تخلیه کربن از خاک‌های فقیر

در تولید محصولات کشاورزی، عنصر، کربن ماده‌ای اصلی و زیربنایی است، چرا که اگر خاکی از نظر مقدار کربن موجود در آن، ضعیف و ناتوان از برآوردن نیازهای گیاه باشد، بر میزان محصولات نهایی تاثیر قابل توجهی خواهد داشت، بنابراین وجود کربن در خاک، عاملی تعیین‌کننده است.

اخبار سبز کشاورزی؛ عوامل مختلفی موجب فقر کربن در خاک می‌شوند که از آن جمله می‌توان از انجام عملیات آماده‌سازی سنگین بر روی خاک، فرسایش، کمبود مواد آلی و… نام برد.

بسیاری از کشاورزان فکر می‌کنند که با افزودن مقدار زیادی از کودهای ازته به خاک این عنصر می‌تواند موجبات حاصل‌خیزی خاک را فراهم نماید، در حالی که عنصر مذکور تا هنگام پوسیده شدن بقایای گیاهی در خاک به صورت ذخیره باقی می‌ماند، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که در صورت فقر کربن خاک، این کوشش‌ها چندان فایده‌ای ندارد.

مقایسه بقایای باقی مانده در مزارع ذرت در خاک‌های با حاصلخیزی بالا و پائین، همراه با کودهای ازتی یا بدون آن‌ها، نتایجی قابل توجه به دست داده است.

طی یک آزمایش با افزودن مقادیر اندک از بقایای پوسیده محصول ذرت به یک خاک فقیر، ملاحظه شد که حاصلخیزی آن به نحو قابل ملاحظه‌ای، بیش از خاکی بود که نیتروژن به آن افزوده شده بود. یافته‌های پیشین گواه بر آن بود که بقایای ذرت حاوی مقادیری از نیتروژن در چنین خاک‌هایی سریع‌تر شکسته و پوسیده می‌شوند، چرا که موجب تحریک فعالیت میکروارگانیسم‌های خاک می‌شوند.

معمولا خاک‌های فقیر مقدار کمتری ذرات دانه‌بندی و تکه‌های کلوخ مانند دارند که سکونتگاه میکروارگانیسم‌ها هستند. به این سبب میکروارگانیسم‌های متحرک فضای حرکتی خود را از دست داده‌اند کربن را به سمت بالا هدایت می‌نمایند که موجب از دست رفتن آن می‌شود.

در خاک‌های با دانه‌بندی پایدار کمتر، میکروارگانیسم‌ها به بقایای گیاهی و کربن دسترسی بیشتری دارند و هنگامی که نیتروژن زیادی در اختیار آنها قرار گیرد، نیازمند کربن بیشتری برای تامین انرژی خود هستند.

آن‌ها برای به دست آوردن کربن لازم به بقایای محصول که همان مواد آلی خاک است حمله می‌کنند. با این کار در واقع این بقایا توسط میکروارگانیسم‌ها به آتش کشیده شده که حاصل آن اکسید کربن است.

برای دانستن این که چگونه می‌توان حاصلخیزی کربن معدنی شده را در بقایای ذرت با یک‌دیگر مقایسه نمود، نمونه‌برداری‌های آزمایشگاهی از دو مزرعه با کاربری متفاوت نیتروژن در سال‌های اخیر و گذشته‌ای نسبتا دور به عمل آمد، اما تفاوت چندانی در میزان نیتروژن موجود در بقایای آنها مشاهده نشد.

تاثیر خاک‌ورزی در فقر خاک

به آغاز انقلاب صنعتی، بخش کشاورزی نیز سهم خود را از این جریات تحول‌ساز دریافت کرد و اولین گاوآهن‌های برگردان‌دار پای به اراضی کشاورزی گذاشتند. آنچه در آغاز از استفاده این ادوات مشاهده شد موجب خشنودی کشاورزان گردید، چرا که گاه تا عمق40 سانتی‌متری از خاک زیرین را بالا آورده و در معرض هوا قرار می‌داد و با این تصور اشتباه که موجب تقویت خاک و به لایه زیرین رفتن ضایعات و پوسیدن آن‌ها می‌شود، به طور پیوسته سعی بر هر چه عمیق‌تر کردن عملیات خاک‌ورزی شدند. اما به تدریج و با ضعیف و فقیر شدن خاک‌ها از عنصر کربن، روند افزایش محصول کند گردید.

کشاورزان با افزودن کودهای شیمیایی و به ویژه کودهای ازتی سعی در جبران این کاهش محصول کردند، غافل از آن که وجود کربن به‌عنوان عنصر زیربنایی تولید محصول باید به اندازه کافی در خاک وجود داشته باشد و افزودن کودهای شیمیایی چندان تاثیری در این امر ندارد، ضمن آن که این افزودن مستمر موجب تغییر نامطلوب در بافت خاک می‌شود.

اگر چه برای جبران این رفتار مضر سعی برکشت بدون خاک‌ورزی(Notillage) شده است، اما این روش به شکلی همگانی و غالب به اجرا در نمی‌آید و به خطر افتادن پایداری تولید و امنیت غذایی، یکی از دلایل کربن آلی کمتر در خاک و به تبع آن موادغذایی کمتر برای میکروارگانیسم‌ها است.

براساس محاسبات به عمل آمده، از هنگام آغاز عصر کشاورزی توسط انسان، در حدود 135 میلیارد تن تن کربن از زمین خارج شده که ورود به عرصه انقلاب صنعتی به این خروج کربن از خاک شدت بخشیده است.

گیاهان از طریق انجام فتوسنتز، کربن هوا را گرفته و وارد خاک می‌کنند و پس از مرگ و تجزیه شدن بقایای آن‌ها، این کربن در خاک ذخیره می‌شود، اما از بین بردن ضایعات و پسماندهای گیاهان بر روی زمین که این اواخر به صورت یک موضوع معمولی درآمده است، خاک‌ها را هر چه بیشتر دچار فقر کربن می‌کند.

نکته دیگر آن است که رها شدن کربن طی دهه‌‎های اخیر باعث پدیده گرم شدن هوا در سرتاسر کره زمین گردیده و متاسفانه انسان با جفا برخود و زیست کره توجهی به آزادسازی کربن خاک ندارند.

ماهنامه دام و کشت و صنعت - شماره ۲۷۵ - خرداد ۱۴۰۲