خاک به عنوان مهم ترین بستر تولید محصولات کشاورزی، نقش اساسی در پایداری تولید و امنیت غذایی دارد. با این حال، تراکم خاک و کمبود منابع آب از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید در مناطق خشک و نیمه خشک هستند که با کاهش ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک، رشد ریشه و جذب عناصر غذایی را محدود می کنند. همچنین کم آبیاری با کاهش دسترسی گیاه به رطوبت، جذب عناصر غذایی را تحت تأثیر قرار می دهد. در این شرایط، استفاده از سامانه های کشت مخلوط و ریزجانداران همزیست می تواند با بهبود ویژگی های خاک و افزایش کارایی جذب عناصر غذایی، به پایداری و بهره وری بیشتر تولید کمک کند. این پژوهش با هدف بررسی اثر تراکم خاک و کم آبیاری بر ویژگی های هیدرولیکی خاک و جذب عناصر روی (Zn)، مس (Cu) و آهن (Fe) توسط جو و نخودعلوفه ای در سامانه های مختلف کشت انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل سه سطح تراکم خاک (صفر، 10 درصد تردد یکبار رفت و برگشت تراکتور و 20 درصد تردد دوبار رفت و برگشت تراکتور)، دو سطح آبیاری (آبیاری معمول و کم آبیاری)، سامانه های مختلف شامل شش سامانه کاشت: کشت خالص جو، کشت خالص نخودعلوفه ای ، کشت مخلوط جو و نخودعلوفه ای، کشت مخلوط جو و نخودعلوفه ای همراه با کاربرد قارچ (میکوریزا)، کشت جو همراه با قارچ(میکوریزا) و کشت نخودعلوفه ای همراه با باکتری های محرک رشد(ریزوبیوم)، اجرا شدند. هر یک از این سامانه های کاشت در قالب سه تکرار پیاده سازی شد. در مجموع 108 نمونه خاک و 108 نمونه گیاهی جمع آوری شده و ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و تغذیه ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد افزایش تراکم خاک و کم آبیاری به طور معنی داری موجب کاهش هدایت هیدرولیکی، پایداری خاکدانه، رطوبت خاک، زیست توده گیاهی و فراهمی عناصر کم مصرف گردید. در شرایط تنش شدید (تراکم 20 درصد و کم آبیاری)، آهن قابل جذب خاک در کشت خالص جو حدود 17 درصد کاهش یافت. همچنین کم آبیاری موجب کاهش غلظت عنصر روی گیاه از حدود 28 به کمتر از 26 میلی گرم بر کیلوگرم و کاهش حدود 30 درصدی زیست توده معنی دارشد. در مقابل، کشت مخلوط جو و نخودعلوفه ای توانست فراهمی عناصر غذایی را بهبود بخشد؛ به طوری که در شرایط تنش شدید، آهن قابل جذب خاک از 8/17 به 8/20 و مس قابل جذب خاک از 43/1 به 75/1 میلی گرم بر کیلوگرم افزایش معنی دار یافت و زیست توده نیز حدود 15 درصد بیشتر از کشت خالص جو بود. تلقیح قارچ میکوریزا در کشت جو موجب افزایش معنی دار 48 درصدی آهن قابل جذب خاک، افزایش معنی دار 74 درصدی غلظت مس گیاه و بهبود معنی دار ماده آلی و پایداری خاکدانه شد. همچنین تلقیح باکتری ریزوبیوم در کشت نخودعلوفه ای باعث افزایش 75 درصدی جذب مس و افزایش معنی دار آهن و عنصر روی گیاه گردید. بیشترین کارایی مربوط به سامانه کشت مخلوط جو و نخودعلوفه ای همراه با تلقیح میکروبی (PBR) بود که در شرایط تنش شدید توانست پایداری خاکدانه، ماده آلی خاک، رطوبت خاک، زیست توده گیاهی و جذب غلظت عنصر روی را به ترتیب 17، 40، 24، 28 و 39 درصد نسبت به کشت مخلوط بدون تلقیح افزایش دهد. به طور کلی، نتایج نشان داد استفاده از سامانه های کشت تلفیقی همراه با ریزجانداران مفید می تواند آثار منفی تراکم خاک و کم آبیاری را تعدیل کرده و از طریق بهبود ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک و افزایش جذب عناصر کم مصرف، پایداری تولید در مناطق خشک و نیمه خشک را ارتقا دهد.
کلیدواژه ها: تراکم خاک، کم آبیاری، ویژگی های هیدرولیکی خاک، کشت مخلوط، جو، نخودعلوفه ای ، میکوریزا، ریزوبیوم