزان بخاطر شورشدگي خاك، 10-13% از كل منطقة آبياري را رها كرده بودند. مطالعات نشان داده‌اند كه آبهاي سطحي در عمق متوسط 3/1متري زمين و در بالاي لايه‌هاي غير قابل نفوذ3متري(كه عمدتاً از گرانيت تشكيل شده اند) قرار گرفته اند.[شكل2] در دورة پليستوسن زمين شناسي [Pleistocene] اين لايه تكامل نيافته بود و سيستم زه‌كشي‌هاي ناقصي داشت كه بواسطة آن حوضچه‌هاي متناوب متعددي در اين لايه تشكيل شده‌اند. در روي اين لاية غيرتراوا، يك پوشش شني و لومي وجود دارد كه در دوران Holocene بوجود آمده است. اين لايه بخش ريشة گياهان را نيز در بر مي‌گيرد. در بيشتر بخشهاي اين سيستم آب به مناطق پائينتر نفوذ كرده و در حوضچه‌هايي متمركز و تغليظ شده است كه نتيجتاً شوري آب را در آن مناطق سبب شده است[شكل2](dS/m 3/10كه از 1/5 الي 6/22 متغيير بوده و انحراف استاندارد آن 54/6 مي‌باشد). در عوض، بواسطة آبياريها و رسوبهاي پي در پيِ آب سطحي، ميانگين املاح آن به dS/m 60/0 كاهش يافته است (از 2/0 تا 3/2 متغيير بوده و انحراف استاندارد آن dS/m 58/0 مي‌باشد). حركت‌هاي روبه‌بالاي آب و املاح محلول در آن باعث مي‌شوند كه خاك‌هاي سطحي را به شدت متأثر كرده و منطقة ريشه را شور كنند. مطالعة حاضر اين نتيجه را ارائه كرده و گزارش شده است كه عصارة اشباع آبهاي زير زميني اختلاف زيادي با آب آبياري دارد. اين موضوع در نمودار شكل 3 نشان داده شده است. در اين مطالعه شوري خاك بر اساس هدايت الكتريكي عصارة اشباع(EC) آن بيان شده است. EC به صورت زير تعريف مي‌شود: هدايت الكتريكي املاح محلول در آبِ خاك ، كه بعد از افزودن مقدار معيني آب مقطر به آن و رسيدن به درجة اشباع معين مي‌گردد. شوري خاك(EC) در بيشتر بخشهاي سيستم و در حدود 75% از مزارع تحت آبياري اندازه‌گيري شد. اين آمار بين سالهاي 1975-2001 گرفته شده و بين dS/m 4/0-1 بودند كه ميانگين آنها dS/m 46/0 گزارش شده است. حد مجاز يا آستانة تحمل گياهان حساسdS/m 2-4 مي‌باشد كه مقادير سنجيده شده كمتر از اين مقدار بودند و تنها تعداد اندكي از مزارعِ تحت كشت، ECي بالاي dS/m 2 داشتند. در برخي مناطق از مزرعه آبهاي سطحي شور بالا آمده و شوري نسبتاً شديدي در خاك ايجاد كرده بودند، بطوريكه كرتها را غيرقابل كشت شدند. هدايت الكتريكي عصارة اشباع خاكها در 13 كرت رها شده و در اعماق متفاوت مورد بررسي قرار گرفتند. ميانگين شوري آنها در عمق 15/0متري، dS/m 1/22 بوده (كه با انحراف استاندارد dS/m 7 از 13 تا dS/m 36 متغيير بوده) و در عمق 45/0متري، dS/m 7/10( با انحراف استانداردdS/m 2/3) و در عمق 8/0متري، dS/m 3/7( با انحراف استاندارد dS/m 6/2) گزارش شده است. *** طبق رده‌بندي Abrol (و همكارانش)[1998] اين مقادير نشان مي دهند كه خاكهاي عمق 8/0متري شور و خاكهاي سطحي‌تر بسيار شور مي‌باشند. بطوريكه تنها تعدادي محدودي از گياهان مقاوم به نمك مي‌توانند در اين شرايط زنده بمانند. در اين مطالعه هنگاميكه جريان آب رو به بالا مورد بررسي قرار مي گرفت طرحي جهت تخمين شوري آب ارائه گرديد. در اين طرح ميزان آب و املاح خاك سطحي ركوردگيري مي‌شدند. ركوردگيري شامل سه مرحلة اصلي بود: 1-تخمين حركت آب به سمت بالا 2-تخمين ميزان آب خاك 3-تخمين ميزان املاح خاك اين طرح در شكل 2 نشان داده شده است. ميزان املاح در بخش ريشة گياه(در كرت‌هاي كاشته شده) و يا در بخشهاي سطحي خاك(در كرت‌هاي رها شده)، قبل و بعد از سيلاب مورد ارزيابي قرار گرفتند. داده‌هاي بدست آمده را مورد بررسي قرار داده و با فرموله كردن آنها اثر سيستم‌هاي مديريت آب مزرعه را نشان دادند. از آنجائيكه اين آزمون بر روي درختان انبه انجام گرفته بود نتايج را براي اين گياه به ثبت رساندند. *** مواد و روش‌ها: خصوصيات باغهاي انبه: سيستم آبياري اين درختان به گونه اي بود كه كرت‌ها به فاصلة 5-8 متري كاشته شده و درختان 85% سطح باغ را پوشانده بودند. ميانگين تبخير و تعرق گياه در شرايط بهينه (ET) بر اساس 10 روز و ضريب خود گياه(Kc) نيز براي باغ مورد نظر 8/0 برآورد شده بود. درختان انبه ريشه‌هاي عمودي داشته و سيستم پخش ريشه در آنها خوب است. در باغهايي كه آبياري مي‌شوند، ريشه‌هاي جاذب آب تا عمق 2/1 متري قرار گرفته‌اند. بطوريكه 65% از ريشه‌هاي جاذب آب، در محدودة عمق 6/0 متري متمركز شده اند. از اينرو بررسي جريانات سيلابها و شوري آب، در عمق موثر، يعني محدودة 9/0متري مورد مطالعه قرار مي‌گيرد. پخش ريشه‌ها طوري است كه 50% از جذب آب در 15% فوقاني بخش ريشه‌ها انجام مي‌شود. مرحلة اول: تخمين حركت رو به بالاي آب: UPFLOW نرم‌افزاري است كه حركت رو به بالاي آب‌هاي سطحي را در مدت زمان مشخص و در شرايط مختلف سنجيده و برآورد مي‌كند. داده‌هاي زير به كمك نرم‌افزار مورد بررسي قرار گرفته و نتايج ارائه مي‌شوند: داده‌هاي مربوط به قطر و ساختار پروفيل خاك، نياز تبخير و تعرقي گياه در مدت زمان معين، ميانگين رطوبت خاك، ميانگين آب موجود در خاك‌هاي سطحي(تا عمق3/0 متري) يا منطقة ريشه(در صورت كاشت)و ... با در نظر گرفتن شرايط و به كمك نرم‌افزار مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرند. به كمك اين نرم‌افزار مي‌توان ميزان بالاروي آب و شورشدگي منطقة ريشه(در مناطق تحت كشت) يا سطح خاك(در مناطق بدون كشت يا رها شده) را پيش‌بيني كرده و منحني آن را رسم نمود. مرحلة دوم: موازنة ميزان رطوبت خاك: BUDGET نرم‌افزاري است كه جهت بالانس رطوبت خاك بكار گرفته شده است. اين برنامه حاصل اختلاط چندين طرح بوده و ميزان حركت رو به بالاي آب و جذب ريشه‌اي را مورد بررسي قرار مي‌دهد. در اين برنامه موارد كلي سيستم از قبيل ميزان رواناب، فيلتراسيون خاك، تراوايي خاك، ميزان فليتراسيون در اعماق و همچنين ميزان تبخير و تعرق گياه مورد بررسي قرار مي‌گيرند. اين برنامه با زمان مشخصي كار كرده و ميزان رطوبت خاك بر اساس شرايط روزانه بالانس مي‌شود. به كمك BUDGET رطوبت خاك در سطح خاك (در كرت‌هاي كاشته نشده) و در منطقة ريشه(در مناطق كاشته شده) ارزيابي شده و موارد زير مورد بررسي قرار مي‌گيرند: 1- ميانگين تبخير و تعرق 10 روز مرجع و بارشهاي روزانه براي سالهاي خشك و پرباران. 2-مشخصات و صفات اختصاصي لايه‌هاي مختلف خاك (كه در اين آزمايش: در اعماق سطحي و 3/0متري شن لومي تا لوم شني بوده و در خاك‌هاي زيرسطحي شني رس-لوم بوده و لايه‌هاي غيرقابل نفوذ نيز در اعماق 3 متري قرار گرفته بودند). 3-صفات اختصاصي درختان انبه در باغ 4- عمق آبهاي سطحي كه در نتيجة حركت رو به بالاي روانابها ايجاد شده و توسط UPFLOW تخمين زده شده‌اند. در مورد الگوي آبياري درختان انبه مي توان گفت كه طرح اصلي توسط فاصله و عمق آبياري مشخص مي‌شود كه با توجه به فصول مختلف مي‌تواند متفاوت باشد. به كمك برنامة UPFLOW ميتوان ميزان بالاروي آبهاي سطحي را برآورد كرده(داده‌هاي ورودي براي برنامة BUDGET) و سپس با برنامة BUDGET اثر آن و كاهش ميزان تبخير و تعرق را تخمين زد. جريان آبهاي سطحي رو به بالا تنها زماني مطرح مي‌شود كه آب زمين از مقدار«ظرفيت مزرعه‌اي»[field capacity] كمتر بوده و يا پروفيل خاك زه‌كشي نشده باشد. تعداد روزهاي آزمون وابسته به الگوي آبياري و شرايط محيطي مي‌باشد. در مورد زمينهاي كشت نشده مي‌توان گفت كه نسبت به زمين‌هاي آبياري شده، مدت زمان بيشتري طول مي‌كشد تا آبهاي سطحي به طرف بالا رواناب شوند. به همين ترتيب در سالهاي پرباران نيز سرعت اين سيلاب بيشتر بوده و در مدت زمان كمتري آب به طرف بالا جريان مي‌يابد. UPFLOW و BUDGET بسته‌هاي نرم‌افزاري هستند كه بطور رايگان قابل دسترسي‌اند. ديسك راه‌انداز و راهنماي اين نرم‌افزار را مي‌توان از سايت: http://www.iupware.be دانلود نمود. پس از انتخاب(دابل كليك) و نصب برنامه‌ها، هر دو برنامه مجموعاً كمتر از Mb2 فضا اشغال خواهند كرد. مرحلة سوم: بالانس ميزان املاح: ميزان املاح خاك توسط بررسي كيفيت(dS/m) و كميت(mm/year) آب تجمع يافته يا جذب شده توسط ريشه‌ها برآورد مي‌شود. در محاسبات dS/m1 را برابر mg/lit640 نمك محلول احتساب مي‌كنند. نفوذ نمك به ناحية ريشه بواسطة مورد 1-آب آبياري 2-روانآبهاي رو به بالا 3-كوددهي صورت مي‌گيرد. مقدار نمكي كه توسط آب آبياري وارد خاك مي‌شود را مي توان توسط بررسي مقدار بارندگي يا آبياري سالانه و همچنين هدايت الكتريكي خاك برآورد كرد. مقدار نمكي را كه توسط جريانهاي روبه‌بالا به خاك تحميل مي‌شود را نيز مي‌توان توسط بررسي هدايت الكتريكي آن و بررسي مقدار آب‌هاي وارد شده از اعماق به بالا سنجيد. جهت جلوگيري از خسارات ناشي از كوددهي، بايستي متصديان امر توسط توليد كنندگان سموم توجيه شده و تا 5 سال از عوارض سم يا كود اطلاع رساني نمايند. با وجود همة اين اقدامات بعضي از سموم و كودها بصورت نامحلول باقي مانده و در مواقع آب دهي زياد و يا باران‌ها توسط آب تمركز مي‌يابند. بايستي املاح خاك بطور پيوسته سنجيده شده و از استفادة بي‌مورد كود و يا در زمان‌هاي شوري خاك امتناع نمود. گاهي مي‌توان از روي كودهاي نامحلول موجود در خاك ميزان شوري آن را تخمين زد. تا رسيدن به موازنه و تعادل املاح خاك، بايستي اقدامات نمك‌زدايي را ادامه داد. نمك‌هاي محلولي كه در ناحية ريشه‌اي تجمع يافته‌اند را بايستي توسط زه‌كشي از اين ناحيه خارج كرد. بررسي سالانة املاح خاك در ناحية ريشه و همچنين بررسي املاح و هدايت الكتريكي آب‌هاي زه‌كشي شده ما را در تنظيم املاح ياري خواهد كرد. با بررسي آبهاي زه‌كشي شده و محاسبة هدايت الكتريكي پروفيل خاك در حالت « ظرفيت مزرعه‌اي »(EC)نمك وشوري خاك در بخش ريشه محاسبه و تخمين زده مي‌شود. هدايت الكتريكي عصارة اشباع خاك توسط ضرب EC در فاكتور نسبت آب مزرعه‌اي بدست مي‌آيد. (نسبت آب مزرعه در شرايط زه‌كشي شده برابر است با: θFC=0.2854 m3 m-3 و براي خاك اشباع (مقدار آب مورد نياز براي به حركت در آوردن عصارة اشباع خاك): θSAT=0.3845 m3 m-3 و براي پروفيل‌هاي خاك اين فاكتور برابر7422/0 مي باشد.(يعني EC برابر 7422/0 است). نتايج: ورود جريانات آب از اعماق به سمت بالا و نفوذ به منطقة ريشه(در مناطق تحت كشت انبه) يا سطح خاك(در مناطق كشت نشده) توسط نرم‌افزار UPFLOW تخمين شده و نتايج به شكل شماتيك در شكل 4 آورده شده‌اند. براي مثال در عمق 3/1 متري نفوذ آب‌هاي سطحي به منطقة ريشة درختان انبه mm/day 9/0 بوده ولي در مناطق بدون كشت فقط mm/day 2/0 مي‌باشد. ميانگين جريانات آبي و سيلابهاي سالانه كه در ناحية ريشة درختان انبه و سطح خاك(در مناطق كشت نشده) بوده‌اند نيز توسط برنامة BUDGET تخمين زده شده و نتايج به صورت نموداري در شكل 5 ارائه شده‌اند. داده‌هاي شكل 5 نتايج حقيقي آزمون بوده و موازنة آب را در الگوهاي حقيقي آبياري نشان مي‌دهد. گرچه بيشتر آبهاي وارد شده به سطح از ناحية كم‌عمق مي‌باشند، تحقيقات نشان داده‌اند كه كشاورزان نبايستي تنها با توجه به شرايط اين بخش الگوي آبياري خود را تنظيم كنند. پس از اين آزمون بعدها پيزومتر(فشار سنج آب) نيز به كمك كشاورزان آمده و به كمك آن الگوهاي آبياري خود را اصلاح نمودند. در تمام موارد سعي بر اين است كه با ارائة الگوي آبياري مناسب از استرس بر روي گياه كاسته شود. بر طبق محاسبات جريانهاي روبه‌بالاي آب در منطقة ريشة درختان انبه در طي 150-190 روز در سال انجام مي‌گرفت. در حاليكه در مناطق كشت نشده اين جريانات 245 روز در سالهاي پرباران و 330 روز در سالهاي خشك به طول مي‌انجاميد. در شكل 6 ميانگين هدايت الكتريكي و بالانس املاح خاك در سيستم‌هاي آبياري ارائه شده‌اند. ميزان املاحي كه سالانه به منطقة ريشه وارد مي‌شوند و همچنين مقدار زه‌كشي اين مناطق در تخمين EC مؤثرند كه در شكل 6 نشان داده شده‌اند. درجه بندي و ارزيابي طرح: بالانس املاح بدون در نظر گرفتن نقش سموم وكودها، براي آبهاي سطحي 3/1 متري dS/m6/0 بوده و در الگوهاي آبياري حقيقي، بطور ميانگين dS/m 41/0 مي‌باشد. با توجه به اختلاف داده‌ها(dS/m 46/0) مي‌توان نتيجه گرفت كه mg32 كود، در هر ليتر محلولِ خاك بصورت محلول موجود است. از اينرو مقدار املاح محلول وابسته به مقدار آب موجود در منطقة ريشه‌اي در حالت ظرفيت مزرعه‌اي مي‌باشد(60 تاmm 252، بسته به عمق خاك) كه با بيشتر شدن آبياري سالانه افزايش مي‌يابد(mm340). بطور كلي مي‌توان گفت كه 20% از كل كود يا سم بطور محلول در آب خاك باقي مي‌ماند. هنگاميكه تنها بخش فوقاني 3/0متري و يا كل بخش ريشه‌اي (9/0متري) بررسي شوند، داده‌ها متغيير بوده و از 17 تا 25% متفاوت خواهند بود. گرچه اين مدل به عنوان شاخص بوده و ميانگيني از كل را ارائه مي‌دهد، ولي خطاي اين طرح در تعيين مقدار نمك وارد شده توسط آب بسياركم مي‌باشد. در واقع در محاسبة ECي عصارة اشباع خاك در شرايط بدون كود41/0 بوده و در شرايط كودهاي محلول dS/m 53/0 مي‌باشد. يعني مي‌توان نتيجه گرفت كه ابقاء كودها بصورت محلول در خاك اثر قابل توجهي بر روي شوري خاك ندارد. بر اساس گزارش كشور بلژيك، اتلاف كودها بطور ميانگين 10-20% مي‌باشد. همانطور كه قبلاً ذكر شد، ECي مناطق ريشه‌اي متاثر از آبهاي سطحي مي‌باشد(dS/m6/0=EC). در واقع با تقسيم عدد 46/0 به 7422/0 مقدار شوري آب زه‌كشي شده(dS/m62/0=EC)بدست مي‌آيد. كيفيت زه‌كشي اثر مهمي بر روي شوري داشته و مي‌تواند خاك را پيوسته به طرف پايين شستشو دهد. (همانطور كه در شكل 2 نشان داده شده است). در مورد مناطق كشت نشده نيز مي‌توان گفت كه علاوه بر عدم آبياري، كود نيز استفاده نمي‌شود. همانطور كه در شكل 4 نشان داده شده است، در عمق 3/1 متري جريان آب رو به بالا در خاكهاي كشت نشده، mm/day 2/0 مي‌باشد كه ورود نمك به اين بخش سالانه t/ha 8/3 مي‌باشد(در شرايطي كه بطورميانگين سالانه 288 روز جريان آب روبه بالا داريم). جهت نمك‌زدايي از اين خاك بايستي همين مقدار نمك را توسط زه‌كشي از اين خاك خارج كنيم كه تنها توسط 0.48(103)m3ha-1year-1 مي تواند انجام گيرد[شكل6]. مقدار شوري سطح خاك نيز dS/m2/9 مي‌باشد كه بطور ميانگين EC آن نزديك به ECميانگينِ dS/m 4/13 مي باشد. پيش بيني(simulating): در شكل 7 ميانگين املاح خاك در ناحية ريشة درختان انبه بسته به الگوهاي آبياري و عمق آب، تخمين زده شده و ارائه شده‌اند. شوري خاك پيش‌بيني شده(EC) متغيير بوده و از dS/m 43/0 در عمق 5/1 متري آب تا dS/m50/0 در عمق 1 متري آب تغيير مي‌يابد. گرچه با كاهش عمق آبهاي سطحي(=نزديك به سطح) احتمال جريان آب رو به بالا بيشتر مي‌شود، ولي سطح نمك خاك بواسطة آبشويي نيز كاسته خواهد شد. از اينروست كه كشاورزان الگوي آبياري خود را تغيير نمي‌دهند كه منجر به كاهش ارتفاع آب تا 1 متر و افت كود تا 17% مي‌شود. در حاليكه در الگوهاي مناسب آبياري ارتفاع آب را مي‌توان به عمق 5/1 متري رسانده و اتلاف كود را به 13% كاهش داد. امروزه سيستم‌هاي آبياري تحت فشار مرسوم شدن‌اند و اعتقاد بر اين است كه تغيير سيستم آبياري به قطره اي و تحت فشار، مي‌تواند راندمان آبياري را بهبود بخشد. در شكل 7 شوري خاك در سيستم‌هاي مختلف آبياري نشان داده شده است. يكي از موثرترين موارد در شوري خاك، الگوي آبياري است. برخي از اين الگوها از ايجاد استرس بر روي گياه كاسته و كمترين هدرروي و نياز به زه‌كشي را دارند. تحت اين شرايط زه‌كشي محدود به فصول باراني شده و از mm25(در فصول خشك) تاmm 170(در فصول پرباران) متغيير مي‌باشد. اتلاف كود نيز تا 5/8% كاهش مي‌يابد. به عبارت ديگر، جريانات آب رو به بالا تا 300-340 روز در سال بطول مي‌انجامد. در نتيجه شوري خاك افزايش يافته و گياهان حساس به شوري متأثر شده(عمق آب در 5/1متري) و يا حتي كاشت آنها غيرممكن مي‌شود(عمق آب در 1متري).در سيستم‌هاي آبياري متوسط آمار حد واسط خوب و بد بوده و مقدار اتلاف كود تا 12% رسيده است. در اين نوع سيستمها نيز با آبشويي منطقة ريشه، املاح اين قسمت به زير حد آستانه رسيده‌اند. شوري خاك در بخش ريشه(EC) متغيير بوده و از dS/m 11/1 در عمق 5/1 متري آب تا dS/m 18/1 در عمق 1 متري آب تغيير مي‌كند. اطلاعات فوق در حالي بدست آمده‌اند كه ميانگين شوري آبهاي زميني برابر dS/m6/0 مي‌باشد. البته با آبياري‌هاي بيشتر و بسته به الگوي آبياري و همچنين زه‌كشي زمين EC اين آبها مي‌تواند بالا برود. از اينرو مقدار شوري مورد انتظار مي‌تواند از اعداد و ارقام شكل 7 نيز بيشتر شود. در صورت عدم وجود آبهاي سطحي و در شرايط آبياري پي درپي، شوري ناحية ريشه‌اي به dS/m 32/0 خواهد رسيد. در مورد آبياري‌هاي متوسط(=نه پي درپي و نه كم) كه راندمان آبياري نيز بالا باشد اين مقدار به dS/m 98/1 افزايش خواهد يافت. نتيجه: در اين مطالعه بدين نتيجه رسيديم كه حركت آب از سطحي زير زميني به سمت بالا، علت اصلي شور شدگي خاك‌ها مي‌باشد. بواسطة اين جريان، نمك‌هاي محلول در آب توسط جريان آب به منطقة ريشة گياهان نفوذ مي‌كنند. نصب زه‌كش‌هاي زير سطحي يكي از مهمترين و مؤثرترين راه‌حل‌ها جهت كنترل اين جريان مي‌باشد. همچنين مطالعات نشان دادند كه با اصلاح روشهاي مديريت كوددهي مي‌توان ميزان افت كود و سم را كاهش داد ولي اين مقدار معني‌دار نخواهد بود. از اينرو مي‌توان دو راهكار مفيد جهت كنترل شوري خاك پيشنهاد داد: 1-شستشوي مناسب بخش ريشة گياه با آبياري‌هاي كافي 2-كاهش خروج آب از ناحية ريشه، كه منجر به كاهش عمق آبهاي زيرزميني خواهد شد. كشاورزاني كه مزارع را بصورت پي در پي آبياري مي‌كنند، منطقة ريشه‌اي را آبشويي مي‌كنند. لازم به ذكر است كه در حدود 10-20% از تمام سموم و حشره‌كشهايي كه بكار مي‌روند در آب محلول گشته و وارد بخش سطحي زير زميني مي‌شوند. كه اين پديده مي‌تواند موجب آلوده شدن آبهاي زيرسطحي و خسارت به زمين گردد. يك الگوي مناسب در آبياري، براي مثال آبياري باراني، مي‌تواند از اثر اين پديده كاسته و مانع از خسارت به مزرعه گردد. همنچنين اين الگوي آبياري مي‌تواند با كاهش شوري خاك، ميزان محصول را نيز افزايش دهد. البته تبديل به اين سيستم نياز به تغيير الگوهاي زمين و آبياري داشته و مشكلات خاص خود را دارد. بطور كلي مي‌توان گفت كه الگوي آبياري متعادل(=نه پي در پي و نه كاملا موثر) الگوي توصيه‌اي ماست. در اين سيستم‌ها ممكن است كه قدري نمك خاك بالا برود، ولي اعتقاد داريم كه در فصول پرباران، بارشهاي متوالي باعث كنترل شوري خاك و نگه داشتن آن در حد قابل قبول خواهند شد. در شرايطي نيز كه خشكسالهاي پي در پي وجود دارد مي‌توان با اصلاح الگوي آبياري و آبشويي خاك، به اصلاح آن پرداخت. هماهنگي الگوي آبياري براي كشاورزان امري ساده و مقدور بوده و مي‌توان با اصلاح آن به آبشويي و اصلاح خاك پرداخت.
+ نوشته شده در  سه شنبه چهارم اردیبهشت 1386ساعت 21:57  توسط فرزادافشاري  | 

Ridge-till is a management practice steadily gaining acceptance in Iowa. Its popularity is due largely to its soil and water conserving residue management plus yield potentials generally equal to or exceeding those of no-till (slot planting).

Ridge-till, a variation of till planting, uses a modified cultivator to build large row ridges at layby. These ridges, along with their overlying residue, are left undisturbed until planting time. The planter removes the top of the ridge, exposing a band of clean, moist soil for the new seedbed. No tillage is performed for seedbed preparation. Additional residue disturbance is limited to fertilizer and pesticide placement, and cultivation for inter-row weed control and ridge building.

Benefits

The primary benefits of ridge-till result from minimum disturbance of surface residue. Seedbed tillage is limited to removing ridge tops to expose a 7- to 14-inch strip of soil for planting. High surface residue levels reduce soil erosion from rain drop impact and help prevent surface crusting, resulting in increased moisture infiltration. Residue cover conserves soil moisture and provide a more favorable seedbed condition when ridge tops are removed.

The absence of primary tillage, when accompanied by measures to control soil compaction, helps to build soil structure. After repeated years of ridge tillage, increased soil structure and macropore formation (such as worm holes and root channels) increase water infiltration rates. Large row ridges on contours provide some additional surface storage for rainfall, also increasing infiltration.

On wet soils, high ridges promote seedbed drainage and exposed ridge tops increase soil warming. Clearing residue from the ridge top allows quicker warming of the soil by the sun and may reduce allelopathic (growth inhibiting) effects of heavy residue on early plant growth. Removing a thin layer of soil from the seedbed also may remove many weed seeds from the seedbed strip. While ridges are beneficial in terms of soil erosion control and increased infiltration, they make turning very difficult on end rows and point rows. Nonridged or seeded turn strips and headlands are highly recommended for ridge tilled fields.

Economics

Increases in planter and cultivator fixed cots generally are offset by decreases in fuel, labor, and tillage machinery costs, particularly if existing equipment can be modified. Potential crop yields depend upon cropping sequence and soil type. Studies indicate ridge-till yield potential generally are comparable to conventional tillage systems and equal to or better than no-till (slot planting) under similar conditions, particularly for poorly drained soils. Individual crop yields may vary due to weather conditions.


 

Planting

In addition to accurately placing the seed, ridge-till planters must remove the ridge tops an guide the planter units on the ridges. These additional functions can be accomplished with specially designed planters or add-on modifications to conventional planters.

Removing the ridge top usually is performed by a disk or sweep-type row cleaner, sometimes preceded by a leading coulter to cut the residue. The row cleaner is set to remove residue and a thin layer of dry soil to expose a clean, level ridge top approximately 7 to 14 inches wide. Disk-type row cleaners may utilize double disks in a "snowplow" configuration or a single horizontal disk operating like a round-nosed sweep.

Guidance must be provided for the planter to keep the row cleaners and planter units operating on top of the existing ridges. Inclined wheels or rollers that follow the ridges generally supply this guidance. They may be attached to each end of the planter frame or to each individual planting unit (see AE-3057, Conservation Tillage -- Planters for Ridge-till).

Fertilization

Fertilizer application for ridge-till systems may consist of broadcast, starter, split applications, or a combination of these. Placement of liquid or dry fertilizer generally is accomplished by using disk openers or a rolling coulter followed by a knife applicator. In some cases, split application of nitrogen may be applied during cultivation and covered with soil by the cultivator sweeps to reduce nitrogen loss. Anhydrous ammonia application may be limited by the desire for minimum residue disturbance (see AE-3054, Conservation Tillage--Fertility Practices and Equipment for No-till and Ridge-till).

Weed Control

Weed control in ridge-till systems generally involves a combination of herbicides and mechanical cultivation. Because of the lack of tillage for chemical incorporation, herbicide selection is limited to preemergence and postemergence products. Weed growth in the row is removed at planting. If weed growth in the row middles is heavy, or first cultivation will be delayed, a chemical burndown treatment of the row middles may be beneficial.

Cultivators for ridge-till must be designed with sufficient clearance and weight to operate in heavy residue and have provisions for ridge building during the last cultivation (see AE-3055, Conservation Tillage--Cultivators for No-till and Ridge-till).

Ridge Building

Success of the ridge-till system depends upon construction of large row ridges on which to plant the following crop. Cultivators for ridge-till are equipped with disk hillers or ridging wings that throw soil from the row middle into a ridge along the crop row. Ridging attachments are removed or adjusted for early cultivation to avoid burying young plants.

Summary

Ridge-till systems use special cultivation and planting equipment to plant the crop in a narrow, clean strip on top of the previous crop ridges. Major benefits are associated with increased soil conservation due to residue preservation and potential for reduced input costs. Ridges can make turning very difficult on end rows and points rows. Yield potentials depend upon soil conditions and appropriate management practices, and generally are equal to or greater than no-till. In appropriate conditions, ridge-till can be an excellent choice for soil conservation in a row crop system.

For more information on conservation tillage systems see the following publications:

AE-3049 Conservation Tillage--Planning AE-3050 Conservation Tillage--Effects on Soil Erosion


+ نوشته شده در  سه شنبه چهارم اردیبهشت 1386ساعت 0:24  توسط فرزادافشاري  | 

خاک اساس هر سیستم کشاورزی محسوب می شود. زیرا مهمترین عامل واسط برای رشد گیاه محصول محیط حیوانات و بالاخره انسان مي باشد.

عبارات "کیفیت خاک" و "سلامت خاک" نیز با توجه به قدرت خاک در ایفای نقش های بالا توصیف می‌شود. ولی به طور کلی قابلیت و قدرت خاک در تولید محصولات گیاهی کیفیت و سلامت خاک نامیده می شود.

حفظ و بهبود کیفیت خاک زراعی از اهداف اولیه کشاورزان می باشد. آنچه در این مقاله می خوانید خلاصه‌ای از روش های بهبود کیفیت خاک می باشد که می تواند در خدمت زارعین باشد:

- ارزیابی کیفیت خاک:

در سالهای 1990-2000 روشهای بررسی و ارزیابی کیفیت خاک یکی از موضوعاتی بود که بدان پرداخته می‌شد و به عنوان فاکتوری جهت بهبود کیفیت خاک محسوب گردید. واضح است که هر خاکی د ر هر زمینه خوب نیست و این مساله ارزیابی خاک را پیچیده تر می کند. با این وجود نرخ رشد گیاهان کاملاً وابسته به کیفیت آب و هواست و این دو عامل به همراه خاک در روند رشد موثرند، یعنی به طور کلی شرایط محیطی-خاکی (Agroecosystem) دست به دست هم داد و بر هم کنش دارند.

در مورد کیفیت آب و هوا معیارها و سنجه های تقریبا روشنی ارائه شده است ولی در مورد کیفیت خاک مساله حادتر بوده و ارزیابی آن مشکل تر می باشد. از آنجائیکه خاک به طور مستقیم مورد مصرف گیاه یا حیوان نمی باشد از اینرو نمی توان کیفیت آن را بطور قاطع بیان نمود. بررسی شرایط کیفی همانند معاینه انسان بوده و همانطور که اطبا عوامل زیادی را در سلامت انسان دخیل می دانند، سلامت خاک نیز تابع عوامل مختلفی است. حتی می توان گفت که بررسی برخی عوامل موثر در کیفیت خاک سخت و گاه غیر ممکن می باشد. در سالهای اخیر محققین بدین نتیجه رسیده اند که بهترین راه بررسی جزئی عوامل شیمیایی-فیزیکی و بیولوژیکی خاک می باشد.

برخی از عوامل موثر در کیفیت خاک در جدول زیر لیست شده اند:

خواص بیولوژیکی

خواص شیمیایی

خواص فیزیکی

کربن میکروبی

اسدیته

چگالی خاک

نیتروژن میکروبی

هدایت الکتریکی(EC)

محدوده نفوذ ریشه

کرمهای خاکی

ظرفیت تبادل یونی

نرخ جذب آب

آنزیمهای خاک

مواد آلی

ظرفیت نگهداری آب در مزرعه

عوامل بیماری زای خاک

نیتروژن معدنی

پایداری تراکم و ساختار خاک

 

پتاسیم قابل تبادل(قابل دسترسی)

 

 

کلسیم قابل تبادل

 

قابل ذکر است که ارزیابی و مقایسه تمام این عوامل در هر مزرعه ای مقدور نبوده و ممکن است که مقرون به صرفه نیز نباشد. جهت تحققق این امر موسسات محلی منجمله USDA به کمک کشاورزان آمده و آمارهای خود را در اختیار آنها قرار می دهند.

مواد آلی خاک (SOM) یکی از شاخص های تعیین کیفیت خاک محسوب می شود که در طی عملیات خاک‌ورزی آسیب می بیند. SOM یکی از منابع غذایی برای گیاه محسوب می شود که مواد مغذی را به تدریج در اختیار گیاه قرار می دهد. بواسطه SOM کمپوست تهیه شده و پوشش گیاهی زمین بیشتر می‌شود. لازم به ذکر است که SOM علاوه بر بهبود ساختمان خاک می تواند منبعی برای تهیه نیتروژن و کربن آلی گیاه محسوب شود.

- آیش:

آیش نیز یکی از راه هایی است که تراکم توده گیاهی را بالا برده و با افزایش پوشش گیاهی و بواسطه آن تولید نیتروژن و کربن آلی کیفیت خاک را بالا ببرد.

قابل ذکر است که کاشت محصولاتی مانند جو-گندم بهتر از سایر محصولات است، زیرا قدرت پوسیدگی سریعتری داشته و زمین را برای کشت بعدی سریعتر آماده می کنند.

-اثرات خاک ورزی بر روی خاکها:

خاک ورزیهای متعدد اثرات قابل توجهی بر روی کیفیت خاک دارند که این اثرات در درازمدت مشهودتر خواهند بود. واضح است که هر گونه تغییر و زیان به خاک در گیاه و محصول تولیدی اثر سوعی خواهد داشت و مدیریت خاک را پیچیده تر خواهد نمود.

خاک ورزی تغییرات گوناگونی در خاک ایجاد می کند که برخی از آنها عبارتند از:

دما رطوبت چگالی - ساختمان خاک - مقدار مواد آلی خاک - و بالاخره خواص گیاهی از جمله تراکم ریشه ای

- تاثیر خاک ورزی در دمای خاک:

معمولاً در سیستم خاک ورزی حفاظتی(Conservational) دمای بهاره خاک کمتر است. این موضوع به دلیل وجود بقایای گیاهی در سطح زمین می باشد. بقایای گیاهی با منعکس کردن نور خورشید از جذب انرژی خورشیدی ممانعت به عمل می آورند. علاوه بر این پوشش های گیاهی خشک شدن خاک را نیز به تاخیر می اندازند. در فصول بهاریکه بارنگی کم می باشد خاک این سیستم ها گرمتر است، زیرا خاک خشک سریعتر از خاک مرطوب گرم می شود.

در جدول زیر تاثیر برخی ادوات و خاک ورزی ها را بر روی دمای خاک ارائه کرده ایم:

میانگین دمای روزانه در عمق 10سانتی/8هفته بعد از کاشت/بر حسب درجه سانتی گراد

سیستم خاک ورزی

9/21

گاوآهن

8/19

چیزل

21

خاک ورزی پشته ای

4/18

بی خاک ورزی

 

 

- تاثیر خاک ورزی در رطوبت خاک:

سیستم خاک ورزی پایدار باعث ابقاء هر چه بیشتر آب در خاک می شود. بقایای گیاهی مانع تبخیر بیشتر آب شده و جذب آب را در خاک افزایش می دهد.

این سیستم می تواند در مناطق کم باران، فصول خشکسالی و در خاکهایی که قدرت نگهداری آب کمی دارند بسیار مفید باشد.

در جدول زیر تاثیر دو سیستم خاک ورزی را در طی ماه های سال با هم مقایسه کرده ایم:

شخم با گاوآهن مالبندی

بی خاک ورزی

تبخیر(mm)

تعرق(mm)

تبخیر(mm)

تعرق(mm)

بارش(mm)

ماه

63

0

21

0

179

می

66

64

10

76

97

ژوئن

21

95

3

124

101

جولای

14

72

2

92

41

آگوست

23

11

5

15

91

سپتامبر

187

242

41

307

509

جمع

 

- اثر خاک ورزی بر روی چگالی خاک:

چگالی عبارت است است مقدار جرم خاک در حجم مشخص. معمولاً خاکی که در سیستم خاک ورزی حفاظتی وجود دارد چگالی بیشتری نسبت به خاک هایی دارد که به طریق مرسوم خاک ورزی می شوند. خاک چگالتر تعداد خلل و فرج کمتری داشته و متراکم تر می باشد. از اینرو بواسطه تراکم بیشتر خاک قدرت نفوذ و عمق نفوذ ریشه نیز کمتر خواهد شد. ولی از طرفی خاکی که خاک ورزی نمی شود تعداد بیشتری کرم خاکی داشته و قابلیت جذب آب بیشتری خواهد داشت از ایرو با کمک به ریشه این امر جبران می شود. کانلهای ایجاد شده توسط کرمهای خاکی می توانند به عنوان راهی برای نفوذ ریشه محسوب شوند. از طرفی اگر همین کانالهای ایجاد شده توسط کرمها به بالا نیز راه داشته باشند باعث نفوذ هر چه بیشتر آب در خاک خواهند شد. در پایان فصل زراعی نیز تراکم خاکِ خاک ورزی شده بیشتر خواهد شد زیرا در خاکی که کرم کمتری دارد بواسطه عدم نفوذ آب، کوبیدگی خاک توسط آب بیشتر شده و رواناب ها خاک را متراکم تر خواهند نمود.

نمودار زیر مقدار فشردگی خاک را طی سیستم ها و ادوات مختلف کشاورزی ارائه می دهد:

 

 

- اثر خاک ورزی بر روی تراکم مواد آلی خاک:

استفاده از سیستم "خاک ورزی حفاظتی" مقدار ماده آلی خاک را در دراز مدت افزایش می دهد. دمای کمتر خاک ، همچنین جذب آب بیشتر در این سیستمها، دست به دست هم داده و اکسیداسیون بقایای گیاهی را کاهش می دهد.

معمولاً افزایش مواد آلی خاک تا عمق 10 سانتی متری محسوس تر می باشد. افزایش هر چه بیشتر مواد آلی در خاک باعث بهبود ساختمان آن نیز می شود که نتیجتاً ورز خاک(soil tilth) نیز بهتر خواهد شد. چنین مزایایی سیستم بی خاک ورزی را برجسته تر کرده و نشان می دهد که حدالمقدور بایستی از کاربرد بیشتر ادوات ممانعت به عمل آوریم.

 

 

درصد مواد آلی در سیستم های مختلف خاک ورزی:

بی خاک ورزی

شخم زنی با گاوآهن

عمق (mm)

8/4

1/4

10-0

2/4

1/4

20-10

8/3

7/3

30-20

 

تراکم ریشه ای:

پخش و تراکم ریشه گیاهان ارتباط تنگاتنگی با سیستم خاک ورزی و ادوات بکار برده شده دارد. در سیستم بی خاک ورزی، ریشه گیاهان در سطوح بالای خاک متراکم تر بوده و نسبت یه سایرسیستم های خاک ورزی ریشه چه های بیشتری تشکیل می شود. علت این امر نیز رطوبت بیشتر خاک در سیستم بی‌خاک ورزی گزارش شده است.

به خاطر عدم بهم زدن خاک، تراکم مواد آلی در سطوح بالا بیشتر شده و ریشه ها در این بخش متراکم تر می شوند.

نمودار زیر وزن ریشه را در اعماق مختلف و طی سیستم هالی خاک ورزی متفاوت ارائه می دهد:

 

 

 

 

 

 

 

 


-چکیده:

این نتایج از بررسی تعداد زیادی مزرعه حاصل شده اند و بر اساس این مطالعات، تغییر سیستم خاک ورزی(از مرسوم به بی خاک ورزی) توصیه می گردد. ریشه گیاه با افزایش خود، به سرعت به این تغییر سیستم پاسخ خواهد داد و با گذشت زمان عملکرد در واحد سطح افزایش می یابد. با توجه به افزایش ریشه‌های سطحی گیاه، نیاز به کود نیز کاهش خواهد یافت. برای بررسی چگونگی تغییر مقدار کود لازمه، بایستی قبلاً اثر خاک ورزی را بر روی خاک مطالعه نمود.

+ نوشته شده در  یکشنبه دوم اردیبهشت 1386ساعت 20:44  توسط فرزادافشاري  | 

پيچيدگي‌ تحولات‌ و متغيرهاي‌ انساني‌ و غيرمنتظره‌ بودن‌ عوامل‌ محيطي‌ واقتصاد جهاني‌ تاثيرگذار بر فعاليت‌هاي‌ كشاورزي‌ از يكسو، و اهميت‌ راهبردي‌ امنيت‌ غذايي‌و مقابله‌ با فقر از سوي‌ ديگر«توسعه‌ كشاورزي‌» را با چالش‌هاي‌ عميق‌ و گسترده‌اي‌ روبه‌روكرده‌ است‌. روند فزاينده‌ جهاني‌شدن‌ تجارت‌ محصولات‌ كشاورزي‌ و رقابت‌ گسترده‌ در اين‌زمينه‌ كه‌ چارچوب‌ معادلات‌ بازار را دگرگون‌ ساخته‌ است‌، تمامي‌ اجزاي‌ «صنعت‌ كشاورزي‌» را دستخوش‌ تحولات‌ اساسي‌ و ساختاري‌ خواهد كرد. تاثير عوامل‌ زيست‌محيطي‌ و تغييرات‌آب‌ و هوايي‌ نيز كه‌ تحولات‌ اساسي‌ را در كشاورزي‌ ايجاد كرده‌اند، در آينده‌ نزديك‌ به‌ طورحتمي‌ بيش‌ترين‌ تأثير مخرب‌ خود را بر فعاليت‌هاي‌ كشاورزي‌ خواهد گذاشت‌. با عنايت‌ به‌دو مؤلفه‌ فوق‌الذكر، در دهه‌ آينده‌ سياست‌گذاران‌ و پژوهشگران‌ عرصه‌ كشاورزي‌، به‌ رغم‌عدم‌ آمادگي‌، با چالش‌هاي‌ فزاينده‌ و