مقاله کامل بررسی اثرات سرعت پیشروي و دفعات عبور تراکتور بر تراکم خاك

بررسی اثرات سرعت پیشروی و دفعات عبور تراکتور بر تراکم خاك
چکیده
تراکم خاکهای کشاورزی در سالهای اخیر با توجه به افزایش وزن تراکتورها و تردد آنها در زمینهای کشاورزی یکی از مشکلات اصلی کشاورزان و از عوامل مهم کاهش عملکرد محصول در برخی از مناطق میباشد. این تحقیق به منظور بررسی اثرات تراکتورهای غالب ایران (تراکتور مسیفرگوسن مدل 285) بر تراکم خاك بصورت آزمایش فاکتوریل با دو عامل دفعات تردد تراکتوردر دو سطح یک و سه بار عبور و سرعت پیشروی در سه سطح 9/2 و 3/4و 8/5 کیلومتر بر ساعت در قالب طرح بلوك کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. این آزمایش در سه عمق 10-0، 15- 10 و 20- 15 سانتیمتر بطور جداگانه صورت گرفت. برای نشان دادن مقدار تراکم خاك از پارامتر شاخص مخروطی استفاده گردید. نتایج تحقیق نشان میدهد که تیمارهای تعداد دفعات عبور تراکتور و سرعت پیشروی در عمقهای اول و دوم و سوم در سطح احتمال 5% اختلاف معنیداری بر نفوذپذیری خاك ایجاد کرده است. همچنین نتایج نشان میدهد که با افزایش سرعت پیشروی تراکم خاك کاهش پیدا کرده است. نتایج بدست آمده نشان داد که در تیمار تعداد عبور، در سه بار عبور میزان تراکم خاك بیشتر از یک بار عبور میباشد
کلمات کلیدی: تراکم، خاكورزی ، شاخص مخروطی
مقدمه
عکسالعمل خاكهای زراعی نسبت به ادوات خاكورزی یکی از پدیدههای فیزیکی مهم و موثر در میزان هزینه‌های تولید محصولات کشاورزی محسوب میگردد (شفیعی 1371). از جمله شاخصهای نشاندهنده تخریب ساختمان فیزیکی خاك، تراکم خاك
میباشد. تراکم خاك به وسیله افزایش در چگالی خاك (جرم فاز جامد به حجم کل)، یا کاهش تخلخل تعریف میشود. تراکم خاك ممکن است به دلایل طبیعی مانند برخورد قطرات باران، خشک شدن تدریجی خاك یا عوامل غیر طبیعی مانند عبور ماشین و ادوات خاکورزی صورت گیرد. گرچه کشاورزان از قدیم به علت استفاده از حیوانات و ادوات کشاورزی، کم و بیش با مسئله تراکم خاك روبرو بودند ولی از اواسط قرن بیستم به دلیل بزرگی و سنگینی ماشینهای کشاورزی این مسئله بصورت یک مشکل اساسی در مقابل کشاورزان بروز کرد (شهیدی و همکاران،1384). افزایش مقاومت مکانیکی خاك باعث کاهش رشد و توسعه ریشه گیاهان میشود. کاهش توسعه ریشه باعث میشود آب و نیتروژن کمتری در دسترس گیاه قرار گیرد. تیلور تحقیقاتی را بر روی توسعه ریشه پنبه در خاكهای مختلف انجام داد و نتیجه گرفت که با افزایش تراکم خاك حتی در مقادیر ناچیز ،توسعه ریشه به شدت کاهش مییابد. مهمترین اثر تراکم بیش از حد خاك، کاهش عملکرد محصول میباشد. نتایج تحقیقات مککیز که در طی چهار سال (1980-1976) متوالی بر روی ذرت علوفهای انجام شد، نشان میدهد که افزایش تراکم تا مقادیر کم، افزایش عملکرد محصول را به دنبال دارد ولی اگر تراکم خاك از مقدار معینی بیشتر گردد، به شدت باعث کاهش عملکرد محصول میشود (مصدقی و همکاران،1378). هاکانسون و ریدر نشان دادند که عملکرد محصول در اولین سال بعد از عبور تراکتور و تراکم خاك در حدود 14% کاهش مییابد. تحقیقات آنها در 7 کشور اروپایی و آمریکای شمالی انجام شد (4991,.Hakanson et al).
تحقیقات مشابهی توسط نجی(1981) بر روی ذرت علوفهای در خاك لومی شنی صورت گرفته که تقریباً به نتایج یکسانی با مککیز دست یافت(احمدیمقدم و همکاران،1387). مهمترین اثرات تراکم خاك بر محصول را میتوان بصورت زیر بیان کرد:
حساسیت بیش از حد گیاه به خشکی، تهویه ناکافی، کاهش جذب آب توسط گیاه، کاهش بازده عناصر غذایی، رشد غیر یکنواخت گیاهان،کند شدن جوانه زنی، سیستم ریشه ای بد شکل و نهایتاً سبب کاهش محصول میگردد. از دیدگاه مهندسین ماشین های کشاورزی، تراکم خاك باعث افزایش مقاومت مکانیکی خاك شده و به تبع آن افزایش نیروی کششی، افزایش مصرف سوخت، افزایش زمان انجام کار و افزایش سائیدگی ادوات کشاورزی را به دنبال خواهد داشت. از آنجائیکه امروزه مهمترین عامل تراکم خاكهای کشاورزی، تراکتور و ماشین های کشاورزی سنگین میباشد، میتوان به راهکارهای مناسب مقابله با تراکم بصورت زیر اشاره نمود: خاكورزی به موقع خاك از نظر محتوای رطوبتی، کنترل تردد وسایط نقلیه بر روی خاك، کاهش وزن و فشار تماسی وسایط نقلیه با خاك.
یکی از مهمترین عوامل موثر بر تراکم خاك، تردد ماشین های کشاورزی در مزرعه میباشد.مکانیزه بودن کشاورزی در اکثر نقاط دنیا و همچنین بزرگ بودن ماشینهای کشاورزی، باعث شده که حداقل 4 الی 5 بار در یک فصل زراعی وارد مزرعه شود. راقون آزمایشاتی را در خاك لومی شنی در رطوبت 18% انجام داد. نتایج این تحقیق نشان داد که تراکم خاك با افزایش تعداد دفعات عبور تراکتور به شدت افزایش مییابد (2791,.Baver et al).
تحقیقاتی برای تعیین اثرات سرعت پیشروی بر مقدار تراکم نیز صورت گرفته که نتایج کار به این صورت است که در سرعت پیشروی یک کیلومتر بر ساعت، مقدار و عمق تراکم بیشتر از سرعت پیشروی12 کیلومتر بر ساعت است. افزایش سرعت پیشروی1 به 12 کیلومتر بر ساعت باعث کاهش تراکم خاك میگردد. در سرعت های بالا ممکن است با افزایش سرعت، تراکم خاك نیز افزایش یابد (احمدیمقدم و همکاران،1387). تراکم خاك باعث تغییر در خصوصیات مکانیکی خاك میشود. از دید مهندسین ماشینهای کشاورزی، مهمترین فاکتوری که در اثر تراکم خاك تغییر میکند ،مقاومت مکانیکی آن میباشد. مقاومت مکانیکی خاك با توجه به درصد رطوبت، تغییرات متفاوتی را نشان میدهد (Mckyes 1989). با توجه به مطالب ذکرشده بررسی اثرات ماشینهای کشاورزی بر تراکم خاك و تعیین حد بحرانی تراکم خاك برای کاهش اثرات مخرب آن و نیز جلوگیری از کاهش عملکرد محصول در خاكهای مختلف اهمیت فراوانی دارد. هدف از این تحقیق تعیین اثرات تراکتورهای مرسوم منطقه بر تراکم خاكهای کشاورزی با توجه به سرعتهای مختلف و تعداد دفعات عبور تراکتور میباشد.
مواد و روشها
این تحقیق در قسمتی از مزارع کشاورزی دانشگاه ارومیه به مساحت 2000 متر مربع واقع در ناحیه نازلو صورت گرفت. بافت خاك در آزمایشگاه خاكشناسی دانشکده کشاورزی تعیین شد که شامل 5/48 درصد رس ،6/30درصد سیلت و 9/20 درصد شن میباشد که جزء کلاس خاكهای رسی به شمار میرود. تعداد دفعات عبور تراکتور در دو سطح یک و سه بار و نیز سرعت پیشروی در سه سطح 9/2 و 3/4 و 8/5 کیلومتر بر ساعت در نظر
گرفته شد. در این تحقیق از یک تراکتور مسی فرگوسن 285 ساخت کارخانه تراکتور سازی ایران مدل سال 1365 به وزن2540 کیلوگرم استفاده شد. اولین فاکتوری که بهعنوان متغیر درنظر گرفته شد، تعداد دفعات عبور تراکتور بود.
با توجه به اینکه در طول یک فصل زراعی ممکن است تراکتور چند مرتبه وارد مزرعه شود، بنابراین فاکتور دفعات عبور تراکتور در دو سطح یک و سه بار مورد ارزیابی قرار گرفت.دومین فاکتوری که به عنوان متغیر در نظر گرفته شد، سرعت پیشروی تراکتور بود. سرعت پیشروی در سه سطح 9/2 و 3/4 و 8/5 کیلومتر بر ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایشات در زمینی به مساحت 2/0 هکتار انجام شد. برای انجام آزمایش 18 کرت انتخاب شد. زمین مورد آزمایش ابتدا توسط یک گاوآهن برگرداندار سه خیشه شخم زده شد. سپس برای یکنواخت کردن سطح مزرعه و از بین بردن کلوخه توسط یک دیسک سنگین افست از نوع کششی مدل جاندیر، دیسک زده شد. این تحقیق بر اساس طرح آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوك کامل تصادفی انجام گرفت. انتخاب ادوات خاكورز و انجام عملیات با توجه به خاكورزی مرسوم منطقه صورت گرفت تا بتوان تطابق خوبی با خاكهای منطقه ایجاد نمود. دستگاه نفوذسنج (Penetrometer) برای اندازهگیری مقاومت خاك در مقابل نفوذ استفاده گردید. تراکم خاك باعث افزایش مقاومت خاك در مقابل نفوذ میشود. برای اندازهگیری این شاخص از دستگاه نفوذسنج مدل Rimik cp20 ساخت کشور انگلستان استفاده شد. این دستگاه شامل یک میله فرو رونده، ترانسدیوسر اندازهگیری نیرو و یک ریزپردازنده میباشد. با فشار آوردن به دسته‌های دستگاه، میله نفوذ به داخل خاك فرو میرود. میزان نیروی وارده به انتهای قسمت
مخروطی شکل میله در هر عمق توسط نیروسنجهای الکتریکی که به صورت کرنش- سنجهای مقاومتی بوده، ثبت میگردد. عدد قرائت شده توسط دستگاه بر حسب کیلوپاسکال میباشد. به علت تغییرپذیری این پارامتر، اندازهگیری در هر کرت 3 بار قبل و 3 بار بعد از تراکم تکرار شد. اندازهگیریها تا عمق 20سانتیمتر صورت پذیرفت. عمق تاثیر تراکم، عمقی است که اختلاف شاخص مخروطی خاك متراکم با خاك دست نخورده، حداقل 1/0 مگاپاسکال باشد. داده‌های بدست آمده توسط نرم افزار 17SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. برای بررسی دقیقتر نتایج، داده‌ها در سه عمق مختلف 10-0،15- 10 و20-15 سانتیمتر تجزیه و تحلیل گردید.

فایل : 8 صفحه

فرمت : Word