محصولات پوششی، کاهش فرسایش، افزایش مواد آلی خاک

محصولات پوششی، کاهش فرسایش، افزایش مواد آلی خاک
محصولات پوششی نقش مهمی را در حفظ کیفیت و حاصلخیزی خاک ایفا می کند. محصولات پوششی موجب کاهش فرسایش خاک و افزایش مواد آلی به آن می گردند که با توجه به آغاز سال زراعی جدید و برنامه ریزی کشت محصول توسط کشاورزان، مقاله ذیل راهنمای خوبی جهت انتخاب نوع محصول پوششی برای افزایش بهره وری در اراضی کشاورزی است.
وظایف محصولات پوششی کاهش فرسایش خاک
عنوان دقیق محصولات پوششی به علت پوشش خاک است. یک محصول پوششی مثل چاودار عموما برای پوشش و حفاظت خاک از فرسایش آبی و بادی مورد استفاده قرار می گیرد. قسمت های رویشی بالای خاک، سطح خاک را پوشانیده و ریشه ها نیز ذرات خاک را به هم چسبیده و محکم نگه می دارند. محصولات پوششی ممکن است به منظور حفاظت خاک به عنوان یک محصول اصلی و کامل کشت شده یا اینکه در ضعیف ترین نقاط فرسایشی نظیر بلندی های شنی برای فرسایش بادی یا مناطق پست و دارای روان آب برای فرسایش آبی به طور انتخابی کشت شوند.
رشد قدرتمند و استقرار خوب برای اطمینان از حفاظت مناسب از فرسایش، برای اغلب مناطق ضعیف در برابر فرسایش می تواند اهمیت داشته باشد. به عنوان مثال در مزارع شنی بالادست به دست آوردن محصول پوششی خوب روی تپه ها مشکل است. استقرار نامناسب می تواند ناشی از ماده آلی کم، مشکل PH، خشکی و غیره باشد. همچنین مناطق ضعیف در برابر فرسایش ممکن است به دلیل فقدان محصول پوششی مناسب و در نتیجه پوشش برف ناکافی دچار ترک خوردگی شوند.
افزایش ماده آبی به خاک
محصولات پوششی موجب افزایش ماده آلی به خاک می شوند. ولی مقدار آن بسته به گونه گیاهی و شرایط رشدی متغیر است. این محصولات مقدار زیادی ماده آلی به خاک اضافه می نمایند ولی بایستی تفاوت های اقلیمی و چگونگی قرارگیری آنها در سیستم تناوبی نیز ملاحظه گردد.
برای تشکیل 1 درصد ماده آلی خاک، 20 سال زمان لازم است و هیچگاه تجزیه ی مواد به سرعت انجام نمی گیرد. ولی این موضوع مایوس کننده نیست. این فرآیند به کندی صورت گرفته ولی امکان دارد در طی زمان بهبود یابد. محصولات پوششی و کود دامی قطعا کمک خواهند نمود.
تحقیقات نشان داده اند که 20 درصد از هر بقایایی به خزانه ماده آلی خاک اضافه می شود و 80 درصد باقی مانده نیز یا سهم موجودات زنده بوده و پس از هضم به صورت گازهایی آزاد می شوند یا در مسیر تولید ماده آلی خاک قرار نمی گیرند. یعنی هر 5 کیلوگرم بقایا، معادل 1 کیلوگرم ماده آلی به خاک اضافه می کند.
کاهش تلفات مواد غذایی
برخی محصولات پوششی ازت را تثبیت نموده و برخی دیگر نیاز به ازت بیشتری برای رشد دارند. پوشش های چمنی نظیر چاودار و پوشش های خانواده کلم نظیر تربچه روغنی تنظیف کننده (خارج کننده) عالی ازت باقی مانده از محصولات اصلی و یا کودهای دامی مصرفی است. محصولات پوششی که جذب کننده ازت است می تواند تلفات ناشی از آب شویی و پتانسیل آلودگی روان آب های سطحی ناشی از نیترات را کاهش دهد.
محصولات تله ازت برای ممانعت از خسارات زمستان به محصولات چندساله نظیر انگور و میوه جات دانه دار به کار می رود. محصولات پوششی نظیر چاودار در اواخر تابستان یا اوایل پاییز کشت شده و ازت مازاد خاک را برای ممانعت از ادامه رشد رویشی و تحریک عدم مقاومت در زمستان خارج می کند.
وقتی که محصولات پوششی از بین می روند، مواد غذایی حفظ شده در بافت گیاه به خاک برمی گردد و مورد استفاده محصولات بعدی قرار می گیرد.
تربچه روغنی یک محصول عالی از نظر جذب ازت مازاد خاک است به طوری که بقایای بافت آن قبل از کشت محصول بهاره در مکان مورد نیاز تجزیه می شود و ممکن است مقداری تلفات ازت داشته باشیم. در مقابل چاودار چمنی از اوایل تا اواسط تابستان محتویات ازت خود را محکم تر حفظ می نماید. شبدرها نیز ازت موجود در بافت های خود را تا اوایل تابستان حفظ می کنند؛ در صورتی که محصولاتی نظیر غلات دانه ریز، گوجه فرنگی و سایر سبزیجات میوه دار کشت شوند، تنظیم سرعت آزادسازی ازت اهمیت دارد.
اصلاح حاصلخیزی خاک
محصولات پوششی لگوم (خانواده بقولات) می توانند ازت را برای محصولات متناوب بعدی تثبیت نمایند. کشاورزان ارگانیک اغلب از این محصولات به منظور استفاده از ازت باقی مانده آنها در تناوب به کار می برند. برخی از محصولات پوششی معتبر وجود دارند که از طریق فعالیت سیستم ریشه ای مقدار فسفر قابل دسترس بیشتری دارند. ریشه های عمیق محصولات پوششی می توانند مواد غذایی را از عمق پروفیل خاک جذب نمایند.
کاهش جمعیت آفات
برخی محصولات پوششی هستند که میزبان آفت خاصی نبوده و برای آفات مورد نظر سمی هستند. به عنوان مثال برخی محصولات پوششی وجود دارند که قابلیتشان برای پوشش دادن به آفات ریشه و سایر جمعیت نماتدها مجاز ارزیابی شده است. محصولاتی نظیر گل همیشه بهار و ارزان مرواریدی به نماتدها اجازه تکثیر نمی دهند. سایر محصولات پوششی نظیر خردل ها، بخصوص آنهایی که دارای سطوح گلیکوزینولات و اسید اروسیک بالایی در بافت گیاهی هستند، می توانند یک ضد عفونی کننده تدخینی طبیعی از طریق تجزیه شیمیایی این مواد ایجاد نمایند. اغلب دستیابی به مقدار مواد سبز گیاهی که بایستی با این تاثیر به خاک برگردانده شود، تا تاثیر خود را در شرایط مزرعه ای نشان دهد مشکل است. علف های هرز اغلب میزبان نماتدها هستند. استقرار خوب محصول پوششی، تراکم مطلوب بوته و کنترل خیلی خوب علف های هرز داخل محصولات پوششی برای کاهش یا توقف فعالیت نماتدها بحرانی است.
نماتد سیست سویا (SCN) موجب خسارات اقتصادی فراوانی در جنوب غربی اونتاریو (آمریکای شمالی) بین 50-10 میلیون دلار می گردد.
تحقیقات انجام شده در هارو (AAFC) دلالت بر این دارد که تناوب محصولات شبدر قرمز، ارزن ژاپنی، ذرت دانه ای و ارقام مقاوم سویا بیشترین اثر را بر کاهش جمعیت این نماتد داشته است. چاودار چمنی چندساله، یونجه، سورگوم و ماشک تاثیری بر کاهش جمعیت نماتد ندارند.
همچنین تحقیقات انجام شده در اونتاریو روی چاودار به عنوان بادشکن با سیستم بدون خاک ورزی روی تولید محصول سیب زمینی نشان داده است که چاودار به عنوان مانع فیزیکی آفات عمل می کند که مداخله در جابه جایی سوسک کلرادور در اوایل بهار از آن جمله است. به هر حال محصولات پوششی برای کنترل یا توقف فعالیت آفات می تواند بسته به انتخاب نوع محصول پوششی مفید واقع گردد.
محصولات پوششی می توانند جایگاهی برای زنبورها و موجودات مفید دیگر نیز فراهم نمایند. به عنوان مثال کفشدوزک ها، کنه های شکارچی و سایر حشرات مفید دیگر از وجود محصولات پوششی بهره می برند.
کاهش فشردگی و اصلاح ساختمان خاک
محصولات پوششی به کاهش فشردگی خاک و بهبود ساختمان خاک کمک می کنند. اضافه نمودن اندام های هوایی و بخصوص مواد ریشه ای به اصلاح نفوذپذیری و قابلیت نگهداری آب در خاک کمک نموده و فشردگی توده ای خاک را نیز کاهش می دهد. محصولات پوششی دارای ریشه عمیق، در کاهش فشردگی خاک مفیدند. در صورتی که برای مقابله با فشردگی خاک، خاک ورزی عمیق مورد نیاز باشد، کشت محصولات پوششی می تواند در تثبیت شکاف ها و ترک هایی که در اثر خاک ورزی عمیق ایجاد شده اند، مفید باشد. کشت و کار محصولات پوششی موجب اصلاح ساختمان خاک می شود.
در پروژه ای که در جنوب غربی اونتاریو روی تناوب گوجه فرنگی با محصولات پوششی انجام شد، دریافتند که منافع قابل ملاحظه ای ناشی از برگرداندن کامل مواد گیاهی به خاک، بخصوص در اراضی شنی با ماده آلی کم حاصل شد. سله بندی خاک و فقدان تهویه از جمله مشکلاتی بود که بقایا رفع نمودند. یکی از بهترین تناوب ها تناوب ذرت دانه ای با محصولات پوششی پر سبزینه با حجم قابل ملاحظه ای بقایاست.
مدیریت آب
بقایای گیاهی محصول پوششی می تواند به عنوان مالج موجب کاهش تلفات آب گردد. در مقابل برخی زارعین از کشت چاودار به عنوان روشی برای کاهش رطوبت خاک در اوایل بهار استفاده می نمایند. آب جذب شده به مصرف گیاه رسیده، در بافت های گیاهی ذخیره شده یا تبخیر می شوند که هر دو راه رطوبت اضافی را از خاک خارج می سازد.
حتی مقادیر کم بقایا می تواند منافعی را برای محصولات زراعی تحت شرایط بی نهایت خشک فراهم آورد. بقایا موجب متعادل سازی دمای خاک و کاهش تبخیر آب از خاک می شود.
توجه شود که این نوع استفاده از محصولات پوششی نیازمند مدیریتی خیلی خوب و درک رفتار رشدی گیاه است. تحت شرایط گرم و مرطوب، کنترل محصولات پوششی از طریق خاک ورزی یا شیمیایی خیلی مشکل می شود. همچنین تحت شرایط بهار خشک، محصولا پوششی بایستی برای جلوگیری از تلفات اضافی رطوبت خاک، زودتر کنترل شوند، زیرا ممکن است با استقرار و رشد محصول اصلی تداخل داشته باشند.
علوفه اضطراری
تحت شرایط ناسازگار و کمبود علوفه به دلیل خشکی یا زمستان سخت و کشنده، برخی گونه های گیاهی محصولات پوششی می توانند علوفه یا چراگاهی کامل ایجاد نمایند.
انتخاب محصول پوششی
گراس ها
گراس ها (گیاهان چمنی) دارای سیستم ریشه ای ظریف و افشان هستند که برای نگهداشتن آب در فضای خالی و اصلاح ساختمان خاک مناسبند. گونه های مناسب چمنی به عنوان محصولات پوششی رشد سریعی داشته و از طریق روش های مکانیکی و شیمیایی یا از طریق سرمای زمستانه به آسانی از بین می روند. محصولات چمنی تثبیت کننده ازت هوا نبوده ولی مقادیر زیادی از ازت خاک را انباشته می نمایند.
ری گراس (یک ساله، دوساله یا چندساله)
کشت مستقیم بذر در بهار یا از مردادماه تا اواخر شهریور، یا قرار دادن بذر آن با یک محصول زمینه دیگر صورت می گیرد. پاشیدن بذر در دهه دوم تیرماه نیز در داخل محصول ذرت موفقیت آمیز بوده است.
ری گراس (چاودار) یک ساله در همان سال کاشت، 8-6 پس از جوانه زنی بیشترین حجم رشد اندام هایی را دارد. ریگراس دوساله (ایتالیایی) در سال کاشت خوشه دهی نداشته و حجم اندام های هوایی آن نسبتا کم است، ولی دارای سه نوع سیستم ریشه ای بزرگ و متراکم است. ریگراس های یک ساله و دوساله معمولا تلفات زمستانه را متحمل شده ولی ممکن است برخی بوته ها زنده بمانند در حالی که ریگراس چندساله معمولا در طول زمستان باقی می مانند.
توجه: استقرار و رشد ریگراس در طول گرمای زیاد و هوای خشک کند است. از بین بردن ریگراس تنها از طریق عملیات زراعی یا دیسک مشکل است. آزادسازی ازت در ریگراس کندتر از سایر محصولات پوششی است و کشت ذرت پس از ریگراس اغلب 30-20 کیلوگرم در هکتار ازت مازاد نیاز دارد.
غلات بهاره
غلات بهاره معمولا برای شخم زنی کاشته می شوند. بوته های کاشته شده در اواخر مرداد تا اواخر شهریور، دارای 40-20 سانتی متر ارتفاع تا زمان یخبندان هستند. بوته ها عموما تا اواخر یخبندان سخت از بین می روند. گاهی اوقات غلات بهاره خودرو به عنوان یک محصول پوششی بعد از یخبندان نیز باقی می مانند که بوته ها خیلی یکنواخت نبوده و ممکن است ارتفاع آنها به 70 سانتی متر نیز برسد و در نتیجه اندام های هوایی زیادی در هم فرو رفته و رطوبت خاک را در آیش بهاره حفظ می نمایند. در اراضی تپه ای مستعد فرسایش، غلات بهاره دارای رشد کمی بوده و در بهار وارفته می شوند و احتمال مزرعه را برای فرسایش بیشتر باز می کنند.
توجه: کشت زودهنگام موجب رشد قابل ملاحظه ای تا زمان یخبندان می شود که پس از شخم زدن آن، خاک در پاییز کندتر خشک شده و در بهار دیرتر گرم می شود و سبب بروز مشکلاتی در کشت زودهنگام محصولات می شود.
سودان گراس
سودان گراس یک انتخاب عالی برای کشت به عنوان کود سبز برای اصلاح خاک است. رشد ریشه ها گسترده بوده و اندام های هوایی آن پرپشت و آبدار هستند. استفاده از یک علف کش بیش از کاشت قبل از استقرار بوته ها توصیه می شود. کاشت سودان گراس پس از عبور از خطر یخبندان توصیه می گردد. این محصول از گرمای اوایل تا اواسط تابستان بهره گیری نموده و مصرف 50 کیلوگرم در هکتار ازت موجب به حداکثر رسانیدن اندام های هوایی آن خواهد شد.
توجه: سودان گراس بایستی به منظور تحریک پنجه دهی و اطمینان از نشکستن ساقه ها در اثر چوبی شدن، قبل از رسیدن ارتفاع بوته ها به 1 متری درو شود.
ارزن مرواریدی
ارزن مرواریدی محصول پوششی است که دارای رشد و ویژگی هایی مشابه با سودان گراس است.
چاودار زمستانه
چاودار زمستانه از اواخر شهریور تا اوایل مهرماه کاشته می شود. این محصول تا زمان یخبندان رشد نموده و سپس رشد مجددش در اواخر اسفندماه کمی زودتر از گندم از سر گرفته می شود. میزان رشد چاودار زمستانه در طول اردیبهشت خیلی سریع است. معمولا بوته ها در اردیبهشت ماه با استفاده از علف کش یا خاک ورزی از بین می روند.
چاودار زمستانه نسبت به سایر محصولات می توان دیرتر کاشته شده و بقای کاملی در طول زمستان داشته باشد. برای داشتن یک محصول پوششی خوب در زمین و حفاظت در برابر فرسایش، بایستی حداقل یک ماه قبل از یخبندان زمستانه عملیات کاشت صورت گیرد. چاودار زمستانه یکی از سازگارترین، انعطاف پذیرترین و اقتصادی ترین محصولات پوششی در دسترس است.
توجه: چاودار زمستانه در گرمای اوایل بهار خیلی سریع رشد نموده و بایستی رشد آن به منظور حذف در زمان مناسب تحت نظارت باشد، زیرا می تواند رطوبت خاک را تخلیه نموده و از طرفی به دلیل بلند شدن بوته برگردان و مخلوط شدن بقایا با خاک مشکل می شود.
گندم زمستانه
گندم زمستانه می تواند تا اواخر مهرماه کاشته شود. کاشت گندم زمستانه خارج از این تاریخ نیز می تواند انجام شود ولی بسته به شرایط محیطی موجب کاهش اندام های هوایی می شود. رشد گندم زمستانه نسبت به چاودار زمستانه در پاییز زودتر متوقف شده و پس از زمستان نیز دیرتر شروع به رشد می نماید. حذف گندم زمستانه با علف کش یا خاک ورزی است.
توجه: معمولا گندم زمستانه نمی تواند به اندازه چاودار زمستانه سطح رقابت با علف های هرز یا همان حجم کود سبز را فراهم آورد.
بقولات (محصولات لگوم)
محصولات پوششی لگوم می تواند ازت هوا را تثبیت نموده و برای رسیدن به محصول مورد مصرف قرار می گیرد. همچنین لگوم ها از خاک در برابر فرسایش حفاظت نموده و موجب افزایش ماده آلی می گردند. میزان تثبیت نیتروژن بین گونه های مختلف متغیر است. برخی گونه های لگوم دارای ریشه های سطحی مهاجم هستند که می توانند فشردگی خاک سطحی را بشکنند ولی نیاز به بیش از یک سال دوره رشدی دارند. ازت آزاد شده از لگوم ها متغیر بوده و بایستی در زمان تخمین میزان کود مورد نیاز مورد محاسبه قرار گیرند.
سایر لگوم های مورد استفاده عبارتند از: ماشک، شبدر قرمز، شبدر شیرین، سویا و نخود معمولی که می توان جهت اطلاع بیشتر از شرایط و موارد استفاده ی آنها به منابع رجوع نمود.
محصولات پهن برگ غیر لگوم
این محصولات نمی توانند ازت هوا را جذب نمایند ولی مقادیر زیادی ازت خاک را جذب می نمایند. بایستی توجه شود که بذر این محصولات به صورت خودرو، مشکلات بعدی علف هرز را نداشته باشند. محصولات این گروه عبارتند از گندم سیاه (از خانواده علف هفت بند) و تربچه روغنی (از خانواده کلم) که جهت اطلاع بیشتر به منبع رجوع شود.
سیستم خاک ورزی پس از محصولات پوششی
محصولات پوششی پتانسیل فرسایش خاک را با حفظ پوشش خاک بین محصول پوشش از طریق اصلاح ساختمان خاک و در سیستم خاک ورزی حفاظتی از طریق افزایش سطح بقایای پوششی کاهش می دهد.
عوامل مدیریتی در زمان کاهش خاک ورزی پس از محصولات پوشش عبارتند از:
• مقداری رشد مجدد محصولات یک ساله، دوساله و چندساله ممکن است پس از محصول رخ دهد. معمولا به سادگی با استفاده از یک علف کش معمولی پس از محصول کنترل شود. میزان کنترل می تواند تامین کننده حفاظت در برابر باد بهاری باشد.
• اولین عملیات خاک ورزی مالچ گیاهی پس از زمستان گذرانی بایستی حداقل 2 هفته قبل از کاشت برای شروع تجزیه بقایا صورت گیرد.
• اگر بقایای مانده از محصولات پوششی تا بهار خیلی زیاد باشد، امکان دارد آماده سازی بستر بذر مشکل گردد.
• محصولات پوششی که نمی توانند در زمستان بقاء داشته باشند، ممکن است بخصوص در خاک هایی که زه کشی ضعیفی دارند یا برای محصولاتی که در بهار خیلی زود کاشته می شوند، یک گزینه باشند.
• علف کش های عمومی بایستی قبل از خاک ورزی محصولات پوششی زمستان گذران نظیر چاودار بررسی شوند. دقت در زمان و نحوه ی استفاده علف کش ها می تواند به حفظ کافی بقایا در سطح خاک برای ممانعت از خسارت باد به محصولات حساس ضمن اجازه استقرار به بوته ها کمک نماید.

خدابخش گودرزوند چگینی، حسین خسروپور، شهرام فرزادنیا