اثر حاصلخیزی خاک در کشت زعفران و چگونگی حاصلخیزی3
برقراری توازن تغذیهای:باروری و حاصلخیزی یک خاک علاوه بر وابسته بودن به مقدار عناصر غذایی به توازن و تعادل آنها نیز شدیداً وابسته است. به طوریکه در حالت عدم توازن و تعادل تغذیهای، مصرف کودها نه تنها موثر واقع نمیشود، حتی در بعضی مواقع در جهت عکس عمل کرده و کشاورزان را متحمل ضررهای اقتصادی فراوانی میکنند. مثلاً در سطح ثابت K،افزایش کود ازتی نه تنها افزایش عملکردی را به دنبال نداشته بلکه در بعضی مواقع منجر به کاهش آن نیز شده است، لذا اهمیت توازن تغذیهای در بعضی موارد و در مورد بعضی عناصر بیش از خود آنهاست بطوریکه متخصصین تغذیه اغلب برای آگاهی از وضعیت تغذیهای گیاهان نسبتهای بین عناصر را به غلظت واحد آنها ترجیح میدهند، اما از طرفی هم ایجاد توازن تغذیهای و مصرف متعادل کودهای شیمیایی کاری بسیار دشوار و وقتگیر است و نیازمند صدها آزمایش کودی در مناطق مختلف میباشد که غالباً هم به خاطر شرایط پیچیده خاک، نیاز و قدرت متفاوت گیاهان، رفتارهای متفاوت عناصر در خاک، عوامل متغیر محیطی و شرایط مدیریتی مزرعه نتایج مطلوبی نمیدهند. بنابراین استفاده از کودهای دامی که اکثریت عناصر مورد نیاز گیاهان را تقریباً به نسبتی که آنها جذب میکنند دارا هستند دامنه موفقیت را افزایش میدهند. چرا که در یک تن کود دامی خوب 4 کیلوگرم N- 3 کیلوگرم P2O5- 3/5 کیلوگرم K2O- 4 کیلوگرم Cao- 2 کیلوگرم MgO – 5/0 کیلوگرم گوگرد و به مقداری کمتر ریزمغذیها وجوددارد و خاک را در درازمدت در جهت تعادل پیش خواهد برد. بنابراین با افزودن 30 تن کود دامی مرغوب به یک هکتار خاک زراعی حدود 120 کیلوگرم ازت، 90 کیلوگرم فسفر، 160کیلوگرم پتاسیم و … به خاک افزوده میشود که تقریباً با نیاز گیاهان مطابقت دارند و البته بسته به نوع خاک و گیاه بایستی کاستیها را توسط کودهای شیمیایی جبران نمود.
اثر مواد آلی بر خواص بیولوژیکی خاک: خاک یک محیط زنده است که بسته به نوع آن در هر سانتیمتر مکعب آن میلیونها موجود زنده از جمله قارچها، باکتریها و … زندگی میکنند و مهمترین نقش را در تخریب و تحول مواد آلی در خاک بر عهده دارند و به مراحل هوموسی و معدنی شدن مواد آلی سرعت میبخشند. با مطالعه بیولوژی ارگانیسمهای خاک میتوان دریافت که با افزایش مواد آلی خاک، محیط جهت رشد آنها مساعدتر شده و بر جمعیت آنها افزوده میشود، طوری که هر چه مواد آلی خاک ( تا حدی( افزایش یابد ارگانdسمهاd آن زیاد شده و خاک شکل زندهتری به خود میگیرد و هر چه خاک زندهتر باشد به دلایل زیر حاصلخیزتر خواهد بود: ×تولید هوموس ( هوموس به خاطر خواص کلوئیدی یکی از ارکان حاصلخیزی خاک است)×معدنی شدن وگردش سریع عناصر غذایی،×افزایش جذب عناصر غذایی توسط گیاهان به خصوص در مورد فسفر،×افزایش تثبیت ازت )باکتریهای آزاد-ریزوبیومها و … ) و اکسیداسیون گوگرد و تبدیل آن به شکل قابل جذب (SO2-4) که این مسئله در خاکهای آهکی کشور ما اهمیت قابل ملاحظهای دارد، چون که در این نوع خاکها به علت بالا بودن pH تیوباسیلوسها جمعیت کمی داشته و افزایش عنصری به خاکها اغلب بی ثمر بوده و به شکل قابل جذب آن تبدیل نمیشود، لذا با وجود ماده آلی میکروارگانیسمهای دیگر وارد عمل شده و در نتیجه گوگرد را به سولفات که قابل استفاده برای گیاهان است تبدیل مینمایند (Moody، 1994). در سطور گذشته راجع به اثرات مواد آلی به خواص سه گانه خاک بحث شد. حال این سئوال مطرح است که چه عواملی میزان مواد آلی خاک را کنترل میکنند؟
عوامل کنترل کننده ماده آلی در خاک :مقدار ماده آلی خاک به وسیله تعادل بین اضافه شدن مواد آلی گیاهی و جانوری و مقدار هدررفت و تجزیه آن کنترل میشود. مکانیسمهای اضافه شدن و کاهش یافتن ماده آلی به وسیله عوامل و فعالیتهای مدیریتی به شدت تحت کنترل قرار میگیرند. مقدار آب قابل دسترسی برأی رشد گیاه اولین فاکتور کنترل کننده در تولید مواد گیاهی است. حاصلخیزی خاک و میزان دمای هوا دو عامل عمده دیگر به شمار میآیند. سرعت تجزیه ماده آلی در دمای نزدیک به صفر درجه خیلی پائین است اما با افزایش دما سرعت تجزیه ماده آلی به شدت افزایش می یابد. استرس و تنشهای اعمال شده و وجود مواد شیمیایی سمی در خاک میتوانند از عوامل محدودکننده تولید بیوماس گیاهی باشند. میزان شدت تابش نور خورشید، محتوی دی اکسید کربن در اتمسفر و رطوبت نسبی از عوامل کنترلی دیگر میباشند. مقدار ماده آلی که در خاک باقی میماند به جمعیت مصرفکننده هتروتروف وابسته است. مجموعه عملیات مدیریتی که موجب افزایش مقدار مواد آلی میشود شامل اقداماتی برای افزایش تولیدات گیاهی، جلوگیری از هدررفت و اقداماتی برای جلوگیری از تجزیه و تخریب سریع مواد آلی میشود که شامل موارد زیر میباشد:
1ـ افزایش عملکرد و تولیدات گیاه با اعمال:
آبیاری، کوددهی مناسب و افزایش تولید بیوماس گیاهی،استفاده از گیاهان پوشاننده (Cover crop)، بهبود و اصلاح زیستی گیاهان ایستا،احیاء جنگلداری واحیاء چمنزارها و مراتع.
2ـ افزایش فراهمی مواد آلی:
حفاظت از آتش سوزی و عدم آتش زدن مزارع بعد از درو،کنترل آفات، حشرات، جوندگان،استفاده از کود دامی و فاضلاب غنی از کربن،کنترل شخم،استفاده کنترل شده گیاهان به منظور چرا در موقع مقتضی و ممانعت از چرای بیرویه.
3ـ کاهش تجزیه یا تخریب ماده آلی:
کاهش یا حذف شخم غیر ضروری،استفاده از گیاهان پوشاننده (Cover crop) ونگهداری حالت اشباع خاک در برخی موارد خاص، هر چند ممکن است باعث برخی مشکلات دیگر شود (White، 1997).
مروری بر کودهای آلی: تاکنون در مورد اهمیت ماده آلی در خاکها بحث و گفتگو شد، در ایجاد مروری بر منابع کودهای آلی و انواع آن ضروری به نظر میرسد. کودهای آلی شامل کودهای حیوانی، سبز، ضایعات کشاورزی و زباله شهری (کمپوست( میشوند.( از این کود ها برأی حاصلخیزی خاک استفاده می کنند . )
1ـ کودهای دامی:کودهای دامی یا حیوانی را سرگین و گمیز دامها و کاه و کلشی که برای تهیه بستر آنها به کار میرود، تشکیل میدهند، این کود شامل دو بخش مایع و جامد میباشد که از لحاظ وزنی، تولید کود اصطبلی جامد سه برابر مقدار مایع آن است. حدود نیمی از ازت و پتاسیم و تمام فسفر کود اصطبلی در قسمت جامد آن متمرکز شده است، ولی از آنجا که فضولات دامی دارای مقدار زیادی ازت قابل جذب است، این مواد دارای جنبه اقتصادی با ارزش میباشند و به همین دلیل کودهای حیوانی باید پیش از خشکیدن در کشتزار پخش و در خاک دفن شوند تا ازت آنها به صورت آمونیاک به هدر نرود.با ملاحظه جدول 3 و ارزیابیهای مشابه میتوان گفت که کود مرغی از نظر عناصر N، P، Ca، Mg، Na و S از قویترین کودهاست. کود گوسفندی هم از نظر Nمشابه کود مرغی ولی از نظر K غنیتر از آن میباشد در مجموع میتوان در میان کودهای دامی متداول ترتیب: کود مرغی <کود گوسفندی < کود گاوی را از نظر غنای عناصر مورد نیاز گیاهان قائل شد. طوری که از نظر ریزمغذیها هم عناصر Zn، Cu و Mnکود مرغی غنی بوده و عنصر آهن هم در کود اسبی بالاترین مقدار را دارد و در این میان کود گاوی حالت بینابین را داراست. بیشتر محققان این اختلافات را به نوع تغذیه حیوانات ربط میدهند و بر این باورند که علف خشک، سیلو، علف تازه و غدهها غنی از پتاسیم هستند و تغذیه با آنها موجب زیاد شدن K در کود دامی میشود، دانهها و بذرها هم محتوی ازت و فسفر زیادند، به همین دلیل هم کودهای مرغی (به علت تغذیه طیور از دانه)محتوی ازت و فسفر بالایی هستند. البته قابلیت جذب هر یک از عناصر غذایی در کودهای دامی را نباید از نظر دور داشت و علاوه بر مقدار مطلق آنها باید این عامل را نیز در بیلان غذایی دخیل دانست. بطوریکه مقدار P و Kرا تقریباً میتوان صددرصد در بیلان قرار داد. در صورتی که این مطلب برای ازت صادق نیست. در کودهای دامی سه فراکسیون مختلف ازت تمیز داده میشود:
ـ ازتی که مستقیماً قابل جذب است مانند ازت معدنی و اوره.ـ ازتی که به آهستگی قابل جذب میشود مانند پروتئینها و اسیدهای آمینه و
ـ ازتی که عملاً غیر قابل جذب است مانند ازتی که در ساختمان مواد آلی سخت تجزیه شونده وارد شده اند. فراکسیون ازتی که به آسانی قابل جذب است در کود دامی برابر 10 درصد و در کود دامی مایع تقریباً برابر 50درصد است و تاثیر آن تقریباً سریع و مشابه کودهای ازتی معدنی میباشد. اما ازت آلی کودهای دامی به سختی قابل جذب گیاه هستند و بیشتر در ساختمان اسیدهای فولویک، هومیک و هومینها یافت میشوند. در حالت کلی فقط 50 درصد ازت موجود در کود دامی را میتوان در بیلان کودی منظور کرد. در این رابطه باید زمان مصرف کود و سرعت به زیر خاک بردن آن نیز مورد توجه قرار گیرد. به طوریکه افت ازت در صورت به زیر خاک بردن کود دامی برابر 10درصد و در صورتd که به زیر خاک برده نشوند برابر 90-40 درصد آمونیاک موجود است که این عمل از طریق متصاعد شدن آمونیاک حاصل میشود. بنابراین در یک مدیریت کودی صحیح باید تمام عوامل ذکر شده بالا را در نظر داشت و با توجه به نوع گیاه- تجزیه خاک و نوع کود دامی کم و کاستیهای کود دامی را از کودهای شیمیایی جبران کرد طوری که امروزه برای رسیدن به عملکردهای بالا مخصوصاً در واریتههای پر محصول چارهای جز مصرف تلفیقی کودهای آلی و شیمیایی نیست چرا که کودهای آلی با توجه به سرعت کم معدنی شدن نمیتوانند تمام نیاز غذایی گیاهان پرمحصول را تامین نمایند و استفاده مطلق هم از کودهای شیمیایی، خاک را در جهت تخریب و پس رفت حاصلخیزی سوق خواهد داد. بهتر است در مزارع از کودهای دامی پوسیده استفاده کرد چرا که استفاده از کودهای دامی تازه علاوه بر افزایش علفهای هرز و بیماریها، گیاهان را در اوایل رشد با کمبود ازت ( زردی عمومی مزرعه ) مواجه میسازند. لذا توصیه میشود حتیالامکان در این حالت همراه ماده آلی از کودهای ازتی استفاده نمایند و برای رهایی از خطر بیماریها و علفهای هرز بهتر است کودهای دامی را به مدت 3ـ6ماه در شرایط مناسب نگه داشت تا در اثر تولید حرارت اکثریت این عوامل از بین بروند.
2ـ کود سبز :کشاورزان سالیان مدیدی است که با چگونگی تهیه کودهای سبز آشنای دارند و معمولاً در سالهای گذشته که کشاورزی به این حد متمرکز نبود و بشر اینقدر خاک را تحت فشار قرار نداده بود با این مسئله و رعایت آیش، انس بیشتری داشت. در هر حال کود سبز از کشت گیاهان علوفهای با رشد سریع به ویژه از خانواده بقولات و زیر خاک کردن محصول سبز به دست میآید. به علت قابلیت زیاد تجزیه و تخریب این مواد، مقدار هوموس حاصله از کود سبز تا حدودی تحتالشعاع سایر محاسن قرار میگیرد. فواید بسیاری برای دادن کودهای سبز به خاک قایل شدهاند که مهمترین آنها افزایش مواد آلی، افزودن خاک، ازدیاد فعالیتهای زیستی و بالاخره نگهداری و قابل جذب نگهداشتن عناصر غذایی خاک میباشد. یک هکتار کود سبز معمولاً بین 50-25 تن شاخ و برگ و انساج گیاهی تازه را وارد خاک میکند که این خود برابر با 20-10تن کود حیوانی بوده و میتواند بین 2-1 تن هوموس به خاک بیفزاید که در صورت کمبود کود دامی یکی از بهترین راههای جبران تلفات مواد آلی خاک دادن کود سبز میباشد. در بیشتر مواقع از گیاهان خانواده بقولات به عنوان کود سبز استفاده میشود که در این میان معمولاً نزدیک به 200کیلوگرم ازت هوا به وسیله غدهها در ریشههای یونجه، 150-100کیلوگرم در هکتار در ریشههای شبدر و نصف این مقدار در سویا تثبیت میشود. شبدر بین 5/2-2درصد ازت در شاخ و برگ و غدهخود دارد بنابراین هنگامی که یک هکتار از این گیاه در خاک برگردانده شود نزدیک به 100-80 کیلوگرم ازت به خاک افزوده میشود. پیامد افزایش کود سبز تشدید فعالیت میکروبهای مفید خاک میباشد که این خود تصعید گازکربنیک و آزاد شدن نیترات و دیگر ترکیبات غذایی را باعث میشود. میکروبهایی مانند ازتوباکتر که ازت خاک را زیاد میکند حساسیتی فوقالعاده به مقدار کربن خاک دارد، هر چه مقدار این ماده بیشتر باشد فعالیت آنها نیز فراوانتر خواهد بود. کودهای سبز به خاطر دارا بودن رویش فوقالعاده و ریشه های قوی میتوانند مقدار زیادی از عناصر محلول را که در شرایط عادی بر اثر شستشو به اعماق پایین خاک حرکت دادهاند جذب خود کنند و با تجزیه و تحلیل سریع خود در زیر خاک آنها را در افقهای سطحی در اختیار زراعت بعدی قرار دهند. همچنین این گیاهان قادرند از فسفاتهای غیر محلول پتاسیم تثبیت شده و عناصر کممصرف، تا حدی زیاد استفاده کنند. بنابراین برگرداندن این گیاهان به خاک علاوه بر بهبود خواص فیزیک وشیمیایی و زیستی سبب تسهیل آزاد شدن عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف میشود. لازم به ذکر است در مناطقی که برای افزایش مواد آلی خاک از کاه و کلش استفاده میشود چرا که کربن بالای کلش موجب تثبیت شدید ازت معدنی میشود و قابلیت جذب ازت در خاک را شدیداً کاهش میدهد به همین دلیل توصیه میشود با استعمال کودهای کلشی همیشه مقداری ازت اضافی به خاک داده شود و در خاکهایی که از نظر ازت مخصوصاً نیترات فقیر هستند برای هر 100کیلوگرم کلش یک کیلوگرم ازت توصیه میشود. تاثیر مثبت کوددهی با کلش در مقدار کربن آلی خاک بستگی زیادی به قابلیت ازت خاک دارد به طوریکه بوش و گوستر (1985) توانستند با آزمایشهای درازمدت خود نشاندهند که ازدیاد کربن آلی در خاک با استفاده از کودهای ازتی همراه کلش افزایش مییابد. . حبس کردن کربن در خاک نیز باعث حاصلخیزی خاک می شود . بدینوسیله معلوم میگردد که ایجاد مواد آلی در خاک نه فقط به کربن آلی بلکه به ازت نیز نیازمند است. اما شدت تجزیه مواد آلی در خاک به مقدار لیگنین آنها بستگی دارد. به طوریکه 50 درصد کود دامی، 60درصد کلش و 80 درصد مواد سبز گیاهی.نگاهی کلی و اجمالی به کود سبز :
تعریف کود سبز : کود سبز شامل گیاهی است که آنرا قبل از کاشت محصول اصلی کشت کرده و بعد از مقداری رشد سبزینه ای آنرا به زمین بر می گردانند بدون اینکه از این گیاه محصولی برداشت کنند این گیاه می تواند شامل هر گیاهی باشد غیر از آنهایی که بخشهای خشوی دارند یا اثر آللوپاتی بر روی گیاه محصول دار بعدی می گذارند . در اصل کود سبز یک تناوب است که محصول ندارد و برای بهبود باروری و حاصلخیزی خاک و در صورت لگوم بودن تامین کل یا بخشی از ازت مورد استیاده محصول بعدی استیاده میشود به طوری که از نظر رطوبت با محصول اصلی در رقابت نباشد .
فواید کود سبز
کود سبز یک روش دیرینه کشاورزی است که استفاده از آن فواید زیادی را به همراه دارد . یک هکتار کود سبز معمولا بین 25 تا 50 تن شاخه ، برگ و انساج گیاهی تازه تولید می کند و این بقایا را وارد خاک می کند که خود حدودا برابر با 10 تا 20 تن کود حیوانی بود که این مقادیر حدود 1تا 2 تن هموس به خاک بیافزاید . یکی از مهمترین فواید کود سبز بهبود خواص فیزیکی خاک می باشد . بالا رفتن هموس باعث تشکیل خاک دانه ها می شود و لوله های مویین خاک بیشتر شده و تهویه و نفوذ پذیری خاک را افزایش می دهند . کود سبز از دو طریق بر میزان تلفات ناشی از آب شویی تاثیر می گذارد یکی از طریق انتقال آب از خاک به اتمسفر بر اثر تعرق ، و دیگری از طریق جذب عناصر غذایی از محلول خاک و جلوگیری از انتقال آن به زه آبها ، در صورتی که محصول دارای سایه انداز (کانوپی ) گسترده باشد و سطح خاک را به طور کامل بپوشاند ، تعرق مکانیزم اصلی اتلاف رطوبت خاک خواهد بود . اتلاف رطوبت خاک از راه تعرق موجب کاهش نفوذ آب به پایینتر از محدوده ریشه شده و در نتیجه میزان تلفات ناشی از آب شویی را کاهش می دهد . از برخورد مستقیم قطرات باران با خاک جلوگیری کرده و مانع از دیس پرس خاک توسط قطرات باران می شوند و هچنین از طریق بهبود خاک دانه ها نیز باعث جلوگیری و مقاومت خاک در برابر دیس پرس می شوند این گیاهان از فرسایش بادی نیز به وسیله پوششی که در روی خاک دارند جلوگیری کرده و همچنین به وسیله این پوشش مانع از تشکیل روا ناب شده و آب جذب شده توسط خاک را افزایش می دهند . بقولات به خاطر رشد ریشه ای زیادی که دارند می توانند مواد غذایی شسته شده که عمدتا کلسیم و ازت است را که در لایه های پایین تر خاک هستند جذب کرده در خود نگهداری کنند و بعد از برگرداندن آنها به خاک آنها را در لایه های سطحی رها سازند و آنها را مجددا به جریان می اندازند و در نتیجه بر قابلیت دسترسی و استفاده از این عناصر توسط محصولات بعدی تاثیر می گذارند .موردی دیگر از فواید کود سبز در زمینهای است که به خاطر کمبود اکسیژن خاک مشکل دینیتریفیکاسیون دارند . وجود شرایط بی هوازی در خاک ، که لازمه انجام فرآیند دینیتریفیکاسیون است ، می توان ناشی از رطوبت زیادی خاک باشد ؛ زیرا چنین وضعیتی مانع ورود اکسیژن (O) به خاک می شود .البته ، میزان رطوبتی که خاک دریافت می نماید بستگی به شرایط اقلیمی منطقه دارد. شیب زمین ، پوشش گیاهی ی، و بافت و ساختمان خاک نیز از جمله عوامل موثر بر میزان رطوبت خاک بوده و از این رو توان انجام دینیتریفیکاسیون در آن را تحت تاثیر قرار می دهند . استفاده از کود سبز با بهبود ساختمان خاک و ایجاد تهویه مناسب می تواند تاثیر مثبتی بر زهکش خاک داشته باشد و با تاثیر مطلوب بر ساختمان خاک ظرفیت اکسیژن پذیری آن را افزایش داده و همچنین با تعرق مقداری از آب را به صوت بخار از زمین خارج کرده و از این رو موجب کاهش میزان دینیتریفیکاسیون می شوندیکی دیگر از فواید کود سبز افزایش ازت خاک است البته این در موردی صادق است که گیاه مورد استفاده لگوم باشد . نیتروژن برای هر گیاه لازم است تا بتواند رشد کند . سالانه 110 میلیون ازت برای تولید غذا در جهان استفاده می شود ولی تنها قسمت کمی از این مقدار توسط کودهای شیمیایی جایگزین می شود . قسمت عمده این ازت توسط لگوم ها جایگزین می شود . لگوم ها تقریبا تنها گیاهانی هستند که می توانند مشکل ازت را با توجه منبع نامحدود ازت که همان جو است رفع کنند. در صورت در تناوب قرار ندادن این گیاهان با غیر لگوم ها مجبور به جایگزین کردن ازت خاک توسط کود شیمیایی هستیم که منبعی محدود و تولید آن به انرژی زیادی نیاز دارد که مشکلات زیست محیطی زیادی به دنبال دارد .