Abstract
Pores and organic matter take a multitude of forms in soil and their characteristics change in space and time following a change in tillage practices as a new “steady state” is approached. Information on the variation with depth (stratification) in the characteristics of pores and organic matter and the rates of change in these characteristics is vital to interpreting the short- and long-term impacts of a reduction of tillage on the productivity and hydrology of agricultural soils. This information is also of value in estimating the effect of a reduction in tillage on the sequestration of carbon in agricultural soils. Recent literature comparing conventional tillage (CT) with no-till (NT) in temperate agroecosystems with varying soil textures and climates was reviewed for the purpose of assessing rates of change in the magnitude and stratigraphy of bulk density, porosity, pore size classes, organic matter content and organic matter fractions. The influence of tillage on bulk density, macroporosity and organic matter content was found to be documented more extensively than the effects on pore size distribution, soil organic matter fractions and their interactions at different soil depths. Many of the reports documenting tillage-induced changes in soil porosity and organic matter were based on measurements at a specific time after initiating the tillage trial. Results obtained by different investigators were found to be most consistent when measurements were made ≥15 years after initiating the tillage trial. Data from different studies were used to generalize trends in pore and organic matter characteristics with depth and time. However, few studies provided measurements that permitted accurate prediction of either the rates of change or the maximum change that will occur following a change from CT to NT. Future research must enhance our ability to make these predictions if we wish to garner a better understanding of the effects of NT on the quality and productivity of agricultural soils and their ability to sequester carbon
چکیده
تخلخل و مواد آلي بسياري از فرم(شكل) ها را در خاك مي گيرند و تغيير ويژگي هايشان در فضا و زمان به دنبال يك تغيير در روش هاي زراعتي به عنوان يك "حالت پايدار" جديد، به دست آمده است. اطلاعات در مورد تنوع با عمق (طبقه بندي) در ويژگي هاي تخلخل و مواد آلي و نرخ تغيير در اين ويژگي ها براي تفسير تاثيرات كوتاه و بلند مدت كاهش زراعت در بهره وري و هيدرولوژي خاك هاي كشاورزي حياتي است. ان اطلاعات نيز از ارزش در تخمين اثر كاهش در زراعت در جداسازي كربن در خاك هاي كشاورزي مي باشد. مقاله ي اخير مقايسه كننده ي زراعت مرسوم (CT) با بدون شخم(no-till) (NT) در اكوسيستم هاي كشاورزي معتدل با تغيير بافت خاك و شرايط آب و هوايي ، به منظور ارزيابي نرخ تغيير در ميزان و قشربندي تراكم، تخلخل و اندازه ي حفره، محتواي مواد آلي بررسي شده بود. تاثير زراعت(خاكورزي) در تراكم، تخلخل و محتواي مواد آلي براي مسند شدن بسيار گسترده تر ازاثرات توزيع اندازه ي حفره، بخش هاي مواد آلي خاك و اثرات متقابل آنها در عمق هاي مختلف خاك مشخص شد.بسياري از گزارشات مستند كننده ي تغييرات القا شده با خاكورزي در تخلخل خاك و مواد آلي، بر اندازه گيري ها در يك زمان خاص پس از آغاز آزمايش خاكورزي، استوار بودند. نتايج به دست آمده توسط محققان مختلف براي بيشترين سازگاري زماني كه ااندازه گيري ها 15 سال پس از آغاز آزمايش خاكورزي ايجاد شده بودند، مشخص شد.اطلاعات(داده هاي) مطالعات مختلف براي تعميم(عموميت بخشيدن) گرايش(روند) ها در ويژگ هي مواد آلي و منافذ با عمق و زمان، استفاده شده بودند. با اين حال مطالعات كمي ايجاد اندازه گيري هايي كردند كه منجر به پيش بيني دقيق نرخ تغيير ياتغيير حد اكثري كه به دنبال يك تغيير از CT به NT رخ خواهد داد، شد. پژوهش هاي آينده بيد توانايي ما را براي ايجاد اين پيش بيني ها افزايش دهد اگر ما مايل به جلب درك بهتري از اثرات NT روي كيفيت و بهره وري خاك هاي كشاورزي و توانايي شان براي جداسازي كربن باشيم.
1-مقدمه
تخلخل خاك و محتواي مواد آلي، نقشي مهم در بهره وري بيولوژيك و هيدرولوژي خاك هاي كشاورزي ايفا مي كند. منافذ(حفره ها) در اندازه و شكل هاي متفاوتي هستند و اين ويژگي ها، نفوذ، ذخيره سازي و زه كشي آب، حركت و توزيع گازها و سهولت نفوذ خاك را از طريق رشد ريشه ها، تحت تاثير قرار مي دهند. ماده آلي از زيست توده ي زنده و موادي كه در مرحله ي تجزيه و درجه ي ارتباط با مواد معدني متفاوت اند تشكيل شده است. اين اشكال مختلف از ماده آلي در مجموع يك مخزن از مواد مغذي اي كه براي رشد گياه ضروري اند را ارائه مي دهند. تخلخل خاك و ماده آلي نمي توانند مستقل و جداگانه در نظر گرفته شوند. منافذ با شكل و اندازه ي متفاوت توسط عوامل غير زنده (مثل خاكورزي، انجماد و ذوب، خشك شدن و مرطوب شدن) و عوامل زنده (مثل رشد ريشه، كرم هاي خاكي) ايجاد شده اند. اشكال مختلف مواد آلي منافذ با اندازه هاي مختلف را تثبيت كرده و درنتيجه تداوم اين منافذ را وقتي خاك در معرض استرس هاي مختلف است، افزايش مي دهد. ويژگي هاي منافذ به نوبه ي خود پويايي(ديناميك) مواد آلي را از طريق تاثيرشان بر زيستگاه موجوداتي كه در تجزيه مواد لي دخيلند، تحت تاثير قرار مي دهند...