خاک ورزی حفاظتی در مناطق خشک و لزوم آن در کشاورزی پایدا

خاک ورزی حفاظتی در مناطق خشک و لزوم آن در کشاورزی پایدار
ساعت ۱۱:٤٤ ‎ب.ظ روز ۱۳٩۱/۱٠/٧ : توسط : ابوالفضل معصومی زواریان

مقدمه

عملیات خاک‌ورزی در اکثر مناطق ایران بوسیله گاوآهن برگردان‌دار و بدون وجود بقایای گیاهی انجام می‌شود. به کارگیری گاوآهن برگردان­دار در کشاورزی ایران با ورود تراکتور در دهه 40 خورشیدی بتدریج مرسوم و همچنان به عنوان رایج­ترین وسیله مورد استفاده کشاورزان می باشد.

توانایی این گاوآهن در برگرداندن خاک، شخم این وسیله را به گونه­ای چشمگیر از بقیه گاوآهن­ها متمایز ساخته است. این قابلیت امکان دفن بقایای گیاهی را در عمقی پایین­تر از عمق بستر بذر فراهم و با زیر و رو کردن خاک، هوا دهی و مخلوط شدن مواد غذایی با لایه توسعه ریشه را امکان پذیر می­سازد. برگرداندن خاک همچنین با دفن بذور علفهای هرز تاثیر به سزایی در کاهش جمعیت علفهای هرز در کشت محصول بعدی ایفا می نماید.

با وجود همه مزایایی که گاوآهن برگردان­دار نسبت به بقیه گاوآهن­ها دارد ولی استفاده دائمی از آن مخصوصا در  مناطق خشک مشکلاتی را نیز به همراه داشته است. این مشکلات در بسیاری از مواقع بر مزایای آن پیشی گرفته­ و لزوم استفاده مداوم آنرا با مشکل مواجه ساخته­است. این نشریه تلاش دارد ضمن آشنایی کشاورزان با روش های دیگر خاک ­ورزی، معایب خاک‌ورزی مرسوم در مناطق خشک را نیز بیان نماید.

مشکلات خاک­ورزی مرسوم در اثر استفاده از گاو‌آهن­برگردان‌دار

1- کلوخه‌ای‌شدن خاک

خشک ‌بودن خاک در مناطق خشک به علت محدودیت منابع آب در زمان شخم از یک ‌سو و نیاز به تسریع در کشت محصول بعدی از سوی دیگر موجب انجام عملیات خاک‌ورزی در رطوبت نامناسب می‌شود که این امر سبب ایجاد کلوخه‌های بزرگ و سخت می‌گردد. وجود کلوخه‌های بزرگ و سخت بعد از انجام شخم یکی از موانع کشت مکانیزه محصولات زراعی می‌باشد.

2- نیاز به وقت و انرژی زیاد

استفاده از گاو‌آهن برگردان‌دار برای انجام عملیات خاک‌ورزی نیاز به وقت و انرژی زیاد دارد، یعنی سرعت انجام کار این گاو‌آهن کم و میزان مصرف انرژی آن زیاد است. علاوه بر این در مناطق خشک عملیات آماده‌سازی بستر بذر جهت کشت مکانیزه محصولات به علت کلوخه‌های ایجاد شده بعد از شخم، زمان و انرژی مورد نیاز برای تهیه بستر بذر را افزایش داده که از مشخصات این روش خاک‌ورزی در مناطق خشک می‌باشد.

مطالعات انجام شده در منطقه ای از اصفهان در خاکی با رطوبت متوسط 11 درصد نشان داد که شخم با گاوآهن برگردان‌دار در عمق 20 سانتی­متری و آماده‌سازی بستر بذر با 2 بار دیسک زدن و کاشت با خطی کار با یک تراکتور با قدرت متوسط  (MF-285) به 25 لیتر سوخت و 8 ساعت زمان به ازای یک هکتار نیاز دارد. البته بایستی توجه داشت که معمولاً عملیات خاک‌ورزی بخصوص در فصل تابستان در رطوبت پایین‌تر انجام می‌گردد، که این امر زمان انجام خاک‌ورزی و سوخت مصرفی را افزایش می‌دهد

3- هزینه زیاد

به طور متوسط حدود یک دوم تا یک سوم هزینه­های ماشینی محصولات زراعی در ایران مربوط به عملیات خاک‌ورزی می‌باشد. در صورت حذف یا کاهش این عملیات می‌توان به کاهش هزینه عملیات ماشینی کمک کر

4- تخریب ساختمان خاک

انجام عملیات خاک‌ورزی به روش رایج، کاری سنگین و پر هزینه است به طوری‌ که حدود 1000 مترمکعب خاک توسط گاوآهن برگردان‌دار (به عمق 20 و عرض کار 100 سانتی متر) در یک ساعت جابجا می‌شود. این میزان جابجایی خاک برای شخم یک هکتار زمین زراعی حدود 3500 مترمکعب می­باشد. انجام عملیات تکمیلی در آماده‌سازی بستر بذر (خاک‌ورزی ثانویه) و مبارزه با علفهای هرز(ماشین‌های وجین‌کن) نیز شدت عملیات خاک‌ورزی را افزایش داده که این امر در طی سالیان متوالی باعث تخریب ساختمان خاک و جلوگیری از تشکیل خاکدانه‌ها خواهد شد.

5- به هم‌زدن تسطیح زمین

استفاده از گاوآهن برگردان‌دار نیاز به راننده تراکتوری ماهر دارد، تا بتواند تنظیمات آن را رعایت کند. عدم رعایت این تنظیمات  به مرور باعث به هم زدن تسطیح اراضی شده است. یکی از دلایل پایین­بودن راندمان آبیاری، ناهمواریهای ایجاد شده در اثر استفاده از گاو‌آهن برگردان‌دار می­باشد. هر چند عملیات زراعی با گاوآهن برگردان‌دار شرایط فیزیکی مناسب از نظر تهویه‌ و نگهداری آب را فراهم می‌سازد ولی آبیاری­های سنگین که به علت عدم تسطیح اراضی و کلوخه­ایی بودن سطح خاک قبل از رسیدن گیاه به مرحله توسعه ریشه صورت می‌گیرد شرایط فیزیکی ایجاد شده بعد از خاک­ورزی را از بین برده و خاک به شرایط اولیه خود قبل از شخم برمی‌گردد.

6- مصرف زیاد آب

کمبود آب یکی از مشکلات زراعت در مناطق خشک و نیمه‌خشک می‌باشد. هر روشی که بتواند در حفظ رطوبت خاک و افزایش کارایی آبیاری کمک کند منجر به افزایش سطح زیر کشت محصولات زراعی در این مناطق خواهد شد. کاهش شدت تبخیر به خصوص در فصل تابستان، با نگهداری بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک می‌تواند به حفظ رطوبت خاک کمک کند. خاک‌ورزی مرسوم به علت عدم امکان مدیریت بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک، شرایط محیطی را برای حفظ رطوبت خاک فراهم نمی‌سازد. شخم رایج، باعث آمدن خاک مرطوب زیرین به سطح و اتلاف رطوبت ذخیره شده  خاک می‌گردد. همچنین افزایش زبری سطح خاک پس از عملیات خاک­ورزی مرسوم عامل کاهش راندمان آبیاری می باشد.

7- فرسایش بادی و آبی

همانطورکه قبلا ذکر شد تهیه بستر کاشت به روش خاک‌ورزی مرسوم عملیاتی سنگین می‌باشد که باعث جابجایی زیاد ذرات خاک و پودر شدن آنها می­گردد. خشک‌ بودن خاک در فصل تابستان در مناطق خشک و شخم آن با گاوآهن برگردان­دارباعث بوجود آمدن کلوخه‌های بزرگ می ‌شود، نرم‌کردن این کلوخه‌ها جهت کشت مکانیزه نیاز به تردد زیاد ادوات خاک­ورزی ثانویه دارد که منجر به پودرشدن ذرات خاک و جابجایی آنها با جریان  باد می­گردد که فرسایش بادی را به دنبال دارد. در سال­های اخیر به منظور تسریع در عملیات خاک‌ورزی ثانویه اقدام به واردات و ساخت کمبینات‌، روتوتیلر و سیکلوتیلر و ترویج آن در داخل کشور شده است ولی استفاده از این ادوات فعال‌ به علت شرایط خشک خاک باعث افزایش شدت فرسایش بادی گردیده­است و افزایش غبار محلی در هوای شهرهای مجاور این اراضی را به همراه داشته است. همچنین ذرات پودر شده خاک در سیستم خاک­ورزی مرسوم در اثر آبیاری سطحی جابجا شده و تجمع ذرات در قسمتهای گود زمین را به همراه دارد. این تجمع ذرات ریز سله بستن سطحی و فرسایش آبی را در مناطق شیب­دار به دنبال دارد. فرسایش خاکهای زراعی در مناطق خشک  باعث نابودی و غیر قابل استفاده بودن خاک برای نسل‌های آینده می شود.

8- کاهش مواد آلی خاک و آلودگی هوا ناشی از سوزاندن بقایای گیاهی

بقایای محصولات زراعی معمولا توسط کشاورزان یا از مزرعه خارج­ می شوند یا مورد چرای دام قرار می گیرند و یا سوزانده می‌شوند. وجود بقایای گیاهی پس از برداشت محصولات زراعی، کار با تراکتور جهت شخم را (به علت عدم درگیری مطلوب چرخ­های عقب با خاک ) مشکل ساخته و حرکت تراکتور را مختل می­سازد. کشاورزان برای رفع مزاحمت بقایای گیاهی راحت­ترین روش یعنی سوزاندن آنرا انتخاب می­کنند.

 سوزاندن بقایای گیاهی که یکی از منابع تأمین مواد آلی خاک می‌باشد. باعث فقیرتر شدن خاک مناطق خشک از مواد آلی و رسیدن میزان آن به کمتر از یک درصد در خاک­های ایران شده­است و به طور کلی آلودگی­های زیست محیطی، تصادفات جاده‌ای و کاهش حاصلخیری خاک از عوارض سوزاندن بقایای گیاهی می‌باشد.

9- ایجاد لایه سخت در کفه شخم

استفاده مداوم از گاوآهن برگردان­دار در تهیه بستر بذر در یک عمق ثابت و تماس تیغه آن با این قسمت خاک به تدریج یک لایه سخــــــت و غیر قابل نفوذ در زیر کف شخم ایجاد می­گردد که ممکن است مشکلاتــــــی در نفوذ و تغــــذیه ریشه گیاه ایجاد نماید شکستن این لایه سخت با ادواتی نظیر زیر شکن بعد از چندین سال توصیه می­گردد که هزینــــــه اضافی در بر خواهدداشت.

به نظر می‌رســـد باتوجه به شرایط اقلیمـــی در مناطق خشک و نیمــــــه خشــــــک و وجود مشکلاتی نظیر محدودیت منــــــابع آب، فقیربودن خـــاک‌های این مناطـــق از مواد آلی و آسیـــب‌پذیر بودن ساختمان آنها و معایب دیگر اشاره شده در استفـــاده از خاک‌ورزی مرســــــوم، لزوم توجـــه به خاک‌ورزی حفاظتی به عنوان یک سیستـــم جایگـــزین بایستـــی مورد توجـــه کشـــاورزان قرار گیرد.

خاک‌ورزی حفاظتی

هدف از خاک‌ورزی حفاظتی کاهش شدت عملیات خاک‌ورزی و مدیریت بقایای گیاهی موجود در سطح خاک می‌باشد. هرگونه تلاش در کم‌کردن شدت عملیات خاک‌ورزی، کاهش عمق شخم و یا سست و لق‌کردن خاک بدون زیر و رو (برگرداندن) کردن آن، خاک‌ورزی حفاظتی محسوب می‌گردد. در این سیستم پس‌مانده‌های محصول قبلی تماماً یا قسمتی از آن (حداقل 30 درصد) در سطح یا نزدیک سطح خاک نگهداری می‌شود حفظ بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک در روش‌های خاک‌ورزی حفاظتی باعث حفظ رطوبت خاک، جلوگیری از شستشوی ذرات خاک بر اثر ضــربات باران در اراضی شیب دار و کاهش فرسایش آبی می­گردد، همچنین کاهش شدت برهم‌زدن خاک در سیستم خاک‌ورزی حفاظتی از خردشدن و جابجایی زیاد ذرات خاک و پودرشدن آن جلوگیری کرده و باعث کاهش فرسایش بادی ‌می­گردد.

خاک‌ورزی حفاظتی از دهه 1940 در اروپا و آمریکا به عنوان یک سیستم جایگزین گاوآهن برگردان‌دار، به علت خشکسالی­های بوجود آمده و به منظور جلوگیری از فرسایش آبی و بادی مورد توجه قرار گرفت و کشاورزی بدون شخم برای اولین بار معرفی گردید. علاوه بر حفظ و نگهداری منابع آب و خاک، سلامتی مواد غذایی، حفظ طبیعت و محیط زیست از موارد دیگری است که در شرایط کنونی توجه کشورهای پیشرفته را در استفاده از سیستمهای خاک‌ورزی حفاظتی به خود معطوف داشته است.

روش‌های خاک‌ورزی حفاظتی

کم‌خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی دو روش متداول در خاک‌ورزی حفاظتی است. در  روش کم‌خاک‌ورزی عملیات  بر حسب نوع گیاه و میزان بقایای محصول قبلی تا عمـــق کــافی(15-8 سانتی متر) برای قرار دادن کود و بذر و مخلوط کردن بقایا با لایه سطحی انجام می گیرد. در روش بی‌خاک‌ورزی هیچ نوع عملیات خاک ورزی صورت نمی­پذیرد و تنها ماشین کاشت کود و بذر را باحداقل به هم خوردگی در خاک قرارمی ­دهد. در روش بی‌خاک‌ورزی بقایای گیاهی در سطح خاک(روی خاک) رها می گردند.

روش های خاک ورزی حفاظتی در مناطق مختلف دنیا با توجه به شرایط خاک و اقلیم هر منطقه بومی گردیده و از مزایای ویژه ای که برای آن منطقه دارد استفاده می‌گردد

مزایای خاک‌ورزی حفاظتی در مناطق خشک

حفظ رطوبت خاک

یکی از مشخصات آب و هوای مناطق خشک و نیمه‌خشک، پایین بودن رطوبت نسبی هوا می‌باشد. پایین‌بودن رطوبت موجود در هوا، موجب افزایش شدت تبخیر و تعرق و در نتیجه افزایش آب مورد نیاز گیاهان می‌گردد. بطور مثال حدود 70-50 درصد آب آبیاری در فصل تابستان از طریق تبخیر و تعرق از دسترس گیاه خارج می‌شود.

یکی از راههای کاهش تبخیر، قبل از سایه انداخن کامل گیاه اصلی پوشش خاک با بقایای گیاهی حاصل از محصول قبلی میباشد. حفظ بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک با عملیات بی‌خاک‌ورزی یا کم‌خاک‌ورزی باعث کاهش تبخیر از سطح خاک می­شود که از طریق کاهش درجه حرارت، جلوگیری از انتشار بخار آب، و کاهش سرعت باد در سطح تماس خاک با هوا صورت می‌گیرد. وجود بقایا در سطح خاک می تواند حدود  34 تا50 درصد  تبخیر از سطح خاک را کاهش دهد.

با حفظ بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک می­توان در مناطق  خشک بخصوص در فصل تابستان دور آبیاری را افزایش داد.

افزایش درجه حرارت خاک در فصل پاییز و تعدیل آن در فصل تابستان

یکی از عوامل محیطی موثر بر سبزشدن و رشد و نمو گیاهان زراعی در روش بی‌خاک‌ورزی یا کم‌خاک‌ورزی درجه حرارت خاک می‌باشد. هوای معمولاً صاف مناطق خشک باعث دریافت حداکثر گرمای خورشید در روز و دفع سریع گرما در شب می‌شود. میزان این تغییرات در فصل تابستان گاهاً به 30 تا 40 درجه سانتی­گراد می‌رسد. مدیریت بقایای گیاهی با خاک‌ورزی حفاظتی در تعدیل درجه حرارت در مناطق خشک کمک می‌کند. بقایای سطحی به عنوان عایق های حرارتی عمل می­کنند که به دلیل انعکاس نور، کاهش تبخیر و کاهش تماس باد با سطح خاک است. در بهار در مناطق خشک که هوا رو به گرم شدن است، وجود بقایا در سطح یا نزدیک سطح خاک سبب کاهش متوسط دمای خاک در تمام عمق­ها می­شود. از طرف دیگر، با سرد شدن خاک (در پاییز) وجود بقایای گیاهی، خاک را گرمتر از خاک بدون پوشش نگه می دارد. می­توان از این پدیده در سبزکردن بذوری مانند پیاز، در فصل پاییز که در روش رایج برای سبزکردن آن مقادیر زیادی شن مصرف می‌شود استفاده نمود. برای استفاده از شن دلایل گوناگون نظیر جلوگیری از سله بستن خاک، حفظ رطوبت خاک، جذب حرارت و گرم‌کردن خاک توسط کشاورزان بیان می‌گردد. حفظ بقایای گیاهی در سطح نیز می­توانداین شرایط را ایجاد کرده و ما نند شن عمل نماید و از مصرف بی رویه شن در مزارع جلوگیری کند.

افزایش حاصلخیزی خاک

همانطورکه قبلاً ذکر شد، یکی از مشخصات خاک‌های مناطق خشک و نیمه ‌خشک فقیربودن خاک این مناطق از مواد آلی می‌باشد. کشاورزان بقایای گیاهی را از مزرعه خارج کرده و می‌سوزانند. سوزاندن بقایای گیاهی هرچند روشی ارزان، سریع و آسان بوده و کنترل علفهای هرز، آفات و بیماریها را امکانپذیر می‌سازد. لیکن باعث فقیرشدن خاک‌های مناطق خشک از مواد آلی شده است. مدیریت بقایای گیاهی، از روش‌های اصلاح و حاصلخیزی خاک می‌باشد. مدیریت بقایای گیاهی، با خاک‌ورزی حفاظتی میسر است. حفظ بقایای گیاهی در سطح یا نزدیک سطح خاک در روش‌های بی‌خاک‌ورزی و کم‌خاک‌ورزی مقدار کربن­آلی، ساختمان خاک و جمعیت کرمهای خاکی را نسبت به سوزاندن بقایای گیاهی بهبود می‌بخشد.

پیش­رس کردن محصول در نظام دو کشتی

در بسیاری از مناطق خشک و نیمه‌خشک، دو محصول زراعی در سال کشت می‌گردد. استفاده از خاک‌ورزی مرسوم، عملیاتی زمان‌بر بوده و کشاورزان را با محدودیت زمانی درنظام دو کشتی مواجه می‌سازد. انجام عملیات خاک‌ورزی اولیه، ثانویه، مرزکشی و نهرکنی به حداقل یک هفته پس از برداشت محصول اول و کاشت محصول دوم زمان نیاز دارد، این در حالی است که به ازای یک روز استقرار سریعتر محصول دوم ( پس از برداشت محصول اول) در تابستان منجر به چند روز رسیدن سریعتر آن در فصل پاییز خواهد شد. خاک­ورزی حفاظتی زمان آماده سازی بستر بذر را نسبت به روش مرسوم به یک پنجم تا یک دهم کاهش داده که علاوه بر مزایای اقتصادی این روش آماده‌سازی زمین برای کشت پاییزه را نیز تسریع خواهدکرد.

چگونگی اعمال خاک­ورزی حفاظتی در مناطق خشک

برگردان نکردن خاک و حفظ بقایای گیاهی در سطح در صورت عدم اعمال مدیریت صحیح می­تواند موجب بروز موانعی در کشت محصول بعدی گردد. وجود زیاد علفهای هرز، یکی از مشکلات مشاهده شده در سیستم خاک‌ورزی حفاظتی می‌باشد. دانه‌های باقی‌مانده محصول قبلی و بذور علفهای هرز به علت حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک و عدم برگردان ‌‌شدن خاک،  شرایط مساعدی برای سبزشدن در این روش خاک‌ورزی را دارند. این مشکل در تناوب غلات با محصولات ردیفی به علت ریزش بذور غلات از کمباین و قرار گرفتن در ترک­های زمین و سبز شدن سریع تر آنها نسبت به محصول اصلی بیشتر مشاهده می­گردد.

علاوه بر آن حفظ بقایای گیاهی در سطح خاک در خاک‌ورزی حفاظتی در طی کشت‌های متوالی به خصوص در مناطق با نظام دو کشتی که فرصت کمتری برای پوسیدن‌ بقایا وجود دارد، تجمع بقایای گیاهی در سطح را به دنبال خواهد داشت. حجم زیاد بقایای گیاهی در سطح خاک، خطر ابتلا به بیماریها و حمله آفات را افزایش می‌دهد. در این پروسه عمل کاشت و مبارزه با علفهای هرز با افزایش حجم بقایا به مرور زمان مشکل می­گردد.

همچنین متفاوت بودن شکل بستر کاشت در دو محصول متوالی (بستر  پشته‌ای و مسطح) از موانع دیگردر اعمال روش حفاظتی می باشد. بطور مثال غلات در برخی استانهای کشور بصورت مسطح و ذرت بر روی پشته‌ کاشته می‌شود. بنابر این برای اعمال خاک­ورزی حفاظتی نیاز به یک مدیریت خاص می­باشد که بتواند مشکلات اشاره شده را تا حد زیادی کاهش دهد. مطالعات و آزمایش­های انجام شده در ایران مشخص نموده که در بین روش های مختلف مدیریتی که در دنیا در دست اجرا است روش خاک­ورزی پشته­ای با شرایط مناطق خشک ایران تطابق بیشتری دارد

خاک ورزی پشته‌ای

خاک‌ورزی پشته‌ای به عنوان یک روش جدید در خاک ورزی حفاظتی در پی آلودگی‌های زیست محیطی ایجاد شده ناشی از مبارزه شیمیایی با علف‌های هرز در سیستم بی‌خاک‌ورزی و کم‌خاک‌ورزی در کمربند کشت ذرت در آمریکا ابداع گردید. در این روش در ابتدا  زمین پس از آماده سازی در حد مطلوب تسطیح و نسبت به ایجاد پشته هایی با فواصل 90-70 سانتی متر (بسته به نوع محصول) اقدام می گردد. حفظ این پشته ها در چند کشت متوالی هدف اصلی اعمال این روش بوده و در هر دوره کشت تنها نسبت به  خراش سطحی بستر و بازسازی یا ترمیم آنها اقدام می گردد. بدین ترتیب که پس از برداشت محصول قبلی سرپشته‌ها تا عمق نسبتاً کمی که احتمال وجود بذر علفهای هرز در اثر ریزش در خلل و فرج خاک وجود دارد بریده و به همراه بقایای موجود بر روی پشته به داخل جویچه‌ها ریخته می‌شود. با این عمل امکان سبز شدن علفهای هرز در مجاورت خطوط کاشت که کولتیواتور زدن مشکل می باشد به حداقل می رسد. سپــس عمل بذرکاری بر سر پشته‌ها انجام می‌گیرد. خشک شدن سریع تر سرپشته‌ها بعد از آبیــــاری و عــــدم وجود بقایا باعث گرم ‌شدن بیشتر این قسمت شده و بذر گیاه اصــــلی نسبت به علفهای هرز سریعتر جوانه می‌زند. در این حالت بذر علفهــــای هرز معمــــولاً در نزدیــــکی ردیــــف کاشت وجود ندارد و بذور جوانه‌زده در کف جویچه‌ها به علت تأخیر در سبزشدن نمی‌توانــــــد با گیــاه اصلی رقابت نمایند. علفهای هرز سبزشده در کف جویچه‌ها در مرحلــــه ای کــــــه گیاه اصلی نسبتاً قوی شده است توســــط عمل کولتیواتور زدن از بین می روند و با خــــاک و بــقــایای گیــــاهی موجــــود در کــــف جویچه‌ها مخلوط می‌شوند. در این حیــــــــن بــــازسازی پشته‌ها (انتقال خاک کف بر روی پشته‌ها) نیز انجام می‌پذیرد.

گــزارش شــــده که حفــــــظ پشتــــه‌ها و بازســــازی آن‌ها در برخــــی نقــــاط برای 16محصول متــــوالی ادامـــه یافته است.

(مراحل انجام خاک ورزی پشته‌ای)

خرد کردن بقایای گیاهی پس ازبرداشت محصول قبلی

خراش سطحی پشته ها وریختن بذور علفهای هرز و بقایا به کف جوی

کاشت مجدد محصول بر سر پشته ها

 بازسازی پشته ها وانتقال بقایا به روی آنها پس از رشد  اولیه گیاه

رسیدن محصول و برداشت

در مناطق خشک که استفاده از دو شکل متفاوت بستر کاشت در توالی غلات و محصولات ردیفی(غلات بر روی بستر مسطح و محصول بعدی بر روی پشته)  یک عامل محدود کننده در اعمال خاک ورزی حفاظتی محسوب می گردد این نوع خاک ورزی قابل توصیه می باشد.  در این حالت برای اعمال خاک ورزی حفاظتی بایستی شکل بستر کاشت گندم  از مسطح به پشته ای تغییر یافته و  گندم و ذرت هر دو بر روی پشته های یکسان کشت کرد.

خاک ورزی تلفیقی

در خاک ورزی حفاظتی مخلوط کردن حجم زیادی از بقایا با لایه سطحی مخصوصاً در نظام دو کشتی ممکن است باعث بروز عوارض ناشی از کمبود ازت در خاک گردد و با توجه به فقر خاکهای ایران از نظر مواد آلی ممکن است نیاز به مصرف کودهای ازته را افزایش دهد. این امر ممکن است آلودگی های زیست محیطی و افزایش هزینه تولید را در برداشته باشد. بنابراین برای ارائه یک سیستم پایدار در مرحله نخست  بایستی مواد آلی خاک را به تدریج با اعمال روش های تلفیقی افزایش داد. بدین معنی که در سالهــای اولیه می تــــــوان روش خاک ورزی حفاظتی را بصورت تناوبی با روش برگردان کردن خاک بکار گرفت. برای این منظور در سال اول پس از کاشت غلات بر روی پشته ها ی 70 تا 90 سانتی متری و برداشت محصول، کاشت محصول دوم در تابستان با روش حفاظتی (خاک ورزی پشته ای) انــــجام می پذیرد.

روش حفظ بقایای گیاهی در سطح و کشت مستقیم درون بقایا با حداقل بهم خوردگی خاک می تواند روش جایگزینی برای سوزاندن بقایا بخصوص در کشت تابستانه باشد. با اعمال این روش می توان از مزیت های مالچ سطحی بقایا مانند حفظ رطوبت خاک، تعدیل درجه حرارت، صرفه جویی در انرژی مصرفی و پیش رس کردن محصول بعدی به علت کاهش زمان عملیات تهیه زمین بهره برد. لیکن عدم پوسیدن بقایا در طول تابستان بخصوص در مناطق خشک  با نظام دو کشتی تجمع آنها را در محصول بعدی به دنبال خواهد داشت این امر ضمن آنکه عملکرد ماشین کاشت را مختل می سازد می تواند منجر به افزایش آفات و بیماریهای گیاهی گردد. بنابراین در کشت پاییزه بهترین مدیریت بقایا مدفون کردن آن با گاوآهن برگردان دار در عمق 20-25 سانتی متری خاک می باشد. در این روش محلول پاشی بقایا با ازت قبل از برگردان کردن جهت پوسیده شدن سریعتر توصیه می گردد.

با اعمال تناوبی روش نگهداری بقایا در سطح خاک در فصل تابستان و مدفون کردن آنها در فصل پاییز ضمن جلوگیری از مصرف بیش از حد کودهای ازته و علف کش ها و حفظ عملکرد مورد انتظار کشاورزان می توان به افزایش مواد آلی خاک و صرفه جویی در مصرف آب دو شکل اساسی زراعت در مناطق خشک  دست یافت.

با اعمال این روش تلفیقی در طی چند سال و افزایش میزان مواد آلی و موادغذایی در خاک به خصوص افزایش ازت قابل دسترس گیاه در خاک می توان خاک ورزی حفاظتی را برای چند محصول ادامه داد و برگرداندار کردن خاک را هر چند سال یک بار انجام داد.

ماشین های کاشت مناسب روش های حفاظتی

پیشرفت تکنولوژی در دهه‌های اخیر منجر به ساخت ماشین‌های کاشت مخصوص سیستم بی‌خاک‌ورزی شده است. این ماشین‌ها بایستی بقایای سطحی را بریده، در خاک شیار ایجاد نموده، بذر و کود را در داخل آن قرار داده و خاک‌ روی بذر را فشرده نمایند. مقاومت بالای خاک مخصوصاً در فصل تابستان به علت خشکی و سختی آن مانع نفوذ شیار بازکن های مورد استفاده در ماشین های کاشت معمول می­گردد. بنابراین در ماشینهایی که به منظور کار در شرایط بی خاک ورزی و در زمینهای پوشیده از بقایای گیاهی ساخته شده است شیار بازکنهای نسبتا بزرگ دیسکی که لبه های آنها به صورت مواج یا کنگره دارمی باشد استفاده می شود. این شیار بازکن ها با اعمال نیروی نسبتا زیادی که از طریق وزن سنگین دستگاه به آن ها وارد می شود بقایای گیاهی را بریده و شیار باریکی در خاک ایجاد می کند. بقایای گیاهی در جلو این شاربازکنها جمع نمی شود و کود و بذر به نحومطلوبی دردو عمق مختلف جایگذاری می گردد.

 به منظور کاشت محصولات ردیفی به روش بی خاک­ورزی در بقایای ایستاده غلات، پیش بر های دیسکی مواج میتواند در جلوی واحد های کاشت ردیف­کار های مرسوم تعبیه گردد. پیش برهای مواج تعبیه شده در جلوی هر واحد کاشت، قادر به برش بقایای گیاهی و سست کردن یک نوار باریک خاک جهت حرکت شیار بازکن های اصلی دستگاه در عمق مطلوب می باشد.

خلاصه مطالب

1- باتوجه به امکان صرفه‌جویی در مصرف آب در سیستم خاک‌ورزی حفاظتی (بخصوص در فصل تابستان) و همچنین مزایای دیگر این سیستم نظیر افزایش مواد آلی خاک، بهبود ساختمان خاک، تعدیل درجه حرارت خاک و پیش رس‌کردن محصول استفاده از این روش به عنوان جایگزینی مطلوب برای خاک‌ورزی مرسوم به خصوص در کشت های تابستانه، توصیه می‌گردد.

2- نتایج تحقیقات انجام شده در منطقه اصفهان نشان داد استفاده از روشهای کم‌خاک‌ورزی و بی‌خاک‌ورزی بر عملکرد محصول در مناطق  خشک و نیمه ‌خشک تاثیر منفی ندارد و این در صورتی است که تناوب زراعی رعایت و تماس کافی بین بذر و خاک فراهم گردد.

3- ماشین کاشت مجهز به شیار بازکن فعال مخصوص سیستم بی‌خاک‌ورزی در مناطق خشک، اشکالات ناشی از عدم موفقیت سیستم بی‌خاک‌ورزی در برخی از تحقیقات گذشته، که ناشی از عدم تماس کافی بین بذر و خاک و استقرار ناکافی گیاه می‌باشد را برطرف ساخته است.

منابع

1- اسدی، ا. و ع. همت. (1377). اثرات شیوه‌های مختلف خاک‌ورزی بر روی محصول گندم آبی و مقایسه پارامترهای عملکردی آنها. گزارش پژوهشی نهایی. نشریه شماره 106. 85 صفحه.

2- اسدی، ا. و م. یحیی‌آبادی. (1385). اثر مدیریت بقایای جو بر برخی خصوصیات گیاه و خاک در تناوب جو- ذرت. گزارش پژوهشی نهایی. شماره ثبت 899/85.

3- اسدی، ا. افیونی، د. همت، ع. و س، فرهمند. (1385). مقایسه کشت پشته‌ای و مسطح گندم آبی و بررسی امکان حفظ پشته‌ها به روش کم‌خاک‌ورزی برای کاشت ذرت علوفه‌ای. مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی، جلد 7. شماره 28. صفحه 27-40.

4- بای‌بوردی، م. (1370). فیزیک خاک. انتشارات دانشگاه اصفهان.

5- تاکی، ا. (1385). بررسی اثر مدیریت بقایای گیاهی در کشت متناوب گندم آبی با محصولات ردیفی بر عملکرد محصول، مواد آلی و پایداری خاکدانه‌ها. گزارش سالیانه. در حال چاپ.

6- حق نیا، غ. ح و ع. کوچکی. (1375). مدیریت پایدار خاک (ترجمه). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 204 صفحه.

7- کوچکی، ع. م، حسینی و ح. خزراعی. (1376). نظامهای کشاروزی پایدار (ترجمه). انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 188 صفحه.

8- همت، ع. و ا. اسدی. (1376). اثرات سیستمهای کاشت، بی‌برگردان‌ورزی و خاک‌ورزی مرسوم بر عملکرد دانه گندم آبی. مجله علوم کشاورزی ایران. جلد 28. شماره 1.

9- همت، ع. و م.ر. مصدقی. (1380). خاک‌ورزی برای تولید محصول در مناطق کم‌باران (ترجمه). انتشارات سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. 161 صفحه.

 Blevins, R.L., M.S. Smith, G.W. Thowas and W.W.Frye. 1993. Influence of conservation tillage on soil properties. J. Soil. Water Consev. 38:301-305.

 Hajabbas, M.A. and A. Hemmat. 2000. Tillage imacts on aggregate stability and crop productivity in central Iran. Soil. Till. Res. 56:205-212.