مدیریت زراعی نقشی کلیدی در حفظ کیفیت خاک و پایداری اکوسیستم‌های کشاورزی دارد. این پژوهش با هدف مقایسه تأثیر کشت یونجه (سیستم تک کشتی) و ذرت-گندم (تناوب) بر کیفیت خاک در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه فردوسی مشهد در سال زراعی 400-1399 انجام شد. نمونه‌های خاک از اعماق 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی‌متر پس از برداشت محصول، جمع‌آوری و 11 ویژگی فیزیکی، شیمیایی و حاصلخیزی خاک (پ‌هاش، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم، نیتروژن کل، فسفر قابل استفاده، پتاسیم قابل استفاده، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها به روش‌های تر و خشک، شاخص پایداری ساختمان خاک، هدایت هیدرولیکی اشباع خاک و کربن آلی) اندازه‌گیری و محاسبه شدند. مجموعه حداقل داده‌ها (MDS) با استفاده از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) تعیین شد و شاخص کیفیت خاک (SQI) با روش‌های مجموعه کل داده‌ها (TDS) و MDS محاسبه گردید. براساس نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی برای کشت یونجه و تناوب ذرت-گندم، 4 مؤلفه با مقدار ویژه بزرگتر از یک که بیش از 80 درصد واریانس کل داده‌ها را در برداشتند، انتخاب گردید که برای یونجه، کربن آلی، نیتروژن کل، کربنات کلسیم معادل و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حالت‌های تر و خشک و در مورد تناوب ذرت-گندم، کربن آلی، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حالت‌های تر و خشک انتخاب شدند. نتایج نشان داد که خاک زیرکشت یونجه در مقایسه با تناوب ذرت-گندم، به‌ویژه در لایه سطحی (10-0 سانتی‌متر) کیفیت بهتری (رده کیفی Ⅱ) داشت، درحالی‌که خاک در تناوب ذرت-گندم در رده‌های ضعیف‌تر (Ⅲ و Ⅳ) قرار گرفت. پوشش دائمی خاک، نوع ریشه و تثبیت نیتروژن در یونجه به بهبود مواد آلی و پایداری ساختمان خاک کمک کرد، درصورتی‌که خاک‌ورزی مکرر در تناوب موجب کاهش کیفیت خاک شد. این یافته‌ها بر اهمیت کاشت گیاهان چندساله برای مدیریت پایدار خاک و افزایش ماده آلی در مناطق نیمه‌خشک تأکید دارد و همچنین استفاده از MDS روشی کارآمد و جایگزین برای ارزیابی کیفیت خاک است.

کلمات کلیدی