مدیریت ماده آلی خاک

اخبار سبز کشاورزی؛ کشاورزی پایدار سودمند و مستمر، متکی بر حفظ منابع طبیعی بوده و با مدیریت صحیح منابع کشاورزی علاوه بر رفع نیازهای درحال رشد بشر، منابع طبیعی و محیط زیست را حفظ کرده و حتی بهبود می‌بخشد.

این شیوه کشاورزی، اقتصادی‌ترین و در عین حال سودمندترین نحوه استفاده از انرژی و تبدیل آن به محصولات کشاورزی، بدون تخریب حاصلخیزی خاک و کیفیت محیط زیست است.

از آنجایی که ماده آلی خاک، قلب کشاورزی پایدار است، مدیریت ماده آلی به‌ویژه در خاک‌های زیرکشت کشور که مقدار ماده آلی  - کربن آلی -  در آنها کمتر از یک درصد است، از اهمیت خاصی برخوردار است.

وجود ماده آلی علاوه بر اینکه نشان دهنده سلامت و کیفیت خاک است، شاخص مناسبی برای باروری خاک به شمار می‌رود که حاصل برهم کنش فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است. از جمله منابع مواد آلی می‌توان به بقایای گیاهی حاصل از فعالیت‌های زراعی، کودهای دامی و مرغی و کودهای سبز و ... اشاره نمود.

تبعات سوزاندن بقایای گیاهی

چرای بیش از حد، برداشت بقایای محصول به منظور استفاده در سایر امور و از همه تأسف‌بارتر، سوزاندن بقایای گیاهی از مهم‎ترین اقدامات کاهنده مقدار مواد آلی در خاک هستند.

بر این اساس یکی از ایرادهای عمده در مدیریت واحدهای زراعی و مزارع کشاورزی در کشور، عدم برگرداندن بقایای گیاهی به خاک توسط کشاورزان است.

معمولا 70 درصد مواد آلی که گیاهان از خاک جذب می‎کنند در بدنه و بقایای آنها باقی می‎ماند که متأسفانه در برخی از نقاط کشور به بهانه مبارزه با علف‌های هرز یا سهولت در کشت بعدی و تهیه زمین‎، سوزانده می‎شود. در حالی که سوزاندن بقایای گیاهی توصیه نمی‌شود؛ زیرا این امر موجب کاهش کیفیت و عملکرد زمین‌های کشت شده می‌شود.

به واسطه این معضل و کشت‌های مداوم و استفاده زیاد از حد و گاهی بی‌مورد از کودهای شیمیایی، در سال‌های آینده در کنار بحران آب‌ که بر اثر خشکسالی‌ها و مصرف بی‌رویه و مدیریت نشده منابع آبی، کشور ما با آن مواجه است، بخش کشاورزی کشور با بحرانی بزرگ در محدودیت دسترسی به خاک مناسب کشت و از بین رفتن اراضی مستعد کشاورزی مواجه خواهد شد.

از جمله مشکلات عمده زیست محیطی و اقتصادی ناشی از سوزاندن بقایای گیاهی می‌توان به کاهش جمعیت و فعالیت میکرو ارگانیسم‌های مفید در خاک، تخریب بافت و ساختمان خاک، افزایش فرسایش‌پذیری خاک، کاهش حاصلخیزی خاک، کاهش جذب آب و عناصر غذایی توسط ریشه‌ گیاهان، کاهش ظرفیت نگهداری آب در خاک، کاهش راندمان مصرف آب، کاهش نفوذپذیری خاک، افزایش فشردگی و تراکم خاک، کاهش درصد مواد آلی و رطوبت خاک، افزایش وزن مخصوص و کاهش تبادلات گازی و تخریب خاکدانه‌ها و افزایش گازهای گلخانه‌ای اشاره نمود.

ثروت بی‌کران بقایای گیاهی

با برگشت مواد آلی  - بقایای گیاهی -  به زمین و تقویت خاک در یک پروسه طولانی، می‌توان از عدم کاهش ماده آلی خاک و همچنین بهبود کیفیت خاک‎های زراعی اطمینان حاصل کرد. کشاورزان با حفظ بقایای گیاهی و تناوب در سیستم‌های زراعی خود، علاوه بر افزایش تولید محصولات زراعی و افزایش میزان درآمد خود در بهبود کیفیت تولیدات کشاورزی نیز نقش مهمی میتوانند داشته باشند.

در بسیاری از کشورهای صنعتی و توسعه یافته، بقایای کشاورزی از مزارع جمع‌آوری شده و به‌عنوان مواد اولیه در کارخانههای کاغذسازی، الکل‌سازی، سوخت نیروگاه‌ها و همچنین تولید کود، کمپوست و خوراک دام مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از دلایل عمده استفاده نکردن از چنین روش‌هایی در کشاورزی ایران، نبود توجیه اقتصادی مناسب برای کشاورزان و عدم آشنایی آن‌ها به فواید اینگونه روشها و ایده‌ها است.

 با آگاهیرسانی و ترویج کارآمد و دقیق میتوان گامی بلند در جهت توسعه فضای کشاورزی صنعتی و توسعه پایدار برداشت.

محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی

امروزه در جهان و کشورهای پیشرفته، نه تنها بقایای گیاهی را به خاک برمی‎‌گردانند بلکه با مطالعات دانشگاهی و علمی، با استفاده از مواد محرک، تجزیه این بقایا را در خاک تسریع می‌بخشند.

«محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی»، افزایش دهنده ترکیبات آلی خاک بوده و باعث ارتقای کمیت و کیفیت محصول و افزایش مقاومت گیاه در برابر بیماری‌ها می‌گردند و اثرات منفی ناشی از استفاده بیش از حد کودهای معدنی در خاک‌ها را برطرف می‌سازند.

نکته قابل توجه اینکه نحوه عمل این محلول‌ها متأثر از اقلیم نمی‌باشد. یک نمونه از این مواد محرک تجزیه بقایای گیاهی و احیاء خاک که به تازگی و به عنوان یک اختراع توسط شرکت اکوپتنت در کشور کرواسی به ثبت رسیده و به سرعت در بین کشاورزان اروپایی در حال گسترش است، «اکوویتال» می‌باشد که سال 1398 در موسسه تحقیقات آب و خاک کشور نیز به ثبت رسیده است.

آشنایی با عملکرد محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی

این محصول به‌علت داشتن مقادیر بالایی از اسیدهای آلی باعث رشد و توسعه باکتری‌های مفید خاک شده و با تحریک فعالیت این باکتری‌ها منجر به تجزیه سریع‌تر بقایای گیاهی و مواد آلی در خاک و در نتیجه تشکیل هوموس می‌گردد.

محصول فوق به صورت خاک مصرف  - پس از برداشت محصول و خرد کردن بقایای گیاهی و قبل از زیر و رو کردن خاک مزرعه -  بر روی بقایای گیاهی پاشیده می‌شود. اکوویتال یک فرآورده آلی است که استفاده از آن باعث افزایش فعالیت میکروارگانیسم‌های خاک و تجزیه بقایای گیاهی و تبدیل آنها به «هوموس» می‌گردد.

اثرات مصرف در خاک:

• تحریک در جهت توسعه و تکامل باکتری‌های مناسب در خاک؛

• تحریک باکتری‌ها  - تثبیت کننده‌های نیتروژن، معدنی‌کنندگان فسفر و ... - ؛

• اصلاح خصوصیات خاک‌های متأثر از استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی؛

• تقویت سیستم ریشه گیاهان زراعی در برابر بیماری‌های با منشا میکروبیولوژیکی.

• این فرآورده قابل اختلاط با سایر ترکیبات میکروبیولوژیکی بوده و امکان استفاده از آن در مرحله رشد رویشی گیاه نیز میسر می‌باشد.

دلایل استفاده از محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی

تجزیه و افزایش بقایای آلی در خاک، رژیم حرارتی، گردش هوا، نگهداشت آب و فعالیت بیولوژیکی خاک را بهبود می‌بخشد. تجزیه بیولوژیکی بقایای آلی می‌تواند جهت بهبود کیفیت خاک‌های تخریب شده بر اثر استفاده بیش از حد از کودهای شیمیایی استفاده شود.

در تولیدات کشاورزی، مقادیر بالایی از بقایای آلی تولید می‌گردد. این بقایای آلی به عنوان ماده خام مناسبی جهت تولید هوموس محسوب می‌شوند.

نتیجه پژوهش‌ها حاکی از این است که به ازاء یک تن دانه ذرت، مقدار 8.0 تن بقایای گیاهی تولید می‌شود که از آن می‌توان موادی مانند کود آلی و هوموس قابل توجهی به دست آورد.

فعال‌ترین ارگانیسم‌ها در فرآیند تجزیه بقایای گیاهی، باکتری‌ها، قارچ‌ها و اکتینومیست‌ها هستند. محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی، رشد و توسعه باکتری‌ها و قارچ‌ها را تحریک می‌کند. این ارگانیسم‌ها در تجزیه بقایای گیاهی، برگ‌ها و ... شرکت می‌کنند.

تشکیل کمپوست بر اساس توالی جمعیت‌های میکروبی صورت می‌گیرد، به طوریکه شرایط ایجاد شده بوسیله یک گروه از میکروارگانیسم‌ها فعالیت جمعیت میکروارگانیسم‌های دیگری را تحریک می‌کند.

محرک‌های تجزیه بقایای گیاهی، تجزیه باقی مانده‌های آلی و ایجاد هوموس در زمین‌های زراعی را تسریع می‌کنند. انواع مختلف میکروارگانیسم‌ها در مراحل مختلف تجزیه فعال می‌باشند.

میکروارگانیسم‌های «مزوفیل»، تجزیه بقایای آلی را انجام داده و دمای خاک را افزایش می‌دهند که شرایط را برای حیات خودشان محدود و سخت می‌سازد، اما به طور همزمان شرایطی را برای توسعه جمعیت میکرو ارگانیسم‌های «ترموفیل» فراهم می‌آورند. باکتری‌ها بیشترین تعداد را در بقایای آلیBimass -  دارند و ترکیباتی مثل پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها را می‌شکنند.

قارچ‌ها نقش مهمی را در تشکیل کمپوست ایفا می‌کنند، به‌طوری‌که آنها شرایط رطوبت پایین را بهتر از باکتری‌ها تحمل می‌نمایند. برخی قارچ‌ها دارای سیستم‌های آنزیمی هستند که در شکستن لیگنین و کیتین نقش دارند.. اکتینومیست‌ها در تجزیه ترکیبات آروماتیک، استروئیدها، فنل‌ها و سایر مولکول‌های آلی پیچیده نقش دارند.

تجزیه بیولوژیکی یک فرآیند طولانی‌مدت است اما در سال‎های اخیر با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از بعضی محصولات می‌توان این فرایند را تسریع بخشید.