خاك سالم چه ویژگی‌هایی دارد؟

98-6-12

مزارع کشورمان تا چه میزان از خاک مناسب و پربار برخوردارند؟

توقع افزايش توليدات كشاورزي، مستلزم استفاده بيشتر از كودهاي شيميايي است كه در عين حال پايداري و سلامت خاك مزرعه نيز را هم مي‌طلبد.
لايه‌هاي سطحي خاك زراعي طي ميليون‌ها سال با فرسايش صخره‌ها و تبديل‌شان به خاك و در نتيجه تجمع تدريجي مواد مغذي و آلي در آنها به‌‌وجود آمده است. استفاده مداوم از كودهاي شيميايي، سموم و آفت‌كش‌‌ها، بدون اضافه كردن مواد آلي به ساختمان خاك آسيب مي‌زند و باعث فرسايش و متلاشي شدن آن مي‌شود.

ساختمان خاك

خاك زيستگاه كلوني‌هاي هزاران موجود زنده است كه در بستري يكسان با هماهنگي به فعاليت مشغولند و هر ماده خارجي كه به اين زيستگاه و ساختار طبيعي وارد مي‌شود بايد با اين كلوني‌هاي زنده و فعال در محيط خاك، هماهنگ و سازگار باشد.
گياهان به فسفات، نيترات، پتاسيم، عناصر كمينه و رطوبت مناسب براي جذب و انتقال مواد غذايي به درون خود نيازمندند و چنانچه بتوان اين عناصر را در قالب‌ها و شكل‌هاي مناسب كه براي فعاليت موجودات زنده خاك قابل تبديل، پذيرش و جذب باشند، به خاك افزود، هيچ آسيبي به زيست‌بوم خاك وارد نخواهد شد.
ساختمان مركب و پيچيده خاك، مخلوطي از مواد ارگانيك و غيرارگانيك و محيطي مناسب براي فعاليت هزاران موجود زنده را فراهم مي‌آورد. خاك نه‌تنها مواد غذايي را براي گياه فراهم مي‌آورد، بلكه مقدار اين مواد را هم تنظيم مي‌كند. در چرخه طبيعي، خاك هم موجوديت و ماهيت خود را حفظ و نگهداري و هم مقدار مواد غذايي مورد نياز انواع موجودات زنده و مستقل درون خود را متعادل و منظم مي‌كند.
خاك زنده (مولد)
اگر فسفات را به عنوان مثال در نظر بگيريم، به‌مقدار فراوان در پوسته زمين وجود دارد، اما به علت اينكه در آب نامحلول است، گياه نمي‌تواند آن را جذب كند، ولي مواد آلي خاك مي‌توانند به دو روش، مقدار فسفات قابل جذب گياه را در خاك افزايش دهند.
اگر شرايط خاك مناسب باشد، روش‌هاي جذب
Colloidigation و ‍Chelation در جذب فسفات توسط گياه مشكلي به‌وجود نمي‌آورند؛ اگر چه معمولاً در بسياري اوقات، به‌ويژه در شرايطي كه خاك زراعي زير فشار برنامه سنگين و پي در پي كشت‌وكار قرار مي‌گيرد، خاك شرايط مناسب ندارد كه اين كار باعث آسيب زدن به ساختمان يا كاهش كارايي آن براي حفظ و نگهداري كيفيت و موجوديت خود مي‌شود.
شاخصه‌هاي مهم يك خاك مناسب برخوردار از قدرت حفظ و نگهداري خود، به قرار زير است:
1. كرم‌هاي خاكي و ميكروارگانيسم‌هاي مفيد كاملاً در آن مستقرند.
2. لايه بالايي آن با ثبات است و در مقابل فرسايش آبي و بادي از
خود مقاومت خوبي نشان مي‌دهد.
3. به‌راحتي قابل شخم زدن و كشت‌وكار است.
4. رنگ آن سياه يا قهوه‌اي سوخته يا خاكستري تيره است.
5. ساختمان متخلخل و نفوذ‌پذير دارد و فشرده نمي‌شود.
6. به‌راحتي بدون منداب شدن، آب را به‌خود جذب مي‌كند.
يك خاك مولد و زنده، حركت مواد شيميايي را به گونه‌اي كنترل و تنظيم مي‌كند كه به محيط و بستري بسيار مناسب و دلخواه براي چرخه توليد گياهان و زندگي جانوران تبديل شود. خاك زنده و مولد، مستقيماً مواد غذايي را در اختيار سلول‌هاي گياهي و جانوري قرار مي‌دهد كه چگونگي اين مكانيسم به‌شرح زير است:

The Soil Matrix شبكه، قالب يا ماتريس خاك

خاك زنده دو فاز يا حالت دارد كه يكي فاز خاكي و ديگري فاز آبي يا مايع است كه معمولاً خاك مايع، آبي، خيس يا مرطوب هم ناميده مي‌شود. در يك خاك سالم، بين اين دو فاز، تعادلي (بالانس) وجود دارد كه با مواد آلي و غيرآلي موجود در خاك، محافظت و اين تعادل نيز موجب تبادل آسان و فعال عناصر و مواد غذايي مي‌شود.
گياهان براي توليد مواد خاص غذايي مانند قند يا مواد شيميايي با مزه‌ها و بوهاي قوي، به عناصر كمينه مثل آهن، مگنزيم، كلسيم و بسياري ديگر از عناصر مختلف نياز دارند. يك خاك زنده و مولد مي‌تواند بدون تخريب و آسيب رساندن به ديگر كلوني‌هاي زنده موجود در خود، اين عناصر كمينه را (مانند كودهاي شيميايي) در اختيار گياه قرار دهد.
گياهان براي توليد و افزايش سلولز Co2 و آب مصرف مي‌كنند. آنها همچنين براي توليد اين فرآورده سنگين و پيچيده، به ازت، فسفر و پتاس نياز دارند. سئوال كليدي در ساخت يك كود شيميايي با بازدهي بالا اين است كه بدانيم چه مقدار عناصر پرمصرف مانند ازت، فسفر و پتاس و چقدر عناصر كم‌مصرف (عناصر كمينه) براي رشد سالم گونه‌هاي مختلف گياهان لازم است.
اگرچه بسيار مهم است كه اين عناصر به‌راحتي و به نسبت‌هاي صحيح و واقعي در دسترس گياه قرار گيرند، تجزيه و تحليل‌هاي آزمايشگاهي آشكار نموده است كه گياهان چندان به اين عناصر نياز ندارند.
از آنجا كه خاك‌هاي آسيب‌ديده، توانايي نگهداري NPK و ديگر مواد معدني در محلول خاك (يا در حالت سوسپانسيون) را ندارند، كشاورزان براي جبران اين كمبود‌ها، با افزايش بيش از حد كودهاي شيميايي به خاك، باعث افزايش شوري خاك و در نتيجه كاهش محصول مي‌شوند كه براي اجتناب از مصرف بيش از حد كودهاي شيميايي، به يك برنامه منظم و دقيق نيازمنديم.
بايد بدانيم كه كودهاي شيميايي چگونه با ديگر اجزاي زنده و غيرزنده خاك رفتار مي‌كنند و واكنش نشان مي‌دهند و چگونه روي تعادل بسيار پيچيده موجود زنده خاك سالم اثر مي‌گذارند. نيترات‌هاي طبيعي نيز چنانچه نكات فوق ناديده گرفته شوند، همانند نيترات‌هاي مصنوعي همسان خود، آثار زيانباري روي خاك مي‌گذارند.
نكات بحراني
دانشمندان علوم كشاورزي به روشني گفته‌اند كه اگر به دو عنصر يا فاكتور بسيار حياتي موجود در خاك كه به‌سرعت در حال نابودي‌اند، يعني مواد ارگانيك و آلي خاك و مواد معدني كمينه يا كم‌مصرف خاك توجه نشود، انسان در استقرار صنعت كشاورزي پيشرفته و توسعه پايدار و مولد آن شكست خواهد خورد!
كاهش اين دو مواد پيچيده موجود در خاك، باعث انتقال فراگير مواد معدني از عمق به سطح، با مكانيزم فشار اسمزي عكس (اثر شوري) يا سبب شست‌وشوي آنها به اعماق خاك و سفره‌هاي آب زيرزميني مي‌شود و خاكي تقريباً مرده را به‌جا مي‌گذارد.
عناصر مهم موجود در كودهاي‌ آلي كه مي‌توانند به رفع اين دو مشكل خاك كمك كنند نيز مورد بررسي قرار گرفته و شامل موارد زير است:
1-هوموس
2-گِل دريايي نمك‌زدايي شده مخلوط با مواد ميكروبيولوژيكي فعال تخمير و تغليظ شده كه طبق سفارش كشاورزان براي هر نوع خاك قابل مصرف است.

هوموس (Humates)

هوموس با كيفيت بالا، عنصر كليدي و اصلي كودهاي بيولوژيكي و كود آلي است و از آنجا كه اين كودها تركيبي از مواد ارگانيك و آلي است، اجزاء و مواد تشكيل‌دهنده آن نيز متنوع و فراوانند كه از جمله مي‌توان به اندازه ذرات رسوبي و ويژگي‌هاي جذب آنها اشاره كرد.
تركيب هوموس موجود در كودهاي ارگانيك نسبت به اين گوناگوني، بر اساس مواد پايه‌اي به‌گونه‌‌اي تنظيم شده كه به‌خوبي رطوبت را نگهداري كند، مواد غذايي را به‌راحتي در اختيار گياه قرار دهد و باعث حداكثر رشد سالم گياه شود. دانشمندان، تهيه اين نوع مواد آلي را
«هوموسي كردن» ناميده‌اند.

مراحل هوموسي كردن

هوموسي كردن، پروسه‌اي است كه طي آن يك ماده مركب با ثبات از مخلوط مواد آلي و غيرآلي تخميرشده به‌وجود مي‌آيد. هوموس حاوي مواد شيميايي برخوردار از گروه‌هاي مولكولي چندمنظوره است و مي‌تواند پيوندهاي شيميايي قدرتمند را با ديگر تركيبات آلي، مواد مركب جديد و غيرقابل تجزيه‌ به‌وجود آورد.
اين مواد تحت شرايط طبيعي، غيرقابل تجزيه و با اغلب كلوني‌هاي ميكروبي خاك سازگارند. وجود اين تركيب هوموسي در خاك، عامل بسيار مهمي براي ثبات بيولوژيكي خاك و تعادل اكولوژيكي مزارع به‌حساب مي‌آيد.
اولين قدم براي هوموسي كردن، ضرورت طي چند مرحله طبيعي از جمله جذب توسط نيروهاي «وِن دِر والز» (van der walls)، پيوندهاي هيدروژني، انتقال الكتروني، نيروهاي الكترواستاتيك و تعامل و تأثيرات متقابل آبدوستي مواد است كه طي چند هفته، نيروهاي جذب معكوس، در مرحله‌اي به‌نام واكنش‌هاي اكسيداسيون، به پيوندهاي كوالانتي تبديل مي‌شوند. اين مرحله، مهم‌ترين براي فعل و انفعال شيميايي در فرآيند هوموسي كردن است كه با افزايش آنزيم‌هاي ميكروبي و بيوماس، تقويت مي‌شود و بهبود مي‌يابد كه نتيجه آن، توليد يك هوموس فوق‌العاده و يك شبكه بيولوژيكي بسيار پيچيده براي باكتري‌هاي طبيعي خاك در جهت پالايش مواد آلاينده خاك و همچنين سهولت انتقال مواد غذايي است.
زدودن آلودگي از خاك
نشان مي‌دهد كه آلاينده‌هاي سمي چگونه در هوموس تجزيه و تحليل مي‌شوند كه اين فرآيند با تبديل مواد شيميايي پرانرژي غليظ به اجزاي كوچك‌تر كه از لحاظ بيولوژيكي نيز مواد فعالي هستند، صورت مي‌گيرد. در اين حالت، فرآيندهاي طبيعي مي‌توانند به طور مؤثري اين مواد شيميايي ساده‌تر را با روش بيولوژيكي تجزيه و ضعيف كنند.
تجزيه شدن بر اثر كاهش كشش سطحي، با افزايش غلظت اسيد هيوميك رخ مي‌دهد. همچنين در اين نمودار مشاهده مي‌كنيد كه چگونه تجزيه مواد بسيار سمي «ددت» و «پي‌رين» به‌طور لگاريتمي در نقطه بالاي غلظت 8 گرم اسيد هيوميك در ليتر، افزايش مي‌يابد. هوموس به‌كار رفته در اين قبيل كودها به طور كارآمدي واكنش‌هاي اكسيداسيون را ايجاد مي‌كند و بهبود مي‌بخشد.
اين واكنش‌ها موتور درمان بيولوژيك (تبديل تركيباتي كه با روش بيولوژيك قابل تجزيه نيستند، به تركيباتي كه با روش بيولوژيك تجزيه مي‌شوند) است، كه اين فناوري براي پايداري خاك و درمان و رفع سميت هر دو آلاينده‌هاي آلي و غيرآلي موجود در خاك مؤثر است.