تقریباً از هزاران سال قبل، روش شخم یکی از روش های اصلی آماده سازی خاک بوده است. خرد کردن کلوخه ها باعث می شود تا خاک به ساختار اولیه خود برگردد و بستر برای کاشت بذر آماده شود. با این حال، این روش چگونه باید انجام شود؟ چه زمانی باید انجام شود؟ مزایا و معایب شخم زدن چیست؟ شخم زدن چطور می تواند روی خاک و محیط اطراف تأثیر بگذارد؟
در این مقاله در ابتدا در مورد شخم و اهداف آن توضیح می دهیم و در ادامه به مزایا و معایب شخم زدن زمین می پردازیم. زمان مناسب برای شخم زدن، معمولاً در پایان مراحل برداشت است. هدف این روش در واقع از بین بردن علف های هرز و بیشتر از همه بقایای محصول قبلی است که آن ها را به عمق پایین تری از خاک منتقل می کند. بنابراین آن ها نمی توانند روی رشد گیاهان تأثیر بگذارند. به این ترتیب می توان خاک را نرم و به تدریج آن را برای محصول بعدی آماده کرد.
ابزاری که این عملیات را انجام می دهد، گاوآهن می گویند که توسط تراکتور کشیده می شوند و خاک را زیر و رو می کنند.
معمولاً شخم می تواند بسته به نوع محصول و نوع خاک اعماق مختلفی داشته باشد که در این جا به این گزینه ها میپردازیم
انواع عمق شخم زدن
• سطحی، از ۱۰ تا ۲۰ سانتی متر
• متوسط ، از ۲۰ تا ۴۰ سانتی متر
• عمیق، از ۴۰ تا ۶۰ سانتی متر
شخم را می توان در دوره های مختلف در طول سال انجام داد. حتی اگر بهترین نتایج در اواسط فصول حاصل شود. در حقیقت با شخم پاییزه، بقایای محصولات، کودهای آلی با افزایش بارندگی و پایین آمدن درجه دما در خاک دفن می شوند. شخم عمدتا قبل از بذرکاری انجام می شود.
اهداف اصلی شخم
• سست شدن خاک و خرد کردن کلوخه ها و یکدست کردن سطح خاک برای کاشت بذر و رشد بهتر آن
• از بین بردن بقایای مخصول قبل و زیر خاک کردن علف های هرز که می تواند بازده رشد محصول را کاهش دهد.
• از بین بردن حشرات و آفات و بیماری ها با قرار گرفتن در معرض نور خورشید
• از بین بردن لوله های مویین و جلوگیری از تبخیر آب از اعماق خاک
• جلوگیری از سله بستن و سفت شدن خاک
انواع شخم
معمولاً شخم زدن بعد از برداشت محصول انجام می شود و با زیر خاک کردن بقایای محصول عمل تجزیه سریعتر انجام می شود. شخم به چند طریق انجام می شود که عبارتند از:
- شخم اولیه:
این شخم در گیاهان یکساله با ماشین آلات کشاورزی از جمله گاوآهن اعمال می شود و باعث جابجا شدن و زیر و رو شدن خاک می شود. - شخم ثانویه:
جهت تهیه بستر و برای مسطح کردن و هموار کردن سطح خاک از این شخم استفاده می کنند. اگر این شخم بعد از رشد علف های هرز انجام شود، باعث کنترل بهتر علف های هرز می شود. - شخم بین محصولات:
از این شخم برای از بین بردن علف های هرز بین ردیف های کاشت محصولات استفاده می شود. از جهت دیگر باعث بهبود بافت خاک و کاهش تبخیر رطوبت در لایه های عمیق تر خاک توسط علف های هرز می شود.
مزایای شخم زدن زمین
دلایل مختلفی وجود دارد که هنوز هم شخم زدن یک روش بسیار مهم برای تهیه بستر بذر محسوب می شود. در اینجا ما مزایای شخم زدن زمین را که می تواند در اثر این فرآیند به وجود آورد تجزیه و تحلیل خواهیم کرد.
• ساختار ایده آل خاک بازیابی می شود. شخم زدن کلوخه ها را خرد می کند و سطح را به یک خاک نرم و یکدست که به جوانه زنی و رشد گیاه جدید کمک می کند، تبدیل می کند. در واقع گیاه قادر خواهد بود فضای مناسب را برای گسترش ریشه های خود پیدا کند.
• با شخم زدن کنترل دقیق علف های هرز ممکن می شود. زیرورو کردن خاک به معنی از بین بردن علف های هرز و کاهش فعالیت آفات گیاهی است که از رشد محصول جلوگیری می کنند. علف های هرز و حشرات می توانند بسیار مشکل آفرین باشند و مانع رشد گیاهان یا حتی مانع آن شوند. زیر و رو کردن خاک دو بار در سال دفاع خوبی در برابر علف های هرز و سایر حشرات از حمله و آسیب رساندن به گیاهان است.
• شخم می تواند باعث پودر شدن خاک و دفن تقریباً کامل بذرها و باقی مانده علف های هرز شود. به عنوان یک روش کنترل علف های هرز عمل می کند و ممکن است مشکلات حشرات و عوامل بیماری زا را کاهش دهد.
• همچنین عملیات خاکورزی ثانویه، مانند دیسک زدن، امکان ترکیب یکنواخت کودها و سموم دفع آفات و صاف کردن سطح خاک را فراهم می کند.
• خاک ورزی با گاوآهن می تواند بستر بذر بهتری برای استقرار بذرها مهیا کند و باعث می شود خاک سریعتر گرم شود.
• از دیگر مزایای شخم زدن زمین هوادهی به خاک است. شخم زدن باعث هوادهی به خاک می شود و فشردگی خاک که در اثر عبور و مرور ماشین آلات ایجاد شده است را از بین می برد. خاک هوادهی شده به آب، اکسیژن و سایر مواد مغذی اجازه می دهد تا به راحتی و به طور مؤثر به ریشه گیاه برسد. زیرا خاک سبک و هوا برای رشد و نمو گیاهان، حیاتی است. بعلاوه، بقایای محصولات قبلی که توسط گاوآهن به عمق خاک منتقل شده اند، به منبع تغذیه گیاه جدید تبدیل می شوند.
معایب شخم زدن زمین
با نوآوری در فناوری، بیشتر اوقات شخم زدن به موضوعی برای بحث در مورد کشاورزان و مزارع تبدیل شده است. در حقیقت این تکنیک معایبی نیز به همراه دارد که در رابطه با پایداری محیط زیست در جهت مخالف حرکت می کنند. در زیر برخی از معایب شخم زدن زمین آورده شده است:
• خاکورزی می تواند شرایط فیزیکی خاک را برای مدت زمان ۱-۲ ماه بهبود بخشد.
• شخم و زیرورو کردن خاک، چرخه زندگی میکروارگانیسم های موجود در خاک را تحت تاثیر قرار می دهد. در سطح میکروارگانیسم های هوازی حضور بیشتری دارند که برای زنده ماندن به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارند. با عمیق رفتن، باکتری ها و قارچ های بی هوازی را پیدا می کنیم که در صورت تماس با هوا زندگی آن ها مختل می شود. بنابراین واضح است که برگرداندن خاک به معنای تأثیر بر تعادل میکروارگانیسم هاست. با گذشت زمان، این خسارات زیادی را ایجاد می کند، در نتیجه منجر به از بین رفتن باروری مزرعه می شود.
• ایجاد یک لایه سخت از دیگر معایب شخم زدن زمین محسوب می شود. وزن زیاد گاوآهن باعث فشرده شدن خاک و ایجاد لایه ای می شود که با گذشت زمان، عمیق تر و عمیق تر می شود. این لایه هم به هوا و هم به آب اجازه عبور نمی دهد و رشد ریشه های گیاهان جدید را دشوارتر می کند و باعث کاهش تدریجی حاصلخیزی خاک می شود.
• افزایش تعداد عبور و مرور ماشین آلات خاکورزی، باعث ایجاد کلوخه های بزرگ روی سطح زمین می شود. به همین دلیل انجام تکنیک های دیگر جهت آماده سازی بهینه خاک ضروری خواهد بود. شخم زدن کلوخه ها را خرد کرده و خاک را آماده کاشت محصول می کنند. این روش به معنای کند شدن همه عملیات کشاورزی است و در نتیجه افزایش هزینه ها را به دنبال دارد.
• مصرف انرژی و انرژی بیشتر. شخم و آماده سازی زمین هزینه های سوخت بالایی دارد که باعث می شود تأثیرات زیست محیطی بیشتر شوند. علاوه بر این، ماشین آلات کشاورزی از جمله گاوآهن به مقدار زیادی نیروی کشش و در نتیجه تراکتورهای خاص نیاز دارد که ممکن است هزینه های بسیار بالایی را شامل شود.
• با شخم پاییزه، در بهار زمان بیشتری برای انجام عملیات اضافی خاکورزی در دسترس است. با این حال، در شیب های تندتر، پتانسیل فرسایش خاک توسط آب در طول زمستان و بهار بسیار زیاد می شود. زیرا بقایای گیاهی برای محافظت از خاک در دسترس نیست. به همین ترتیب، در آب و هوای خشک تر، پتانسیل فرسایش خاک توسط باد بدون پوشش پسماند، بیشتر است.
• شخم بهاری احتمال فرسایش بادی و آبی را در طول زمستان کاهش می دهد، اما نیروی کار و زمان مورد نیاز زیادی لازم است.
• تلفات بیش از حد رطوبت خاک، به ویژه در سال های خشک، از دیگر معایب شخم زدن است که در صورت عدم بارندگی خسارات زیادی را وارد می کند.
• خاك ورزي با گاوآهن بسیار پرهزينه است و نیاز به نیروی کار، سوخت و ماشین آلات زیادی دارد.
• عملیات شخم زدن می تواند کاشت بذرهایی مانند ذرت و سویا را به تأخیر بیندازد.
• می تواند منجر به فشردگی خاک شود و باعث فرسایش بیشتر خاک شود. همچنین از جمع شدن مواد آلی در خاک جلوگیری می کند.
• یک مشکل رایج در شخم زدن ایجاد یک لایه فشرده زیر عمق شخم است. عمق شخم زدن باید بین سال ها متفاوت باشد.
• بارندگی شدید پس از کاشت نیز می تواند مشکلاتی ایجاد کند، بارندگی شدید و وزش باد می تواند در برخی مناطق خطر بالایی از فرسایش ایجاد کند. کشت فشرده همراه با شخم، تعداد کرم های خاکی را نیز کاهش می دهد.
خاکورزی مکرر و تأثیر آن بر کیفیت خاک
برای کشاورزان، خاک ورزی راهی برای حل مشکلات بود. از خاک برای تهیه بستر بذر، سرکوب علف های هرز، هوادهی خاک، برگرداندن محصولات پوششی و علوفه به خاک، دفن بقایای گیاهان، تسطیح خاک، ترکیب کود در منطقه ریشه و فعال سازی سموم دفع آفات استفاده می شود.
با این حال، خاک ورزی در تمام مدت به افزایش تولید کمک کرده است. ولی از آنجا که خاک ورزی خاک را خرد می کند و ساختار خاک را مختل می کند، رواناب سطحی و فرسایش خاک را تسریع می کند. خاکورزی همچنین بقایای محصول را کاهش می دهد که به تقویت فشار قطرات باران به سطح خاک کمک می کند.
بدون بقایای محصول، ذرات خاک به راحتی جدا، منتقل یا پاشیده می شوند. این فرآیند تنها آغاز مشکل است. ذرات پاشیده شده منافذ خاک را مسدود کرده و به طور موثری سطح خاک را آب بندی می کنند و منجر به نفوذ ضعیف آب به عمق خاک می شود. مقدار خاک از دست رفته از زمین های کشاورزی هر ساله ارتباط مستقیمی با ساختار خاک، سطح باقی مانده محصول در سطح خاک و شدت عملکرد خاکورزی دارد. به طور کلی، خاکورزی مکرر می تواند تأثیرات منفی زیادی را بر کیفیت خاک داشته باشد.
علاوه بر این ها، ارگانیسم های خاک تحت تأثیر قرار می گیرند و با بهم خوردن ساختار خاک، فعالیت میکروبی ضعیف یا متوقف می شود. منافذ خاک بسته می شوند و محدودیت های شدیدی در نفوذ آب و افزایش رواناب ایجاد می کنند. با گذشت زمان، به دلیل کاهش مواد آلی و از بین رفتن مواد مغذی و همچنین صدمه ای که به خصوصیات فیزیکی خاک وارد می شود، در معرض خطر از بین رفتن باروری خاک می شود.
تولیدکنندگانی که به این مرحله می رسند ممکن است فرسایش و تخریب خاک سطحی را تجربه کنند. جایی که تقریباً تمام مواد آلی در آن واقع می شود. حذف خاک سطحی توسط فرسایش، منجر به از بین رفتن سطح حاصلخیزی خاک می شود. تقریباً نیمی از فسفر موجود در گیاه و تقریباً کل پتاسیم موجود در گیاه در سطح خاک متمرکز شده است.
در حالی که تولیدکنندگان می توانند مواد مغذی مورد نیاز محصول را برای جبران از دست دادن باروری ذاتی تأمین کنند، اما تنها در صورت وجود لایه خاک عمقی مطلوب، می توان با افزودن ورودی ها، بازده خاک های فرسایش یافته را بازیابی کرد. در مواردی که عمق خاک نامطلوب باشد (عمق ریشه محدود، شن و ماسه درشت یا تراکم زیاد خاک)، توانایی بازیابی کمی وجود دارد و یا هیچ توانایی وجود ندارد و تأثیر بر کیفیت و بهره وری خاک غیرقابل جبران است.
خاکورزی مکرر همچنین می تواند به کاهش کیفیت کلی آب سطحی کمک کند. رسوب حاصل از فرسایش خاک یکی از آلاینده های اصلی کیفیت آب است. رسوبات همچنین نیتروژن و فسفر را از مزارع به دریاچه ها و نهرها منتقل می کند و منجر به “اوتروفیکاسیون” می شود که یک مشکل جدی کیفیت آب سطحی است.
نتیجه گیری
شخم هنوز هم یکی از پر کاربردترین روش های آماده سازی زمین برای کشاورزی محسوب می شود که دو حالت دارد: در یک طرف شاهد کنترل بهتر علف های هرز و ترمیم کامل ساختار ایده آل خاک هستیم و آن را برای محصول بعدی آماده می کند. در طرف دیگر، باعث افزایش استفاده از ماشین آلات و هزینه های سوخت و همچنین ایجاد عدم تعادل در تنوع زیستی زمین و از بین رفتن ساختمان خاک می شود.
