فـرسایش بادی

فـرسایش بادی و وزش گرد وغبار مرسوم ، بر زمین هایی که مورد خاکورزی گندم زمستانه- آیش تابستانه ، در واشنگتن شرقی ایالات متحده ی آمریکا قرار دارند، باروری خاک را کاهش می دهند و می توانند با کیفـیت نا مطلوب هوا همکاری کنند.خاکورزی حفـاظتی در طول آیش، برای کاهش دادن فـرسایش و گرد و غبار شناخته شده است اما خاکورزی سنتی(CT) هنوز بر بیش از 80 درصد زمینهای این منطقه به کار برده می شود. این مقاله نتایج اقتصادی یک دوره ی 5 ساله (سالهای زراعی 1995 تا 1999 ) سیستم خاکورزی را که در منطقه ی لیند واشنگنتن پژوهش شده است گزارش می دهد. میانگین بارش سالانه پایگاه 224 و خاک لومی سیلتی شانو ( سیلتی زبر، مخلوط شده، فـوق العاده فـعال، مرطوب Xeric Hapolcambids )است. سیستم های خاکورزی هستند: 1- خاکورزی سنتی(CT توضیح در روبرو)-2-حداقل خاکورزی (MT:کشت وعلفـ کشها)-3- حداقل خاکورزی تاخیری(DMT:علفـ کشها وکشت تاخیری). محصول دانه ای گندم در میان این سالها بین 79/1 تا 20/5 در هکتار برآورد شده است. اما بین محصول دانه ای سیستم های خاکورزی در هر سال یا هنگام تحلیل میان سالها اختلافـی وجود ندارد. سیستم خاکورزی ، به طور اقتصادی ، بر اساس برگشتی بازار نسبت به هزینه های کل تولید مشابه بودند، اما DMA از CT براساس برگشتی بازار نسبت به هزینه های متغیر ، سود آوری کمتری داشت (البته این سودآوری کمتر، چندان محسوس نبود).تحلیل گران اقتصادی نشان می دهند که هیچ کمک مالی مورد نیاز نمی باشد تا تولید کنندگان را برای تغییر از شیوه ی سنتی به شیوه ی آیش با شخم کمتر ترغیب کند، زیرا این سیستم ها در مجموع سود آور هستند. چون هیچ طعمه و دلیل اقتصادی بلند مدت و کوتاه مدتی برای تبدیل کردن CT به MT ( که خاک را حفـظ می کند) وجود ندارد ، این یک راه حل پیروزمندانه و موفـقیت آمیز برای کشاورزان و محیط زیست می باشد.

هنگامی که مساحت زمین تحت آیش تابستانه(بهاره) در آمریکا در طول سه دهه ی گذشته کاهش پیدا کرد، تناوب گندم-آیش زمستانه(پاییزه)، سیستم مسلط و عمده ی کاشت در مناطقی که بارندگی سالانه یکمتر از 350 میلیمتر  دارند، باقی ماند. در ایالت واشنگتن شرقی و مناطق شمال مرکزی ، آیش بهاره- گندم پاییزه ، سیستم مسلط و عمده ی کاشت بر تقریبا 2 میلیون هکتار می باشد. کشاورزان در گریت پلین شمالی به طور مشخص فـرسایش بادی را در زمین های آیش شده کاهش دادند با پذیرفـتن سیستم خاکورزی کمینه (MT) و تمرین سیستم های بدون خاکورزی و شواهد تازه ای کاهش مشابه را در فـرسایش بادی و تحمل در برابر گرد و غبار باد در پاسیفـیک نوثوست نشان می دهد.

مرکز اطلاعات خاکورزی حفـاظتی(CTIC) گزارش داد که کشاورزان در ایالات های گریت پلین غربی و پاسیفـیک روشهای MT و بدون خاکورزی را بر 34 درصد زمینهای زراعی بکار بردند. اگرچه در ایالت واشنگتن فـقط 26 درصد زمینهای زراعی در روش MT و بدون خاکورزی بودند. در واشنگتن شرقی- مرکزی که بارش سالانه معمولا بین 150 تا 300 میلی متر است، حتی آیش MT کمیاب است. برای مثال ، در حومه آدامز قلب منطقه گندم- آیش واشنگتن ، خاکورزی سنتی هنوز بر 88 درصد زمینهای زراعی بکار برده می شود.

بیشترین مطالعات اخیر اقتصادی روشهای بدون خاکورزی و MT در سیستم گندم- آیش به منطقه ی گریت پلین آمریکا و پریریس کانادا مربوط می شود. بازنگری این کار نشان داده است که سودبخشی مرتبط به این سیستم های خاکورزی در مناطق نسبتا کم آب، با تغییر موقعیت تغییر کرده است، اگرچه ، کاهش خاکورزی عمدتا برگشتی خالص را افـزایش می دهد وقتی شدت کشت زراعتی هم افـزایش یابد. وقتی پیشنهاد این سیستم ها برای خاک و هوا مفـید تشخیص داده شدند، برخی پژوهشگران گزارش دادند که برای روش بدون خاکورزی هزینه تولید بالاتر است. اسمیت و همکارانش گزارش دادند که حضور غیر قابل کنترل علفـهای هرز در روش بدون خاکورزی در مناطق نسبتاکم آب می تواند به طور عمده هزینه ی علفـ کشی و تولید کل را با ببرد. اگرچه پژوهش های اخیر کشاورزانی که روش بدون خاکورزی را در یک منطقه نسبتا کم آب واشنگنتن شرقی آزمایش کرده اند، آشکار می کند که هزینه ی تولید آنها برای کشت هایی که بذرپاشی آنها در بهار انجام می شود کمتر از روش CT بوده است. خاکورزی سنتی که در طول آیش به کار برده می شود شدید است و اغلب خاک را نسبت به فـرسایش آسیب پذیر می کند.کمبود پس مانده های گیاهی،کلوخه و زبر خاک بر سطح خاک می تواند یک تهدید فـرسایش بادی خطرناک را بوجود آورد و مطرح سازد. سیستم خاکورزی حفـاظتی در پاسیفـیک نوثوست عموما ابزار بدون برگردان را به کار گرفـت مانند تیغه پهن V شکل برای خاکورزی مقدماتی بهاره ، به همراه استفـاده از علفـ کشها بجای یک یا دو عملیات خاکورزی. این کار مقادیر بیشتری پس مانده های سطحی و زبری خاک را در طول آیش در مقایسه با روش CT حفـظ می کند. لی خبر داد که ذرات گرد وغبار معلق که 10 میکرو متر (PM-10) و کوچکتر بودند در اسپوکان ایالت WA  به 31 تا 54 درصد کاهش خواهند یافـت، اگر خاکورزی حفـاظتی یا روش بدون خاکورزی جایگزین آیش بهاره سنتی شود.

هر دو منطقه ی اسپوکان و تری سیتیز اوربان در مواجهه با استانداردهای دولتی کیفـیت هوا برای PM-10 در چندین مورد رد شدند. یکی از این موارد، در طول یک توفـان غبار (شن) بزرگ در 25 سپتامبر 1999 بود، وقتی که PM-10 به 405 میکرو گرم رسید که تقریبا سه برابر استاندار مجاز ملی 150 می باشد. در آن روز، در تصادفـ چند اتومبیل در نزدیک پندلتون هفـت سرنشین کشته و22 نفـر مجروح شدند. بله ، تخلفـ از فـرمان استاندارد های دولتی کیفـیت هوا، که نمایندگان کیفـیت هوا طرحها را گسترش می دهند تا این مشکل را حل کنند.

چرا بیشتر کشاورزان گندم- آیش در پاسیفـیک نوثوست درون مرزی خاکورزی حفـاظتی را کار نمی برند؟ برخی کشاورزان میزان دانه آب ناکافـی برای استقرار موقعیت گندم پاییزه ، مشکلات در کنترل دم روباهی کلاهی (bromus tecnicum ) و دیگر علفـهای هرز ، به علاوه ی شیارباز کن دانه به علت پس مانده بیش از حد را دلیل این موضوع می آورند.

همچنین مواردی درباره ی خطر سرمایه گذاری در ابزار های خاکورزی حفـاظتی نمایان و آشکار می شود تا برای برخی کشاورزان واشنگتن شرقی زمینه ی بی میلی شود وآنها سیستم های آیش خاکورزی حفـاظتی را قبول نکنند این مقاله عملکرد محصول دانه ای و سودبخشی روش خاکورزی کمینه (حداقل خاکورزی:MT ) و روش خاکورزی کمینه ی تاخیری (حداقل خاکورزی تاخیری :DMT) را در مقایسه با خاکورزی سنتی (CT) گزارش می دهد( برای کشت گندم آیش در واشنگتن شرقی نسبتا کم آب).

وسایل و روشهای آزمایش

آزمایش سیستم خاکورزی تناوب گندم- آیش از آگوست 1993 تا جولای 1999 در ایستگاه پژوهشی آیشی دانشگاه ایالت واشنگتن در لیند واشنگتن انجام شد. اگرچه اولین عملیات آیش در سال 1993 رخ داد ، اما پژوهش به مانند یک تحقیق 5 ساله تولید گندم انجام شد که از 1995 تا 1999 طول کشید(جدول 1) خاک لومی سیلتی شانو بیشتر از 2 متر عمق با شیب کمتر از 2 درصد داشت. این طرح آزمایشی یک بلوک کامل تصادفـی از سه سیستم خاکورزی بود که چهار دفـعه تکرار شد. قطعات مستقل 46×18 متر بودند ، که اجازه می داد تا تجهیزات کشاورزی در حد و اندازه ی صنعتی و تجاری استفـاده شود . بخشهای نزدیک به هم وهم جوار زمین استفـاده شدند برای اینکه بتوانیم داده ها را از هر  دو بخش محصول و آیش پژوهش در هر سال جمع آوری کنیم .سه سیستم مدیریتی خاکورزی عبارت بودند از:

ا- خاکورزی سنتی (CT ) :تکرار و زمان بندی استاندار عملیات خاکورزی و استفـاده از ابزار های معمول مورد استفـاده کشاورزان

2-  خاکورزی حفـاظتی (MT): تکرار و زمان بندی استاندارد عملیات خاکورزی ، علفـ کش ها به جای خاکورزی جایگزین شدند و یک خیش V شکل ، بدون آنکه خاک را برگرداند با چنگک غلتان همراهش برای خاکورزی مقدماتی بهاره استفـاده شد.

3- خاکورزی خفـاظتی تاخیری (DMT): شبیه به روش MT ، بجز خاکورزی مقدماتی بهاره با خیش V شکل که دست کم تا اواسط ماه مه به تاخیر انداخته شد. سیستم DMT شامل تحقیق شده است تا تاثیرش بر نگه داری رطوبت خاک ،  کنترل فـرسایش بادی و به علاوه ، امکان پذیر و عملی بودن اقتصادی آن ، آزمایش و بررسی شود.یک فـهرست کامل عملیات و زمان بندی کشت برای هر سیستم خاکورزی در سراسر پژوهش در جدول 1 دیده می شود. توصیفـ جزئی خاکورزی و دیگر عملیات کاشت برای همه سیستم های خاکورزی در شیلینگر(2001) گزارش شده اند.

تحلیل اقتصادی

روشهای استاندارد بودجه بندی فـعالیت ها (سرمایه گذاری ها) به کار گرفـته شدند تا متوسط هزینه های ثابت و متغیر تولیدات را برای هر سیستم خاکورزی تخمین بزنند. هزینه های ثابت شامل استهلاک ، بهره، مالیاتها، مسکن(تهیه جا) و بیمه بر دستگاهها و یک هزینه ی سرجمع کشت هستند. هزینه های زمین براساس قانون محلی دوسوم مستاجر و یک سوم موجر از محصول سهم می برند می باشد که با بازده سالانه سالانه تغییر می کند. هزینه های متغیر شامل بذر ، کود ، علفـ کش ، بیمه آتش سوزی و تگرگ ، سوخت ، تعمیرات و نیروی کار می باشد. هزینه های تولید برای هر سیستم خاکورزی براساس ترتیب حقیقی عملیات که در آزمایش انجام شده است می باشد( جدول 1) اما دستگاههای مخصوص مقیاس کشت در منطقه را مورد فـرض قرار دادیم. خیش V شکل تیغه پهن تنها ابزار اضافـی ای بود که برای تغییر از سیستم CT  به MT  یا DMT مورد نیاز بود. میزان کود ، علفـ کش و بذر آن مقادیری هستند که در آزمایش لیند استفـاده شدند(جدول 1). میزان محصولات دانه ای ، میانگین سالهای 1995 تا 1999 هستند که از این آزمایش بدست آمده اند (جدول 2) . همه ی مقدار های هزینه و سود برای هر هکتار تناوبی جمع آوری شدند. برای مثال ، هزینه ها و سود های آیش گندم پاییزه- آیش بهاره برای نیم هکتار گندم پاییزه و نیم هکتار آیش محاسبه شدند. این گونه محاسبه به درستی میانگین بازده هر هکتار در هر سال را برای یک کشاورز که نصفـ زمین را در آیش و نصفـ دیگر را در کشت گندم پاییزه قرار داده است، توصیفـ می کند. برای تحلیل گران اقتصادی ، فـرض می شود کشاورزان در این منطقه از هزینه ی دوباره ی کاشت محصول گندم پاییزه شان برای گندم بهاره در یک سال از پنج سال کشت خسارت خواهند دید که این به علت جوانه نزدن گندم پاییزه به اندازه کافـی یا مرگ زمستانه می باشد. این مورد در آزمایش لیند برای همه ی سیستم های خاکورزی به علت آب ناکافـی ناحیه کشت برای کشت گندم پاییزه در سپتامبر 1994 رخ داد.

قیمت گندمی که استفـاده شده ، تنی 02/144 دلار برای گندم سفـید و نرم و تنی 3/187 دلار برای گندم بهاره سخت و قرمز ، معیار منطقه ای است برای تعیین قیمت فـروش و بازاریابی سالانه محصولات بدست آمده در منطقه پژوهش. یک تحلیل حساسیت شامل نشان دادن تاثیرات محدوده ی مرزی تولیدات و قیمت گندم می شود ، در ضمن شامل می شود قیمت های کمتر از تنی 110 دلار که در سالهای 1998و 1999 دیده شده است. برگشتی خالص بازار نسبت به هزینه تولید تعریفـ می شود.پرداختهای دولتی مربوط به کسری در آمد ( پرداخت های متحول کننده ، کامل کننده و قرضی) که در سال 1998 مهم و قابل توجه بودند در نظر گرفـته نشدند.افـزودن پرداختهای دولتی به تحقیق بر رتبه بندی سیستم های خاکورزی تاثیری نخواهد داشت چنانچه پرداختهای متحول کننده وکامل کننده ی تفـکیک شده در سیستم های خاکورزی تغییر نکند( یعنی باید پرداختها برای همه خاکورزی ها مساوی باشد). هرچند ، صرفـ نظر از انتخاب خاکورزی ، این پرداختها بر رای درباره ی پویایی اقتصادی تاثیر خواهند گذاشت.

نتایج وبحث. محصولات ، پس مانده و ذخیره ی آب

محصول دانه ای گندم پاییزه از سال 1995 تا 1999 محدود بین 79/1 تا 20/5 تن در هکتار بود. اختلافـ آماری قابل توجهی در محصول دانه ای میان سیستم های خاکورزی در هر سال یا در میانگین 5 سال وجود ندارد(جدول 2) . در صورتی که آمار قابل توجهی نیست اما در هر سال محصول MT متجاوز یا مساوی محصول CT است. پس مانده های بجا مانده بر سطح خاک در پایان دوره ی آیش mo-13 به طور میانگین برابر 770 ، 1390 و 1440 کیلو گرم بر هکتار برای CT ، MT و DMT می باشد. براساس برنامه ی کشاورزی دولتی در مورد حداقل مقدار پس مانده ی سطحی مورد نیاز برای خاکهایی با فـرسایش زیاد (390 کیلو گرم بر هکتار ) ، استفـاده از روش CT در

یک سال این قانون را نقض کرد و مقدار پس مانده کمتر از 390 کیلو گرم بر هکتار شد. در دیگر سالها هم این موضوع فـقط به صورت حدی رعایت شد. با در نظر گرفـتن اینکه در همه ی سالها در سیستم های MT و DMT مقدار پس مانده بیش از اندازه وجود داشت. در مجموع ، هر دو پارامتر حجم کلوخ و سطح ناهموار با مقایسهMT وDMT با  CTبررسی شد. به طور میانگین در همه ی چرخه های آیش ، حجم آب خاک در عمق 0 تا 15 سانتی (منطقه ی حضور بذر) همچنین در تمام برش عمودی 180 سانتی خاک بوسیله سیستم های خاکورزی تحت تاثیر قرار نگرفـت. بنابراین CT سود زراعی بیشتری از MT ،  DMT در این آزمایش نداشت ، اما روش CT زیانهای کاملا مشخصی برای محیط دارد.

سود بخشی و تحلیل حساسیت

متغیر بودن برگشتی خالص بازار ، هزینه محصولات مختلفـ و هزینه تولید را در طول آزمایش 5 ساله بازتاب می کند. همچنان که در بالا گفـته شد ، در طول زمان و در میان سیستم های خاکورزی بهای گندم برای آزمایش 5 ساله ثابت نگه داشته شد و برگشتی خالص بازار نسبت به هزینه های کل برای سه سیستم خاکورزی به طور آماری به میزان قابل توجهی (5 درصد) متفـاوت نبود(جدول 3). با اندازه گیری برگشتی خالص نسبت به هزینه های متغیر ، DMA از دیگر سیستم های خاکورزی در مقدار قابل توجه 05/0 سود آوری کمتری داشت. براساس میانگین قیمت ها و محصولات ، برگشتی بازار هر سه سیستم خاکورزی کمتر از آن است که هزینه های کل را پوشش دهد و مقدار 27 تا 40 دلار را نمی تواند پاسخگو باشد. هزینه های کل شامل :1- دستمزد برای کارگر -2- هزینه زمین -3- استهلاک دستگاهها -4- هزینه ی بهره - 5- هزینه ی متغیر های از دست رفـته می شوند. منفـی بودن برگشتی خالص بازار نسبت به هزینه های کل به طور روشن و واضح در تولید دانه ای عادی هستند ، وقتی پرداختهای دولتی شامل کار نشده باشد( پرداختهای دولتی شامل پژوهش نشده اما هزینه زمین به صورتی است که انگار پرداخت ها حساب شده است). این دلیل اهمیت پرداختهای دولتی است که تبدیل به سرمایه شده و ارزش زمین را بالا می برد ، متناسبا هزینه ها هم افـزایش می یابد. در نبود پرداختهای دولتی ، هزینه های زمین برای مالک کاهش خواهش یافـت و برگشتی بازار شاید با دقت بیشتری هزینه ها را پوشش دهد.

نتایج در جدول 3 براساس میانگین قیمت ها و محصولات می باشد، هر چند قیمت های بازار و میزان محصولات کشاورزی به طور گسترده نسبت به زمان متغیرند. برای مثال ، میانگین قیمت 5 ساله در این تحلیل 02/144 دلار به ازای هر تن گندم سفـید نرم ، استفـاده شد. اما قیمت گندم در منطقه تا تنی 18/88 و 22/110 در سالهای 1998 و 1999 به شدت سقوط کرد. به طور مشابه محصول گندم دیم در این منطقه اساسا از سالی به سال دیگر متغیر است ، به طوری که در جدول 2 نشان داده شده است. برای توضیح دادن تاثیر اختلافـ قیمت و محصول دانه ای مختلفـ بر برگشتی خالص بازار ، جدول 4 میزان حساسیت برگشتی خالص را برای ترکیب های قیمت و محصول دانه ای مختلفـ در روشهای CT ، MT و DMT نشان می دهد. نتایج میزان حساسیت برای MT رقابتی سیستم خاکورزی ، برای توضیح دادن تاثیرات تغییر پذیری قیمت و محصول اینجا مطرح می شود. اگر میانگین گندم MT ، 03/4 تن در هکتار باشد و قیمت 96/146 دلار برای هر تن دریافـت می شود ، برگشتی بازار نسبت به هزینه های کل مساوی 83/9 دلار می شود. قیمت های 59/128 دلار پایین تر به ازای هر تن ، برای همه ی محصولات 37/4 تن بر هکتار و کمتر. وجود ضرر و زیان را قبل از پرداخت دولتی نشان می دهد(جدول 4) . مقدار میانگین محصولات دانه ای سالهای 1996 تا 1999 آزمایش ، برای سیستم MT که 89/3 تن بر هکتار است ر به گونه ای می توان محاسبه کرد که یک قیمت 19/147 دلار برای هر تن داشته باشیم تا هزینه کل 29/286 دلاری در هر هکتار تناوبی را پوشش دهد. جدول 4 نشان می دهد که اگر محصول دانه ای برای MT تا زیر 03/3 تن در هکتار سقوط کند ، چنانچه در سال 1999 رخ داده (جدول 2) کشاورز برای پرداخت هزینه های کل از محل فـروش بازار درمانده خواهد شد ، حتی اگر قیمت گندم در بالاترین میزان خود یعنی 70/183 دلار برای هر تن باشد.

نتیجه گیری

نتیجه گیری از این پژوهش 5 ساله اختلافـ آماری در مقدار محصول سیستم های آیش CT ، MT و DMT را نشان نمی دهد.سه سیستم خاکورزی از نظر اقتصادی معادل هستند که براساس برگشتی بازار نسبت به هزینه ی تولید می باشد. سیستم کاهش خاکورزی بوسیله ی کنترل فـرسایش باد، تولیدات بیشتر در آینده را وعده می دهد. از این گذشته سیستم های کاهش خاکورزی خطر تکذیب پرداختهای دولتی را کاهش می دهد ، بخاطر اینکه حتی بیشتر از آنچه دولت خواسته پس مانده ی سطحی باقی می گذارد. تحلیل گران اقتصادی نشان می دهند که هیچ کمک مالی یا حتی کمترین کمک مالی مورد نیاز نمی باشد تا تولید کننده ها را برای تغییر از شیوه ی سنتی به شیوه ی آیش با شخم کمتر ترغیب بکند، چرا که این سیستمها در مجموع سود آور هستند. این موضوع به ویژه برای سیستم MT صادق است که سودبخشی آن به طور آماری برای هر دو برگشتی بازار نسبت به هزینه های متغیر وکل با CT برابر است. چون یک طعمه و دلیل «اقتصادی» کوتاه مدت یا بلند مدت قابل توجه برای تبدیل به سیستم آیشMT که محافـظ خاک است ، وجود ندارد