بخشی از مقاله
چکیده:
پژوهش حاضر به عنوان بخشی از برنامه مدیریت جامع حاصلخیزی خاک درایران با استفاده از روش سرویس بینالمللی برای تحقیقات ملی کشاورزی صورت گرفت. نتایج نشان داد در زمینه ارزیابی مستقیم حاصلخیزی خاک تحقیقات زیادی در ایران صورت گرفته است. در بین روش های غیر مستقیم، آزمون خاک بیشترین حجم تحقیقات را به خود اختصاص داده است.
نتایج پایش نشان داد حاصلخیزی خاک های ایران با توجه به میزان ماده آلی کم، در بخش عمده ای از اراضی در محدوده مناسب نمی باشد. در سایر روش های ارزیابی حاصلخیزی خاک تحقیقات محدودی انجام شده است. تعیین ملاک مناسب برای شناخت وضعیت و بررسی دینامیک کربن آلی خاک، تکمیل بانکهای اطلاعاتی بلند حاصلخیزی خاک، پایش وضعیت حاصلخیزی خاک در زمان و مکان و بررسی تاثیر اقلیم، عوامل خاکی، منابع ترکیبات آلی و مدیریت زراعی بر دینامیک و ترسیب کربن در خاکبه عنوان اولویتهای تحقیقاتی سال های آتی معرفی شدند.
مقدمه:
خاک یکی از عوامل توسعه کشاورزی میباشد که با شناسایی خصوصیات و نحوه بهرهبرداری از آن امکان پیشرفت کشاورزی و افزایش عملکرد فراهم خواهد شد. پایداری کشاورزی به خاک های بارده وابسته است و خاک های بارده باید حاصلخیز باشند. بنابراین حاصلخیزی خاک عامل کلیدی در کشاورزی و تولید غذا است. حاصلخیزی خاک را توان کیفی خاک برای تامین عناصر غذایی به مقدار کافی و در توازن مطلوب برای رشد گیاهان یا محصولاتی معین تعریف نمودهاند
کاهش حاصلخیزی خاک به معنی افت حاصلخیزی شیمیایی خاک است. بنابراین کاهش حاصلخیزی خاک شامل تخلیه عناصر غذایی یا افت سطح عناصر غذایی - برداشت بیشتر عناصر غذایی در مقایسه با اضافه کردن آنها - ، تخلیه شدید1عناصر غذایی - برداشت شدید عناصر غذایی بدون هیچگونه اضافه کردن - ، اسیدی شدن - کاهش pH و یا اضافه شدن آلومینیوم تبادلی - ، از دست دادن ماده آلی و افزایش عناصر سمی - مانند آلومینیوم یا منگنز - است
کاهش حاصلخیزی خاک سبب کاهش کیفیت خاک و دلیل عمده کم شدن باردهی بسیاری از خاک هاست. این پدیده همانند فرسایش مورد توجه قرار نگرفته است و احتمالا به این دلیل است که این افت قابل رویت نبوده و جلب توجه کننده نیست. ارزیابی حاصلخیزی خاک بسیار مشکل است زیرا اغلب ویژگی های خاک یا به کندی تغییر می کنند یا طی فصول مختلف تغییرات شدیدی دارند. در هر دو حالت ارزیابی حاصلخیزی خاک نیازمند تحقیقات دراز مدت است. عوامل دیگری مانند تغییرات مکانی و زمانی و روش های تجزیه خاک ارزیابی حاصلخیزی خاک را پیچیده می نمایند.
بدین علت در دستیابی به کشاورزی پایدار از طریق مدیریت جامع حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه گام اول شناسائی وضعیت حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه است. در زمینه ارزیابی حاصلخیزی خاک در ایران کارهای پراکنده ای انجام شده است و پژوهش حاضر به عنوان بخشی از برنامه مدیریت جامع حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه در ایران و با هدف تعیین برنامه تحقیقاتی منسجم شناخت و پایش وضعیت حاصلخیزی خاکها و وضعیت تغذیه ای محصولات زراعی به مرحله اجرا درآمد.
مواد و روش ها:
برای رسیدن به اهداف این پروژه، از روش سیستماتیک ارائه شده توسط سرویس بینالمللی برای تحقیقات ملی کشاورزی - ISNAR - 2 مشتمل بر پنج گام - الف - بررسی و معرفی وضعیت موجود، - ب - بررسی و تحلیل مسائل و محدودیت ها، - ج - بررسی نتایج تحقیقات گذشته و جاری در داخل و خارج از کشور، - ه - تعیین اولویت های لازم برای جبران نارسائی ها - و - ارایه راهکارهای لازم برای نیل به اجرای اولویت ها با روش مشارکتی - مشارکت مجریان پروژه - استفاده گردید
در گام اول به تعریف ارزیابی حاصلخیزی خاک پرداخته و ملاکهای مستقیم و غیر مستقیم ارزیابی حاصلخیزی خاک را مورد بررسی قراردادیم. در گام دوم به بررسی و تحلیل مسائل، محدودیت ها، مشکلات و تنگناها پرداخته شد. در گام سوم به جمع بندی نتایج و دستاوردهای مطالعات گذشته در زمینه ارزیابی حاصلخیزی خاک و روش های مورد استفاده در ایران و جهان اختصاص یافت. پیش بینی اهداف و اولویت های تحقیقاتی در گام چهارم انجام گرفت و در نهایت راهکارهای علمی و عملی برای بهبود وضعیت ارزیابی حاصلخیزی خاک و رفع مشکلات موجود ارایه گردید.
مبانی وتعاریف:
ارزیابی حاصلخیزی خاک فرآیند تخمین مقدار عناصر غذایی بومی و باقی مانده است که می تواند برای گیاهان زراعی در یک خاک مشخص قابل استفاده باشد و همچنین تخمین مقدار کود مورد نیاز برای تولید سودده محصول است. بدست آوردن توصیه های کودی این اطمینان را حاصل می کند که نوع کود و میزان مناسب کود استفاده می شود، تلفات کود کنترل می شود و آلودگی خاک و آب که از مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی حاصل می شود به حداقل می رسد
شناخت و ارزیابی وضعیت حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه ابتدا نیازمند تعریف ملاک های تشخیص، سپس اندازه گیری ویژگی ها و تطبیق با ملاکها و نهایتا تعیین وضعیت حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه و نحوه بیان آنها است. اصولا ملاک های تشخیص حاصلخیزی خاک به دو شیوه مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می گردد. در روش مستقیم تشخیص نیاز غذایی گیاهان بر اساس انجام آزمایشات کودی در انجام می شود که روشی مکان ویژه بوده تا حدودی تکرار پذیر می باشد
روش های غیر مستقیم برای ارزیابی حاصلخیزی خاک شامل اطلاعات کشاورزان و متخصصین کشاورزی، آزمون خاک، بررسی تغییرات ویژگی های شیمیایی خاک با گذشت زمان یا در مکان های مختلف، تهیه نقشه های حاصلخیزی خاک، تعادل عناصر غذایی و بودجه بندی - جدول - 1، مشاهده علایم کمبود عناصر غذایی، وضعیت عناصر غذایی در گیاه lی باشند. بعضی از این روش ها به سادگی انجام می شوند، اما بعضی از آنها نیاز به زمان طولانی تری دارند و هزینه زیادی را می طلبند. هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند. روش مورد استفاده بستگی به برنامه تحقیقاتی، بودجه و اهداف مطالعه دارد
جدول -1 روش های غیر مستقیم ارزیابی حاصلخیزی خاک، مزایا و معایب هر کدام - Hartemink, 2006 -
کشاورزان اطلاعات تخصصی در مورد خاک خود دارند که اغلب تجربی است و بر اساس ارزیابی داده ها بدست نیامده است. نمونه دیگری از این اطلاعات مربوط به متخصصان علوم خاک است که تخمین هایی از وضعیت حاصلخیزی خاک دارند. همانند اطلاعات کشاورزان، این دسته اطلاعات مفیدند اما کمی نیستند
آزمون خاک یکی از ساده ترین و رایج ترین راههای ارزیابی حاصلخیزی خاک است. هدف از انجام آزمون خاک تعیین دقیق وضعیت عناصر غذایی قابل استفاده در خاک و مشخص کردن شدت کمبود یا سمیت عناصر غذایی برای گیاهان مختلف است. تحقیقات دهه های اخیر نشان داده است که آزمون خاک ابزار مناسبی برای تشخیص ناهنجاری های تعذیه ای مزارع است
دو روش مختلف برای بررسی تغییرات انجام شده در ویژگی های شیمیایی خاک مورد استفاده قرار گرفته است. اول بررسی تغییرات - دینامیک خاک - طی زمان در یک مکان که به نمونه برداری با توالی زمانی4 یا داده های نوع یک5 مشهور است. داده های نوع یک نشان دهنده تغییرات شیمیایی خاک تحت استفاده خاص در طول زمان است. معمولا سطح اولیه به عنوان سطح مبنا برای بررسی جهت تغییرات مورد استفاده قرار می گیرد
در روش دوم خاک های مجاور با سیستم کشت متفاوت در یک زمان، نمونه برداری شده و مورد مقایسه قرار می گیرند. این روش به نمونه برداری توالی بیولوژیک6 ، داده های نوع دو7 ، نمونه برداری از مکان های جفتی8، مشهور است. فرض اساسی این است که خاک هایی که تحت کشت هستند و آنهایی که تحت کشت نیستند، متعلق به یک سری هستند و تفاوت در ویژگی های خاک مربوط به نحوه استفاده از خاک است. معلوم است که این فرض همیشه درست نیست همچنین تغییرات مکانی ممکن است با تغییرات زمانی توام شده باشد. در هر حال وقتی این موضوع با دقت بررسی شود نمونه های توالی بیولوژیک خاک می توانند اطلاعات مفیدی را فراهم آورند و این روش نمونه برداری در بسیاری مطالعات مورد استفاده قرار گرفته است . - Hartemink, 2006 - نقشه حاصلخیزی خاک وضعیت ذخیره خاک از نظر عناصر غذایی و به عبارتی توان خاک در برآورد نمودن نیازهای رویشی گیاه را مشخص می سازد.
