بررسی پارامترهای موثر در فشردگی خاک توسط خاک ورزهای برگرداندار و بشقابی

فشردگی خاک به عنوان نزدیکتر شدن ذرات تشکیل دهنده خاک به یکدیگر تعریف شده که موجب افزایش مقاومت خاک می شود. این فشردگی در اثر اعمال نیرو به خاک از طرق مختلف حاضل می شود و مهم ترین آنها عبور تراکتور و ادوات مربوط می باشد که با روند سنگین تر شدن آنها این موضوع حادتر می شود. فشردگی که در اثر عبور چرخهای تراکتور در عمقهای کم بوجود می آید، پس از عملیات خاک ورزی تا حد زیادی از بین می رود ولی فشردگی ایجاد شده در خاک کف شیار شخم باقی می ماند. از آنجا که بعد از کار با وسایل خاک ورزی، محصولات با ریشه های عمقی در این بستر شروع به ریشه دوانی می کنند، هر گونه فشردگی باقیمانده می تواند روی عملکرد محصولات اثر بگذارد. تحقیقات متعددی در دنیا در خصوص فشردگی در اثر تردد ماشینهای کشاورزی انجام شده است. ولی بر اساس بررسی ها رایانه ای انجام شده، تا کنون در مورد میزان تاثیر وسایل خاک ورزی بر این فشردگی و افزایش مقاومت خاک کف شیار شخم گزارشی مشاهده نشده است. در این تحقیق برای اولین بار فشردگی ناشی از حرکت خیش های خاک ورزی و تاثیر سرعت پیشروی، نوع خاک و رطوبت آن بر فشردگی و افزایش مقاومت خاک در کف شیار شخم و عمق چهار سانتیمتر زیر آن بررسی گردید. آزمایشات بر اساس طرح آماری کرتهای چهار بار خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی (طرح پایه) انجام شد. سپس جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان معیار فشردگی و شاخص مخروط به عنوان معیار مقاومت خاک اندازه گیری شد و نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. این کار هم در مزرعه و هم در آزمایشگاه از طریق ساختن انباره خاک انجام گرفت. بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات، با افزایش رطوبت و سنگین تر شدن بافت خاک، فشردگی حاصله توسط هر دو نوع خاک ورزی (بشقابی و برگرداندار) در کف شیار شخم افزایش یافت. همچنین افزایش سرعت خاک ورز در هر دو نوع خاک باعث کاهش فشردگی حاصل از دو خاک ورزی گردید. در آزمایشات مزرعه ای بیشترین مقدار فشردگی خاک به میزان 18/14% توسط خاک ورزی برگرداندار در بیشترین سطح رطوبت و کمترین سطح سرعت به وجود آمد و در بررسی های آزمایشگاهی نیز بیشترین فشردگی به میزان 10/19% در خاک رس سیلت دار به وسیله همین خاک ورز حاصل گردید.در کلیه تیمارها فشردگی ناشی از خاک ورز برگرداندار در سطح رطوبت و سرعت مساوی در خاکی با بافت یکسان هم در آزمایشگاه و هم در مزرعه بیشتر از خاک ورز بشقابی بود. این پدیده نشان دهنده آن است که علی رغم سنگین تر بودن خاک ورز بشقابی نسبت به برگرداندار، وزن تنها عامل ایجاد فشردگی خاک نبوده بلکه نوع تنش هائی که خیش دستگاه به خاک وارد می کند می تواند به مراتب مهم تر باشد. در هیچکدام از تیمارها فشردگی قابل ملاحظه ای در عمق 4 سانتیمتری پایین تر از کف شیارشخم (لایه زیرین خاک) مشاهده نگردید. این نتیجه حاکی از آن است که فشردگی خاک و افزایش مقاومت آن در اثر حرکت خیشهای خاک ورزی، به لایه کف شیار شخم محدود می شود و بر لایه های زیرین خاک تاثیر نمی گذارد.پس از تحلیل آماری، مدل سازی فشردگی خاک توسط این دو نوع خاک ورز به روش تحلیل ابعادی انجام گرفت و مدل های زیر برای تخمین فشردگی با توجه به میزان رطوبت و نوع خاک، نوع خیش خاک ورز و سرعت پیشروی تدوین گردید. شکل کلی مدل برای تعیین جرم مخصوص ظاهری و شاخص مخروط خاک فشرده به صورت زیر می باشد:‏‎p=p0 [a+b(gd/v2) clog m]‎‏‏‎ci=ci0[d+e(gd/v2)+flog m]‎‏