نقش مدیریت مواد آلی در افزایش حاصل‌خیزی خاک (مسایل و محدودیت‌ها)

99-1-32

چکیده

براساس آمارهای موجود در بیش از 60 درصد اراضی کشاورزی کشور میزان کربن آلی خاک کمتر از یک درصد‌‌ می‌‌باشد. در حالی که حد مطلوب کردن آلی خاک برای دستیابی به تولید پایدار بایستی 3-2 درصد باشد. طبق سند چشم‌انداز، وزارت جهاد کشاورزی موظف است میزان ماده آلی خاک را تا 1% افزایش دهد و برنامه‌ریزی‌‌های لازم را در این مورد انجام دهد. براساس بند (ب) ماده 61 قانون برنامه چهارم، وزارت جهاد کشاورزی موظف است در جهت مصرف کودهای کمپوست و جایگزینی بخشی از آن با انواع کودهای شیمیایی سیاست‌‌های لازم را اتخاذ نماید. 10 درصد از اراضی کشاورزی جهان دچار مشکل حاصلخیزی خاک است که عامل اصلی آن را فقر مواد آلی در این اراضی‌‌ می‌‌دانند. میزان ماده آلی خاک ارتباط مستقیمی با میزان عملکرد گیاه دارد به طوری که با افزایش هر یک درصد کربن آلی خاک میزان افزایش تولید در کشورهای در حال توسعه‌‌ می‌‌تواند 50-30 میلیون تن در سال افزایش یابد. وضعیت ماده آلی خاک در اکثر اراضی کشاورزی در حد بحرانی‌‌ می‌‌باشد و توجه به این امر‌‌ می‌‌تواند در افزایش پتانسیل تولید در اراضی کشاورزی سهم به‌سزایی داشته باشد. با توجه به اینکه اهمیت مواد آلی در کشاورزی بر هیچ‌کس پوشیده نیست ولی جهت دستیابی به مدیریت بهینه مواد آلی مشکلات مختلفی بر سر راه آن وجود دارد که با شناخت آنها‌‌ می‌‌توان راهکارهای کاربردی جهت افزایش حاصل‌خیزی خاک ارایه نمود.

کلمات کلیدی: ماده آلی، حاصل‌خیزی خاک، مشکلات، مدیریت

مقدمه

هزاران سال است که بشر پی به ارزش مواد آلی در تامین عناصر غذایی گیاه و احیای خاک بوده است. افزایش جمعیت و نیاز به تولید غذای بیشتر سبب رشد روز افزون مصرف کودهای شیمیایی شد به طوری که در حال حاضر پنجاه درصد جمعیت جهان غذای خود را با استفاده از کودهای شیمیایی به دست‌‌ می‌‌آورند. رشد جمعیت در کشورهای در حال توسعه سریعتر‌‌ می‌‌باشد. میزان نیاز جهانی به غذا در طول سال‌‌های 2030 – 1990 دو برابر شده و انتظار‌‌ می‌‌رود در کشورهای جهان سوم حدود 5/2 تا 3 برابر افزایش یابد Dailey)، 1998). گرم شدن زمین در اثر گازهای گلخانه‌ای به کاهش بیشتر عملکرد محصولات کشاورزی دامن‌‌ می‌‌زند. مقدار ذخیره کربن در خاک ارتباط مستقیمی با افزایش عملکرد و کاهش گازهای گلخانه‌‌ای و افزایش راندمان مصرف آب دارد. به خاکی حاصل‌خیز‌‌ می‌‌گویند که مقدار تولید محصول در آن در حد بهینه باشد ولی در اکثر اراضی کشاورزی کشور به دلیل کاهش حاصل‌خیزی خاک از میانگین تولید پایینی برخوردار‌‌ می‌‌باشند. ماده آلی خاک شاخصی از کیفیت و سلامت خاک‌‌ می‌‌باشد که شدیدا تحت تاثیر مدیریت قرار‌‌ می‌‌گیرد. Lal) و همکاران، 1995 ؛ Farquharsonو همکاران، 2003) ماده آلی خاک منبع اصلی عناصر S, P, N, C در خشکی‌‌ می‌‌باشد و چرخه عناصر و قابلیت استفاده از آنها تحت تاثیر میکروب‌‌های خاک‌‌ می‌‌باشد (Feichtinger) و همکاران، 2004). اهمیت مواد آلی به تاثیر آن در بهبود خصوصیات فیزیکی خاک، حفظ آب و افزایش قابلیت استفاده عناصر غذایی‌‌ می‌‌باشد. این اثرات بایستی در نهایت به افزایش بیومس و تولید محصول منجر شود Onemli) 2004)، اغلب برای دستیابی به مدیریت پایدار خاک نیاز به آزمایش‌‌های بلندمدت‌‌ می‌‌باشد Clapp) و همکاران 200) ماده آلی خاک اثرات منفی محیط زیست را کاهش‌‌ می‌‌دهد و کیفیت خاک را افزایش‌‌ می‌‌دهد Freixo) و همکاران، 2002) Loveland و Webb (2003) گزارش کردند که آستانه کربن آلی خاک در مناطق معتدل دو درصد‌‌ می‌‌باشد و کمتر از این مقدار پتانسیل خاک شدیدا کاهش‌‌ می‌‌یابد. مصرف کودهای نیتروژنه سبب افزایش تولید بیومس گیاهی‌‌ می‌‌شود. در نتیجه میزان ماده آلی خاک را افزایش‌‌ می‌‌دهد. Campbell و همکاران (200) گزارش کردند که کربن آلی خاک بیشترین افزایش را هنگامی داشت که هر ساله زمین زیر کشت مقدار کافی نیتروژن و فسفر دریافت کرده بود. در تحقیقی Liu و همکاران (2005) گزارش کردند که پس از شانزده سال آزمایش در کرت‌‌های ثابت مصرف توام کودهای آلی و شیمیایی بیشترین افزایش را در میزان کربن آلی خاک نسبت به مصرف جداگانه هر یک از کودهای آلی و شیمیایی داشت.

Jones (2006) گزارش کرد که با افزایش یک درصد کربن آلی خاک، ظفیت نگهداری آب در خاک به میزان قابل توجهی افزایش‌‌ می‌‌یابد. کودهای آلی به تشکیل خاکدانه‌‌های درشت و پایدار کمک‌‌ می‌‌کنند (Whalen) و همکاران، 2002) زیرا مواد آلی کمپوست شده در مقابل تجزیه میکروبی مقاوم بوده و خاکدانه‌‌های درشت نیز مواد آلی در خود محبوس نموده و آن را از دسترس تجزیه میکروبی دور‌‌ می‌‌نمایند Kapkiyai) و همکاران، 1999) Haynes و همکاران (1998) گزارش کردند که افزایش مصرف کودها ممکن است به تجمع عناصر غذایی و بهم خوردن تعادل آن در خاک منجر شود. از طرفی انجام عملیات خاک‌ورزی یکی از عوامل کاهش میزان کربن آلی خاک‌‌ می‌‌باشد. Pretty) و همکاران 2002) و در این راستا خاکدانه‌ها در حفظ کربن آلی خاک نقش حیاتی دارند. Six) و همکاران 2000).

از طرف دیگر Costantini و همکاران (1996) گزارش کردند که در سیستم بدون خاک‌ورزی میزان تصاعد گاز کربنیک از خاک بیشتر است زیرا خاک در این حالت دارای میکروارگانیسم‌‌های تجزیه کننده مواد آلی بیشتری است. تحقیقات نشان داده که کربن آلی خاک که زیر لایه شخم خاک در تناوب با گیاهان لگوم بوده مقاومت بیشتری به تجزیه میکروبی از خود نشان‌‌ می‌‌دهد Miglierina) و همکاران 2000) . Drinkwater و همکاران (1998) گزاش کردند با استفاده از تناوب گیاهان بقولات در اراضی دیم میزان کربن آلی و حاصل‌خیزی خاک را افزایش دادند.

نتایج تحقیقات داخلی بیشتر برروی موضوعات زیر متمرکز است. بر مصرف حقیقات بیشتر‌‌ می‌‌باشد.

ادامه دارد