مالچ

تحلیلی بر روند کنترلی علفهای هرز مزارع و باغات گیاهان جالیزی با استفاده از مالچ های مختلف

مقدمه

یکی از اجزای توسعه پایدار، کشاورزی پایدار است که در برگیرنده اصلاحات مهمی شامل استفاده پایدار از منابع کشاورزی مانند آب، زمین، کودهای آلی وشیمیایی و جلوگیری و کنترل آلودگیهای محیطی و خسارت ناشی ازآنها میباشد و یکی از اهداف اصلی کشاورزی پایدار تولید محصولاتی با کمیت و کیفیت بالا با حفظ نهاده های اولیه واستفاده حداقل از نهاده های شیمیایی میباشد که این هدف در راستای اهداف دیگر گشاورزی مانند افزایش درآمد یا سود حاصل، کاهش نیروی کارگری، زودرس یا تولید نوبرانه محصول، و… میباشد. که راهکارهای متفاوتی برای نیل به این اهداف ارائه شده است. از طرف دیگرکنترل علفهای هرز یکی از جنبه های مهم تولید در هر نظام کشاورزی است. علف های هرز به دلیل رقابت با گیاهان زراعی برای عوامل محیطی و نهاده ها، موجب کاهش کیفیت و کمیت محصول و ایجاد پناهگاهی مناسب برای حشرات و عوامل بیماریزا میشوند که میتوانند مشکل ساز باشند. مبالغ هنگفتی که هر ساله کشاورزان صرف کاهش اثرات سوء علفهای هزر بر روی محصولات خود میکنند و همچنین خسارتهایی که آنها به دلیل نبود کنترل کافی علفهای هرز متحمل میشوند نشانگر اهمیت این موضوع است. در حال حاضر کشاورزان آمریکایی سالانه حدود 2.6 میلیارد دلار صرف کنترل علفهای هرز مزارع خود میکنند که از این میان 6.3 میلیارد دلار صرف خرید حدود 200 میلیون کیلوگرم سموم مختلف علفکش میشود و حدود 50 درصد از کل عملیات شخم در ارتباط با کنترل علفهای هرز است که لازمه اجرای این عملیات شخم بکارگیری 4.5 میلیون دستگاه تراکتور و مصرف سالانه 75 میلیارد لیتر نفت خام است . هزینه سنگین تهیه و مصرف سموم سبب شده کشاورزان کمتر از این مواد استفاده کرده و با استفاده از روشهای مناسب و کم هزینه بتوانند سود خود را افزایش دهند و با توجه به اینکه امروزه آلودگیهای زیست محیطی و از جمله آلودگیهای آبهای سطحی و زیرسطحی توسط علفکش ها یکی از مهمترین مسائل مورد توجه بشر می باشد (آبدین و همکاران، ( 2002). از طرف دیگر گسترش علفهای هرز مقاوم به علفکش و تغییر پیوسته جمعیت آنها نیز یک چالش بزرگ، در تولید محصولات زراعی است (بوهلر1996) که بر اساس نتایجی که از پژوهشهای انجام شده بوسیله محققان بدست آمده مشخص شده که در کشاورزی یک سری روشهای فیزیکی و بیولوژیکی برای کنترل علفهای هرز وجود دارد که میتواند ضمن کاهش وابستگی کشاورزان به علفکش ها زمینه بهبود شرایط زیست محیطی و کسب سود مناسب در تولید را نیز فراهم کنند.از مهمترین روشهای جایگزین کاربرد پوششها وسولاریزاسیون میباشد . گیاهان پوششی علفی و کود سبز آنها میتوانند علفهای هرز را خفه کنند و با کاهش فراوانی آنها وکاهش فرسایش خاک و با بهبود کیفیت آن سبب افزایش عملکرد محصولات شوند. و سبب قطع چرخه زندگی حشرات و پاتوژنهای گیاهی و علفهای هرز شوند (بلک شیو و همکاران  2001 ) و نیز با کاهش رواناب و بهبود نفوذ آب به حفظ رطوبت خاک کمک کنند (اسوانسون و همکاران، 1995) سولاریزاسیون به ویژه در کنترل علفهای هرز یکساله مؤثرتر است اما در کنترل علفهای هرز چندساله مفید نمیباشد (هوروویتز، 1983 ) . در این روش جمعیتهای طبیعی بذر علفهای هرز با استفاده از مالچ پلی اتیلن شفاف در معرض گرمای تابستان قرار گرفته و بذوری که برای جوانه زنی نیازمند نور یا گرما هستند جوانه زده و قابلیت جوانه زنی بذوری که به این عوامل حساسند در یک دوره زمانی کاهش می یابد (استندیفر و همکاران،1984 ) کنترل بذر علفهای هرز تابع دما و طول دوره آفتاب دهی، عمق جوانه زنی و بنیه بذر است . ایگلی (1990) گزارش کرد که جوانه زنی بعضی از بذور ممکن است با رسیدن دمای خاک به 50 تا 60 درجه سانتیگراد، به دلیل شکستن خواب ناشی از پوسته بذر افزایش یابد .ترکیب گونه ای علف های هرز و عمق قرار گیری اندام تولیدمثلی آنها میزان اثرات آفتابدهی را تحت تاثیر قرار دهد (چن و همکاران،2000 ) در این راستا لینک  (1994) اثر آفتابدهی را روی 57 گونه علف هرز در بقولات بررسی کرد و نشان داد که آفتابدهی باعث کاهش رشد 46 گونه و تحریک رشد پنج گونه شده و روی شش گونه دیگر هیچ اثری نداشت . گونه ای که با آفتابدهی بطور کامل کنترل نشدند، گونه هایی بودند که دارای پیاز، بذور متحمل به گرما، سیستم ریشه ای عمیق و یا اندامهای چند ساله بودند.

معایب عمده ی علف کش ها:
•    مشکلات زیست محیطی
•    از بین رفتن پوشش گیاهی ودر نتیجه فرسایش خاک
•    مسمومیت برای انسان در حین کاربرد
•    باقیماندن بقایای علف کش درپیکره گیاهی باعث از بین رفتن حیوانات علف خوار که از آن گیاه استفاده کرده اند می شود.
•    گران بودن سموم شیمیایی.

کلمه مالچ در انگلیسی به معنای پوششی است. مالچ، به هر گونه پوشش از قبیل مواد آلی مانند کاه و کلش برنج، برگ گیاهان و مواد مشابه بر سطح خاک اطلاق میشود، ولی امروزه به مواد طبیعی یا مصنوعی که بتوانند پوشش محافظتی روی زمین ایجاد کنند نیز مالچ گفته میشود . هر ماده ای که کدر بوده و یا به اندازه کافی ضخیم باشد تا جلو نور را بگیرد، نسبتا ارزان باشد و کار کردن با آن نیز ساده باشد مالچ محسوب میشود. از مواد گیاهی همچون کاه و کلش، خاک اره، تکه های چوب و علفهای درو شده میتوان به عنوان مالچ استفاده کرد (راشدمحصل و همکاران، 1371 ).

مالچ های پلاستیکی:

مالچ های پلی اتیلن سالهای مدیدی است که در عرصه های کشاورزی به خصوص در زمینه سبزیکاری کاربرد زیادی داشته اند. استفاده از مالچهای پلی اتیلن برای اولین بار در ژاپن و در دهه 1960 میلادی مطرح شد و خیلی سریع به اروپا و امریکا گسترش یافت (فرهادی،1385) در این روش تشعشع وارد شده در زیر پلاستیک به علت ایجاد اثر گلخانه ای ، درجه حرارت خاک و هوای زیر پلاستیک را بالا میبرد. آفتابدهی خاک برای کنترل عوامل بیماریزا و نماتدها و آفات خاکزی نیز امید بخش میباشد (نوجوان، 1380 ) فاطمی و همکاران (1390) گزارش کردند بوته های کدو مسمایی که در تیمار با مالچ پلاستیک قرمز قرار داشتند زودرس تر بودند و درصد بد شکلی در میوه های شاهد نسبت به سایر تیمارها بیشتر بود. جلینی (1390) با بررسی تاثیر خاکپوشها بر عملکرد گوجه فرنگی اعلام کرد که خاکپوش پلاستیک موجب کاهش تبخیر آب از سطح خاک و حفظ یکنواختی در پراکنش رطوبت خاک میشود و در نهایت باعث افزایش عملکرد نسبت به سطح بدون خاکپوش میشود. مظفری (1378) بیشترین عملکرد خیار را در خاکپوش پلی اتیلن شفاف و کاه و کلش بدست آورد. در این روش خاک مرطوب طی یک دورهی زمانی با صفحات پلاستیکی برای به تله انداختن تشعشعات خورشیدی پوشانده می شود(جانسون و همکاران،2007 ) در این روش جمعیتهای طبیعی بذر علفهای هرز با استفاده از مالچ پلی اتیلن شفاف در معرض گرمای تابستان قرار گرفته و بذوری که برای جوانه زنی نیازمند نور یا گرما هستند جوانه زده و قابلیت جوانه زنی بذوری که به این عوامل حساسند در یک دوره زمانی کاهش می یابد(استندیفر،1984 ) کنترل بذر علفهای هرز تابع دما وطول دوره آفتابدهی، عمق جوانه زنی و بنیه بذر است . ایگلی (1990) گزارش کرد که جوانه زنی بعضی از بذور ممکن است بارسیدن دمای خاک به50 تا60 درجه سانتیگراد، به دلیل شکستن خواب ناشی از پوسته بذر افزایش یابد. ترکیب گونه های علفهای هرز وعمق قرارگیری اندام تولیدمثلی آنها میزان اثرات آفتابدهی را تحت تاثیر قرار دهد(چن،2000 ) همچنین طی این دوره حدود 90-80 درصد تشعشعات خورشیدی از طریق پلاستیک نفوذ کرده و خاک را گرم میکند (لامونت،2005 ) که در این راستا مالچهای روشن، درجه حرارت خاک را افزایش داده و در مقابل مالچ های تیره و کدر بیشتر جهت کنترل علفهای هرز بکار گرفته میشوند (دیوی1990) مالچها بخوبی میتوانند از رسیدن نور خورشید به گیاهان هرز به ویژه یکساله ها جلوگیری کنند و آنها را در جهت استقرار یابی، تحت فشار قرار دهند تا حدی که علفهای هرز، بدون دریافت نور کافی خورشید هیچ گونه امکانی برای رشد نخواهند داشت و قادر به انجام واکنشهای فتوسنتزی و در نتیجه غذاسازی نخواهند بود. بررسیهای میرزاعلیان وکاشی (1379)، در رابطه با اثر پوشش پلاستیک سیاه وتراکم کاشت بر رشد و عملکرد طالبی پی بردند که پوشش پلاستیک بر همه شاخص های رشد و عملکرد تاثیر معنی داری در سطح احتمال 0.01 درصد داشته از طرفی تراکم کاشت روی وزن متوسط میوه، تعداد میوه در بوته، سطح برگ، وزن تر و خشک برگ و ساقه، تعداد برگ، وزن و طول بوته نیز تاثیر معنی داری در سطح نشان داد. یانگ (1984) نیز در تحقیقات خود نشان داد که مالچ پلاستیکی از حرکت نمک به سطح خاک جلوگیری نموده و این عدم انتقال، بقای بهتر گیاهچه ها و همچنین افزایش عملکرد را به دنبال داشت.

مراحل آفتاب دهی :

1- آماده سازی خاک (سطح صاف مانع بلند شدن پلاستیک از سطح خاک میشود)

2- آبیاری خاک (افزایش حرارت)

3- کندن شیار یا گودال

4 – پوشاندن خاک (سمت راست با تراکتور و سمت چپ با دست)

5 – برداشت پلاستیک و کاشت.

البته این بستگی به نوع گیاه و هدف کاربرد مالچ دارد که بسته به هدف می تواند همزمان باشد و یا در ابتدا برای تخلیه ی بانک بذری تیمار مالچ اعمال گردد و پس از برداشتن پلاستیک اقدام به کشت نمود.

مزایای مالچ

•    با جذب اشعه ی خورشیدی و با ایجاد حالت گلخانه ای باعث افزایش دمای خاک در زیر خاکپوش
•    کاهش دمای زیر مالچ (کاغذ)
افزایش دما باعث از بین رفتن جمعیت بذور علف های هرز، قارچهای خاکزی، ویروس ها و … می شود بطوریکه در دمای 50 درجه سانتی گراد قارچهای آبزی و برخی اوومیست ها می میرند. در درجه حرارت – 7260 درجه اغلب قارچ ها و باکتری های بیماری زا، کرم ها، هزارپایان و حلزون ها و در دمای 82 درجه بیشتر علف های هرز، باکتریها و ویروس ها از بین می روند.

•    مانع فیزیکی در برابر جوانه زنی بذور علف های هرز
•    افزایش کارایی مصرف عناصر غذایی (کاهش شست و شوی مواد معدنی و مواد آلی خاک)
•    کاهش استفاده از سموم و علف کش ها
کاهش تبخیر آب و حفظ پراکنش مناسب رطوبت در خاک ( افزیش کارایی مصرف آب )
•    کاهش هزینه ی کنترل علف های هرز
•    افزایش بقایای خاک (تجزیه ی کاغذ و وجود کلش در سطح خاک)
•    دفع شته ها و حشرات و بیماریهای ویروسی (مالچ های رنگی)
•    کاهش تعداد دورهای آبیاری
•    کنترل رسوبات و کاهش سرعت رواناب
•    جلوگیری از هدر رفت آب توسط علف های هرز
•    جلوگیری از تلفات آبی در فواصل بین دو گیاه
•    افزایش فعالیت میکروارگانیسم های خاک (افزایش حاصلخیزی خاک )
•    افزایش جذب املاح توسط ریشه ی گیاهان به علت افزایش درجه حرات خاک
•    هدایت سریعتر آب باران و آب آبیاری به پای بوته
•    کاهش آلودگی زیست محیطی
•    جلوگیری از تماس میوه با خاک مرطوب (کاهش بیماری پوسیدگی میوه بر اثر حمله قارچ های خاکزی و کاهش عملکرد)

•    کاهش فرسایش آبی و بادی خاکی
•    کاهش مدت کار در مرحله ی داشت و زود رسی محصول (افزایش درآمد کشاورزان به علت نوبرانه بودن محصول)
•    بهبود کیفیت مواد غذایی و افزایش علکرد محصول زراعی

•    کاهش شیب جریان حرکت رطوبت از عمق به سطح خاک
در خاکی که سطح آن خشک است رطوبت خاک توسط لوله های موئین به طرف سطح خاک با سرعت بیشتری منتقل شده و موجب کاهش ذخیره آب موجود در خاک می شود. هنگامی که سطح خاک توسط مالچ پوشیده شود به علت جلوگیری از تبخیر رطوبت سطح خاک، حرکت آب به سطح خاک توسط لوله های مویین کند شده در نتیجه توزیع رطوبت در خاک یکنواخت بوده و رطوبت بیشتری در خاک ذخیره خواهد گردید.
•    جلوگیری از سله بستن خاک
•    جلوگیری از تجمع املاح در سطح خاک
•    گیاه سوزی (علف های هرز ) در اثر افزایش دما
در صورتی که مالچ شفاف با سطح خاک کاملا تماس داشته باشد و روش کاربرد مالچ به نحوی باشد که سطح لبه ها و دیواره های پشته و کف جوی با پلاستیک پوشانده شود و آب از روی پلاستیک جریان یابد بعد از سبز شدن گیاهچه های علف هرز، به دلیل حالت گیاه سوزی مالچ، بیشتر گیاهچه ها از بین میروند. که این روش مناسبی در کنترل علفهای هرز میباشد.
•    کاهش قدرت فتوسنتزی علف های هرز  بدلیل عدم رسیدن نور به علف های هرز و افزایش درجه حرارت.
•    حلالیت بیشتر مواد غذایی موجود در خاک، در آب
با فزایش دما فرایند انحلال مواد در آب سریعتر و بیشتر می شود و در آفتاب دهی چون که مقدار زیادی از آب به شکل بخار در آمده و آب باقی مانده هم دمای بیشتر از حد معمول دارد سطح تماس بخار آب با عناصر غذایی خاک بیشتر می شود و این مواد راحتر در دسترسی ریشه گیاهان قرار می گیرند و در نهایت باعث افزایش تولید محصول می شود.

نکته ی مهم در استفاده از مالچ های مختلف ، دوام و کیفیت مالچ استفاده شده فاکتور بسیار مهمی است. چون بادهای سنگین و یا علف های هرز سمج موجب پاره شدن پلاستیک های ترد و شکننده می شوند.

معایب مالچ

–    در ابتدا زمین را عاری از نیتروژن می کند به خاطر همین قبل از مالچ پاشی باید به خاک کود اوره داده شود
–    اگر پوشش های پلاستیکی بخوبی مسدود نشوند هوا می تواند به راحتی در زیر پلاستیک در گردش باشد که در اینصورت شرایط مطلوب دمایی و رطوبتی برای رشد قارچها و عوامل بیماری زا فراهم می شود
–    نباید از مالچ در اطراف تنه ی درختان و گیاه استفاده شود (جلوگیری از فاسد شدن تنه ی درخت)
–    در برخی موارد حاوی بذور علف های هرز هستند
–    پراکنده شدن در مناطق اطراف در اثر باد و عوامل دیگر
–    آلودگی منابع زیرزمینی در اثر استفاده درازمدت مالچ.

سموم تدخینی
سموم تدخینی ترکیباتی هستند که بسیار فرارند و می توانند به داخل خاک نفوذ کنند و برعکس علف کش های معمولی که تنها بذرهای جوانه زده را از بین می برند ، بذرهای جوانه نزده را هم نابود می کنند. علف کش های خاک مصرف و پس رویش می تواند باعث کنترل بعضی از گونه های گل جالیز شود . در این روش در عمق 40 – 30 سانتی متری خاک لوله های متخلخلی قرار می دهند که با حرکت آب جوش از این لوله ها بخار آب به داخل خاک نفوذ کرده و موجب از بین رفتن بذور و گیاهچه های در حال رشد علف های هرز می شوند. در ضدعفونی خاک با مواد شیمیایی از جمله متیل بروماید، سوندهای تزریق را در خاک فرو می کنند و بعد از عملیات انتقال گاز به داخل خاک، خاک را با پلاستیک می پوشانند که این باعث از بین رفتن علف های هرز و بذور آنها می شوند.

مراحل ضدعفونی یا دودهی
–    شخم زدن
–    آبیاری
–    پوشاندن سطح خاک با پلاستیک شفاف حدود یک ماه
–    ضدعفونی 15 – 10 سانتی خاک با مواد شیمیایی و بخار آب

منابع

سلمانی، عرب، .2010 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
رفاهی. ح. .1380 فرسایش بادی و کنترل آن، چاپ دوم، انتشارات دانشگاه تهران..231
کریمی ز. .1388 بررسی اثر مالچ در تحمل به خشکی و برخی صفات کمی و کیفی ارقام فلفل شیرین. پایان نامه کارشناسی ارشد گروه باغبانی، دانشگاه فردوسی مشهد.
مسنن مظفری م .1378. بررسی اثرات چند نوع خاکپوش بر عملکرد خیار .پایان نامه کارشناسی ارشد . دانشکده کشاورزی .دانشگاه تبریز . 145صفحه.

– Bilalis D., Sidiras N., Economou A., and Vakali C. 2003. Effect of different

levels of wheat straw soil surface coverage on weed flora in Vicia faba crops.

Journal ofAgronomy and Crop Science, 189: 233-241.

– Lehrman R.L. 1998. Physics the easy Way. Hauppauge, New York.

-Hanada, T. 1991. The effect of mulching and row cover on vegetable production.

Extension Bulletin, ASPAC Food and Fertilizer Technology Center. No. 332.

-Keinath, A. p. 1995. Reduction in incolum density of Rhizoctonia solani and

control of belly rot on pickling cucumber with solarization. Plant Disease 79:

1213-1219.

-Ngoujio M. 2003. Colored plastic mulch and tomato production. A288 Plant and

Soil Science Building Michigan State University, East Lansing, MI 48824-1325 . USA .

کاری از خانم مهندس ثریا نوید