چرا کشاورزی حفاظتی برای حفظ رطوبت خاک مفید است؟

چرا کشاورزی حفاظتی برای حفظ رطوبت خاک مفید است؟

کمبود آب یکی از مشکلات زراعت در مناطق خشک و نیمه خشک است. هر روشی که بتواند در حفظ رطوبت خاک و بهره وری آب کمک کند، حائز اهمیت است. حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک به خصوص در فصل تابستان به دلیل نقش آن در تقویت لایه مرزی سبب کاهش شدت تبخیر و حفظ رطوبت خاک می شود.

خاک ورزی حفاظتی به دو نوع کم خاک ورزی و بی خاک ورزی تقسیم می شود. در روش کم خاک ورزی عملیات برحسب نوع گیاه و میزان بقایای محصول قبلی در عمق ۸ تا ۱۵ سانتی متری برای قراردادن کود و بذر و مخلوط کردن بقایا با لایه سطحی انجام می گیرد. در روش بی خاک ورزی هیچ نوع عملیات خاک ورزی صورت نمی گیرد و تنها ماشین کاشت، کود و بذر را با حداقل به هم خوردگی در خاک قرار می دهد. در این روش بقایای گیاهی در سطح خاک رها می شوند.

کشاورزی حفاظتی

مزایای خاک ورزی حفاظتی

هدف اصلی خاک ورزی حفاظتی حفظ بقایای گیاهی در مزرعه است که دارای مزایایی به شرح زیر است:

۱- افزایش نفوذپذیری آب در خاک

برگشت بقایای گیاهی نه تنها از طریق افزایش ماده آلی خاک، بلکه به واسطه نقش بقایا در کاهش تبخیر، ممانعت از سله بستن سطح خاک و کاهش فرسایش، افزایش نفوذپذیری خاک را سبب می شود. در روش خاک ورزی مرسوم، بیلچه های کولتیواتور، دیسک و گاوآهن برگردان دار یک لایه فشرده خاک در عمق کار ادوات ایجاد می کنند. در این نوع خاک ورزی، خلل و فرج طبیعی خاک از بین می رود و کانال های خاک که بر اثر نفوذ ریشه به وجود می آیند با خاک نرم پر می شوند. اما در هر دو نوع خاک ورزی حفاظتی کانال ها و ترک های خاک تغییر نمی کنند؛ لذا آب به آسانی به داخل خاک نفوذ می کند. این موضوع باعث ذخیره عمیق تر رطوبت در خاک می شود و در نتیجه میزان جاری شدن آب در سطح زمین و شسته شدن خاک کم می شود.

۲- افزایش رطوبت بستر بذر

حفظ بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک در روش های کشاورزی حفاظتی باعث حفظ رطوبت خاک می شود. همچنین موجب می شود که در زمان ریزش باران، قطرات باران ذرات خاک را متلاشی نکنند و باران به راحتی در خاک نفوذ کند (شکل ۱). از طرف دیگر، بقایای ایستاده مانع تابش مستقیم آفتاب به سطح خاک می شوند و به دلیل روشن بودن رنگ آن ها، نور خورشید منعکس می شود و حرارت خاک بالا نمی رود؛ لذا تبخیر از سطح خاک کم می شود. در بهار نیز حرارت خاکی که بقایای گیاهی ایستاده دارد ۳ درجه خنک تر از خاک لخت است. همین امر به حفظ رطوبت خاک در بهار کمک می کند (شکل ۲). بنابراین رطوبت بیش تر در مدت زمان زیادتری در اختیار گیاه قرار می گیرد.

افزایش نفوذپذیری آب در خاک در روش خاک ورزی حفاظتی
شکل ۱- افزایش نفوذپذیری آب در خاک در روش خاک ورزی حفاظتی
حفظ و افزایش ذخیره رطوبتی خاک در روش خاک ورزی حفاظتی
شکل ۲- حفظ و افزایش ذخیره رطوبتی خاک در روش خاک ورزی حفاظتی

٣- افزایش ماده آلی خاک

در خاک ورزی حفاظتی با حفظ بقایای گیاهی، ماده آلی خاک افزایش می یابد (شکل ۳) و این امر تهویه و رطوبت خاک را بهبود می دهد.

همچنین در صورت کشت مستقیم در بقایا، شکستگی خاک کم تر می شود. با حفظ بقایای گیاهی، جمعیت کرم خاکی زیاد می شود. کرم های خاکی بقایای گیاهی را خرد و تجزیه می کنند و با ایجاد خلل و فرج های طولانی در خاک، ظرفیت نگهداری آب خاک و نفوذ آب را به داخل خاک افزایش می دهند.

افزایش ماده آلی خاک در روش خاک ورزی حفاظتی
شکل ۳- افزایش ماده آلی خاک در روش خاک ورزی حفاظتی

۴- کاهش فرسایش خاک

سیستم کشاورزی حفاظتی به روش های زیر سبب کاهش فرسایش آبی و خاکی می شود:

فرسایش آبی : با کاربرد سیستم کشاورزی حفاظتی، شست و شوی ذرات خاک بر اثر ضربات باران در اراضی شیب دار سبب کاهش فرسایش آبی می شود.

فرسایش خاکی : کاهش شدت بر هم زدن خاک در سیستم کشاورزی حفاظتی از خرد شدن و جابه جایی زیاد ذرات خاک و پودر شدن آن جلوگیری می کند و باعث کاهش فرسایش بادی می شود (شکل ۴).

کاهش فرسایش خاک در اثر استفاده از کشاورزی حفاظتی
شکل ۴- کاهش فرسایش خاک در اثر استفاده از کشاورزی حفاظتی

بر این اساس انتظار می رود که سیستم کشاورزی حفاظتی به سبب کاهش عملیات خاک ورزی از سویی و حفظ بقایای گیاهی از سوی دیگر، سبب افزایش بهره وری آب و کاهش نیاز آبی محصول شود. همچنین در مدیریت خاک ورزی حفاظتی، بقایای گیاهی به حالت ایستاده می مانند و بقایای ایستاده مانع وزیدن باد بر سطح خاک می شوند؛ لذا فرسایش بادی در خاک کم می شود. همچنین بقایا سرعت ضربات باران را کم می کنند و نفوذ آب به داخل خاک زیاد می شود؛ با کم شدن رواناب، فرسایش آبی نیز به شدت کاهش می یابد.

۵- تأثیر ادوات خاک ورزی بر رطوبت خاک

خاک ورزی برای تهیه بستر کشت و کنترل علف های هرز انجام می شود. نوع مدیریت خاک ورزی و تعداد دفعات خاک ورزی بر رطوبت خاک مؤثر است. جدول ۱ تلفات رطوبت را در چند ابزار خاک ورزی نشان می دهد.

تلفات رطوبت در چند ابزار خاک ورزی
جدول ۱- تلفات رطوبت در چند ابزار خاک ورزی

مشاهده می کنید که ابزارهای خاک ورزی مرسوم باعث تلفات رطوبت خاک می شوند و در بین این ابزارها، بیش ترین تلفات رطوبت به وسیله دیسک به وجود می آید. لذا در شرایط خشک سالی از دیسک زنی باید حتما پرهیز کرد. به علت استفاده از ادوات خاک ورزی مرسوم، لایه های خاک در معرض شدید هوا و در نتیجه حرارت قرار می گیرند و در نتیجه تبخیر از سطح خاک افزایش می یابد. افزایش تبخیر، کاهش ذخیره رطوبتی خاک را به همراه دارد (شکل ۵). اما با استفاده از ادوات خاک ورزی حفاظتی (شکل ۶) به هم خوردگی لایه سطحی خاک کمینه می شود و در نتیجه تبخیر از سطح خاک کاهش و ذخیره رطوبتی افزایش می یابد.

تأثیر ادوات خاک ورزی مرسوم بر کاهش رطوبت خاک
شکل ۵- تأثیر ادوات خاک ورزی مرسوم بر کاهش رطوبت خاک
تأثیر ادوات خاک ورزی حفاظتی بر افزایش رطوبت خاک
شکل ۶- تأثیر ادوات خاک ورزی حفاظتی بر افزایش رطوبت خاک

۶- تأثیر ادوات خاک ورزی بر حفظ بقایای گیاهی

مقدار بقایای گیاهی به جای مانده در سطح خاک، در نگهداری رطوبت خاک مؤثر است. جدول ۲ مقدار بقایای گیاهی به جای مانده در روش های مختلف خاک ورزی را نشان می دهد.

مقدار بقایای به جای مانده در ادوات مختلف خاک ورزی
جدول ۲- مقدار بقایای به جای مانده در ادوات مختلف خاک ورزی

مشاهده می کنید که بیش ترین بقایا در روش بی خاک ورزی حفظ می شود و کم ترین مقدار بقایا با روش گاوآهن برگردان دار در زمین باقی می ماند. برای مثال، کشت مستقیم ذرت در بقایای گندم به میزان ۱۴ تن در هکتار، تبخیر را ۵۰ تا ۶۰ میلی متر کم می کند. علاوه بر مقدار بقایا، ارتفاع بقایا نیز در مقدار گیر انداختن برف در زمستان و حفظ رطوبت خاک بسیار مؤثر است؛ یعنی هرچه ارتفاع بقایا بیش تر باشد، رطوبت زیادتری در خاک حفظ می شود (شکل ۲).

تأثیر ادوات خاک ورزی حفاظتی بر حفظ بقایای گیاهی
شکل ۷- تأثیر ادوات خاک ورزی حفاظتی بر حفظ بقایای گیاهی

اهداف اصلی کشاورزی حفاظتی

به طور خلاصه اهداف اصلی اجرای کشاورزی حفاظتی عبارت اند از:

  • بررسی سازگاری سیستم کشاورزی حفاظتی با شرایط و فرهنگ کشاورزی منطقه؛
  • تغییر ساختار تولید محصولات زراعی با هدف حفاظت از منابع اولیه تولید و افزایش پایداری تولید و درآمد محصولات مختلف در قالب نظام های زراعی منطقه؛
  • بهره گیری از کشاورزی حفاظتی برای رفع یا تخفیف چالش های سیستمی و غیر سیستمی فراروی تولید در قالب تناوب های منطقه ای؛
  • افزایش بهره وری نهاده های تولید، زمان و مکان در قالب تناوب های زراعی منطقه از طریق به کارگیری کشاورزی حفاظتی؛
  • حفاظت از منابع تجدیدناپذیر (آب، خاک و تنوع زیستی) و محیط زیست.

نویسندگان: محمد جلینی و محمد قاسم زاده گنجه ای

اشتراک ویژه