با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

چکیده

خاک­ورزی مرسوم به طور گسترده در مناطق چغندرکاری استفاده می­شود. به هرحال خاک­ورزی مرسوم کارگر و ماشین­های بیشتری استفاده کرده و اثر منفی روی خاک و محیط زیست دارد. از طرف دیگر با توجه به محدودیت منابع آبی و خشک­سالی‌‌های اخیر، استفاده مناسب از روش‌‌های نوین خاک‌‌ورزی و ‌‌آبیاری می‌‌تواند باعث افزایش بهره­وری مصرف آب شود. بدین­منظور تحقیقی برای بررسی اثر روش­های خاک­ورزی و کم­آبیاری بر عملکرد کمی و کیفی و بهره­وری آب چغندرقند در سامانه آبیاری قطره­ای در خاکی با بافت متوسط (لوم) در ایستگاه تحقیقاتی اکباتان استان همدان در سال زراعی 98-1397 به اجرا درآمد. این تحقیق به صورت طرح کرت­های نواری در قالب بلوک‌‌های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. عامل افقی، روش‌‌های خاک‌‌ورزی شامل: T1- خاک‌‌ورزی با گاوآهن برگرداندار به عمق 30- 25 سانتی­متر در پاییز+ کلوخه­خردکن دوار و بستر ساز (سیکلوتیلر) به عمق 20-15 سانتی­متر در بهار (شاهد)  T2- زیرشکن به  عمق 40-35 سانتی­متر و گاوآهن برگرداندار به عمق 30-25 سانتی­متر در پاییز + سیکلوتیلر به عمق 20-15 سانتی­متر در بهار T3- ­خاک‌‌ورزی با خاک‌‌ورز مرکب دو سطحی ( گاوآهن قلمی + غلطک) به عمق 30-25 سانتی­متر در پاییز + سیکلوتیلر به عمق 20-15 سانتی­متر در بهار  T4- ­خاک‌‌ورزی با خاک‌‌ورز مرکب دو سطحی ( گاوآهن پنجه غازی + غلطک) به عمق 30-25 سانتی­متر در پاییز+ سیکلوتیلر به عمق 20-15 سانتی­متر در بهار و عامل عمودی، تیمار آبی در چهار سطح شامل: I100- آبیاری کامل با تامین 100 درصد نیاز آبی، I90- تامین 90 درصد نیاز آبی، I80- تامین 80 درصد نیاز آبی و I70- تامین70 درصد نیاز آبی بود. پارامترهای مقاومت نفوذ به خاک (شاخص مخروط خاک)، میزان حجم آب مصرفی، عملکرد ریشه، شکر، شکر سفید و قند ملاس اندازه­گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر روش­های مختلف خاک­ورزی، تیمار آبی و اثرات متقابل آن­ها در سطح احتمال 1 درصد بر عملکرد ریشه، عملکرد شکر، عملکرد شکر سفید و بهره­وری آب معنی­دار شدند. روش خاک­ورزی(T4) بیشترین عملکرد ریشه چغندرقند به خود اختصاص داد. همچنین روش خاک­ورزی(T4)  نسبت به روش رایج خاک­ورزی(T1) به­ترتیب باعث کاهش7/14درصدی در مصرف سوخت و افزایش ظرفیت مزرعه­ای به میزان 34 درصد شد. بر اساس نتایج بدست آمده، می­توان خاک­ورز مرکب (گاوآهن پنجه­غازی + غلطک) را جایگزین شخم با گاوآهن برگرداندار در عملیات خاک­ورزی اولیه نمود، به شرطی­که در تهیه بستر بذر (خاک­ورزی ثانویه) از سیکلوتیلر استفاده شود. همچنین با تامین 80 % نیاز آبی چغندرقند بعد از استقرار گیاه (حدودا از اواسط فصل رشد) حدود 12% (1207 متر مکعب) در مصرف آب بدون کاهش معنی­دار در بهره­وری آب بر اساس شاخص عملکرد ریشه صرفه­جویی کرد.

کلیدواژه‌ها

  1. Afzalinia, S., Karami, A., and Alavimanesh, S. M. 2019. Effects of tillage systems on soil properties, fuel consumption,and wheat yield in the wheat-sesame rotation. Journal of Soil Research. 33(4):441-455.
    Arvidsson, J., Bolenius, E., Cavalieri, K. M. V. 2012. Effects of compaction during drilling on yield of sugarbeet (Beta vulgaris L.). Eur. J. Argon. 39. 44-51.
    Beck, D. L., and Deboer, D. W. 1992. Post- emergence inter-row tillage to enhance infiltration under sprinkler irrigation. Soil & Tillage Research. 23, 111-123.
    Behaeen, M. A., Ashraf Mansouri, G. R., and Hamdi, F. 2012. Effect of different tillage methods in monogerm seedbed preparation on yield and quality of sugarbeet. Sugarbeet Journal. 28: 123-135.
    Bengough, G., Mckenzie, B. M., Hallett, P. D., and Valentine, T. A. 2011. Root elongation, water stress, and mechanical impedance: a review of limiting streeses and beneficial root tip traits. J. EXP. Bot. 62, 59-68.
    Bloch, D., Hoffmann, C.M., and Märländer, B., 2006. Impact of water supply on growth, photosynthesis, water use and carbon isotope discrimination of sugar beet in relation to genotypic variability. Eur. J. Agron. 24, 218-225.
    Brereton, J.C., McGowan, M., Dawkins, T.C.K., 1986. The relative sensitivity of spring barley, spring field beans, and sugar beet crops to soil compaction. Field Crop Res. 13,223–237.
    Cerdan, C., Govers, G., Le Bissonnais, Y., Van Oost, K., Poesen, J., Saby, N. P. A., Gobin, A., Vacca, A., Quinton, J. N., Auerswald, K., Klik, A., Kwaad, K. J. P. M., Raclot, D., Ionite, I., Rejman, J., Rousseva, S,., Muxart, T., Roxo, M. J.,and Dostal, T. 2010. Rates and spatiall variations of soil erosion in Europe: a study based on erosion plot data. Geomorphology 122, 167-177.
    Chancy, H. F., and Kamprath, E. J. 1982. Effects of deep tillage on N response by corn on a sandy coastal plain soil. Agron. J. 74, 657-662.
    Ebrahimipak, N. A. 2010. Determination of yield response factor (Ky) of sugarbeet to deficit irrigation at different growth stages. Sugarbeet Journal. 26(1): 67-79.
    Evans, R.G., Stevens, W.B., Iversen, W.M., 2009. Development of strip tillage on sprinkler irrigated sugarbeet. Appl. Eng. Agric. 26, 59-69.
    Ghadami Firouzabadi, A., and Mirzaeai, M. R. 2006. Investigation effects of tricle irrigation (Tape) on quantity and quality of sugarbeet. Pajouhesh & Sazandegi. 71: 6-11.
    Ghasemi Abdolmaleki, A., Sepanloo, G., Bahmanyar, M. A. 2015. Investigating the effect of different tillage methods on some physical properties of soil. Journal of Soil Research. 29 (3): 309-320.
    Halvorson, A. D., and Hartman, G. P. 1984. Reduced seedbed tillage effects on irrigated sugarbeet yield and quality. Agronomy Journal. 76, 603-606.
    Henriksen, K, B., Rasmussen, J,. and Sogaard, C. 2005. Kemink subsoiling before and after planting. Soil & Tillage Research. 80, 59-68.
    Hungria, M., Franchini, J.C., Brandao-Junior, O., Kaschuk, G., Souza, R.A., 2009. Soil microbial activity and crop sustainability in a long-term experiment with three soiltillage and two crop-rotation systems. Agric., Ecosyst. Environ., Appl. Soil Ecol. 42, 288–296.
    JahadAkbar, M., H. R. EBRAHIMIAN, M. TORABI and J. GOHARI. 2003. Effect of water deficit on sugar beet quality and quantity in Kabotarabad-Esfahan. Sugarbeet Journal. 19: 81-100.
    Javanmard, A., Gahramanian, G. R., Fotouhi, K., and Asadi Danalo, A. 2014. Evaluation of different tillage methods on soil physical properties and growth characteristics of sugarbeet (Beta vaulgaris L.). Research in Crop Ecosystems. 3: 83-94.
    Jouzi, M., and Zare Abyaneh, H. 2015. Water productivity and water use efficiency indexes of sugarbeet under different levels of water and nitrogen fertilizer. Journal of water nitrogen fertilizer. Journal of Water and Soil Conservation. 22(5): 117-133.
    Keshavarz afshar, R., Nilahyane, A., Chen, C., He, H., Stevens, W. B., and Iversen, W. M. 2019. Impact of conservation tillage and nitrogen on sugarbeet yield and quality. Soil & Tillage Research. 191: 216-223.
    Koch, H. J., and Marlander B. 1994. Wetchen Beitrag Kann die Bodenbearbeitung zum integrierten Anbau von Zuckerruben leisten? Proceedings 57th Winter Congress IIRB pp.1-22.
    Koch, H. J., Dieckmann, J., Buches, A., and Marlander, B. 2009.Yield decrease in sugarbeet caused by reduced tillage and direct drilling. European Journal of Agronomy. 30(2): 101-109.
    Larney, F. J., and Fortune, R. A. 1986. Recompaction effects of mouldboard ploughing and seedbed cultivations on four deep loosened soils. Soil & Tillage Research. 8, 77-87.
    Miller, S. D., and Dexter, A. G. 1983. No-tillage sugar beet production. Sugarbeet Research and Extension Reports. 21:124-25.
    Mirzaei, M. R. and A. Ghadami Firouzabadi. 2008. Investigation of quantity and quality characters of Sugar Beet crop under Furrow and micro irrigation Systems in hamedan Jornal of Sugar beet 23: 111-122.
    Mirzaei, M. R. and S. Rezvani. 2012. Effects of deficit irrigation levels at four growth stages on yield and quality of sugar beet. Iranian Journal of crop Sciences 14: 94-107.
    Mohamadian, R., Younesi Alamouti, M., Nourozi, A., Abbasi, S., and Noushad, H. 2014. Effects of some seedbed preparation methods on the soil physical properties and sugarbeet yield and quality. Seed and Plant Journal. 30: 277-295.
    Nourjou, A., F. Abbasi, A. Jodaei, and M. Baghaei Kia. 2006. The effect of deficit irrigation on the quality and quantity of sugar beet in Miandoab region. Jornal of Sugar beet 22: 53-66.
    Rahimian, M. H. 2002. Determining the water requirement of sugar beet by lysimetric method. Agricultural Research, Education and Extension Organization. Journal No. 347/81.
    Rusu, T. 2005. The influence of minimum tillage systems upon the soil properties, yield and energy efficiency in some arable crops. J. Central Eur. Agr. 6(3): 287-294.
    Saraukis, E., Buragience, S., Romaneckas, K., Sakalauskas, A., Jasinskas, A., Vaiciukevius, E., and Karayel, D. 2012. Working time, fuel consumption and economic analysis of different tillage and sowing systems in Lithuania. Proceedings of 11 th International Scientific Conference on Engineering for Rural Development 11, 5.
    Sojka, R. E., Deibert, E. J., Arnold, F. B. and Enz, J. 1980. Sugarbeet production under reduced tillage- prospectes and problems. N D Farm Research. 38, 14-18.
    Solhjou, A. A., Dehghanian, A., Sepaskhah, A., and Niroman Jahromi, M. 2006. Effect of subsoiling physical prpperties and sugarbeet yield. Journal of Agricultural Engineering Research. 25: 131-144.
    Tarkalson, D.D., King, B.A., 2017. Effects of tillage and irrigation management on sugarbeet production. Agron. J. 109, 2396–2406.
    Topak, R., Suheri, S., and Acar, B. 2010. Comparison of energy of irrigation regimes in Sugar beet production in a semi-arid region. Energy. 35: 5464-5471.
    Tugrul, K. M., and Dursun, I. 2007. Tillage effect on yield, quality, management and cost of sugarbeet. Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 38(2):38-41.
    Ustun, S., Selda, O., Fatih, M. K., and Yasemin, K. 2014. Evaluation of water use and yield responses of drip-irrigated sugar beet with different irrigation techniques. Chilean Journal of Agricutural Research 74(3).
    Van den Putte, A., Govers, G., Diels, J., Gillijns., K., Demuzere. 2010. Assessing the effect of soil tillage on crop growth: a meta-regression analysis on European crop yields under conservation agriculture. Eur. J. Agron. 33: 231-241.
    Withers, P. J., and Lord, E.I. 2002. Agricultural nutrient inputs to rivers and ground waters in the UK: policy, environment and research needs. Sci. Total Environ. 282, 9-24.
    Younesi Alamouti, M., and Sharifi, A. 2011. Investigation and detetmination of power required fuel and some physical properties of soil in several tillage methods. Journal of Agricultural Machinery.2(1):11-18.