تأثیر روش‌های خاک‌ورزی و کاشت برنج بر پارامترهای فنی ماشین، عملکرد و اجزای عملکرد گندم و مدیریت بقایا در تناوب برنج-گندم در خوزستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

2 استادیار بخش تحقیقات برنج مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

چکیده

پسماندهای بیش از 60 هزار هکتار از برنج­زارهای دشت خوزستان، بالا بودن درصد رطوبت زمین (به‌علت پایین بودن تبخیر و تعرق و سنگین بودن بافت خاک)، محدود بودن زمان و احتمال بارندگی، انجام عملیات تهیة زمین به‌روش مرسوم را به‌منظور کشت گندم پس از برنج با مشکلاتی روبه‌رو می‌کند.  برای ارائة بهترین روش خاک‌ورزی از نظر مدیریت بقایا، کاهش مصرف سوخت و هزینه‌ها، با حفظ یا افزایش عملکرد محصول و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک، پژوهشی طی دو سال زراعی (91-1389) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی شاوور واقع در شمال اهواز به‌صورت کرت‌های نواری خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد.  نوارهای طولی شامل هفت روش خاک‌ورزی T1= شخم با گاوآهن برگردان‌دار+ دیسک+ ماله (روش مرسوم)، T2= گاوآهن قلمی‌+ دیسک+ ماله، T3= گاوآهن قلمی‌+ رتیواتور، T4= دیسک + رتیواتور، T5= دو بار دیسک عمود برهم+ ماله، T6= یک ­بار رتیواتور و T7= روش بی­خاک‌ورزی با استفاده از دستگاه کاشت مستقیم در نظر گرفته شد.  نوارهای عرضی نیز شامل فاکتوریل بقایای گیاهی دو رقم برنج عمده منطقه (دانیال و عنبوری) در دو روش کشت برنج (استفاده از روش پادلینگ و روش خشکه­کاری مستقیم)  بود.  پارامترهای مورد اندازه‌گیری و ارزیابی عبارت بودند از مقدار سوخت مصرف شده، زمان مورد نیاز، ظرفیت مزرعه‌ای، میزان خرد و برگردان شدن بقایای برنج، میانگین قطر متوسط وزنی کلوخه‌ها، و عملکرد و اجزای عملکرد گندم.  نتایج نشان می‌دهد که نوع بقایا و روش کاشت برنج قبل از گندم تأثیر معنی‌داری بر پارامترهای مورد ارزیابی ندارد، ولی بین روش‌های خاک‌ورزی از لحاظ میزان خرد شدن خاک، درصد خرد شدن و برگردان بقایا اختلاف معنی‌دار است.  متوسط عملکرد دانة گندم در تیمارهای سال دوم آزمایش، نسبت به تیمارهای سال اول، به‌طور معنی‌داری 6/9 درصد کاهش نشان می‌دهد.  به‌طور کلی، بر اساس نتایج حاصل از این آزمایش، برای کشت گندم پس از برنج در استان خوزستان، بسته به نوع ماشین‌ها و ادوات در دسترس، به‌ترتیب اولویت، یکی از روش‌های بی‌خاک‌ورزی یا کم‌خاک‌ورزی شامل دو بار دیسک + ماله، گاوآهن قلمی‌+ دیسک + ماله یا یک‌ بار گاوآهن دوار (رتیواتور) به‌جای روش مرسوم پیشنهاد می‌شود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Tillage Method and Rice Cultivation on Machine Parameters, Yield and Yield Components of Wheat and Residue Management for Rice-Wheat Rotation in Khuzestan

چکیده [English]

Paddy rice residue covers more than 60000 ha of the Khuzestan plain. High soil moisture content (low evaporation and heavy soil texture), time limitations, and the likelihood of rainfall make conventional tillage methods unsuitable for wheat cultivation after the rice harvest. The present study investigated the best residue management method, and fuel and time savings, to produce acceptable yields and improve the physical properties of the soil. The study was conducted on silty-clay soil from 2010-2012 at Shavoor Agricultural Research Station in northern Ahwaz province in Iran. Testing was conducted in strip plots using a randomized complete block design with three replications. The main plots were tillage method: T1 = conventional plow + disc harrow + leveler; T2 = chisel plow + disc harrow + leveler; T3 = chisel plow + rotavator; T4 = disc harrow + rotavator; T5 = two passes of disc harrow + leveler; T6 = one pass of rotavator; and T7 = no tilling or drilling. Subplots combine two rice residue cover varieties (LD183 and Anboory) with two rice-growing methods (paddling and dry seeding). The results showed that the highest (49.1 l/ha) and lowest (20 l/ha) fuel consumption were recorded for T1 and T7, respectively. Fuel consumption decreased 35% for T2, 20% for T3, 31% for T4, 50% for T5, 44% for T6, and 59% for T7 over T1. T1 at 4.3 h/ha and T7 at 0.5 h/ha had the highest and lowest total operation times, respectively. Total operational time decreased 46% for T2, 35% for T3, 39% for T4, 70% for T5, 53% for T6, and 88% for T7 over T1. Total operational cost of conservation tillage methods decreased 20% to 33% over T1. Type of rice residue and rice growing method had no significant effect on wheat grain yield or on other parameters. There was a significant difference between tillage methods versus seeding depth and soil versus residue break-up. Wheat grain yield for the first year of testing was significant and 9.6% higher than for the second year. The results for sowing wheat after rice harvest in silty-clay soil in Khuzestan province using available machinery recommends tillage methods T7, T5, T2 or T6 instead of conventional
method T1.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Decreasing tillage
  • Rice residue
  • Wheat
  • yield
  • Zero tillage
Asadi, A., Yahya Abadi, M. and Taki, O. 2011. The effect of conventional and conservation tillage on forage corn yield in a barley-corn rotation. J. Agric. Eng. Res. 12(1): 83-96. (in Farsi)

Bram, G., Monica, M., Yusuke, U., Ken, D. S., Marco, L. G., Katrien, V., Luc, D. and Jozef, D. 2007. Influence of tillage, residue management, and crop rotation on soil microbial biomass and catabolic diversity. Appl. Soil Ecol. 37, 18-30.

Dehghan, E. 2009. Effects of different tillage methods and seeding rates on wheat grain yield and yield components in south Khuzestan. Research Report. No. 88/1220. Agricultural Engineering Research Institute (AERI). (in Farsi)

Gangwar, K. S., Singh, K. K., Sharma, S. K. and Tomar, O. K. 2006. Alternative tillage and crop
residue management in wheat after rice in sandy loam soils of Indo-Gangetic plains. Soil Till. Res.
88, 242-252.

Habibi Asl, J. 2011. Evaluation of different tillage methods for wheat production after rice in south Khuzestan. Research Report. No. 90/13. Agricultural Engineering Research Institute (AERI).
(in Farsi)

Hoobs, P. R., Mann, C. E. and Butler, L. 1988. A perspective on research needs for the rice-wheat rotation. Proceedings of the International Conference on Wheat Production Constraints in Tropical Environment. Jan. 19-23. Chiang Mai. Thialand.

Khosravani, A. and Solhjoo, A. A. 2002. Comparison of mechanical methods of rice residue break up and soil mixing. Proceeding of the Second National Conference on Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Oct. 31. Karaj. Iran. (in Farsi)

Khosravani, A., Zabolestani, M., Sharifi, A., Mohsenimanesh, A., Sharbanoo Nejad, M. and Hemmat, A. 2003. Evaluation of the possibility of shallow tillage in irrigated wheat. J. Agric. Eng. Res. 17(4):
29-46. (in Farsi)

Lefroy, R. B. D., Chaitep, W. and Blair, G. J. 1994. Release of sulfur from rice residue under flooded and non-flooded soil conditions. Aust. J. Agric. Res. 45, 657-667.

Mahapatra, B. S., Sharma, G. L. and Singh, N. 1991. Integrated management of straw and urea nitrogen in lowland rice under a rice-wheat rotation. J. Agric. Sci. Camb. 116, 217-222.

Naderi, A. and Modhej, A. 2007. Irrigated Wheat: Management Your Crop. First Edition. Golbon Press.
(in Farsi)

Ponnamperuma, F. N. 1984. Straw as a Source of Nitrogen for Wetland Rice. In: Banta, S. and Mandoza, C. V. (Eds.) Organic Matter and Rice. IRRI. Los Banos. Philippines.

Raison, R. J. 1979. Modification of the soil environment by vegetation fires, with particular reference to nitrogen transformation: a review. Plant Soil. 51, 73-108.

Reshad Sedghi, A. and Zabolestani, M. 2001. Appropriate tillage method for onion transplanting. J. Agric. Eng. Res. 6(2): 55-67 (in Farsi) 

Sadeghnejad, H. 2006. Comparison some conservations and conventional tillage methods in farmer fields of Golestan province. Proceeding of the 4th National Conference on Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Aug. 30. Tabriz. Iran. (in Farsi)

Shahrbanoo Nejad, M. and Sharifi, A. 2002. Evaluation of effect of subsoiler on sugar beet yield. Research Report. No. 214. Agricultural Engineering Research Institute (AERI). (in Farsi)

Sidhu, B. S. and Beri, V. 1989. Effect of crop residue management on the yields of different crops and soil properties. Biol. Wastes. 27, 15-27.

Singh, S., Tripathi, R. P., Sharma, P. and Kumar, R. 2004. Effect of tillage on root growth, crop performance and economics of rice (Oryza sativa)-wheat (Triticum aestivum) system. Indian J. Agric. Sci. 74, 300-304.

Solhjoo, A. A., Loghavi, M., Ahmadi, H. and Rozbeh, M. 2001. Effect of soil moisture content and tillage depth on soil break up and reduction in secondary tillage operation. J. Agric. Eng. Res. 6(2): 1-12.
(in Farsi)

Tripathi, R. P., Sharma, P. and Singh, S. 2005. Tilth index: an approach to optimize tillage in rice-wheat system. Soil Till. Res. 80, 125-137.

Tripathi, R. P., Sharma, P. and Singh, S. 2007. Influence of tillage and crop residue on soil
physical properties and yields of rice and wheat under shallow water table conditions. Soil Till. Res. 92, 221-226.