CONSERVATION TILLAGE

By : Hamid Salimi

WHIT NAME GOD

Soil erosion increases through activities such as farming, logging, construction, overgrazing, and off-road vehicles.

SOIL EROSION

Global Outlook: Soil Erosion

Very severeSevereModerate

Soil covered with plant residues Bare Soil

Runoff

Soil Erosion by Water(Water Erosion)

• Gentle Slope (<3%):

• Moderate Slope (3 to 9%):• Permanent Cover

Residue Needed to Prevent Water Erosion

Sufficient Residue Stops Soil Erosion

WIND

Soil covered with plant residues Bare Soil

Soil Erosion by Wind(Wind Erosion)

SoilTexture

% Soil Cover Required To Prevent Erosion

(if no anchored standing residue)

Sand 80%

SandyLoam

60%

Loam 30%

Residue Required ToPrevent Wind Erosion

SoilTexture

Cereal Non-cereal(soybean, canola)

kg/ha kg/mu kg/ha kg/mu

Sand 2500 166 3500 233

SandyLoam

1500 100 2000 133

Loam 900 60 1200 80

Conservation Tillage

مقدمه

سيس6تمهای کش6اورزی ب6ا م6ديريت نادرس6ت و به6ره ب6رداری بی رويه از منابع،

ب6اعث از بين رفتن آن ش6ده ان6د.زمينهای قاب6ل کش6ت ب6دليل تخريب خاک

پيوسته در حال کاهش هستند. س6وختهای از زي6اد اس6تفاده و ان6رژی ح6د از بيش مص6رف

فسيلی، از ديدگاه اقتص6ادی و زيس6ت محيطی، سيس6تم ه6ای کش6اورزی را زي6ر

سئوال قرار داده اند.

ي6ک روش ايج6اد ب6ا ه6دف پاي6دار در س6الهای اخ6ير کش6اورزی اکولوژيکی برای

م6ديريت من6ابع جهت حف6ظ ذخ6اير ط6بيعی و پاي6دار نم6ودن تولي6د در يک دوره ي

طوالنی مدت مطرح شده است.

تعريف شخم حفاظتی ش6خم حف6اظتی ي6ک برنام6ه م6ديريت بقاي6ای محص6ول

است که هدف آن کاهش فرسايش می باشد.

بقاي6ای گي6اهی در س6طح ي6ا نزدي6ک س6طح 30حداقل %نگه6داري خ6اک ش6ده خ6اک از و خش6نی زب6ر وس6طح درصد فرسايش آبی 50 تا 40 شخم حفاظتی تقريبا ايجادمي شود.

می دهد. و بادی را کاهش در مناطقی که ميزان رطوبت محدود کننده است

شخم حفاظتی با بهبود نفوذپذيری و کاهش رواناب، و سبب افزايش نيز با نگهداری برف و کاهش تبخير آن

رطوبت خاک می شود.

.در اين سيستم عمليات خاکورزی به حداقل رسيده يا حذف می شود

شخم حفاظتي

نمونه خاک مزرعه با شخم رايجنمونه خاک مزرعه با شخم حفاظتی

A comparison of conventionally-tilled soil with no-tilled soilA comparison of conventionally-tilled soil with no-tilled soil

Hard-pan

Tillage breaks up soilDisk or Plow

Reduced infiltration due to hard pan

Conventional Tillage

No-till

Improved infiltration property

No-till increases soil organic matter and increases earth worms by 3-10 times.

Conservation tillage

مقايسه شخم رايج با شخم حفاظتی

Spreading Residues

Conservation Tillage Begins at Harvest

Tillage and Crop Residue Management

TILLAGEINTENSITY

NONE

FREQUENT 0%

100%

SURFACE RESIDUE

23

Crop Residue Management

WIND

Soil covered with plant residues Soil with standing crop residue

Standing Residue (Stubble) Is Very EffectiveFor Stopping Wind Erosion

Effect of Standing Residue

Cultivated15-cm Stubble30-cm Stubble

Wind: 0% 15% 68%

PET: 0% 5% 30%

Reduction at Ground Level From Cultivated Land

Cutforth and McConkey, 1995

WIND

Soil covered with plant residues Bare Soil Covered Soil

Area downwindof protected soilwithout muchwind erosion

Almost no erosionIf sufficient amount ofresidue

Keep Bare Soil Areas Small

WIND

Wind Barriers

WIND

Strips of Taller Stubble will Reduce Wind Erosion

Short stubble to Tall stubblemaximize strip to increase straw removed erosion controlfor feed and water conservation

ب6ر حس6ب مق6دار بقاي6ای گي6اهی باقيمان6ده در س6طح خ6اک بع6د از کاش6ت و نس6بتی از س6طح ک6ه ش6خم زده می ش6ود ان6واعی از خ6اکورزی تعري6ف ميش6ود.

در اين سيس6تم خ6اک و بقاي6ای س6طحی ب6دون تخ6ريب ب6اقی می مانن6د و تنه6ا تخ6ريب انج6ام ش6ده مرب6وط ب6ه زم6ان ق6رار دادن ب6ذر در داخ6ل خ6اک اس6ت، ک6ه ممکن اس6ت فق6ط ب6ه پوش6ش ح6الت اين ش6ود.در مح6دود کوچ6ک ش6کاف ي6ک

% خواهد بود.90سطح خاک توسط بقايا بيش از

Conservation tillage

No tillage

Zero tillage

Zero tillage

Figure 1. Progression of the no-tillage system over time (derived from Sá, 2004)

Conservation tillage in US increased rapidly since 1980’s

Schertz, 1994

مساحتهاي زير كشت بدون خاكورزي در كشورهاي مختلف ( هكتار )

Hectares of No-Till in Various Countries

Tillage patterns in Canada, census years 1996 to 2006

ش6خم ب6رای ايج6اد مرزه6ايی انج6ام می ش6ود ک6ه گي6اه روی آن ش666666666666666ود، می کاش666666666666666ته

س6پس سيس6تم ب6دون خ6اکورزی ب6رای محص6ول بع6دی م6ورد گ666666يرد. می ق666666رار اس666666تفاده

در اين سيستم نوارهای باريکی که گياه روی آن کشت می شود شخم خورده ودرسايرنقاط بقايای گياهی دست

.نخورده بجا می ماند

Strip Tillage

• Crops planted into narrow tilled strip (4-12”, 10-30 cm)

Residue on surface

Residue on surface

Strip Tillage Planting into Crop Residue

Rye Cover Crop Killed by Herbicide, Use Strip Till Planter to Plant Crops

Crops Strip Planted into Green Cover Crop, Cover Killed Later with Herbicide

Strip Till Peanut in Rye Mulch (single row)

Strip Till Corn in Rye Mulch

Strip Till Cotton in Rye Mulch

خاک شخم زده می شود وبخشی ازبقايای گياهی نيز به همراه آن شخم زده می شود، اما مالچ ناشی ازبقايا

.درسطح خاک باقی می ماند

در مقايسه با شخم متعارف ميزان شخم کاهش يافته .وحداقلی از بقايا در سطح خاک باقی گذاشته می شود

Reduced till

انج6ام عملي6ات ش6خم متع6ارف ب6اعث ب6دون پوش6ش مان6دن خ6اک س6طحی ب6ود، خو6اه6د خ6اک و6ب6ادی آ6بی فرس6ايش در6 مه6م6ی عام6ل ک6ه6 ش6و6د م6ی از ر6ا قب6ل6 ا6ن6ر6ژ6ی 6ج6ن6بش6ی 6ق6ط6رات 6ب6ار6ا6ن6 د6ر6 س6طح6 6خ6اک بق6اي6ای 6گي6ا6هی ب6رخ6و6ر6د ب6ه6 س6طح6 خ6اک ک6اهش 6م6ی د6هن6د 6و6م6ان6ع6 از6 تخ6ر6يب6 خا6ک6دان6ه6 ه6ا ش6ده و6ن6يز از6 تش6ک6ي6ل6 س6له6 6درس6طح6 6خ6اک جلو6گ6ير6ی 6م6ي ک6ند6.در6د6رازم6دت6 ب6اعث

6حف6ظ 6نفو6ذپذيری6 خاک6 می ش6ود6.

Corn in residue from the previous crop. Residues prevent soil erosion and Corn in residue from the previous crop. Residues prevent soil erosion and preserve soil moisturepreserve soil moisture

با شخمبا شخم بدون بدون شخمشخم

با شخمبا شخم بدون بدون شخمشخم

درصد درصد شيبشيب

2/12/1 00 4/524/52 4/114/11 11

4/44/4 1/01/0 1/551/55 8/118/11 55

2/82/8 1/01/0 9/899/89 3/203/20 1010

6/236/23 2/02/0 7/1587/158 2121 1515

4/94/9 1/01/0 8989 1/161/16 ميانگينميانگين

اثر سيستم بدون شخم در رواناب وفرسايش خاک درمزرعه ذرت برای يک خاک آلفی سول اثر سيستم بدون شخم در رواناب وفرسايش خاک درمزرعه ذرت برای يک خاک آلفی سول مناطق حاره درغرب نيجيريهمناطق حاره درغرب نيجيريه

فرسايش خاک(تن در هکتار) )رواناب(ميليمتر

اثر پوشش خاك روي فرسايش

% فرسايش خاك % فرسايش خاك 5050% پوشش انتظار داريم تا از% پوشش انتظار داريم تا از3030در در جلوگيري شود.جلوگيري شود.

حض6ور بقاي6ای س6طحی ب6اعث ک6اهش تبخ6ير و اف6زايش نف6وذ آب پ6666666666666666666666ذيری

می ش6ود.بنابراين م6يزان رط6وبت خاکه6ايی ک6ه تحت نظ6ام ش6خم حف6اظتی ق6رار دارن6د بيش از نظ6ام ه6ايی اس6ت ک6ه دارن66666د. ق66666رار مرس66666وم ش66666خم تحت اس6تفاده ازعملي6ات ش6خم حف6اظتی می توان6د ب6اعث ايج6اد ثب6ات در نوس6انات رطوب6تی، حف6ظ آب و ک6اهش ني6از آبی گياه6ان رش6د يافت6ه در ش6رايط خاکه6ای ب6ا زهکش6ی خ6وب در

طول فصول خشک و گرم شود.

در اس6ت ممکن حف6اظتی ش6خم مزاي6ای وج6ود، اين با خاکه6ای غرق6ابی ک6ه زهکش6ی ض6عيف دارن6د، بعن6وان نقط6ه ض6عف مط6رح ش6وند.در اقليم ه6ای س6رد ممکن اس6ت در ص6ورت وج6ود بقاي6ا در س6طح خ6اک، خ6اک مرط6وب در به6ار

با سرعت کمتری خشک شود.

Rainfall Infiltration Studies

13 Year

No-Till

Conv. Till

(Wheat/Fallow)

Organic Matter(% Mass Basis)

5.1 2.7

Infiltration(mm hr-1)

69 38

Total of 80 mm of water applied in 1 hour.

Agriculture and Agri-Food Canada, 2005

خ6اک پوش6يده از بقاي6ای گي6اهی ب6ا تغي6ير در آلبي6دو و نهايت6ا برخ6ورد ت6ابش ب6ا خ6اک معم6وال دم6ای پ6ايينتری نس6بت ب6ه خ6اک را خ6اک دم6ای تابس6تان در معم6وال و دارد پوش6ش ب6دون پ6ايين و در زمس6تان بخ6اطر ک6اهش تب6ادل گرم6ا ب6ا ه6وا انتظ6ار باش6داين اختالف ب6دون پوش6ش گرم6تر از خ6اک داريم ک6ه دم6ا ب6ر حس6ب ن6وع خ6اک، ن6وع و مق6دار پوش6ش و اوض6اع

درجه سانتيگراد باشد.5 تا 1جوی می تواند از

خ6اک آلی م6واد ک6ه داريم انتظ6ار حف6اظتی درخ6اکورزی ب6اال باش6ند C/Nاف6زايش ياب6د،زم6انی ک6ه بقاي6ا دارای نس6بت

را داريم ک6ه بايس6تی از ک6ود ازت6ه Nمش6کل تح6رک ناپ6ذيری اس6تفاده ش6ود. ه6ای ش6خم حف6اظتی نظ6ام از ب6رخی در

در م6ورد ک6ود فس6فره در ش6خم متع6ارف براح6تی در اختي6ار گي6اه ق6رارمی گ6يرد، ام6ا در ش6خم حف6اظتی ب6دليل اينک6ه ي6ک عنص6ر کم تح6رک اس6ت ب6ا مش6کل روب6رو خ6واهيم ب6ود ک6ه می اين البت6ه ک6ه ک6رد اس6تفاده ن6واری ک6ودهی از روش ت6وان روش هم مش6کالتی مث6ل گياهس6وزی در گياهچ6ه ج6وان را داراس6ت.به علت رط6وبت ب6اال ممکن اس6ت مش6کل آبش6ويی

يونهای با حالليت باال مثل نيترات را داشته باشيم.

67

33mm x 75mm 33mm x 33mm

Fertilizer FertilizerSeed Seed

Fertilization

بر هم ن6زدن خ6اک فرص6ت خ6وبی ب6رای گس6ترش علفه6ای بناچ6ار اين سيس6تم ب6ود.در بيماريه6ا خواه6د و آف6ات ه6رز، و ه6ا هزين6ه ک6ه گ6يرد می ص6ورت ش6يميايی مب6ارزه برد.البت6ه می ب6اال را سيس6تم اين محيطی مخ6اطرات ک6اهش روان6اب در اين سيس6تم بعلت وج6ود بقاي6ا می توان6د

آفتکشها جلوگيری كند. تا حدی از انتقال وتلفات

US Pesticide Sales following Increase in Conservation Tillage

Johnson, 1994

Mostly herbicides

در ش6خم حف6اظتی ب6دليل ک6اهش و ي6ا ح6ذف عملي6ات آم6اده از پ6ايينتر م6راتب ب6ه عملي6ات اين ان6رژی زمين س6ازی ش6خم متع6ارف اس6ت، ام6ا از ط6رف ديگ6ر ان6رژی مب6ارزه ب6ا علفه6ای ه6رز، آف6ات و بيم6اری ه6ا اف6زايش می ياب6د س6اير ت6وجهی تف6اوت قاب6ل نه6اده ه6ا مث6ل ک6ود در دو سيس6تم ندارد.ب6ه اين ت6رتيب از نظ6ر ان6رژی تف6اوت مش6هودی وج6ود ن6دارد ک6ه بعن6وان م6زيت اس6تفاده از اين سيس6تم مط6رح

درص6د ص6رفه 3-7ش6ود.ولی در ک6ل انتظ6ار داريم ح6دود جويی در انرژی داشته باشيم.

در سيس6تم ش6خم مرس6وم ب6دليل نوس6انات رطوب6تی ب6اال و توق6ع ک6اهش عملک6رد داريم ک6ه در احتم6ال تنش رطوب6تی بعلت ن6يز و اس6ت کم6تر احتم6ال اين حف6اظتی سيس6تم

تض6مين ک6اهش فرس6ايش و حف6ظ حاص6لخيزی در بلن6د م6دت ط6رفی عملک6رد ش6ود.از می بي6نی پيش سيس6تم اين در

ب6رخی م6وارد، مس6ئله بخ6اطر کوت6اه ش6دن فص6ل رش6د در اس6تقرار گي6اه در خاکه6ای س6رد و مرط6وب بعلت مش6کالت تهي6ه بس6تر و ع6دم توان6ايی خ6روج گياهچ6ه در ب6رخی سيس6تم ه6ا م6وجب ک6اهش عملک6رد می ش6ود در نه6ايت تف6اوت قاب6ل شود نمی مشاهده سيستم دو اين عملکرد در .توجهی

Yield Comparison of Different Tillage Systems

0

10

20

30

40

Field Pea Spring Wheat Flax

bushels/acres

No-till Mini-till Conv-till

Agriculture and Agri-Food Canada, 2005

Economic Comparison of Different Tillage Systems

0

30

60

90

Field Pea Spring Wheat Flax

$/acres

No-till Mini-till Conv-till

Agriculture and Agri-Food Canada, 2005

Long-term tillage corn yields in bushels per acre

Year Plow + Disk Chisel + Disk Disk No-till Average

1976 75 75 73 75 75

1977 76 77 78 91 81

1978 110 111 112 107 110

1979 164 164 175 170 168

1980 103 115 119 118 114

1981 145 159 146 101 138

1982 68 59 66 80 68

1983 14 19 19 11 16

1984 32 32 37 33 34

1985 157 158 152 152 155

1986 127 125 123 134 127

1987 105 107 113 100 106

1989 83 40 38 123 71

13-year average 97 95 96 100 97

.اين شخم با هر نوع خاک،آب و هوا و محصول سازگاری ندارد

،باعث بروز مشکالتی در بعضی گونه های علف های هرز اين روش می شوند.

.سطح باالتری از مديريت و مهارت نسبت به شخم سنتی مورد احتياج است

روش بدون شخم ممکن است به تراکم خاک کمک کند، لذا هر چند گاه روش بدون شخم ممکن است به تراکم خاک کمک کند، لذا هر چند گاه يکبار شخم عميق مفيد می باشد. يکبار شخم عميق مفيد می باشد.

شخم حفاظتی وابستگی به علف کش ها را افزايش دهد شخم حفاظتی وابستگی به علف کش ها را افزايش دهد

با استفاده از اين روش ميزان رواناب کاهش يافته و در نتيجه ميزان با استفاده از اين روش ميزان رواناب کاهش يافته و در نتيجه ميزان های خارج شده از مزرعه نيزکاهش می يابد.های خارج شده از مزرعه نيزکاهش می يابد. علف کش علف کش

بررس6ی نيازمن6د انتخ6اب سيس6تم، م6ورد در گ6يری تص6ميم عوام6ل ذک6ر ش6ده ب6ا توج6ه ب6ه ش6رايط م6ورد نظ6ر م6ا و اوض6اع مزرع6ه و ش6رايط اقليمی،اقتص6ادی و ... ه6ر منطق6ه خواه6د ب6ود.برخی خصوص6يات سيس6تم ممکن اس6ت در ب6رخی نق6اط باش6د.اين ديگ6ر نقط6ه ض6عف سيس6تم م6زيت و در جاه6ای ت6والی گياه6ان بين سيس6تم در کوت6اه ک6ردن فاص6له زم6انی موج6ود می توان6د س6ودمند باش6د، از ط6رفی ني6از ب6ه اب6زار و ماش6ين آالت وي6ژه در اين سيس6تم می توان6د مح6دود کنن6ده نقط6ه از سيس6تم اين فرس6ايش روی اث6رات باش6د.بدليل

نظر پايداری قابل توجه است.

موفق باشید