بهبود کیفیت خاک همراه با کاهش خاک‌ورزی

کشاورزان، در چند دهه گذشته، استفاده از گاوآهن را کنار گذاشته‌اند و بیشتر به سمت کشاورزی بدون شخم، روی آورده‌اند. امروزه، حدود یک سوم از کشاورزان ایالات متحده، کشاورزی بدون شخم را به کار می‌برند این در حالی است که بیشتر به سمت انجام فعالیت‌های حفاظتی خاک با انجام تجهیزات خاک‌ورزی همراه با حداقل میزان خاک‌ورزی،‌ گرایش پیدا کرده‌اند. چراکه هرچه قدر میزان شخم زدن کمتر باشد، باعث شده تا به بهبودی کیفیت خاک همراه با حفظ ساختار و رطوبت‌ آن و همچنین به افزایش ماده آلی و ماندگاری میکروب‌های خاک کمک کرد.

به گزارش ایانا، استیسی زوبر Stacy Zuber ، دانشجوی دکتری دانشگاه ایلینوی، می‌گوید: "میکروب‌های خاک نیروی محرکه‌ی خاک هستند. آنها باعث شکستن و آزاد کردن نیتروژن، فسفر، پتاسیم و دیگر مواد مغذی محصولات باقی مانده در خاک شده‌ و می‌توانند برای رشد محصولات مفید باشند. برای این که خاکی متنوع سالم داشته باشیم، باید به انجام فرآیندهای بهبود خاک روی بیاوریم."

تاکنون، با توجه به مطالعات انجام گرفته درباره میزان شدت خاک‌ورزی و فعالیت‌های میکروبی، مشخص شده، میکروب و بهبودی خاک می‌تواند با مدیریت خاک‌ورزی بیشتر شود، اما میزان این نتیجه از مزرعه‌ای به مزرعه دیگر متفاوت است. دلیلش این است که هر مزرعه تحت تأثیر عوامل مختلف محیطی، شیوه‌های زراعی و نوع خاک قرار دارد. همچنین مکان‌های شخم‌زده و بدون شخم، نوع تجهیزات خاک‌ورزی و عمق شخم می‌تواند روی میزان میکروبی خاک آن محل،‌ تأثیرگذار باشد.

زوبر، به‌منظور یافتن نتیجه قطعی درباره اثر خاک‌ورزی روی میکروب‌های خاک، 62 نمونه را از مناطق مختلف جمع‌آوری کرد و به تجزیه و تحلیل آنها پرداخت.

این دانشجوی دکترا خاطر‌نشان کرد: "گاهی اوقات به‌دلیل متنوع بودن نمونه‌ها، نتیجه‌گیری دشوار می‌شود. از این رو روش فراتحلیل (1) ، در مطالعات میدانی مختلف به کمک ما می‌آید و این فرایند به ما امکان نتیجه‌گیری را در بعد بزرگ‌‌تری می‌دهد."

وی میزان زیست توده میکروبی ( microbial biomass ) و فعالیت متابولیک را در نمونه‌های بدون‌شخم و شخم‌زده را با هم مقایسه کرد. برای سیستم‌های شخم‌زده، این میزان با توجه به نوع تجهیزات خاک‌ورزی و عمق شخم دسته‌بندی شد. همچنین میزان نرخ نیتروژن کود‌دهی، متوسط ​​ دما و بارش، وجود یا عدم محصولات پوششی و متغیرهای دیگر را در این محاسبات در نظر گرفت.

زمانی که بررسی مربوط به 62 نمونه انجام شد، مشخص شد، که زیست توده میکروبی و فعالیت آنزیمی، در نمونه‌های بدون شخم نسبت به سیستم شخم‌زده بیشتر بود. همچنین در سیستم‌های شخم‌زده، نوع تجهیزات خاک‌ورزی در تعیین میزان مقادیر یادشده تأثیر و استفاده از تجهیزات خاک‌ورزی مانند گاوآهن برگردان دار moldboard plows یا گاو آهن دو طرفه disc plows ، گاوآهن چیزل chisel plows ، با میزان زیست توده میکروبی ارتباط داشت. این در حالی است که، گاوآهن چیزل Chisel plows ، نوعی وسیله خاک‌ورزی است که از لحاظ تئوری باعث می‌شود تا اختلال کمتری در خاک روی دهد و در نتیجه، می‌تواند به‌عنوان یک سیستم خاک‌ورزی مناسب استفاده شود، اما آنچه مطالعات زوبر نشان داده، این میزان ممکن است از تئوری تا واقعیت فرق کند.

زوبر توضیح می‌دهد: "عمل شخم شاید به‌نظر عملی ساده باشد: اما هنگامی که شما بخواهید از تجهیزات خاک‌ورزی استفاده کنید این عمل ‌کاری پیچیده است، چراکه تعریف روشن و مشخصی برای آنها وجود ندارد. به‌عنوان نمونه، دو ابزار به نام گاوآهن چیزل وجود دارد، در صورتی که نحوه کار و میزان خاک‌ورزی‌شان با یکدیگر متفاوت است."

این مطالعه نشان می‌دهد زیست توده میکروبی خاک و فعالیت آنزیمی می‌تواند به‌عنوان عاملی برای کیفیت خاک به‌شمار آید؛ بنابراین کشاورزان باید به سمت سیستم‌های حفاظتی و با حداقل خاک‌ورزی (شخم) پیش روند.

زوبر یادآور شد: "هرچقدر عملکرد خاک بهبود یابد، می‌تواند عاملی باشد تا محصولات بهتر رشد کنند و این می‌تواند یکی از راه‌های رسیدن به کشاورزی پایدار به‌شمار آید."

این مقاله، با عنوان "رویکرد فراتحلیل با هدف بررسی اثر خاکورزی بر زیست توده و فعالیت‌های آنزیم‌های میکروبی" (2) در مجله زیست‌شناسی و بیوشیمی خاک (3) ، منتشر شده است./

ترجمه: فرحناز سپهری

منبع:

http://news.aces.illinois.edu

پی‌نوشت:

1- در آمار، فراتحلیل یا فراپژوهش داده‌های به‌دست‌آمده از پژوهش‌های مختلف را یک جا گردهم می‌آورد و آنها را به‌عنوان یک مجموعه داده تحلیل می‌کند. در روش فراتحلیل پژوهشگر با ثبت ویژگی‌ها و یافته‌های توده‌ای از پژوهش‌ها در قالب مفاهیم کمی، آنها را آماده استفاده از روش‌های نیرومند آماری می‌کند. به عبارت دیگر این روش مهارتی است که در آن از روش‌های آماری و ریاضی استفاده می‌شود و درباره کیفیت تحقیق پیش‌داوری نمی‌شود.

2- Meta-analysis approach to assess effect of tillage on microbial biomass and enzyme activities.

3- Soil Biology & Biochemistry : از موضوعات عمده این مجله می‌توان به فرایندهای بیوشیمیایی و اکولوژی موجودات زنده خاک، اثرات آنها بر محیط زیست و گیاهان، اشاره کرد.