Μεταβολή ιδιοτήτων ενός πηλώδους εδάφους μετά από κατάκλυση και ορυζοκαλλιέργεια.
Creators: name: Καλλιτσάρη, Χρυσή Μόσχου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: ρύζι
κατάκλυση
ιδιότητες εδάφους (Φυσικές, Χημικές, Μικροβιακή βιομάζα και δραστηριότητα)
rice
flooding
sil properties (physical properties, chemical properties, microbial biomass and activity)

description: Η καλλιέργεια ρυζιού αποτελεί μία από τις πιο διαδεδομένες καλλιέργειες παγκοσμίως. Η συνήθης τεχνική που επιλέγεται για την καλλιέργεια ρυζιού στην Ελλάδα είναι η κατάκλυση. Η ορυζοκαλλιέργεια με κατάκλυση συχνά θεωρείται υπεύθυνη για ορισμένες δυσμενείς επιπτώσεις στις ιδιότητες του εδάφους. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η αξιολόγηση της επίδρασης: α) της περιοδικής κατάκλυσης (Μάϊος – Οκτώβριος) και β) της ορυζοκαλλιέργειας με κατάκλυση σε ορισμένες φυσικές, χημικές και μικροβιολογικές ιδιότητες ενός ιλυοπηλώδους (SiL) εδάφους. Για την υλοποίηση της εργασίας χρησιμοποιήθηκαν λυσίμετρα που βρίσκονται στο Αγρόκτημα του Α.Π.Θ. Δείγματα εδάφους συλλέχτηκαν από δύο βάθη (0-15 και 15-30cm) πριν την εφαρμογή κατάκλυσης και μετά από δύο συνεχείς περιόδους ορυζοκαλλιέργειας και αποστράγγισης. Μετά από δύο έτη εγκατάστασης του πειράματος παρατηρήθηκε μετακίνηση αργίλου από την επιφάνεια του εδάφους προς το βάθος και μείωση της δομικής σταθερότητας του επιφανειακού εδάφους. Η παρουσία του φυτού μετρίασε τις επιπτώσεις της κατάκλυσης και συντέλεσε στην διατήρηση της δομικής σταθερότητας των ορυζώνων στο βάθος του ριζοστρώματος (μειωμένη διασπορά αργίλου, αυξημένος βαθμός συσσωμάτωσης (&lt;50μ) και αυξημένη σταθερότητα μακροσυσσωματωμάτων). Επίσης, βρέθηκε μείωση της υδραυλικής αγωγιμότητας, μείωση των πόρων στράγγισης και αύξηση των πόρων αποθήκευσης του επιφανειακού εδάφους. Στο βάθος 15-30cm, το ριζικό σύστημα του φυτού προστάτευσε τα εδάφη των ορυζώνων από την υποβάθμιση του πορώδους διαστήματος. Οι αναγωγικές συνθήκες που επικρατούν όταν το έδαφος είναι κατακλυσμένο προκάλεσαν μείωση του pH του επιφανειακού εδάφους. Η παροχή οξυγόνου μέσω του αερεγχύματος του φυτού εμπόδισε τη μεταβολή της αντίδρασης του εδάφους στο βάθος του ριζοστρώματος. Επίσης, παρατηρήθηκε αύξηση της ειδικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και μεταβολές της συγκέντρωσης των υδατοδιαλυτών Ca, Mg, K και Na στο εδαφικό διάλυμα και στα δύο βάθη. Ακόμα, υπήρξε μεταβολή της συγκέντρωσης των ανταλλάξιμων Ca, Mg, K και Na και αύξηση του ESP και στα δύο βάθη (αύξηση του ανταλλάξιμου Na και η μείωση του ανταλλάξιμου Ca). Παράλληλα, παρατηρήθηκε αύξηση της οργανικής ουσίας και στα δύο βάθη η οποία οφείλεται α) στο επιφανειακό έδαφος στη επιβράδυνση της ανοργανοποίησης του οργανικού C λόγω αναερόβιων συνθηκών και β) στο βάθος 15-30cm στη μετακίνηση υδατοδιαλυτής Ο.Ου. από την επιφάνεια προς βαθύτερα στρώματα όπως επίσης και στον εφοδιασμό της ριζόσφαιρας από το φυτό του ρυζιού με C ο οποίος προέρχεται από φωτοσύνθεση. Οι αναερόβιες συνθήκες και η υποβάθμιση της δομής που προκαλεσε το νερό κατάκλυσης οδήγησαν στη μεταβολή των βιολογικών ιδιοτήτων του εδάφους. Συγκεκριμένα, παρατηρήθηκε μείωση της μικροβιακής βιομάζας-Ν και στα δύο βάθη, μείωση της μικροβιακής δραστηριότητας μόνο μετά την κατάκλυση και στα δύο βάθη, ενώ η μικροβιακή δραστηριότητα μετά την ορυζοκαλλιέργεια αυξήθηκε στο επιφανειακό έδαφος.
description: The cultivation of rice is one of the most prevalent crops worldwide. The usual technique selected for rice cultivation in Greece is flooding. Rice cultivation under flooded conditions is often considered responsible for adverse effects on some soil properties. The aim of the present study was to evaluate the effects of a) rice (Oryza sativa L.) cultivation under flooded conditions and b) seasonal flooding (May–October) without cultivation, on some physical, chemical and microbiological properties of a SiL soil. Both treatments were established in lysimeters located in the Farm of AUTH. Soil samples were collected from two different depth intervals (0-15cm and 15-30cm) before flooding and after two growing seasons of rice cultivation and drainage. After two years of the establishment of the experiment it was observed that the clay migrated deeper in the soil and the structural stability of the surface soil was reduced. The presence of the plant reduced the effect of flooding and contributed in maintaining the structural stability of rice fields in the root zone depth (decreased clay dispersion, increased degree of aggregated particles &lt;50μ and increased stability of macro-aggregates). It was also found a reduction of the hydraulic conductivity, reduction of drainage pores and increase of storage pores of the surface soil. In the depth of 15-30cm, the plant's root system protected the soils of rice fields from the degradation of the porous space. The reducing conditions prevailing when the soil is flooded caused the decrease of pH of the surface soil. The oxygen supply through the aerenchyma of the rice plant probably prevented the change in soil reaction at the root depth. Moreover, an increase of the specific electrical conductivity was observed and changes on in the concentration of water-soluble Ca, Mg, K and Na in the soil solution at the two depths. Additionally, there was a change of in the exchange complex (Ca, Mg, K and Na) and increase of the ESP at both depths (increase of exchangeable Na and decrease of exchangeable Ca). Also, there was an increase of the organic matter at both depths due a) in the surface soil, to the retarded mineralization of the organic C under anaerobic conditions and b) in the depth of 15-30cm to the downward movement of water soluble organic matter as well as the supply of the rhizosphere of the rice plants with photosynthesized C. The anaerobic conditions and the deterioration of the structure caused by water flooding led to a change in the biological properties of soil. Specifically, there was observed a decrease in microbial biomass-N in both depths, reduction of microbial activity at both depths only after flooding, while the microbial activity increased after rice cultivation on the surface soil.