مدیریت اراضی
سال:1396 | دوره:5 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

بهبود کیفیت خاک برای توسعه پایدار کشاورزی و تامین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد موضوعی انکار ناپذیر است. کربن آلی خاک عاملی تعیین کننده بر ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و زیستی خاک و نیز کمیت و کیفیت عملکرد است. بررسی داده ها نشان می دهد که کربن آلی خاک های شمال خوزستان به واسطه اعمال مدیریت های نامناسب سیر نزولی داشته، به طوری که مقدار کربن آلی خاک در اغلب اراضی کمتر از یک درصد می باشد. این در حالی است که حدود 60 درصد خاک های کشور دارای کربن آلی زیر یک درصد هستند. آگاهی کشاورزان به نقش کربن آلی خاک در اراضی، آنها را قادر می سازد که بتوانند تصمیم های درستی برای پذیرش عملیات مدیریتی مناسب برای بالا بردن حاصلخیزی خاک، که مستلزم بکارگیری مدیریت خاک و محصول نظیر مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاهی در رویکردی جامع نگر و مداوم است، بگیرند. خاطر نشان می شود میزان کربن آلی را می توان با اعمال ضریبی (724/1 ) به تعداد ماده آلی خاک تبدیل نمود.

فعالیت های انسانی در زمینه های مختلف کشاورزی و صنعتی موجب افزایش روز افزون ضایعات می گردد. دفع و تخلیه نامناسب این ضایعات در محیط باعث ایجاد عوارض نامطلوبی برای محیط زیست می گردد. استفاده مناسب و کاربردی از این ضایعات موجب کاهش فشار بر محیط زیست خواهد شد. بیوچار ماده کربنی است که از گرمادهی بقایای گیاهی و ضایعات در محیط حاوی اکسیژن محدود یا بدون اکسیژن به دست می آید. تجزیه گرمایی زیست توده در محیط فاقد اکسیژن را گرماکافت می نامند. بیوچار پایداری بالایی داشته و به منظور مدیریت ضایعات، کاهش تغییرات اقلیمی، تولید انرژی و بهبود خصوصیات خاک تولید می شود. خصوصیات منحصر به فرد بیوچار آن را به عنوان گزینه مناسبی برای مصرف در خاک مطرح ساخته است. بیوچار خصوصیات مختلف فیزیکی (از جمله ساختمان خاک، جرم مخصوص ظاهری، هدایت هیدرولیکی)، شیمیایی (pH، ظرفیت تبادل کاتیونی، میزان مواد آلی) و زیستی خاک (فعالیت میکروبی، تنوع میکروبی، فعالیت آنزیمی، جمعیت میکروبی) را تحت تأثیر قرار داده و موجب بهبود حاصلخیزی خاک می-شود. بیوچار با تأمین بخشی از عناصر مورد نیاز گیاه موجب افزایش عملکرد گیاه می گردد. مصرف بیوچار در اغلب موارد باعث بهبود خصوصیات خاک شده است، هرچند در مواردی نیز آثار منفی آن مشاهده گردیده است.

پایش شرایط تولید محصولات و ارائه آمارهای صحیح نقش مهمی در کشاورزی پایدار در هر منطقه خواهد داشت. به منظور تعیین عملکرد واقعی (میانگین عملکرد منطقه) و عملکرد سهل الوصول (عملکرد در شرایط کشاورزان پیش رو) و برآورد صرفه جویی حاصل از آن، پژوهشی در سال 1393-1392 در منطقه فریدن استان اصفهان انجام شد. در جامعه آماری مورد مطالعه بر اساس پرسش نامه های توزیع شده، از میان عوامل اصلی موثر در تولید، استفاده از غده های بذری گواهی شده، ضدعفونی غده ها و استفاده از کودهای دارای پتاسیم برای رقم آگریا به ترتیب در بین 43، 66 و 59 درصد از بهره برداران رعایت شده بود. برای رقم مارفونا در صدهای مذکور برای سه عامل به ترتیب 42، 65 و 74 بدست آمد. توجه به سه عامل مذکور می تواند باعث افزایش 2/12 و 3/12 تن در هکتار در عملکرد واقعی به ترتیب در دو رقم آگریا و مارفونا شده و دستیابی به عملکرد سهل الوصول را میسر کند. بهره وری آب مصرفی برای دو رقم آگریا و مارفونا بر اساس عملکردهای واقعی به ترتیب برابر 95/2 و 56/2 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب آب مصرفی بود. در صورت ارتقاء سطح تولید به عملکرد سهل الوصول این اعداد به ترتیب به 06/4 و 68/3 کیلوگرم به ازاء هر متر مکعب آب مصرفی افزایش یافت. نیاز خالص آبی سیب زمینی در منطقه فریدن 5809 متر مکعب در هکتار اندازه گیری شد، بنابراین با رعایت اصول صحیح تولید و دستیابی به عملکرد سهل الوصول در این منطقه به وسعت تقریبی 4000 هکتار می توان سالیانه معادل 387200 متر مکعب صرفه جویی در مصرف آب را انتظار داشت.

گوگرد از عناصر ضروری برای رشد گیاهان عالی است. حضور گوگرد در ساختمان بتامین، بیوتین، اسیدهای آمینه گوگردار، موجب نقش کلیدی این عنصر در فعال کردن بسیاری از آنزیم ها، پروتئین سازی و تعدیل سمیت بعضی عناصر سنگین در گیاهان شده است. گوگرد علاوه بر نقش تغذیه ای برای گیاهان، بعنوان یک ماده اصلاحی در خاکهای آهکی، سدیمی و شوروسدیمی جهت بهبود برخی خصوصیات فیزیک و شیمیایی خاک مطرح می باشد. بخش کشاورزی استان خراسان رضوی به عنوان یکی از بزرگترین و مهمترین تولیدکنندگان محصولات کشاورزی، نقش مهمی در تامین نیازهای حیاتی جامعه، امنیت غذایی، تامین مواد اولیه مورد نیاز صنایع و ایجاد اشتغال دارد. خاکهای استان خراسان رضوی به دلیل نامساعد بودن شرایط فیزیکی و شیمیایی قادر به تامین تمامی نیازهای غذایی گیاهان(زراعی و باغی کشت شده) به ویژه فسفر و عناصر ریز مغذی نمی باشند. افزایش مدام کودهای شیمیایی اگرچه در کوتاه مدت ممکن است باعث تامین این عناصر غذایی شود اما در بلند مدت می تواند باعث آلودگی خاک و آب شود. نتایج تحقیقات انجام شده نشان داده است که مصرف صحیح گوگرد در خاک می تواند ضمن بهبود شرایط شیمیایی خاک به جذب بهتر بعضی عناصر غذایی توسط گیاه کمک کند و با افزایش عملکرد گیاه از مخاطرات زیست محیطی احتمالی نیز جلوگیری نماید. لذا مصرف گوگرد همراه با ماده آلی و تیوباسیلوس به میزان دو درصد گوگرد مصرفی برای بهبود شرایط شیمیایی و فیزیکی خاک و افزایش عملکرد گیاهان توصیه می شود.

تغییرات اقلیمی یکی از بزرگ ترین چالش های جهان امروز است. افزایش گاز دی اکسید کربن اتمسفر در نتیجه سوزاندن سوخت های فسیلی و تغییر کاربری اراضی از علت های اصلی گرمایش جهانی به شمار می رود. بیوچار ماده جامد غنی از کربن پایدار می باشد که برای صدها تا هزاران سال در محیط باقی می-ماند؛ بنابراین، می تواند با ذخیره کربن، تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین را کاهش دهد. علاوه بر آن، افزودن بیوچار به خاک، می تواند به طور مستقیم و غیرمستقیم انتشار گاز اکسید نیتروژن و سایر گازهای گلخانه ای را از خاک کاهش دهد. بیوچار از تخریب گرمایی مواد آلی در محیط بدون اکسیژن و یا با اکسیژن محدود تولید می شود که به این فرآیند، گرماکافت گفته می شود. زیست توده در طی گرماکافت دچار تغییرات فیزیکی، شیمیایی و مولکولی شده و به سه فاز مایع (روغن زیستی)، جامد (بیوچار) و گاز تبدیل می شود. هر سه فاز جامد، مایع و گاز تولید شده در طی گرماکافت، قابلیت استفاده به عنوان سوخت را دارد. افزودن بیوچار به خاک علاوه بر ترسیب کربن، باعث بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک می شود؛ بنابراین، با افزایش حاصلخیزی خاک و عملکرد محصول نقش مهمی در کشاورزی پایدار و مدیریت پایدار خاک بازی می کند.

تولید ورمی کمپوست فرآیندی غیرگرمادوست است که در آن فعالیت کرم های خاکی و اکسیداسیون میکروبی توسط باکتریهای همراه ورمی کمپوست دخالت دارند. طی این فرآیند بیولوژیک و تجزیه مواد آلی، کود زیستی ورمی کمپوست تولید می شود. ورمی کمپوست شامل فضولات کرم خاکی و محصول نهایی مواد آلی تجزیه شده توسط گونه های خاصی از کرم های خاکی با مشارکت باکتریهای مفید دستگاه گوارش کرم خاکی می باشد. بررسی نتایج تحقیقات متعدد بر روی ویژگیهای منحصر به فرد ورمی کمپوست تولید شده با استفاده از گونه های مختلف کرم های خاکی(بیش از 20 گونه) بیانگر آنست که جمعیت باکتری های خاک تا پنج برابر و جمعیت باکتریهای سیستم گوارش کرم خاکی تا 1000 برابر افزایش می یابد به نحوی که جمعیت باکتریهای مفید تا 1010 در هر گرم و متعاقب آن تولید آنزیم های متعدد و مفید محرک رشد افزایش معنی دار داشته است. عملکرد محصولات مختلف در تیمارهایی که ورمی کمپوست مصرف شده افزایش چشمگیر داشته و در بعضی موارد بیشتر از تیمارهایی است که کود شیمیایی مصرف گردیده است. از بعد سلامتی گیاه و تولید محصول سالم مصرف ورمی کمپوست تا 50 درصد موجب افزایش کیفیت محصول و کاهش جذب عناصر سنگین در خاک هایی که ورمی کمپوست مصرف شده گردیده است. تنوع باکتریایی در ورمی کمپوست به طور مستقیم با افزایش حلالیت عناصر غذایی، تولید هورمون، تثبیت نیتروژن، معدنی کردن مواد آلی و تشکیل کلات های فلزی بر روی ذرات ورمی کمپوست با سطح ویژه بالا و غیره موجب افزایش عملکرد کمی در محصولات مختلف از حداقل 20 تا 70 درصد شده است. کاربرد ورمی کمپوست به وسیله افزودن باکتری های مفید به خاک منجر به کنترل بیماری ها و انواع فیتوپاتوژن ها از قبیل رایزوکتونیا، فیتوفترا، فوزاریوم، ورتیسیلیوم و غیره که باعث افزایش مقاومت گیاهان نسبت به بیماری ها و متعاقب آن کاهش مصرف سموم کشاورزی گردیده است. وجود تنوع باکتریایی در ورمی کمپوست به حدی مهم است که در بعضی تحقیقات استفاده از ورمی کمپوست استریل مانع کنترل بیماری های مختلف از جمله قارچ فوزاریوم شد. نتیجه اینکه کنترل قارچ بیماری با ورمی کمپوست کاملاً زیستی است و بخش مهمی از اثربخشی ورمی کمپوست متأثر از تنوع باکتریایی زیاد آن می باشد و در این راستا ضرورت دارد فرهنگ تولید، مصرف و ترویج کود آلی زیستی ورمی کمپوست بیش از پیش توسعه یابد.