تأثیر مداخلات انسانی بر کاهش مواد آلی خاک
در این مقاله درباره عواملی که باعث کاهش مواد آلی خاک می‌شود و راهکارهای مقابله و بهبود آن را بررسی می‌کنیم.
فهرست محتوا این مقاله
مقدمه
بسیاری از انواع فعالیت‌های انسانی، باعث کاهش محتوای مواد آلی خاک و همچنین کاهش فعالیت‌های بیولوژیکی در خاک می‌شوند. در مناطقی که موجودات خاکزی برای تجزیه مواد آلی خاک و ایجاد پیوستگی در بین ذرات خاک وجود ندارد و یا تعداد آن‌ها خیلی پایین است، ساختمان خاک به‌راحتی در معرض تخریب توسط باران، باد و نور خورشید قرار می‌گیرد و این موضوع می‌تواند باعث آسیب‌های بعدی مثل فرسایش خاک و ایجاد رواناب شود.
برای تغییر این روند و افزایش محتوای مواد آلی خاک یا حتی برای حفظ سطح مناسبی از مواد آلی در خاک، به یک تلاش پایدار نیاز است که شامل روش‌هایی مثل برگرداندن مواد آلی به خاک و استفاده متناوب از محصولات دارای باقیمانده زیاد با ریشه‌های زیاد و عمیق است.
ما در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا با روشن‌تر کردن اشتباهات معمول که توسط انسان‌ها انجام می‌شود و باعث کاهش مواد آلی خاک می‌شود، به شما کشاورزان عزیز کمک کنیم تا با اجتناب از این اشتباهات، کیفیت زمین‌های خود را بهتر از گذشته حفظ کنید. امیدواریم این مقاله موردتوجه و استفاده شما عزیزان قرار بگیرد.
چه‌کارهایی باعث کاهش مواد آلی خاک می‌شوند؟
هر نوع مداخله انسانی بر فعالیت میکروارگانیسم‌های خاک و در نتیجه بر تعادل سیستم تأثیرگذار است، اقدامات مدیریتی که شرایط زندگی و میزان مواد غذایی موردنیاز موجودات زنده خاک را تغییر می‌دهد مثل خاک‌ورزی مکرر یا سوزاندن پوشش گیاهی، منجر به تخریب محیط زندگی موجودات مفید خاک می‌شود. این موضوع به نوبه خود، منجر به کاهش زیست‌توده خاک، از نظر حجم و تنوع می‌شود.
در مناطقی که موجودات مفید خاکزی از بین رفته‌اند، تجزیه مواد آلی خاک بسیار کندتر شده و پیوستگی بین ذرات خاک به شدت کاهش می‌یابد، در نتیجه ساختمان خاک به‌راحتی در اثر باران، باد و نور خورشید آسیب می‌بیند و این موضوع می‌تواند باعث فرسایش خاک و ایجاد رواناب شود.
عواملی که منجر به کاهش مواد آلی خاک در یک سیستم باز می‌شوند عبارت‌اند از:
- کاهش تولید زیست‌توده گیاهی
- افزودن مواد آلی کمتر به خاک
- افزایش سرعت تجزیه مواد آلی در خاک
کاهش تولید بیوماس
جایگزینی پوشش گیاهی چندساله با گیاهان زراعی
در نتیجه حذف جنگل‌ها برای تهیه زمین‌های کشاورزی، بسترهای مناسب برای موجودات خاکزی از بین رفته و در نتیجه تعداد و تنوع موجودات خاک کاهش‌یافته است، به نظر می‌رسد اثرات منفی جنگل‌زدایی در مناطق گرمسیری بیشتر است. مطالعات نشان داده است که با کاهش تنوع زیستی خاک، گونه‌های سازگارتر در این محیط‌ها ممکن است گونه‌های قدیمی را حذف کرده و ترکیب موجودات به شدت تغییر کند.
جایگزینی سیستم کشت مخلوط با سیستم تک‌کشتی محصولات زراعی و مرتعی
کاهش تنوع پوشش گیاهی و حذف سیستم‌های متناوب تولید علوفه و گیاهان زراعی منجر به کاهش تنوع جانوری می‌شود. اگرچه ریشه‌های برخی از گیاهان (به‌ویژه گیاهان علفی) می‌توانند در مناطق بیشتری از خاک گسترش پیدا کنند، اما ریشه‌های مربوط به یک محصول تنها چندگونه خاص میکروبی را جذب می‌کنند و این موضوع به نوبه خود بر تنوع شکارچیان تأثیر می‌گذارد، در این شرایط گونه‌های بیماری‌زای فرصت‌طلب، قادر خواهند بود به فضای اطراف گیاهان اصلی دستیابی پیدا کنند و به محصولات آسیب برسانند.
شاخص برداشت بالا
یکی از پیامدهای انقلاب سبز، حذف برخی از گونه‌های بومی و جایگزینی آن‌ها با انواع پربازده (هیبرید) بود. گیاهان پربازده غالباً در مقایسه با انواع بومی، دانه‌های بیشتر و کاه و کلش کمتری تولید می‌کنند و شاخص برداشت در این محصولات (نسبت دانه به کل زیست‌توده گیاهی در یک سطح مشخص زمین) افزایش می‌یابد، اگرچه این روند باعث افزایش میزان نهایی تولید می‌شود ولی از نظر حفاظت محیط‌زیست، مطلوبیت کمتری دارد، در برخی مناطق که حیوانات بقایای محصول را می‌چرند، این وضعیت بدتر هم می‌شود.
استفاده از آیش در زمین
به طور سنتی، پس از یک دوره تولید محصولات زراعی، برای استراحت دادن به زمین و بازیابی توانایی اولیه و بهبود بهره‌وری زمین‌ها، از یک دوره آیش استفاده می‌شود.
برخی از کشاورزان برای دستیابی به این هدف، زمین‌های خود را برای یک دوره به‌صورت آیش کامل قرار می‌دهند، در طول دوره آیش، در این مزارع، به‌جز علف‌های هرز خودرو، هیچ منبع دیگری برای ادامه حیات موجودات زنده مفید خاک، در زمین وجود ندارد و در نتیجه به‌جای بازیابی ذخایر غذایی در خاک، مواد آلی موجود در خاک بیشتر مورداستفاده و تخریب قرار می‌گیرند و از طرفی عدم پوشش خاک می‌تواند منجر به فرسایش و ایجاد رواناب شدید در زمان شروع باران شود.
کاهش عرضه مواد ارگانیک
سوزاندن پوشش گیاهی طبیعی و بقایای محصول
سوزاندن بقایای ذرت، برنج، گندم و سایر محصولات در مزرعه یک روش مرسوم است، این کار معمولاً برای کمک به کنترل حشرات، بیماری‌ها یا تسهیل کار دستگاه‌ها در فصل بعد انجام می‌شود. با سوزاندن مواد سطح خاک، مقدار مواد آلی برگشت‌داده‌شده به خاک کاهش می‌یابد. در این شرایط میکروارگانیسم‌هایی که در خاک سطحی زندگی می‌کنند، از بین می‌روند.
چرای بیش‌ازحد
در سراسر جهان کشاورزان به چرای بیش‌ازحد ظرفیت زمین‌های کشاورزی و مراتع تمایل دارند. بر اثر چرای بیش از حد، خوش‌طعم‌ترین و مفیدترین گونه‌های مخلوط گیاه از بین رفته و از تراکم گیاهان پوششی کاسته می‌شود، در نتیجه خطر فرسایش خاک نیز افزایش‌یافته و ذخایر مواد غذایی خاک کاهش خواهد یافت.
حذف بقایای محصول
بعضی از کشاورزان، باقیمانده‌های گیاهی را برای استفاده به‌عنوان خوراک دام یا تولید کمپوست و غیره، از مزارع خارج می‌کنند و ممکن است این مواد دوباره به‌صورت کمپوست یا کود به خاک برگردانده شوند ولی بعضی اوقات این مواد به خاک برگردانده نمی‌شوند که این کار باعث فقیر شدن خاک می‌شود.
افزایش سرعت تجزیه
روش‌های خاک‌ورزی
خاک‌ورزی یکی از اقدامات عمده و تأثیرگذار بر کاهش سطح مواد آلی موجود در خاک است. ازآنجاکه تجزیه مواد آلی و آزادسازی کربن، فرایندهای هوازی هستند، هر بار که خاک جابه‌جا و هوادهی می‌شود ورود اکسیژن به خاک، باعث تحریک و تسریع عملکرد میکروارگانیسم‌های خاک که از مواد آلی تغذیه می‌کنند، می‌شود.
این بدان معنی است که:
- هنگام شخم زدن زمین، باقیمانده‌های گیاهی به همراه هوا، وارد خاک می‌شوند و در دسترس میکروارگانیسم‌ها قرار می‌گیرند، این امر باعث تسریع چرخه کربن و تجزیه سریع‌تر مواد آلی و کاهش این مواد در خاک می‌شود.
- در صورت حفظ باقیمانده‌های گیاهی در سطح خاک، چرخه کربن کند می‌شود زیرا این مواد در معرض میکروارگانیسم‌های کمتری قرار می‌گیرند و بنابراین با سرعت کمتری از بین می‌روند و به‌مرور تبدیل به هوموس (هوموس در مقایسه کمپوست و دیگر مواد آلی، از ثبات بالاتری برخوردار است) می‌شوند، این موضوع باعث کاهش ورود دی‌اکسیدکربن (CO۲) به جو می‌شود.
تجزیه مواد آلی در خاک‌های مختلف از نظر نوع خاک‌ورزی
| انواع خاک‌ورزی | مواد آلی ازدست‌رفته در طی ۱۹ روز (کیلوگرم در هکتار) |
|---|---|
| شخم با گاوآهن برگردان دار و دو بار دیسک | ۴۳۰۰ |
| شخم با گاوآهن برگردان دار | ۲۲۳۰ |
| دیسک | ۱۸۴۰ |
| گاوآهن قلمی | ۱۷۲۰ |
| کشت مستقیم بذر | ۸۶۰ |
درگذشته، استفاده از کود دام‌های موجود در مزرعه، در زمین‌های کشاورزی معمول بود، این روش به حفظ سطح مناسبی از مواد آلی در خاک، با وجود کشت مکرر و بازگشت ناچیز مواد آلی به خاک، کمک می‌نمود، اما امروزه با افزایش استفاده از مکانیزاسیون در مزارع و کاهش تعداد دام‌ها، منبع مواد آلی به‌طور قابل‌توجهی کاهش‌یافته است.
خاک‌ورزی شدید، زمین را در معرض فرایندهای فرسایشی قرار می‌دهد، زیرا افزایش اکسیداسیون باعث ازبین‌رفتن مواد آلی خاک می‌شود، در این شرایط سطح زیرین فشرده است درحالی‌که خاک سطحی پس از انجام خاک‌ورزی شل شده و به‌راحتی شسته می‌شود.
زهکشی
تجزیه مواد آلی در خاک‌های دارای هوادهی ضعیف به‌خاطر محدودیت اکسیژن با سرعت کمتری انجام می‌شود، به همین دلیل، مواد آلی با گذشت زمان در محیط‌های مرطوب خاک تجمع می‌یابند. در شرایط کمبود زهکشی، خاک غرقاب شده و تجزیه مواد آلی در آن کاهش می‌یابد. در مناطقی که خاک معمولاً در شرایط غرقابی قرار دارد (مثل خاک‌هایی که یک‌لایه زیرین سفت دارند و یا خاک‌های مناطق پست که محل تجمع آب هستند)، لیگنین، به‌هیچ‌وجه تجزیه نمی‌شود و محتوای مواد آلی در این خاک‌ها بیش از ۳۰ درصد است.
استفاده از کود و سموم دفع آفات
استفاده از کود و سموم دفع آفات، در ابتدا باعث توسعه گیاهان زراعی و افزایش تولید زیست‌توده می‌شود. بااین‌حال، استفاده از برخی کودها، به‌ویژه کودهای نیتروژنه و آفت‌کش‌ها می‌تواند فعالیت میکروارگانیسم‌ها و در نتیجه تجزیه مواد آلی را افزایش دهد، این امر به‌ویژه در مواردی که نسبت کربن به نیتروژن در مواد آلی خاک زیاد باشد بسیار مهم است.
جمع‌بندی
حفظ و افزایش محتوای مواد آلی خاک‌هایی که از هوادهی بالایی برخوردارند مثل ماسه‌های درشت و خاک‌های مناطق گرم و خشک، بسیار دشوار است زیرا مواد آلی اضافه شده به این خاک‌ها به‌سرعت تجزیه می‌شوند، در کشور ما نیز در بسیاری از مناطق، مواد آلی خاک به‌راحتی از بین می‌روند و کشاورزان باید با آگاهی از علل اصلی کاهش مواد آلی خاک و با برنامه‌ریزی درست، میزان آسیب‌های وارد شده به خاک را به حداقل برسانند تا با کمترین هزینه بتوانند بهره‌وری زمین‌های خود را برای سال‌های متمادی در یک حد نرمال حفظ نمایند.
ما در این مقاله تلاش کردیم تا با بیان علل اصلی کاهش مواد آلی در خاک، کشاورزان را با برخی اشتباهات رایج، آشنا کنیم و باتوجه‌به ارزش فوق‌العاده مواد آلی در خاک، به کشاورزان توصیه می‌کنیم که با اجتناب از این اشتباهات و اصلاح روش‌های کار خود، از تخریب خاک مزارع خود جلوگیری کنند.
ما در مقاله بعدی با عنوان بهترین راهکارها برای افزایش مواد آلی خاک تلاش خواهیم کرد تا بهترین روش‌ها برای تأمین و افزایش مواد آلی خاک را برای شما تشریح نماییم تا با کمک آن بتوانید قدمی در جهت بهبود وضعیت خاک‌های مزارع خود بردارید. امیدواریم این مطالب موردتوجه و استفاده شما عزیزان قرار گرفته باشد.