مهندسی آبخیزداری میم

اثر تردد بر روي خاك به صور افزايش وزن مخصوص ظاهري، افزايش مقاومت برشي، كاهش تخلخل، كاهش قابليت نفوذ آب و هوا مشاهده شده است.

فشردگي ناشي از ماشينهاي كشاورزي به ندرت در عمق بيش از 45 سانتي متري مشاهده مي شود و بيش از عمق 35 سانتي متري گسترش نمي يابد. فشردگي عمقي خاك به تدريج طي چندين سال ايجاد مي شود و شخم در ايجاد آن نقش اساسي دارد. اگر زمين در شرايط مرطوب و در عمق يكسان در طي سالهاي متمادي شخم زده شود، كف شيار در نتيجه عبور چرخهاي تراكتور و تيغه هاي گاوآهن صاف و صيقلي خواهد شد. اين پديده در نتيجه بوكسوات بيش از حد تراكتور، فرسودگي تيغه هاي گاوآهن و همچنين وجود خاكهاي داراي ساختمان ضعيف كه به آساني، صاف و صيقلي مي شوند، شدت مي يابد. هنگامي كه كفه در خاك تشكيل شد، سالهاي بعد خاك با سهولت بيشتر صاف و صيقلي مي شود و به اين ترتيب يك چرخه نادرست جريان مي يابد. ماشينهاي برداشت چغندرقند و تريلرهاي پر از بار به هنگام عبور از خاكهاي خيس خسارت مشابهي را در خاك عمقي موجب مي شوند.

كفه هاي عمقي آب را در بخش فوقاني خود جمع مي كنند و در خاكهاي ناپايدار موجب تجمع مواد سست مي شوند كه از اين طريق ضخامت لايه فشرده را افزايش مي دهند. بنابراين لازم است عواملي را كه روي خاك اثر منفي گذاشته و باعث فشردگي خاك شده را بشناسيم و راههاي كنترل آن را بكار گيريم.

فشردگي و تراكم خاك:

واژه فشردگي ممكن است به صورت تغيير حجم خاك تحت فشار به كار رفته تعريف شود كه بر كاهش نسبت پوكي به ازا افزايش بار يا فشار دلالت مي كند. مقدار فشردگي با مقدار رطوبت تا حد زيادي افزايش يافته و سپس با بيشتر شدن آن كاهش مي يابد. تراكم خاك به صورت افزايش جرم مخصوص، به هم نزديك شدن ذرات جامد، يا كاهش در تخلخل تعريف مي شود. تراكم مي تواند نتيجه عوامل طبيعي شامل برخورد قطرات باران، خيس خوردگي و تنش آب داخلي باشد. تراكم غيرطبيعي تحت تأثير نيروهاي رو به پائين ماشينها و تراكتورهايي كه غالباً مت كمي در حال حركت دادن هستند بوجود آمده و در نتيجه فرونشيني خاك پس از شخم اتفاق مي افتد.

در مرحله اول خاك سطح الارض تحت تأثير عبور وسايل كشاورزي قرار مي گيرد. وقتيكه يك تراكتور روي خاك عبور مي كند، فشار چرخها به تمام خاك سطحي، ولي طبق يك قاعده و اصل مشخص، منتقل مي شود و سپس فشار در زير خاك سطح الارض به سرعت كاهش مي يابد. تأثير تراكم در خاك سطحي بيشتر وابسته به فشار تماسي است كه بين چرخها و سطح مي باشد. اگر فشار بيشتري بر چرخها وارد شود، اثرات تراكم عميقتر شده و در خاك بيشتر نفوذ مي كند.

اين اثرات قوياً به مقدار آب خاك بستگي دارد. تراكم خاك تحت الارض در نتيجه فشار دايمي بر خاك سطحي بوجود مي آيد. معمولاً در بسياري از خاكها يك لايه متراكم در پايين تر از منطقه شخم يا منطقه متأثر از ديگر وسايل كشاورزي مشاهده شده است. واژه هاي لايه شخم، لايه تحت الارض، لايه ديسك  و هارو و لايه رفت و آمد در مورد اين منطقه بكار رفته است. كليه اين لايه ها نفوذپذيري آب به خاك را كاهش داده و در رشد ريشه  و حاصلخيزي محدوديت ايجاد مي كند. حالت خاصي از تراكم در بستر ريشه وقتي كه شخم بدون خاك ورزي و يا كاشت مستقيم انجام گيرد، حاصل مي شود در اين صورت خاك سطحي بوسيله شخم اوليه نرم و باز نشده و سپس عبور وسايل باعث تراكم تجمعي خاك از سالي تا سال ديگر مي گردد. به علاوه، در هنگام برداشت تراكم افزايش مي يابد، چون فشار چرخها به طور قابل توجهي نسبت به بهار بيشتر مي شود. مقدار تراكم نه تنها به تعداد دفعات عبور تراكم بلكه به وزن تراكتور و نوع چرخها، فشار چرخ، سرعت و غيره بستگي دارد. ضمن اينكه عمق تراكم در سرعت كم، تقريباً دوبرابر عمق تراكم در سرعت زياد بوده است. از آنجا كه ذرات خشك در غالب خاكها داراي وزن مخصوص نسبتاً ثابتي هستند، بنابراين وزن مخصوص حجم معيني از خاك مزرعه بر اساس ميزان فضاهاي اشغال شده توسط هوا افزايش يا كاهش مي يابد. ازآنجايي كه تردد موجب مسدود شدن فضاهاي بزرگ هوا در خاك مي شود، با تعيين وزن مخصوص ظاهري فشردگي خاك مشخص مي شود.

هنگامي كه وزن بيشتري بر خاك وارد مي شود، پايداري خاك و مقاومت برشي آن افزايش مي يابد. به همين جهت به منظور افزايش كشش تراكتور از سنگين كننده استفاده مي شود. اندازه گيري پايداري خاك مزرعه معيار خوبي براي تعيين ميزان فشردگي آن است. تخلخل خاك بر اساس اندازه و ميزان فضاي اشغال شده بوسيله هوا، تعيين مي شود و وجود تغييرات در مقادير فوق بيانگر خسارت به ساختمان خاك خواهد بود. منافذ بزرگتر كه در نتيجه ماشينها مسدود مي شوند همان منافذي هستند كه نقش كانالهاي زهكشي را در درون خاك ايفا مي كنند. بنابراين ميزان نفوذ آب در خاك نشان دهنده ميزان خسارتي است كه بر خاك وارد شده است. ميزان قابليت نفوذ گاز به درون خاك نيز به طور دقيق تعيين كننده ميزان خسارت خواهد بود اما، به دليل مشكلات عملي ندرتاً از فاكتورهاي فوق مي توان به ميزان فشردگي خاك پي برد.

عوامل ايجاد كننده تراكم خاك

چندين عامل فشردگي خاك را باعث مي شود:

1) خاكهاي مستعد فشردگي: بافت خاك يا اندازه ذرات خاك خود عاملي براي ميزان فشردگي خاك است. يك خاك با دانه بندي ضعيف نسبت به يك خاك با دانه بندي خوب تحمل كمتري در برابر فشردگي دارد و زودتر فشرده مي شود. (دانه بندي از نظر قطر)

2)   نرم شدن (سست شدن) خاك بوسيله شخم:

3)  تردد ماشينهاي كشاورزي:

با افزايش دفعات تردد ماشينهاي كشاورزي در سطح مزرعه ميزان تراكم خاك نيز افزايش مي يابد كه بايد از تردد زياد ماشينهاي كشاورزي در سطح مزرعه جلوگيري به عمل آيد. سيستم خاك ورزي سنتي فعلي كه در بعضي مواقع بين 12- 10 مرتبه عبور تراكتور جهت خاك ورزي و كاشت محصول در آن انجام مي شود را بايد به سمت حداقل و يا كاهش خاك ورزي سوق داد.

4)  خاك هاي مرطوب و خيس:

اين ويژگي خاك( رطوبت) استحكام خاك را كاهش مي دهد و اگر تردد وسايل وقتي باشد كه رطوبت خاك به حد ( f.c ) نزديك باشد، خاك فشرده مي شود. همچنين ممكن است خاك ها به نقطه اي برسند كه افزايش رطوبت چگالي خاك را كاهش دهد مثل تورم ذرات تشكيل دهنده رس ها كه با افزايش فشردگي بر روي اين نوع خاك ها اين ذرات بر روي هم جابجا مي شوند و باعث مي شوند كه نسبت به خاك هاي ديگر كمتر فشرده شوند.

5)  بار ادوات:

هنگامي كه اندازه و وزن يك وسيله افزايش مي يابد، بار بر روي خاك هم افزايش مي يابد و باعث فشردگي بيشتر خاك مي شوند. تراكتورهاي بزرگ، تريلرهاي غلات، كود پخش كن ها و كمباينها تا حد زيادي خاك را فشرده مي كنند.

6)  بارگيريهاي مكرر:

بارگيريهاي كوچك بوسيله ماشين آلات كوچك هم مي تواند خاك را فشرده كند. اگر از آنها در نوبت هاي مكرر در يك منطقه از زمين استفاده كنيم باعث فشردگي خاك مي شوند.

معيارهاي اندازه گيري فشردگي خاك:

دو معيار اندازه گيري فشردگي خاك كه معمولاً مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از:

1) چگالي ظاهري خاك (تراكم توده اي) 2) شاخص مخروطي

1) چگالي ظاهري خاك: اندازه اي از جرم خاك در هر واحد حجمي (مثل 1 مترمكعب) مي باشد وقتي كه فشردگي اتفاق مي افتد چگالي ظاهري خاك افزايش مي يابد چون جرم ثابت مي ماند ولي حجم كاهش مي يابد. فشردگي خاك طبيعتاً بستگي به نوع خاك هم دارد. چگالي ظاهري در خاك هاي شغلي بيشتر از خاك هاي رسي است زيرا تخلخل خاك هاي رسي بيشتر است.

محدوده تغييرات چگالي ظاهري در خاك هاي رسي، لومي رسي و لومي سيلتي بستر به شرايطشان معمولاً بين 1 تا 6/1 Mg/m³ مي باشد. شن ها و لومي شن ها بين 2/1 تا 8/1 Mg/m³ هستند. چگالي ظاهري در خاك هايي كه چندين بار به سويله ماشين آلات فشرده شده حدوداً نزديك به 2 Mg/m³  مي باشد. پس مي توان نتيجه گرفت كه اثرات فشردگي بر روي خاكهايي كه چگالي ظاهري كمتري دارند (مثل رس ها در مقايسه با شن ها) خيلي بيشتر و شديدتر است (يعني خاكهاي رسي در يك فشار يكسان با خاكهاي شني بيشتر فشرده مي شوند)

2)  شاخص مخروطي:

اين روش مي تواند آسانتر از روش قبلي گونه هاي خاك را مورد بررسي قرار دهد. يك مزيتي به روش قبلي دارد، چون اين شاخص شديداً به ميزان آب خاك است، بايستي در سالي كه بارندگي برابر با متوسط چند سال است و قبل از اعمال شخم زير شكن، اندازه گيري شود.

بعضي از محققان دريافتند كه براي تردد وسايل افزوده شده، شاخص مخروطي نسبت به تراكم توده اي خاك حساستر است.

طبقه بندي تراكم خاك:

1- تراكم كم: شامل خاكهاي رسي لومي با جرم مخصوص ظاهري كمتر از 3/1 گرم بر سانتي متر مكعب در افق شخم خورده و همينطور خاكهاي شني لومي با جرم مخصوص ظاهري كمتر از 4/1 گرم بر سانتيمتر مكعب.

2- تراكم متوسط: شامل خاكهاي لوم رس با جرم مخصوص ظاهري 3/1 تا 5/1 گرم بر سانتيمتر مكعب و خاكهاي شني و شني لومي با جرم مخصوص ظاهري بيش از 4/1 گرم بر سانتي متر مكعب.

3- تراكم زياد: شامل خاكهاي ريزبافت با جرم مخصوص ظاهري بيش از 5/1 گرم بر سانتيمتر مكعب و خاكهاي بافت درضت با جرم مخصوص ظاهري بيش از 6/1 گرم بر سانتيمتر مكعب.

اثرات مخر تردد:

توليدات كشاورزي به تردد وسايل نقليه بستگي دارد. توانايي كاشت و برداشت محصولات زراعي و عمليات توليد پيشرفته بدون استفاده از تراكتورها و كمباين ها امكان پذير نمي باشد.

بهر حال وقتي كه وسيله ها پيشرفت مي كنند از نظر اندازه نيز بزرگتر شده و توانايي آنها در صدمه زدن به محصولات كشاورزي افزايش مي يابد. اين صدمه (خسارت) ممكن است بوسيله تخريب در سطح خاك و يا تخريب در زير سطح خاك كه غير قابل مشاهده است، صورت گيرد. در هر دو حال (تخريب در سطح يا زير سطح خاك) ، تردد وسايل تأثير منفي بر توليد محصولات مي گذارد زيرا در يك خاك فشرده شرايط كافي براي توليد يك گياه فراهم نمي شود. بنابراين مسله فشردگي بيش از حد خاكهاي زراعي به عنوان يك عامل منفي در عملكرد محصولات مختلف مطرح شده است و تلاشهاي زيادي در اين زمينه به عمل آمده تا راههاي كاهش اين اثرات منفي، ارزيابي و معرفي گردد و آنچه در اكثر تحقيقات انجام شده بررسي فشردگي لايه هاي سطحي خاك در عمق 15 - 5 سانتيمتري است كه در اثر حركت و تردد تراكتور به وجود مي آيد. از طرف ديگر توسعه مكانيزاسيون كشاورزي با افزايش تردد ماشينهاي كشاورزي بر خامها همراه بوده كه منجر به تراكم خاك شده. بعد از عمليات خام ورزي، فشردگي خاك در اين محدوده از بين مي رود و آنچه باقي مي ماند فشردگي لايه هاي پايين تر از كف شيار شخم است. اين فشردگي مجموع فشردگي ناشي از تردد ماشينهاي كشاورزي و فشار تيغه خاك ورز مي باشد. از آنجا كه بعد از كار با وسايل خاك ورزي محصولات با ريشه هاي عمقي در اين بستر شروع به ريشه دواني مي كنند، بنابراين هر گونه فشردگي باقيمانده در اين ناحيه مي تواند روي عملكرد محصول اثر بگذارد.

مهمترين اثرات منفي تراكم خاك:

-  تراكم خاك در مزارع كشاورزي اثرات منفي را به همراه دارد كه مهمترين آنها عبارتند از:

1)  كاهش نفوذ و افزايش فرسايش:

در داخل خط اثر چرخ كه يك علامت قابل رؤيت تردد مي باشد بعد از باران دو مشكل اساسي اتفاق مي افتد يكي آنكه در شيار بوجود آمده به علت تراكم شديد ، آب قادر به نفوذ نمي باشد و دوم آنكه افزايش بسته شدن درزهاي زمين اتفاق مي افتد كه اين عمل باعث كاهش ذخيره رطوبتي خاك و همچنين افزايش رواناب در سطح خاك مي شود .

كاسپر و همكاران با فازايش نرخ رواناب براي خاك در آيووا براي مسيرهاي تردد در مقايسه با رديفهايي كه تردد نداشته است، دست يافتند و نرخ فرسايش در مسيرهايي كه تردد انجام گرفته دو برابر رديفهايي غيرمتراكم گزارش شده است.

2- كاهش خلل و فرج خاك:

در اثر فشردگي خاكهاي زراعي و متراكم شدن آنها، درصد خلل و فرج خاك كاهش يافته و در نتيجه ميزان تهويه آن كاهش مي يابد اين اثر منفي مي تواند باعث تغيير در فعاليتهاي ميكروارگانيزمهاي خاك از حالت هوازي به حالت بي هوازي گردد.

3-كاهش توسعه ريشه:

تردد ماشينهاي كشاورزي باعث كاهش فضاي بين ذرات خاك مي شود و چگالي خاك را افزايش مي دهد. گياه براي رشد ريشه در خاك متراكم ناچار به عمق نيرو مي شود به علت آنكه مقاومت مكانيكي و كمبود اكسيژن قابل دسترس براي گياه مواجه مي شود. اولين مطالعه ها براي كاهش رشد ريشه توسط تيلور و گارنر صورت گرفته آنها گزارش گردند كه خاك با مقاومت 96/2 MP به علت افزايش جرم مخصوص خاك و كمبود رطوبت در خاك ريشه قادر به نفوذ نمي باشد و مواد مغزي به آن نمي رسد. بنابراين رشد ريشه گياه محدود شده و براي افزايش رشد طولي و عرضي خود نياز به صرف انرژي بيشتري نسبت به حالت عادي دارد. در صورتيكه خاك خيلي متراكم شده باشد، رشد ريشه متوقف شده و قادر به عبور از لايه متراكم شده نمي باشد. ضمن اينكه خاك سطح الارض بادي تا حدودي محكم باشد. چون اگر خاك اطراف گياهچه زيادي سست باشد وقتي ريشه هاي آن براي نفوذ بيشتر به طرف پايين فشار مي آورند گياهچه به سمت بالا رانده مي شود، در نتيجه نفوذ ريشه ها در خاك مختلف مي شود.

4- از بين رفتن جانوران خاكزي:

در بين جانداران خاكزي كرم خاكي يكي از مهمترين جانداراني است كه جهت حفظ ساختمان و حاصلخيزي خاك فعاليت مي كند بدليل اينكه اين جانداران مي توانند در خاك حركت كنند و به طور فيزيكي ذرات خاك را انتقال داده و تونلها يا شيارهايي در داخل خاك ايجاد نمايند. كه در اثر تراكم خاك حاصل از تردد ماشينهاي كشاورزي اين شيارها خسارت ديده و تعدادي از كرمهاي خاكي از بين مي روند كه در اثر كمبود جانداران خاكزي حاصلخيزي فيزيكي خاك كاهش پيدا مي كند ضمن اينكه اين توانايي از آن جهت مهم است كه با اين شيارهايي كه در خاك ايجاد مي كند اجازه مي دهند تا ريشه هاي گياهان در شيارهاي ايجاد شده رشد و نمو نموده و بتواند سريعتر از ميان لايه هاي سخت خاك عبور نمايد و خود را به خاك مناسبتر برسانند. همچنين مقادير قابل توجهي از خاك سطحي سالانه از دستگاه گوارش كرمها عبور مي كند و موجب اصلاح خاكدانه ها مي شود. بعلاوه كرمهاي خاكي نفوذ پذيري عمقي خاك را تغيير داده و غالباً مسير و راههاي زيادي براي جابجايي ريشه ها و آب ايجاد مي كنند. گاهي اوقات اين شيارها تنها راه ارتباطي بخش سطحي و عمقي خاك كه با كفه شخم جدا شده اند خواهد بود.

5-رشد نامناسب غده هاي زيرزميني:

حساسيت محصولات مختلف به شرايط ساختماني خاك به طور قابل ملاحظه اي متفاوت است. علاوه بر اين بعضي محصولات به برخي از مشكلات حساسيت بيشتري دارند در صورتي كه در مورد ساير مشكلات اين حساسيت را نشان نمي دهند.

بعضي از محصولات مانند هويج، هويج فرنگي، چغندر قند و كلم برگ نسبت به از دست دادن ريشه اصلي خود حساسيت دارند . اگر اين گياهان ريشه اصلي خود را به دليل فشردگي يا شرايط بي هوازي خاك از دست دهند، معمولاً عمق ريشه ها كاهش مي يابد و در محصولات ريشه اي اندامهاي ذخيره كننده مواد غايي حالت چنگالي پيدا مي كند و عملكرد كاهش مي يابد.

روشهايي جهت تشخيص تراكم خاك:

عموماً شناخت فشردگي ساده است زيرا خاك بالا و پائين لايه فشرده نرمتر از خود لايه فشرده است. با اين وجود، گاهي اوقات فشردگي با خاك سطحي مرطوب كه روي خاك زير سطحي خشك قرار مي گيرد اشتباده مي شود. آنچه كه مانند فشردگي احساس مي شود در واقع تفاوت ميان خاك خشك و مرطوب است. با اين حال روشهاي تجربي وجود دارند كه بر مبناي مشاهدات داخل مزرعه انجام شده و به كمك آنها مي توان احتمال وجود تراكم خاك در مزرعه را پيش بيني نموده و سپس با استفاده از روشهاي علمي تعيين جرم مخصوص ظاهري و شاخص مخروط خاك، وجود يا عدم وجود سخت لايه را تعيين كرد. در زير به تشريح اين روشهاي تجربي پرداخته مي شود:

1-  باقي ماندن آب بر روي سطح مزرعه:

در صورتيكه نفوذپذيري آب در خاك مناسب نباشد مدت زمان بيشتري طول مي كشد تا آب در داخل خاك نفوذ كند. براي مثال اگر در مزرعه كنار هم يكي آب براحتي نفوذ كند و ديگري با تأخير نفوذ كند، احتمالاً مزرعه اي كه آب با تأخير در آن نفوذ مي كند داراي مشكل تراكم خاك بوده و يا ايستادن آب در جاي رد چرخها پس از آنكه آبهاي ديگر نفوذ كرده اند.

2-  عدم نفوذ مناسب گاوآهن برگردان دار داخل خاك:

در صورتيكه راننده تراكتور در زمان شخم متوجه شود كه با وجود سالم بودن گاوآهن برگردان دار و تيغه هاي آن گاوآهن به خوبي در خاك نفوذ نمي كند و در يك عمق خاص ثابت مي ماند اين موضوع احتمالاً نشان دهنده وجود يك لايه سخت مي باشد. كه اين لايه ممكن است در اثر تردد ماشينهاي كشاورزي بوده و يا كاركرد گاوآهن در يك عمق ثابت در طول ساليان سال مي باشد. در اين حالت اگر گاوآهن بيشتر از عمق شخم مرسوم در خاك نفوذ كند قدرت مورد نياز تراكتور به صورت يك دفعه افزايش مي يابد.

3-  توقف رشد گياه و زرد شدن محصول:

در صورتيكه قسمتهايي و يا اكثريت مزرعه زرد رنگ شده و يا تفاوت رشد رويش قسمتهاي مختلف مزرعه مشاهده گردد احتمالاً مزرعه داراي مشكل تراكم مي باشد. البته در صورتيكه اين خسارت به طور طبيعي انجام گيرد و لذا بهتر است اينگونه مزارع نيز از لحاظ تراكم خاك و وجود سخت لايه در عمق خاك مورد بررسي و ارزيابي قرار گيرند.

4-  كاهش عمق نفوذ ريشه:

در صورتيكه ريشه گياه به خوبي در خاك نفوذ نكرده و عمق نفوذ آن كمتر از عمق نفوذ مرسوم باشد. و يا رشد افقي ريشه بيشتر از رشد عمودي آن باشد در اين حالت مشكل تراكم خاك وجود دارد كه بايد مزرعه مورد بررسي قرار گيرد.

5-  كاهش عملكرد محصول:

راهكارهاي عملي كاهش تراكم خاك:

1)  افزايش مواد آلي خاك:

نقش مهم و در عين حال پيچيده مواد آلي خاك در تغذيه محصولات، ساختمان خاك و كشت و كار، هم در مزرعه و هم آزمايشگاه طي چندين سال به دقت مطالعه شده و موفقيتهاي قابل ملاحظه اي را نيز به دنبال داشته، كليه بقاياي گياهي و جانوري پس از مرگ و همچنين كودهاي آلي كه در سطح اراضي پخش مي شوند گروهي را تشكيل مي دهند كه به صورت فعالي در خاك تجزيه مي شوند . در صورتي كه اين بقايا غني از پروتيئن ها باشند، طي فرايند فوق ازت موجود در آنها آزاد مي شود مانند بقاياي شبدر يا كلم برگ، و يا در صورت كم بودن ميزان پروتئين موجود در اين بقايا، ازت موجود را خواهند كرد مانند كاه و خاك اره. به طور كلي هوموس، خاكهاي شني و خاكهاي رسي را از نظر خصوصيات به سوي خاكهاي لومي سوق مي دهد و به خاكهاي ناپايدار استحكام مي بخشد. مواد آلي بر ويژگيهاي مهم زراعي خاك تأثير مي گذارد. آثار آنها غالباً پيچيده است و به سادگي قابل تفكيك نيست. مواد آلي فراوان در خاك معمولاً موجب تخلخل بيشتر مي شوند. اين خاكها در مقايسه با خاكهايي كه داراي مواد آلي كمتر هستند به سهولت دچار فشردگي شديد نمي شوند. هنگامي اثر مواد آلي در كشاورزي مشهود مي شود كه ميزان هوموس نيم يا بيش از نيم درصد باشد.

2- استفاده از گياهان با ريشه عميق:

بعضي از گياهان زراعي بخوبي در عمق خاك نفوذ كرده و از لايه هاي سخت خاك نيز عبور مي كنند. از جمله اين گياهان مي توان يونجه و شبدر شيرين اشاره نمود كه قابليت نفوذ به سخت لايه هاي حاصل از كاركرد ساليانه گاوآهن برگردان دار در يك عمق ثابت را دارا مي باشند. پس از نفوذ ريشه گياهان فوق به عمق خاك و پوسيده شدن آنها، ريشه محصولات ديگر مي تواند به راحتي در منافذ باقيمانده از ريشه هاي قبلي كه در سخت لايه خاك ايجاد شده اند عبور نموده و محيط مناسبتري را جهت استفاده در اختيار گياه قرار مي دهند.

3- فعاليت كرم خاكي:

هر نوع تراكم ناشي از انجام عمليات زراعي به تونلهاي كرم خاكي خسارت رسانده و تعدادي از آنها را نيز مي كشد. در شرايط فقدان كرمهاي خاكي حاصلخيزي فيزيكي خاك كاهش مي يابد. كرمهاي خاكي مهمترين گونه جانوري موجود در خاك هستند كه موجب اصلاح ساختمان فيزيكي خاك مي شوند. اين جانداران با حركت خود در خاك دالانهايي به قطر 1 الي 10 ميليمتر و حجمي حدود 3/1 تا 6/9 ليتر در هر متر مربع حفر مي كنند و از اين طريق تراكم ناشي از تردد ماشين آلات كشاورزي در مزرعه را كاهش مي دهند. در خاكهايي كه فعاليت كرمهاي خاكي مشهود باشد خلل و فرج پر شده از هوا 8 الي 30 درصد بيشتر از خاكهاي فاقد اين جانداران است. همچنين در اثر فعاليت جانداران مفيد، سرعت نفوذ آب در خاك بين 2 تا 10 برابر بيشتر شده و ظرفيت نگهداري آب در خاك نيز افزايش مي يابد در نهايت كرم هاي خاكي با پوك كردن خاك باعث نفوذ هر چه بيشتر ريشه گياه در خاك شده و از اين طريق رشد و عملكرد گياه را افزايش مي يابد. البته در آمريكا شيوه اداره تعداد و فعاليت موجودات خاك مانند كرمهاي خاكي روش متداولي نيست. با اين وجود، كرمهاي خاكي و ديگر جانوران خاك بسياري از منافذ درشت عمودي را ايجاد مي كنند كه باعث مي شود آب در آنها با سرعت حركت كند. ساچل (satchell ) برآورد كرده است كه تا دو سوم فضاي منافذ پر از هوا در خاك را كانالهاي كرم خاكي تشكيل مي دهند. از اين رو، نگهداري خاك در وضعيتي مناسب براي كرمها راه خوبي براي بهبود نفوذ آب به شمار مي رود.

به منظور نگه داري محيط مناسب خاك براي كرمهاي خاكي و ديگر موجودات خاك توصيه هاي زير سودمند است:

-  در خاك مقدار فراواني از ماده آلي، دماي متوسط و آب كافي نگه داري شود.

-  حاصلخيزي خاك در حد مطلوبي نگه داري شود تا عملكرد بالاي گياه، باقي مانده گياهي فراواني به خاك بازگردد.

-  خاك ورزي بايد به حداقل برسد خاك ورزي فشرده و فعاليت كرم خاكي با هم سازگار نيستند.

4- استفاده از زيرشكن:

خاك ورزي عميق يا زير شكني مي تواند تراكمي را كه به وسيله رفت و آمد يا شخم ايجاد شده سست كند. با اين كار همچنين خاكهاي رسي طبيعي فشرده سست مي شود و هر دو سله ساختماني و ته نشيني در هم شكسته مي شود، در كاليفرنيا، خاك ورزي عميق در مزرعه پس از برداشت محصول كاري متداول است. فايده اصلي آن اين است كه در خلال نخستين آبياري مقدار زيادي آب به زمين نفوذ خواهد كرد. با اين كار خاك در سراسر ناحيه ريشه مرطوب مي ماند و آب شويي نمكها دست كم در خلال نخستين آبياري رخ مي دهد. يا در موارد زيادي به برگرداندن خاك نيازي نيست و حتي گاهي اين عمل نامطلوب مي باشد. براي مثال وقتي يك خاك به دقت براي آبياري تسطيح شده است، شخم برگرداندار رايج موجب برهم زدن تسطيح مي شود. بعد از شخم زدن ممكن است استفاده از ديسك يا تسطيح كن به منظور استقرار مجدد سطح زمين لازم باشد؛ اين عمليات پر هزينه هستند و نيز موجب پودر شدن خاك مي شوند. در زراعت آبي، و در شرايطي كه زمين از بقايا و علفهاي هرز پاك مي باشند، اغلب مي توان استفاده از زير  شكن را جايگزين شخم كرد؛ در اين حالت خاك بدون اينكه برگردانده شود سست مي شود. زير شكن شامل 2 يا 3 تيغه عمودي قوي مي باشد كه روي يك شالي سوار شده اند و در عمق 70 - 60 سانتي متري شيارهاي باريكي در سراسر خاك ايجاد كرده و خاك تحتاني را خرد مي كنند. استفاده از زير شكن احتمالاً مؤثرترين روش شكستن لايه هاي فشرده يا سيماني خام و در نتيجه بهبود نفوذ ريشه، تهويه و آب مي باشد.

براي آنكه استفاده از زير شكن مؤثر افتد، بايد به هنگام خشك بودن از آن استفاده نمود. در شرايطي كه خاك تحتاني مرطوب باشد،به جاي اينكه خاك خرد شود، در امتداد محل عبور تيغه هاي فشرده مي شود.

مقدمه اي بر كاهش اثرات تردد:

در مزارع كشاورزي، فشردگي بيش از حد خاك موجب افزايش مقاومت خاك، كاهش هوادهي و آبگذري، كاهش رشد ريشه و در نهايت كاهش محصول مي شود. روش كنترل تردد در اثر محدود شدن تراكم خاك در مسيرهاي تردد به رشد بيشتر ريشه گياه كمك خواهد كرد. بنابراين  اين سيستم باعث مي شود كه مسيرهاي تردد و ناحيه رشد گياه به طور ثابت بماند. روش كنترل تردد در مديريت بلند مدت موجب تردد ماشينهاي كشاورزي در مسيرهاي تراكم مي شود. كه اين موضوع باعث بوجود آمدن شرايط مناسب براي حركت چرخ و رشد محصول مي شود. البته قبل از به كارگيري روش كنترل تردد خاك بايد طوري خاك ورزي شود تا آن كه هيچ لايه متراكمي در خاك باقي نماند. نرخ نفوذ آب در خاك تحت روش هاي كنترل تردد و بدون خاك ورزي مشابه خاك دست نخورده مي باشد. تردد يك تراكتور با وزن متوسط در زمين كشاورزي در بلند مدت سبب كاهش نرخ نفوذ آب در خاك مي شود و اين موضوع در روش كنترل تردد صادق نمي باشد، اين روش باعث افزايش قابليت نگهداري گياه، بهبود نفوذ آب، افزايش آب قابل دسترس براي گياه و كاهش فرسايش خاك و روان آب مي شود. روش كنترل تردد در مزرعه باعث كاهش معني دار نفوذ آب در خاك، كاهش بكسوات چرخ، كم كردن نيتروژن از دست رفته به سويله كاهش انتشار NO₂ ، بهبود ساختار خاك، افزايش رطوبت خاك، كاهش روان آب و بالا بردن بازدهي از لحاظ زمان و دقت مي شود. خطوط تردد متراكم هستند و قابليت ايستادگي در مقابل تردد اضافي را دارند و به علت حركت هميشگي در مسيرهاي متراكم در اين روش بازده كششي افزايش مي يابد و تنها ناحيه اي كه بين مسيرهاي تردد قرار دارند ناحيه رشد محصول مي باشند كه بدون تراكم ناشي از تردد ماشينهاي كشاورزي مي باشند و تراكم در ناحيه رشد محصول فقط در اثر عوامل طبيعي و ادوات خاك ورزي ممكن است رخ دهد. روش كنترل تردد براي زمينها ديم بسيار مفيد مي باشد چون ديگر نيازي به صرف انرژي جهت تهيه بستر گياه نمي باشد و بسترهاي برآمده از طريق تراكم مكانيكي بدون كار اضافي بوجود مي آيند و مسيرهاي متراكم از آبشويي زمين جلوگيري مي كنند. در كشت هاي آبي از سيستم كنترل تردد با بسترهاي برآمده استفاده مي كنند كه مسير حركت چرخ هاي ماشين هاي كشاورزي محل آبياري مي باشد. اما در اين صورت نياز به طراحي ماشين هايي براي تهيه اين بسترها مي باشد.

كاهش اثرات تردد:

حذف اثر تردد ماشين هاي كشاورزي روي محصولات كشاورزي غيرممكن است. ولي روش هايي مفيد براي كاهش اثر تردد ماشين هاي كشاورزي بر محصولات وجود دارد كه اين روشها شامل كاهش بار محوري، كاهش عناصر كشش (تنش هاي تماسي خاك) تردد در رطوبت پائين، استفاده از سيستم خاك ورزي حفاظتي،استفاده از سيستم كنترل تردد، كاهش تراكم طبيعي و زيرشكن مي باشد.

1- كاهش بادمحوري: تحقيقات روي تراكم خاك بيشتر بر تراكم خاك ناشي از تردد ماشينهاي كشاورزي متمركز مي شوند كه روي فشار تماسي و مقدار وزن آنها تحقيقات صورت مي گيرد.

2-  كاهش عناصر كشش - تنش هاي تماسي خاك

3- تردد در رطوبت پائين : افزايش مقابله خاك نسبت به تراكم به سويله افزايش دادن مقاومت خاك صورت مي گيرد. يك روش براي افزايش مقاومت خاك كاهش رطوبت خاك مي باشد. خاك خشك قابليت ايستادگي خاك را در مقابل نيروهاي فشاري زياد مي كند.

وموكيل و همكاران با استفاده از اندازه گيري نرخ نفوذ و تعيين تراكم خاك طي تحقيقي گزارش كردند كه تراكم خاك حساسيت زيادي نسبت به رطوبت خاك در سرعت هاي متفاوت تردد نشان داده است.

4- سيستم  خاك ورزي حفاظتي: روشي ديگر براي افزايش مقاومت خاك استفاده از سيستم خاك ورزي حفاظتي است سيستم هاي خاك ورزي مهمترين راه اصلاح ساختمان براي رشد ريشه است. مطالعات متعددي مربوط به رشد و توزيع ريشه انجام شده و بر طبق آنها، در بيشتر موارد كم خاك ورزي در مقايسه با شخم مرسوم، توصيه شده است. در خيلي از كشورها با توجه به حفاظت خاك و انرژي تمايل به سمت بي خاك ورزي و يا كم خاك ورزي افزايش يافته است. خاك بدون عمليات خاك ورزي در مقايسه با خاك شخم خورده داراي سطحي متراكم تر و تعداد بيشتري كانال پيوسته طولي مربوط به كرمها و در نتيجه شدت نفوذ آب و هدايت هيدروليكي اشباع بزرگتر، تهويه بهتر، خاك سطحي مرطوبتر، معدني شدن ازت و افزايش غلظت فسفر و پتاسيم در لايه هاي سطوح خاك مي باشد.

اگر چه جرم مخصوص ظاهري خاك در سيستمهاي شخم حداقل يا بدون شخم زياد مي شود. رشد ريشه جو و يولاف در لايه سطح افزايش مي يابد. همچنين بيشترين تراكم طولي ريشه در افق سطحي خاك تحت شخم حداقل يافت مي شود، در صورتي كه مجموع طول ريشه كاهش مي يابد. طول ريشه تحت شخم حداقل در لايه هاي مرطوب مي تواند كاهش يابد. اندرسون گزارش داده كه افزايش رشد ريشه در خاك سطحي تحت شخم حداقل، امكان جذب كافي عناصر غذايي از كود پخش شده را به وجود مي آورد.

آزمايشات انجام شده در خاك هاي درشت بافت نشان مي دهد كه رشد ريشه هاي محوري بذري در يك خاك بدون خاك ورزي يا شخم سطحي در مقايسه با شخم مرسوم يا شخم عميق كندتر است. اما در خاك رسي، توسعه ريشه گندم زمستانه در طي زمستان مته زني مستقيم نسبت به خاك شخم خورده كمي سريعتر است. همچنين در سيستم بدون خاك ورزي خاك شني و خاك بادرفتي، مقدار ريشه در لايه 20 - 10 سانتي متري كمتر از خاك شخم خورده بود. مقدار بيشتر ريشه در اين لايه در خاك شخم خورده به علت وجود لايه سخت در عمق 20-30 سانتي متري است كه جرم مخصوص ظاهري و مقاومت نفوذي بيشتري نسبت به لايه ديگر شخم نخورده خاك داشته است. در لايه هاي عميق تر، مقدار ريشه غلات در خاك بادرفتي و خاك رسي از نظر استحكام در خاك با روش بدون خاك ورزي بزرگتر از زمين شخم خورده است. بنابراين مجموع جذب آب از خاك شخم نخورده در لايه 10-20  سانتي متري كمتر و در لايه 20-60 سانتي متري بيشتر است. (در مقايسه با خاك شخم خورده). بيشتر ريشه هاي غلات در عمق خاك با روشهاي بدون خاك ورزي، به طور معني داري جذب آب در دوره هاي خشكي را افزايش مي دهد.

5-  سيستم كنترل تردد كشاورزي Controlled Traffic Farming (CTF)

روش ديگر براي كاهش تردد ماشين هاي كشاورزي در مزرعه به كارگيري سيستم كنترل تردد كشاورزي در مزرعه مي باشد.

براي هدايت ماشين در روش كنترل تردد روش هاي مختلفي استفاده مي شوند. انتخاب هر يك ار اين روشها، سيستم هاي مكانيكي ساده تا سيستم هاي الكترونيكي پيشرفته ، به مساحت زمين، طول رديف و سرمايه گذاري بستگي دارد. براي بازدهي بيشتر، با افزايش مساحت زمين كشاورزي بهتر است از سيستم هاي الكترونيكي استفاده شود كه در مديريت بلند مدت داراي حرفه اقتصادي خواهد بود. امروزه با گسترش كشاورزي دقيق پيشرفت سيستمهاي GPS ، در استراليا، اروپا و آمريكا براي هدايت ماشين هاي كشاورزي در روش كنترل تردد بيشتر از سيستم GPS استفاده مي كنند. نكته قابل توجه جهت هدايت در روش كنترا تردد آن است كه در تمامي سال هاي زراعي مسير حركت ماشين هاي كشاورزي بايد با هم منطبق باشند در ادامه به انواع سيستم هاي هدايت ماشين هاي كشاورزي كه در سيستم كنترل تردد كاربرد دارند، پرداخته مي شود.

الف- ماركر: ماركر يك نوع هدايت مكانيكي مي باشد كه از يك لوله و ديسك و كابل حامي آن تشكيل شده است و با كشيده شده در زمين مسير را مشخص مي كند. ماركرهاي پيشرفته به صورت تمام هيدورليكي مي باشند. ايم روش داراي تكنولوژي ساده و ارزان قيمت مي باشد. اما در مواردي كه در زمين موانعي وجود دارد با مشكل مواجه مي شود.

ب- هدايت دوربين: در اين روش از يك دوربين كه در يك ارتفاع مشخص از زمين بر ماشين (سوار است) استفاده مي شود. تصاوير بدست آمده از اين دوربين با يك تصوير مبنا كه در ابتدا از زيمن گرفته شده است تطبيق داده مي شود. ابتدا در تصوير مبنا يك نقطه به عنوان نقطه مبنا انتخاب مي شود، براي اين كار يك خط افقي در تصوير انتخاب مي كنيم، اين خط بايد خطي باشد كه موقعيت آن حدود 2 متر در جلوي ماشين قرار داشته باشد از تلاقي اين خط با مرزي كه مي خواهيم به عنوان مبنا باشد (رديف محصول، محل مسير حركت در روش كنترل تردد، … ) يك نقطه بدست آيد. مشخصات اين نقطه از نظر مد تركيب رنگهاي سبز، قرمز و آبي در حافظه كامپيوتر ذخيره مي شود. در هنگام حركت، دوربين در هر 1 ثانيه دو تصوير از مسير بر مي دارد و كامپيوتر شروع به اسكن اين تصاوير مي كند و نقطه مشخص شده به عنوان مبنا بايد بر نقطه اي معادل در هر تصوير كه داراي مشخصاتي برابر با مشخصات نقطه مبنا است، منطبق باشد . اين روش از لحاظ قيمت نيز مناسب مي باشد.

پ- استفاده از سيستم موقعيت جهاني GPS : امروزه با توسعه كشاورزي دقيق در هدايت اتوماتيك ماشين هاي كشاورزي، اين روش يكي از جديدترين روشهايي است كه در هدايت ماشين هاي كشاورزي، مخصوصاً در سيستم كنترل تردد بكار مي رود. با توجه به افزايش عرض كار ابزار كشاورزي در اين سيستم  و احتياج به دقت بالا جهت حركت در يك مسير مستقيم و در محل مسير سال قبل استفاده از روشهاي معمول هدايت كه با استفاده از ماركرها براي علامت گذاري مسيرها استفاده مي شود نمي تواند دقيق باشد و اين روش چند مزيت را دارا مي باشد كه دقت آنرا مي توان در حد سانتيمتر كرد و احتياج به راننده مجرب را از بين مي برد و با از بين بردن خستگي زياد راننده، به راننده اجازه كار كردن ساعت هاي بيشتر را مي دهد. در سيستم GPS از چندين ماهواره (حداقل 24 ) كه در مداري در اطراف زمين قرار گرفته اند استفاده مي شود به طوري كه استفاده كننده در هر نقطه بر روي زمين حداقل 4 ماهواره را در ميدان ديد خود داشته باشد . استفاده مستقيم از GPS در هدايت ماشينهاي كشاورزي در روش كنترل تردد كه نياز به دقت زياد داريم به علت خطاهايي كه موجود است، مشكل ساز مي باشد. امروزه براي افزايش دقت از سيستم جديدي كه دقت كمتر از 2 سانتي متر دارد استفاده مي كنند كه در هر لحظه و همزمان تصحيحات فاز حامل را به وسيله ارسال نوري اطلاعات در اختيار گيرنده متحرك قرار مي دهد كه اين سيستم (RTK/GPS ) نام دارد كه داراي دقت بسيار بالايي است. در اين روش از يك ايستگاه گيرنده GPS ثابت مستقر در يك موقعيت مكاني مشخص استفاده مي گردد از آنجا كه اين گيرنده ثابت موقعيت صحيح خود و موقعيت صحيح هر ماهواره را مي داند.

فشردگي خاك در اثر تردد ماشين آلات برداشت نيشكر:

در اثر عبور ماشني آلات حجم منافذ خاك كاهش يافته و جرم مخصوص ظاهري افزايش مي يابد. فشردگي خاك (Compaction ) بر روي رشد ريشه اثر منفي مي گذارد. حد بحراني فشردگي خاك براي ريشه cm³  9/1 - 8/1 است در اين فشردگي خاك، ريشه ها به صورت سطحي و محدود رشد مي كنند.

با كاهش رشد ريشه جذب مواد غذايي كاهش مي يابد. علاوه بر مشكلات گفته شده در بالا فشردگي خاك موجب كاهش هدايت هيدروليكي، نفوذ پذيري و ميزان نگهداري آب در خاك مي شود.

بطور كلي تردد ماشين آلات موجب ايجاد تنش در خاك مي گردد. بيشترين تنش مربوط به ماشينهاي برداشت و حمل ني بدليل سنگيني آنها مي باشد.

در اثر عبور ماشين آلات، خاك تا نيمرخ cm 80 دچار تنش مي شود. رشد طولي ريشه پس از برخورد با ديواره فشرده به شدت كاهش يافته، متوقف مي گردد و جذب آب و مواد غذايي محدود مي گردد.

جرم مخصوص ظاهري به روش كلوخه اندازه گيري شد. همچنين درصد رطوبت نمونه هاي خاك قبل و بعد از تردد ماشين آلات از مزرعه جمع آوري شد و سپس نتيجه با هم مقايسه شد.

نتيجه نشان مي دهند كه عبور هاروستر و تراكتور حمل ني موجب افزايش جرم مخصوص ظاهري خاك از ميانگين cm³ 62/1 به cm³ 72/1 شد كه حدود 6% افزايش در جرم مخصوص ظاهري را نشان مي دهد.

مقدار فشردگي در اعماق مختلف هم متفاوت مي باشد با توجه به ميانگين اعداد نشان داده شده در جدول زير مشاهده مي شود كه در عمق cm 10 - 0 جرم مخصوص ظاهري از cm³ g  56/1 قبل از عبور هارولتر و تراكتور حمل ني به cm³ g 67/1 بعد از عبور هارولتر و تراكتور حمل ني رسيده است كه 7% افزايش داشته و در عمق cm 20 - 10 جرم مخصوص ظاهري از cm³ g 62/1به cm³ g 73/1 رسيده است و 8/6 % افزايش داشته و در عمق cm 30 - 20 هم از cm³ g 67/1 به cm³ g 75/1رسيده است و 8/4 % افزايش داشته است.

اين نتيجه نشان مي دهد كه با افزايش عمق در اثر عبور ماشين آلات افزايش جرم حجمي كمتر مي شود. با توجه به اينكه برداشت مزارع در رطوبتي پائين و در دو محدوده ذكر شده صوتر گرفته است حداكثر فشردگي خاك ايجاد نشده است.

بنابراين به منظور جلوگيري از ايجاد تراكم در اين خاكها عمليات مكانيزه كشاورزي در مزارع با رطوبت هاي خاك حدود 15 - 14 % مناسبت تر مي باشد.

تغييرات درصد رطوبت و جرم مخصوص ظاهري قبل و بعد از تردد تراكتور در عمق هاي مختلف

نمودار- درصد افزايش جرم مخصوص ظاهري خاك در اعماق مختلف در اثر عبور ماشين الات برداشت

نمودار - جرم مخصوص ظاهري خاك قبل و بعد از برداشت

با توجه به اينكه در عملياتي مانند برداشت انتظار رسيدن رطوبت خاك به رطوبت پايين تر از حد اپتيمم در عمل غير قابل اجرا مي باشد بايد تمهيدات ديگري براي پيشگيري از افزايش فشردگي خاك انديشيد از جمله اين تمهيدات مي توان به موارد زير اشاره نمود.

1-  افزايش ماده الي خاك بخصوص در لايه سطحي كه تراكم خاك را كاهش دهد.

2- افزايش كارايي سيستم زهكشي به منظور تخليه سريع اب موجود در خاك در زمان مورد نياز براي عمليات مكانيزه 3- بهبود مديريت مزرعه به منظور كاهش تردد ماشين الات 4- تغيير در سراحي سيستم ماشين الات و استفاده ااز لاستيكهاي پهن.

تهيه بستر بذر براي چغندرقند و سبزيهاي دانه ريز

محصولات دانه ريز در مقابل مشكلات كاشت از حساسيت بيشتري برخوردارند و تامين نياز بستر بذر انها در طي مراحل اوليه رشد اهميت زيادي دارد. بذور هنگام جوانه زدن بايد با خاك مرطوب تماس نزديك پيدا كنند و همچنين خاك زير انها بايد به حد كافي نرم شود تا ريشه ها در درجه حرارت مناسب به سرعت توسعه يابند. در صورتي كه ريشه ها به سرعت رشد و نمو نكنند و جذب اب و مواد غذايي انجام نگيرد اندوخته ناچيز بذور به سرعت پايان مي رسد و گياهكها مورد حمله افات و بيماريهاي خاك قرار مي گيرند . در محصولات ريشه اي مانند چغندرقند و هويج حتي فشردگيهاي اندك موجب بروز خسارت در انتهاي ريشه مي شود و در نتيجه ريشه ها به هنگام برداشت به صورت چنگالي خواهند بود.

در يك بستر بذر ايده ال ذرات خاك تا حد لزوم ريز و اتصال انها در عمق 5/2 تا 5 سانتيمتري سطح خاك مورد نياز است. در اين صورت از تماس بذر خاك مطمئن شده و ذخيره رطوبتي مورد نياز نيز فراهم مي شود. سست بودن خاك زير لايه سطحي مذكور به منظور رشد سريع ريشه ها ضروري است. از سوي ديگر ريزش بيش از حد بستر بذر احتمال خطر سبز نشدن بذور را در نتيجه سله سطحي خاك افزايش مي دهد. در بسياري اوقات كوششهاي زيادي براي تسطيح و نرم كردن خاك سطحي صورت مي گيرد و موجب تردد چرخهاي در سطح مزرعه مي شود و در نتيجه خاك گرانبهاي زيرزمين بيش از حد فشرده مي شوند. بنابراين در اين حالت بستر بذر شامل خاك ريز به عمق 5/2 تا 5 سانتيمتر در بخش سطحي و لايه اي فشرده در بخش زيرين است كه اين لايه مانعي براي رشد سريع بذر خواهد بود. تهيه يك بستر بذر ايده ال با يك شخم سطح  و زودتر از موقع اغاز مي شود و نتيجتا در بهار به حداقل كارنياز است. اگر خاكهاي سبك در شرايط خيس و ديرتر از موقع شخم زده شوند يك لايه فشرده در زير خام نرم حاصل از يخبندان در طول زمستان ايجاد مي شود و اين لايه به هنگام اماده سازي بستر بذر فشرده تر خواهد شد.

-         انتخاب ادوات براي حداقل خاك ورزي

در مواردي كه شخم پاييزه يك لايه نرم شخم خورده يكنواختي را ايجاد كند حداقل خاك ورزي براي تهيه بستر بذر ايده ال لازم است. كاربرد ادوات دندانه اي عمودي بهترين نتيجه را عايد مي كند. زيرا اين ادوات خاك سطحي را نرم مي كنند و معمولا فقط يك تا دو بار عبور اين ادوات بر روي اراضي تكافو مي كند. تراكتورهاي زنجيري كمتر از تراكتورهاي چرخ دار ايجاد فشردگي مي كنند اما در مناطقي كه تراكتورهاي چرخ دار استفاده مي شوند بايد از چرخهاي قفسي كمك جست تراكتورها بايد به حد كافي سنگين شوند تا بوكسباد نكنند.

معمولا هويج و هويج فرنگي در اراضي سبك كه در انها كفه به سهولت ايجاد مي شود رشد مي كنند و اين محصولات براي اين كه شكل مناسب پيدا كنند و چنگالي نشوند بايد خاك تا عمق 20 سانتي متري نرم شود. بنابراني خاك ورزي به عمق 25 سانتيمتر با هرس قوي از نوع هلندي به همراه ماله خاك نرمي را براي بذركاري اين نوع محصولات مهيا مي كند. اما لازم است كه عمق بذركاري به خوبي كنترل شود. در صورتي كه چرخ فشار بذر كار فشار مناسب را در سطح خاك ايجاد نكند پس از بذركاري مي توان از يك غلطك سبك استفاده كرد بجز مواردي كه خطر سله بستن و فرسايش بادي پيش بيني مي شود.

-         ادوات مورد استفاده در خاك ورزي حداقل

ادوات دندانه اي سنگين

هنگامي كه كولتيواتورهاي سنگين يا گاواهنهاي چيزل براي نوبت اول در سطح مزرعه مورد استفاده قرار مي گيرند در مقايسه با گاو اهن برگردان دار انرژي قابل توجهي را صرفه جويي مي كنند. ادوات فوق ارزانتر هستند. نياز به مهارت كمتري دارند و محدوديت زيادي از نظر سرعت ندارند. تطبيق اين ادوات با تراكتورهاي خيلي بزرگ در مقايسه با گاواهن هاي برگرداندار اسانتر است. يكي از نكات مهم در استفاده از اين قبيل ادوات جلوگيري از ايجاد و بروز كلوخه هاي بزرگ در خاك است زيرا شكستن اين كلوخه ها تنها با هواديدگي ميسر است و در اين مابين هنگام حركت تراكتورها بر روي اين سطح ناهموار تلفات زماني و اتلاف نيرو زيادي صورت مي گيرد.

نحوه استفاده از ادوات دندانه اي با اشكال مختلف نشان داده شده است نكته قابل تاكيد در خاك ورزي حداقل استفاده از ادوات دندانه اي با زاويه برخورد كم است كه صرفه جويي قابل توجهي در نيروي كششي را موجب مي شود.

ديسكها

انواع ديسكها در اقتصادي بودن روشهاي خاك ورزي از جايگاه خاصي برخوردارند. نرخ كار ديسكها زياد و ميزان انرژي لازم انها اندك است و بقاياي موجود در سطح خاك را به خوبي مخلوط مي كنند. ديسكها موجب فشردگي و صيقلي شدن خاكهاي مرطوب مي شوند و نتيجتا خاك صدمه مي بيند . ازمايشها نشان مي دهد كه استفاده از ديسكها در خاك ورزي بايد بر اساس شرايط و امكانات موجود انجام شود و نبايد اين ادوات به طور مرتب در خاك ورزي مورد استفاده قرار گيرند.

ادوات خاك ورزي موتور گرد

ادوات خاك ورزي موتور گرد نيازي به وزن تراكتور به منظور درگيري با زمين ندارند سرخوردن اين ادوات چندان زياد نيست و در صورت نياز خاك ورزي زيادي طي يك نوبت عبور ميسر مي شود. عوامل فوق همگي از امتيازات ادوات خاك ورزي موتور گرد محسوب مي شوند. هنگامي كه خاك ورزي به صورت اقتصادي به ويژه در زمينه غلات مطرح است كاربرد ادوات موتور گرد به ندرت مطلوب به نظر مي رسد زيرا اين ادوات به انرژي زياد نياز دارند به علاوه نرخ كار نسبتا اندك است و عموما بستر بذر به وجود امده نرمتر از حدي است كه غلات به ان نياز دارند. تلفيق برخي از هرسهاي موتور گرد با بذركارها در شرايط دشوار خاك ورزي با ارزش خواهد بود.

خطي كارها

انتظار مي رود خطي كارها در بستر بذر متفاوت و همچنين در مقادير متفاوت كاه و كلش بذر را در فواصل كاملا يكنواخت و در عمق ثابت و با سرعت زياد بكارند.اين شرايط با درجات مختلفي از موفقيت براورده خواهد شد و غيرممكن است كه يك خطي كار همه شرايط را براورده كند. در جايي كه گاو اهن برگرداندار براي برگردانيدن خاك استفاده نشود حدود 30 درصد كاه و كلش بر روي سطح خاك باقي مي ماند. خطي كار بايد قابليت كار در وضعيت فوق و همچنين در شرايط مرطوب را دارا باشد اگر خطي كار از قابليت كار در شرايط مذكور برخوردار باشد بديهي است به به راحتي در شرايط خشك نيز قادر به كار خواهد بود.

عمليات مديريت خاك بعد از اصلاح

1-  كاربرد كود

ابشويي نه تنها املاح نامطلوب بلكه عناصر غذايي گياه و به ويژه نيترات را از خاك خارج مي سازد از اين رو لازم است از مقادير نسبتا زيادي كودهاي ازته استفاده شود. بعد از ابشويي بهتراست مقادير زيادي كودي الي به خاك اضافه شود و يا يك گياه مناسب كود سبز در مزرعه كشت شود. اين گياهان به بهبود سريع ساختمان خاك و افزايش حاصلخيزي ان كمك مي كنند و به مقادير قابل ملاحظه اي كود كه باعث افزايش فشار اسمزي مي شود نياز ندارند.

2- خاك ورزي

شخم عميق  70 سانتيمتر و بيشتر ممكن است. به عنوان اولين قدم در اصلاح خاك از طريق بهبود خصوصيات بستز بذر شكستن لايه هاي سخت بالا اوردن لايه هاي غني از گچ و افزايش نفوذ پذيري خاك موثر باشد.

3- تناوب زراعي

با فاصله انداختن به اندازه كافي بين كاشت گياهان زراعي حساس و استفاده از انواع غيرحساس در اين فاصله مي توان جمعيت عوامل بيماري زا خاك را در حد قابل قبولي كنترل كرد.

4- زهكشي