سابقه و هدف ریشه گیاه اثرات محسوسی بر خاک داشته و منجر به تغییرات معنی دار بر ویژگی های خاک می شود که این تغییرات تأثیر زیادی بر پتانسیل فرسایش پذیری خاک، مدیریت صحیح زمین و محصول دارد و بسیاری از عوامل شناخته شده مؤثر بر خاک مانند فعالیت میکروارگانسیم ها و خاک ورزی و در نهایت ساختمان خاک را تحت تأثیر قرار می دهد. ساختمان خاک به دلیل تأثیر بر سلامت خاک، کشاورزی پایدار و ترسیب کربن از اهمیت فراوانی برخوردار است. با توجه به اهمیت پایداری ساختمان خاک در کشاورزی پایدار و تأثیر گیاهان با سیستم‌های مختلف ریشه ای (یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر ویژگی های فیزیکی خاک) بر پایداری ساختمان و سایر ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک، هدف از این پژوهش بررسی تأثیر سیستم‌های ریشه ای گیاهان یونجه، زیره سبز، نخود، گندم و جو بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در اعماق متفاوت است. مواد و روش ها این پژوهش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد، استان خراسان رضوی انجام شد. کرت‌ها با ابعاد 100×10 متر و با سیستم های خاک‌ورزی مشخص، مدیریت شده و گیاهان یونجه، زیره سبز، نخود، گندم و جو بر اساس سیستم‌های ریشه ای، انتخاب و کشت شدند. قبل از کشت و در انتهای فصل رشد (زمان برداشت محصول)، نمونه های خاک دست خورده و دست نخورده از چهار عمق 10-0، 20-10، 30-20 و 40-30 سانتی متری اطراف ریشه گیاهان جمع آوری شدند. همچنین ریشه هر گیاه برداشت شد. نمونه‌های خاک برای ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی از جمله عناصر غذایی پرمصرف، نفوذپذیری و شاخص‌های پایداری ساختمان، آنالیز شدند. ویژگی های ریشه شامل چگالی طولی ریشه و چگالی ریشه اندازه گیری شد. از نرم افزار SAS برای آنالیز تجزیه واریانس و از Microsoft Excel برای رسم نمودارها استفاده شد. همچنین مقایسه میانگین تیمارها با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. یافته ها نتایج نشان داد که بیشترین مقدار شوری در خاک زیرکشت گیاه گندم و جو (به‌ترتیب 3/2 و 6/1 دسی‌زیمنس بر متر) در عمق‌های 0 تا 40 سانتی‌متر خاک مشاهده شد. خاک زیرکشت گیاه زیره سبز حاوی بیشترین مقادیر کربن آلی در عمق‌های 10-0 و 20-10 سانتی‌متر بود (به‌ترتیب 79/0 و 76/0 درصد) و کمترین مقدار کربن آلی خاک (2/0 درصد) در عمق 40-30 سانتی‌متری مشاهده شد. مقدار نیتروژن در خاک زیرکشت گیاه نخود (40-0 سانتی‌متر) به‌طور معنی‌دار بیشتر از سایر گیاهان بود و بیشترین مقدار آن در عمق 40-30 سانتی‌متری خاک (1/0 درصد) به دست آمد. با افزایش عمق خاک، مقدار هدایت هیدرولیکی اشباع خاک کاهش یافت و بیشترین آن در عمق 10-0 سانتی متری (44/2 سانتی‌متر بر دقیقه) گیاه یونجه و کمترین آن در عمق 40-30 سانتی متری (49/0 سانتی‌متر بر دقیقه) گیاه گندم به دست آمد. بیشترین مقدار شاخص پایداری ساختمان خاک (15/2 درصد) در خاک زیر کشت گیاه زیره سبز و کمترین مقدار آن (48/0 درصد) در عمق 40-30 سانتی متری خاک زیرکشت یونجه به دست آمد. میانگین شاخص پایداری خاک در تمام گیاهان مورد مطالعه کمتر از 5 درصد بود که نشان دهنده تخریب ساختمان خاک ناشی از مقدار ناکافی کربن آلی در خاک است. نتیجه گیری نتایج این پژوهش نشان داد که گیاهان حتی با یکسان بودن نوع سیستم ریشه، اثرات متفاوتی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک دارند. به طور کلی خاک زیرکشت گیاه زیره سبز کمترین شوری و بیشترین ماده آلی را داشت در نتیجه باعث افزایش شاخص پایداری ساختمان خاک شد. همچنین سیستم ریشه گیاه یونجه در ایجاد منافذ درشت و افزایش هدایت هیدرولیکی اشباع خاک بسیار موثر بود.

کلمات کلیدی