ضرورت کشت بدون شخم در زراعت دیم
ضرورت جایگزینی زراعت بدون شخم (بی خاک ورزی) با روش خاک ورزی مرسوم
پیش گفتار
خاک یکی از اجزاء مهم منابع پایه و بستر اصلی کشت گیاه محسوب می گردد. در طی سال های اخیـر، علـی رغـم دسـتیابی انسـان بـه فناوری های جدید، متاسفانه آثار سوء پیشرفت، با بروز اختلالاتـی در شرایط تعادلی منابع پایه، بویژه خـاک و آب همـراه بـوده کـه باعـث ایجاد انواع ناهنجاری ها و بحران های زیست محیطـی شـده اسـت.لذا، اکنون بیش از هر زمان دیگری، نیاز به ارائه سیاست ها و راه حل های مناسب برای عرضه مواد غذایی در پاسخ به تقاضای روزافـزون جمعیت و در مسیری هماهنگ با ملاحظات زیست محیطی احسـاس می شود. بهره برداری علمی و اصولی از منابع خـاک و آب، مسـتلزم افزایش شناخت و آگاهی همه سطوح دخیل در نحوه اسـتفاده از آنهـا به منظور تغذیه صحیح گیاهی و مالاً افزایش عملکرد کمـی و بهبـود کیفی محصولات کشاورزی می باشد. یکی از وسایل ارتباطی مناسب برای بیان و اشاعه مبانی نظری و ارائه راهکارهای علمـی و فنـی در جهت افزایش آگاهی و دانش مخاطبان، تهیه و تدوین نشریات فنـی، آموزشی و ترویجی است. لذا، به منظور ترویج و نشر یافته ها و انتقال دستاوردهای علمی و فنـی پژوهشـگران در بـین کشـاورزان پیشـرو، کارشناسان و مروجان کشاورزی کشـور، لازم اسـت از نتـایج پـروژه های تحقیقـاتی، اطلاعـات فنـی و کـاربردی بـا رویکـرد و محتـوی آموزشــی و ترویجــی تهیــه و در قالــب نشــریات چــاپ و در اختیــار مخاطبان و بهره برداران قرار گیرد. بر همین اسـاس، موضـوع بسـیار مهم بی خاک ورزی یا زراعت بدون شـخم کـه برگرفتـه از محتـوی کاربردی پروژه تحقیقاتی “بررسی اثر روش های مختلـف خـاک ورزی بر خصوصیات فیزیکی خاک و عملکرد گندم دیـم” مـی باشد، در قالب پست زیر ارایه گردیده است. باشد که با این گام، مخاطبان را به تلاش بی وقفه برای پاسداری از خاک و آب به عنوان بستر هستی فرا خوانیم.
مقدمه:
افزایش محصـول گنـدم ماننـد بسـیاری از فـرآورده هـای کشاورزی، علاوه بر سایر عوامل، بـه خـاک ورزی و تهیـه بستر بذر مناسب، حفظ حاصـلخیزی خـاک و جلـوگیری از تراکم و فشردگی خاک نیز بستگی دارد. متاسـفانه در دیـم زارهای کشور، به دلیـل انجـام عملیـات خـاک ورزی غیـر اصولی و با ادوات نامناسب، علاوه بـر عـدم تهیـه زمـین و بسـتر مطلـوب، روز بـه روز بـا ایجـاد فشـردگی در خـاک، موجبات تخریب اراضـی و کـاهش عملکـرد گنـدم، بیشـتر فراهم می گردد. انجام عملیات خاک ورزی غیـر ضـروری، علاوه بر تاثیر منفی بر خصوصیات فیزیکـی خـاک، هزینـه های تولید را از طریق افزایش مصرف سوخت و اسـتهلاک تراکتــور و ادوات خــاک ورزی افــزایش مــی دهــد. شــخم اراضی، توسط گاوآهن برگردانـدار کـه در اوایـل بهـار و یـا اواخر تابستان معمول اسـت، بـه دلیـل رطوبـت زیـاد و یـا خشـکی خـاک، اثـرات سـوء از جملـه فشـردگی، تخریـب ساختمان خاک، عدم نفوذ نزولات جـوی، ایجـاد روانـاب و فرسایش را به دنبال خواهد داشت. برجای گذاشتن بقایـای گیاهی که در سیستم های بـی خـاک ورزی مقـدور اسـت، موجب ایجـاد محیطـی مناسـب بـرای نفـوذ آب و ذخیـره رطوبت در مناطق دیم می شـود. در تنـاوب هـای مختلـف زراعی، ذخیره رطوبت از مسائل اصلی عملکرد محصـولات دیم در نواحی نیمه خشک و نیمه مرطوب بـوده و بایسـتی به گونه ای عمل شود که گیاه بعدی در تناوب، بـا کمبـود شدید آب مواجه نگردیده و از عملکرد مناسبی نیز برخوردار باشد.
اهداف خاک ورزی :
هدف اصلی خاک ورزی، افزایش عملکرد و حفظ یا اصلاح منابع تولید است. لیکن کشاورزان خاک ورزی را به منظـور دفن بقایای گیاهی، اصلاح خاک، کنترل علف هـای هـرز، تهیه بستر بذر، اصلاح رژیم رطـوبتی- حرارتـی و هـوادهی خاک و کمک به نفوذ بهتر ریشه انجام مـی دهنـد. شـدت خاک ورزی، از شخم های عمیق که با اسـتفاده از گـاوآهن های برگرداندار و یا گاوآهن های بشـقابی، خـاک را کـاملاً زیر و رو می کنند تا حداقل به هم زدن خاک در حضـور یـا عدم حضور بقایا متفاوت است. در فاصله بین این دو طیف، سیستم های خاک ورزی متنوعی وجود دارند که بسـته بـه میزان به هم زدن خاک و حفظ پوشش گیاهی درجه بنـدی می شوند. به دلیل تنوع بسیار زیاد روش ها و همچنین واژه هایی که این روش ها را تشریح می کنند، کلیه روش های موجود، در دو گروه اصلی، تقسیم بنـدی مـی شـوند. گـروه اول شامل روش هـایی از خـاک ورزی اسـت کـه بقایـای گیاهی قبل از انجام خاک ورزی از زمین حذف و یا سوزانده می شود، امـا خـاک ورزی در گـروه دوم در داخـل بقایـای گیاهی موجود در سطح خاک انجام مـی گیـرد. زمـانی کـه بقایای گیاهی در سـطح خـاک حفـظ مـی شـوند، درصـد بقایایی که در زمان کشـت در سـطح خـاک موجـود اسـت مبنای تقسیم بندی های بعدی را تشکیل می دهند. در این مطلب بحث بیشتر روی گروه دوم متمرکز گردیده است.
سیستم های خاک ورزی همراه با بقایای گیاهی:
اگر سطح مزرعـه بـا بقایـای گیـاهی پوشـیده شـده باشـد، سیستم خاک ورزی بر اساس درصدی از سطح زمین که در زمان کاشت با بقایای گیاهی پوشده شده است به سه دسته زیر تقسیم می شود:
۱٫ خاک ورزی حفاظتی: با پوششـی بـیش از ۳۰ درصـد بقایای گیاهی در زمان کاشت
۲٫ کم خـاک ورزی: بـا پوشـش۱۵ – ۳۰ درصـد بقایـای گیاهی در زمان کاشت
۳٫ خاک ورزی مرسوم: با پوششـی کمتـر از ۱۵ درصـد بقایای گیاهی در زمان کاشت
خاک ورزی حفـاظتی مفهـوم گسـترده ای داشـته و دامنـه وسیعی از عملیات و روش ها را در بر می گیـرد. ایـن نـوع خاک ورزی، از روش هایی تکامل پیدا کـرده کـه، کـاهش تردد ماشین آلات در مزرعه و افـزایش عملکـرد گیاهـان، بدون انجام خاک ورزی های اولیه و ثانویه را توصـیه مـی نمایند. این سیستم، ابتدا با نام خاک ورزی حداقل شـناخته می شد که کاهش تعداد دفعات عملیات خاک ورزی داخـل مزرعه را تـرویج مـی کـرد. امـا در اواخـر سـال ۱۹۷۷ بـه پیشنهاد انجمن حفاظت خاک ایالات متحده، ایـن واژه بـه خاک ورزی حفاظتی تغییر نام داد. بعد از تغییر نـام سیسـتم مذکور، بیشتر تلاش بر حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک، پس از کشت مطرح بود تا آنکه صرفاً کاهش تعداد دفعـات تردد در مزرعه مد نظر باشـد. در مفهـوم وسـیع تـر، خـاک ورزی حفاظتی سیسـتمی اسـت کـه مقـدار کـافی بقایـای گیاهی را پس از برداشت محصول در سطح زمین حفظ می کند تا قادر به حفاظت خاک در برابر فرسایش باشد. در این سیستم معمولاً کاهش تعداد دفعـات تـردد ماشـین آلات و ادوات و یا حذف عملیات خاک ورزی فشرده، مانند برگردان لایه سطحی خاک، مورد توجه است. در اوایل سـال ۱۹۸۴ انجمن حفاظت خاک ایالات متحده مجـدداً تعریـف خـاک ورزی حفاظتی را تغییر داده و به این صورت بیان نموده که خاک ورزی حفاظتی هر گونه سیستم خاک ورزی و کشـت را در بر می گیرد که پس از کشت، حداقل۳۰ درصد سـطح خاک با بقایای گیاهی پوشیده شـده و در نتیجـه فرسـایش آبی تقلیل می یابد. اگر در منطقه ای فرسایش بادی غالـب باشد، حفظ یک تن در هر هکتار بقایای خوابیده غلات دانه ریــز و یــا معــادل آن، در دوره بحرانــی فرســایش بــادی، ضروری است.
مروری بر تحقیقات انجام شده :
در سیستم خاک ورزی مرسوم، با هر بار شخم بـا گـاوآهن برگرداندار، حدود ۳۰۰۰ تن خاک در هر هکتار جابجـا مـی شـود. ایـن میـزان جابجـایی، عـلاوه بـر تـاثیر منفـی بـر خصوصیات فیزیکی خاک، هزینه هـای تولیـد را از طریـق افزایش مصرف سوخت و استهلاک تراکتور و ادوات خـاک ورزی افزایش می دهد. بررسی ها نشان داده اسـت کـه در اراضـی دیـم، ایـن مقـدار خـاک ورزی و جابجـایی خـاک ضرورت ندارد. در یک مطالعه چهـار سـاله در اراضـی دیـم ایسـتگاه قـاملو در کردسـتان، ضـمن مقایسـه روش هـای مختلــف خــاک ورزی در ســال آیــش، تــاثیرات آنهــا بــر خصوصیات فیزیکی خاک و عملکـرد گنـدم دیـم در سـال کشت نیز مورد بررسی قرار گرفت.
تیمارهای آزمایش در سال آیش به شرح ذیل بوده اند:
A = در پائیز شخم با گاوآهن قلمی+ در بهـار اسـتفاده از پنجه غازی
B = در پائیز شخم با گاوآهن بدون صفحه برگردان + در بهار استفاده از پنجه غازی
C = در پائیز بدون عملیات خاک ورزی + در بهار استفاده از علف کش عمومی
D = در پــائیز بــدون عملیــات خــاک ورزی + در بهــار استفاده از پنجه غازی
E = در پائیز بدون عملیات خاک ورزی + در بهار شـخم با گاوآهن برگرداندار (روش مرسوم منطقه یا شاهد)
نتایج چهارساله آزمایش نشان داد که :
۱٫ بالاترین عملکـرد دانـه بـا میـانگین ۱۷۱۲ کیلـوگرم در هکتار، از تیمار C (روش بی خاک ورزی) بدسـت آمـد کـه نسـبت بـه تیمـار E یـا روش مرسـوم منطقـه (اسـتفاده از گــاوآهن برگردانــدار)، ۲۲۳ کیلــوگرم در هکتــار افــزایش عملکرد نشان داد.
۲٫ شاخص برداشت نیز که بیانگر نسبت دانـه بـه کـاه مـی باشد، در تیمار بی خاک ورزی بـه بـالاترین حـد رسـیده و نسبت به گاوآهن برگرداندار، افزایش معنی دار نشان داد.
۳٫ بیشترین وزن هزاردانه نیز، از روش بی خـاک ورزی بـه دست آمد.
۴٫ بالاترین درصد رطوبت در طول دوره رشد، از روش بـی خاک ورزی بدست آمد که نسـبت بـه گـاوآهن برگردانـدار
۱٫۱۴ درصد افزایش نشان داد.
۵٫ وزن مخصوص ظاهری که یکی از ویژگی های فیزیکی خاک و بیانگر وضعیت فشردگی خاک بوده و میـزان کمتـر آن مطلوبتر است، در تیمار بی خاک ورزی به پـائین تـرین میزان تقلیل پیـدا کـرده و نسـبت بـه اسـتفاده از گـاوآهن ۰٫۰۹۲ گرم بر سانتیمتر مکعب کاهش نشان داد.
۶٫ نفوذپذیری خاک که یکی دیگر از ویژگی های فیزیکـی خاک و بیانگر میزان تخلخل و تهویه خاک بـوده و میـزان آن در خاک های سنگین منطقه پائین مـی باشـد، در روش بی خاک ورزی به حداکثر رسـیده و نسـبت بـه اسـتفاده از گاوآهن، افزایش قابل توجهی نشان داد.
۷٫ درصد مواد آلی خـاک نیـز در بـی خـاک ورزی در حـد بالایی قرار داشته و حاکی از تبدیل بقایای گیاهی بـه مـواد قابل استفاده برای گیاه بوده و نسبت به استفاده از گـاوآهن ۰٫۰۵۸ درصد افزایش نشان داد.
یادآوری می نماید از بین تیمارهای خاک ورزی کـه بعـد از تیمار بدون خاک ورزی، از بیشترین عملکرد دانه، بـالاترین درصد مواد آلی و بیشترین درصد رطوبـت خـاک برخـوردار بوده است، تیمار B (استفاده از گاوآهن بدون برگردان) بوده است.
نتایج بررسی های انجام شده توسط المجاهد و ساندر (۱۹۹۸) نیز نشان داد که در تناوب های زراعی بلند مدت در شرایط دیم، روش خاک ورزی حفاظتی در مقایسه با روش مرسوم از %۷۸ افزایش عملکرد برخوردار است. خدابنده (۱۳۷۱) نیز نقش عملیات خاک ورزی غیراصولی را در ایجاد فشـردگی خاک، بستر نامطلوب بذر و کاهش عملکرد بیان مـی کنـد. همچنین لارسون و همکـاران (۱۹۸۳) اظهـار نمودنـد کـه رطوبت ذخیره شده در لایه های سطحی خاک که در روش بی خـاک ورزی تـامین مـی گـردد، در دوره اولیـه رشـد و استقرار گیاه اهمیت زیادی دارد. همچنین ارشد و همکـاران (۱۹۹۹) اعلام نمودند که بقایای گیاهی در محیطـی اشـباع از بخارآب، می تواند۸۰-۹۰ درصد وزن خود آب جذب کند، در صورتی که تحت همان شرایط، مواد رسی فقـط ۱۵-۲۰ درصد آب جذب می نمایـد. همچنـین آنجـر و مـک کـالا (۱۹۸۰) اظهار داشتند که در استفاده از مالچ کلش در مرکـز و شمال آمریکا، اصلی ترین دلیل کـاهش ذخیـره رطوبـت حاصل از باران در خاک، تولید کم بقایا توسـط محصـولات دیم بوده است. سووان و همکاران (۱۹۹۴) نیز بیان داشـتند که وجود بقایای گیاهی، در مقایسه با زمین بـدون پوشـش، فشردگی خاک و وزن مخصوص ظاهری خاک را تا دوسوم کاهش می دهد. آنجر (۱۹۷۸) نیـز در بررسـی هـای خـود بیان نمود که نفوذ آب در خاک می تواند تحـت تـاثیر وزن مخصوص ظاهری خاک قرار گیرد و عامـل تعیـین کننـده نفوذ آب به خـاک عمومـاً وزن مخصـوص ظـاهری خـاک است. همچنین، نتایج تحقیقات انجام شده توسط هینـان و همکاران((۱۹۹۵ نشان داد که بقایای کاه و کلش در سـطح مزرعه، موجب نگهداری بیشتر کربن آلی و ازت نسـبت بـه روش متداول خاک ورزی گردیده است. در حال حاضر، علاوه بر کشورهای پیشرفته، در بسـیاری از کشورهای کمتر توسعه یافته یا در حال توسعه نیز، سیسـتم بی خاک ورزی در حال بکـارگیری مـی باشـد. سـطح زیـر کشــت سیســتم بــی خــاک ورزی در جهــان در ســال ۲۰۰۰-۲۰۰۱ طبق آمار سازمان تحقیقات بـین المللـی بـی خاک ورزی (۲۰۰۲) به شرح ذیل می باشد :
دستورالعمل فنی (چه باید کرد؟) :
۱ – در تناوب آیش- گنـدم، بعـد از برداشـت گنـدم، زمـین همراه با کلش حاصل از برداشت با کمباین، تـا بهـار سـال بعد به حال خود گذاشته شود.
۲ – در بهار و تابستان، بسته به تراکم علف های هرز و قبل از به بذر رفتن آنها، یک تا دوبار با علف هـای هـرز مبـارزه شود.
۳ – در پـائیز، بـدون انجـام عملیـات شـخم، بـذرکاری بـا استفاده از بـذرکار بهبـود یافتـه (دارای کارنـده مخصـوص جایگذاری کود در زیر بذر)، کلیه کودهـای ازتـه، فسـفره و سایر کودهای مورد نیاز بر اساس آزمون خاک با فاصله پنج سانتیمتر زیر بذر جایگذاری گردد.
۴ – در طول دوره رشد، بدون استفاده از کود سرک، مراقبت های زراعی لازم به عمل آید.
معرفی یافته ها و توصیه های تحقیقاتی کاربردی
مقایسه روشهای مختلف خاک ورزی نشان داد که بیشترین عملکرد دانه، بالاترین درصد رطوبت خاک، بیشترین میزان نفوذ پذیری و کمترین وزن مخصـوص ظـاهری خـاک بـا اســتفاده از روش بــی خــاک ورزی قابــل دســتیابی اســت. بنابراین توصیه کاربردی این پروژه عبارت است از:
جایگزین کردن روش بی خاک ورزی (زراعت بدون شخم)، با روش استفاده از گاوآهن برگرداندار
سپاسـگزاری:
بدینوســیله از همکــاران محتــرم بخــش تحقیقــات خــاک و آب خــانم لادن رضــایی و آقایــان محمدکوهسار بستانی و کریم اولیایی برای انجام آزمایشات خاک و گیاه و از آقایان حسن حجازی، فرهنگ خالـدیان و امیر دلاوری برای همکـاری در انجـام عملیـات صـحرایی تشکر و قدردانی می نماید.
نگارندگان :
وفا توشیح و محمدحسین سدری
اعضاء هیات علمی بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کردستان
منابع:
-۱ توشیح، و. .۱۳۸۸ بررسی اثر روش های مختلف خـاک ورزی بـر خصوصیات فیزیکی خـاک و عملکـرد گنـدم دیـم، گـزارش نهـایی، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم.
-۲ خدابنده، ن..۱۳۷۱ غلات. انتشارات دانشگاه تهران. شماره.۲۰۳۵ -۳ ذاکــری، ح. و ن،کــاظمی..۱۳۸۵نظــام هــای خــاک ورزی در کشاورزی پایدار (ترجمه)، انتشارات دانشگاه ایلام.
