کشاورزی بدون شخم

زمین هر ساله تقریباً ۲۳ میلیارد تن خاک حاصلخیز از دست می دهد. با این سرعت، تمام خاک حاصلخیز طی ۱۵۰ سال آینده از بین خواهد رفت. مگر اینکه کشاورزان به روش هایی روی آورند که مواد آلی خاک که یکی از اجزای اساسی باروری خاک است را احیا کنند.
بسیاری از اقدامات کشاورزی صنعتی، عامل از بین رفتن حاصلخیزی خاک هستند. از جمله جنگل زدایی، سوزاندن جنگل ها، استفاده بیش از حد از کودهای مصنوعی و سایر مواد شیمیایی سمی. یکی از بزرگترین عوامل تخریب خاک، روش معمول شخم زدن است. خوشبختانه، تعداد کشاورزانی که با استفاده از روش های بدون شخم به حفظ خاک و بهبود ساختار خاک کمک می کنند، روزانه در حال افزایش است. کشاورزی بدون شخم چیز جدیدی نیست. از ۱۰ هزار سال پیش استفاده می شده است. اما با پیشرفت گاوآهن ها و روش های تولید در طی انقلاب کشاورزی اروپا در قرن ۱۸ و اوایل قرن ۱۹، شخم زدن زمین به طور فزاینده ای محبوب شد. کشاورزان این روش را در پیش گرفتند زیرا به آن ها امکان می داد بذر بیشتری بکارند، در حالی که کار کمتری انجام می دهند.

شخم چیست؟

شخم زدن یک روش معمول تهیه بستر بذر بصورت مکانیکی است که با شکستن و بهم زدن ساختار خاک همراه است. شخم زدن مواد آلی را به زیر خاک می برد، در نتیجه سریعتر تجزیه می شوند. علف های هرز را نیز از بین می برد. مزارع شخم زده سریعتر گرم می شوند و در نتیجه کشاورزان می توانند زودتر اقدام به کاشت محصولات خود کنند. شخم شامل برگرداندن ۶ تا ۱۰ سانتی متر خاک، قبل از کاشت محصولات جدید است. این عمل باقیمانده گیاهان کشت قبلی، کود حیوانی و علف های هرز را با خاک ترکیب می کند. همچنین باعث هوادهی و گرم شدن خاک می شود. چیز خوبی به نظر می رسد، درست است؟ متأسفانه، در دراز مدت، عملیات زراعی بیشتر از آن که مفید باشد مضر هستند. عملیات خاکورزی باعث سست شدن و از بین رفتن هر گونه بقایای گیاهی می شود که خاک را پوشانده و آن را لخت می کند. خاک برهنه، به ویژه خاکی که دارای کمبود مواد آلی باشد، در اثر باد و آب دچار فرسایش می شود. خاک بدون شخم ساختار پیچیده ای از ذرات مختلف به هم چسبیده خاک، کانال های ایجاد شده توسط ریشه ها و موجودات زنده خاک است. هنگامی که خاک زیرورو می شود، این ساختار بهم می خورد و توانایی آن برای جذب و نفوذ آب و مواد مغذی کمتر می شود. همچنین شخم و دیسک زدن خاک میکروارگانیسم ها و حشرات مفید خاک را آواره و یا از بین می برند. استفاده طولانی مدت از خاکورزی عمیق می تواند خاک سالم را به محیط رشد بی جان و وابسته به ورودی های شیمیایی برای بهره وری تبدیل کند. اگرچه دلایل زیادی برای شخم زمین وجود دارد، اما مشکلات و هزینه های زیادی را برای کشاورزان به همراه دارد. یکی از مشکلات اصلی شخم زدن، فرسایش احتمالی خاک توسط باد و آب است. زیرورو کردن خاک نه تنها علف های هرز را از بین نمی برد بلکه زندگی میکروارگانیسم های خاک را که بر سلامت خاک تأثیر می گذارد، نیز مختل می کند.

کشاورزی بدون شخم چیست؟

کشاورزی بدون خاکورزی یا خاکورزی صفر یک سیستم کشاورزی است که در آن بذرها مستقیماً در خاکی قرار می گیرند که بقایای محصول قبلی را حفظ کرده است. همچنین از آن به عنوان کشاورزی بدون شخم نیز یاد می شود. تجهیزات مخصوص کاشت بذر شکاف باریکی را در خاک پوشیده شده از بقایای گیاهی ایجاد می کنند. فقط به اندازه ای باز می شود که بذرها در زمین قرار داده شوند و سپس آن ها را با خاک می پوشانند. هدف این است که جابجایی خاک را به حداقل ممکن برسانند تا دانه های علف های هرز به سطح زمین نیایند و برای جوانه زدن تحریک نشوند. عملیات خاکورزی دیگری انجام نمی شود. بقایای حاصل از محصولات قبلی در سطح خاک به صورت مالچ باقی خواهد ماند.

از دیدگاه خاکشناسی، مزایای کشت بدون شخم بسیار بیشتر از مزایای سیستم های مبتنی بر خاک ورزی است. کشاورزی بدون شخم اجازه می دهد ساختار خاک سالم بماند و همچنین با گذاشتن بقایای محصول بر روی سطح خاک از خاک محافظت می کند. ساختار خاک و پوشش خاک باعث افزایش توانایی خاک در جذب و نفوذ آب می شود که به نوبه خود فرسایش و رواناب خاک را کاهش می دهد و از ورود آلودگی ها به منابع آب جلوگیری می کند. کشاورزی بدون شخم تبخیر را کند می کنند، که نه تنها به معنی جذب بهتر آب باران است، بلکه باعث افزایش کارایی آبیاری نیز می شود. در نهایت منجر می شود بازدهی محصول به ویژه در هوای گرم و خشک بالاتر رود. میکروارگانیسم های خاک، قارچ ها و باکتری ها که برای سلامت خاک بسیار مهم هستند، نیز از روش های بدون شخم بهره مند می شوند. وقتی خاک دست نخورده باقی می ماند، ارگانیسم های مفید خاک می توانند جوامع خود را ایجاد کرده و از مواد آلی خاک تغذیه کنند. بیوم سالم خاک برای چرخه مواد مغذی و سرکوب بیماری های گیاهی مهم است. با بهبود مواد آلی خاک، ساختار داخلی خاک نیز بهبود می یابد و ظرفیت خاک برای رشد محصولات غنی از مواد مغذی افزایش می یابد. پس مشخص شد که بکارگیری روش های بدون شخم برای خاک مفید است. اما چه مزایایی برای کشاورز دارد؟ به یاد داشته باشید، شخم زمانی رایج شد که کشاورزان می خواستند بذر بیشتری را در زمان کمتری در زمین بکارند. تراکتورهای بدون شخم مدرن به کشاورزان این امکان را می دهند که بذرها را سریعتر و ارزانتر از کاشت با شخم کشت کنند. شیوه های معمول خاکورزی، کشاورز را مجبور می کند که چندین بار ماشین آلات را از زمین عبور دهد که خود باعث فشردگی خاک می شود. در روش بدون شخم، مرحله زیرورو کردن خاک حذف می شود و بنابراین موجب صرفه جویی در وقت و هزینه کشاورز می شود. طبق تحقیقات انجام شده در آمریکا، این امر باعث کاهش ۵۰ تا ۸۰ درصدی سوخت و ۳۰ تا ۵۰ درصدی نیروی کار می شود. کشاورزی بدون شخم برای حفظ عملکرد بالاتر به مهارت های مختلفی نیاز دارد. ترکیب روش های مختلف کشاورزی، استفاده از تجهیزات، تناوب زراعی، کاشت گیاهان پوششی، کود و سموم دفع آفات برای دستیابی به خصوصیات بهتر خاک است. تناوب زراعی، علف های هرز، آفات و بیماری های خاک را از بین می برد. با چرخش محصولات در یک دوره چند ساله، آفات و بیماری ها به دلیل کاهش عرضه مواد غذایی، کاهش می یابند. از گیاهان پوششی برای کنترل علف های هرز، افزایش مواد مغذی خاک و جذب مواد مغذی متحرک از لایه های پایین با رشد گیاهانی با ریشه های عمیق استفاده می شود.

مزایای کشاورزی بدون شخم

• سلامت خاک

  یکی از بزرگترین مزایای کشاورزی بدون شخم تأثیر آن بر سلامت خاک است که باعث ایجاد خاک های پربارتر و مزارع سودآور می شود. وقتی خاک توسط ماشین آلات زیرورو و جابجا می شود، در معرض هوا قرار می گیرد، مواد آلی از بین می روند و کربن محبوس شده در خاک وارد جو زمین می شود.

• حفظ مواد مغذی و افزایش بازدهی محصول:

  اما کشاورزی بدون شخم به حفظ مواد آلی، مواد مغذی و آب در خاک کمک می کند و در نتیجه برای تولید محصولات پربارتر و بازدهی محصول بالاتر ساختار خاک سالم می ماند. با چنین فصل های غیرقابل پیش بینی و سابقه خشکسالی در کشورمان، کاهش سطح خاکورزی می تواند بسیار سودمند باشد.

• جلوگیری از فرسایش خاک:

  بقایای محصول بر روی سطح خاک از خاک در برابر فرسایش آب و باد محافظت می کند و خطر آب گرفتگی و از بین رفتن سطح مواد مغذی را کاهش می دهد. بسیاری از مزایا، مانند ساختار بهتر خاک و ظرفیت نگهداری آب و افزایش فعالیت میکروبی، بدلیل افزایش مقدار ماده آلی خاک است. هنگامی که خاک آشفته نشود، منافذ و ذرات تشکیل شده توسط فرآیندهای بیولوژیکی نیز پایدار می مانند.

• کاهش بذر علف های هرز:

  مقدار علف های هرز و نوع آن ها می تواند متفاوت از خاکورزی معمولی باشد. در سیستم های بدون شخم بذر علف های هرز در نزدیکی سطح خاک باقی می مانند و براحتی در دسترس شکارچیان قرار می گیرند. بدون شخم به عمق خاک نمی روند و شرایط جوانه زنی برای آن ها محیا نمی شود. در نتیجه با گذشت زمان، بانک بذر علف های هرز کاهش می یابد.

• صرفه جویی در هزینه ها:

  به دلیل استفاده کمتر از ماشین آلات کشاورزی مصرف سوخت به طور چشمگیری کاهش پیدا می کند. صرفه جویی در هزینه های کار، سوخت، آبیاری، ماشین آلات، زمان و بهبود سلامت خاک منجر به مزایای اقتصادی بیشتری می شود.

• افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک:

  کشاورزی بدون شخم مزایای اقتصادی قابل توجهی فراتر از کاهش مصرف سوخت دارد. مزارع مدیریت شده با استفاده از این روش برای چندین سال به طور کلی دارای ظرفیت نگهداری آب بیشتری نسبت به مزارع با کشت متعارف هستند. این امر به ویژه در مناطق مستعد خشکسالی که کمبود آب یکی از نگرانی های اصلی است، بسیار با ارزش است. همچنین باعث کاهش فرسایش خاک، افزایش فعالیت بیولوژیکی خاک و افزایش مواد آلی خاک می شود. این مزایا می تواند به مرور زمان دستاوردهای اقتصادی بیشتری برای کشاورزان به همراه داشته باشد.

• افزایش رطوبت و کاهش تبخیر از سطح خاک:

  بیشترین فایده کشاورزی بدون شخم این است که بقایای محصول دست نخورده باقی می ماند. بقایای محصول سال های گذشته در سطح مزرعه قرار دارد. بنابراین باعث خنک شدن و افزایش رطوبت خاک و کاهش تبخیر می شود. باقیمانده محصول از خاک در برابر اثرات مخرب قطرات باران و باد محافظت می کند و همچنین به عنوان منبع کربن، منبع انرژی ضروری برای موجودات زنده خاک عمل می کند.

• جلوگیری از فشردگی و سخت شدن خاک:

  ماشین های کاشت بدون شخم فقط چند عبور انجام می دهند که از فشردگی خاک و سخت شدن سطح خاک جلوگیری می کند. این امر باعث می شود بذرها بهتر جوانه زده و ریشه ها به عمق بیشتری نفوذ کنند و مزاحمت بسیار کمی برای خاک و موجودات آن ایجاد شود.

• افزایش کیفیت خاک:

  کشاورزی بدون شخم کیفیت خاک (عملکرد خاک)، مقدار کربن و مواد آلی را بهبود می بخشد. با حفظ محیط طبیعی، مزارع بدون شخم غالباً دارای حشرات مفید و کرم های خاکی بیشتر و تعادل بهتر جامعه میکروبی هستند که حتی می تواند در برابر شیوع بیماری مقاومت کند. این موجودات محتوای آلی خاک را افزایش داده و ساختار آن را می سازند. در چنین محیطی، گیاهان ریشه های عمیقی ایجاد می کنند که کمک می کند تا از خشکسالی زنده بمانند.

کشاورزی مرسوم در مقابل کشاورزی بدون شخم

یکی از تصورات غلط رایج در مورد کشاورزی بدون شخم این است فقط زمانی می توان از این روش استفاده کرد که محصولات مهندسی ژنتیکی (GMO) کشت می شوند و نیاز به استفاده از علف کش ها دارند. برای از بین بردن این سردرگمی، مهم است که بدانید دو نوع کشاورزی بدون شخم وجود دارد: معمولی یا مرسوم و ارگانیک. در کشاورزی بدون شخم مرسوم، کشاورزان از علف کش ها برای مدیریت علف های هرز، قبل و بعد از کاشت بذر استفاده می کنند. میزان علفکش های استفاده شده در این روش حتی بیشتر از مقدار استفاده شده در کشاورزی مبتنی بر خاکورزی است که تهدیدی برای محیط زیست و سلامت انسان است. ولی در کشاورزی ارگانیک از روش های مختلفی برای افزایش بازدهی محصول و مدیریت علف های هرز بدون استفاده از علف کش های شیمیایی استفاده می شود. از جمله این روش ها کاشت گیاهان پوششی، تناوب زراعی و … است که کشاورزان می توانند با استفاده از آن ها علف های هرز را از بین ببرند. هر چند کشاورزی ارگانیک به خودی خود یک راه حل کامل برای رفع بحران خاک جهان نیست. اما یکی از اقدامات مهمی است که کشاورزان را به سمت الگوی صحیح کشت هدایت می کند و خطری برای سلامتی انسان و محیط زیست ندارد.

چگونه کشاورزی بدون شخم به کاهش گرمایش زمین کمک می کند؟

تا همین اواخر، مشکل “چگونه مشکل گرمایش جهانی را حل کنیم؟” منحصراً بر لزوم کاهش انتشار گازهای گلخانه ای متمرکز بود. خوشبختانه، دانشمندان اقلیم اکنون تشخیص داده اند که خاک سالم نقش اساسی در کاهش آزاد شدن کربن از خاک دارد. داستان از این قرار است که خاک به طور طبیعی کربن را ذخیره می کند. وقتی خاک شخم زده می شود، خروج کربن به شکل مواد آلی مانند ریشه گیاهان و میکروارگانیسم ها به سطح خاک افزایش می یابد. این عمل به طور موقت مواد مغذی را برای محصولات فراهم می کند. اما با توجه به اینکه کربن خاک در معرض اکسیژن جو قرار می گیرد، به دی اکسید کربن تبدیل می شود و در انتشار گازهای گلخانه ای کره زمین موثر است.

کشاورزی بدون شخم جابجایی خاک را کاهش می دهد که به حفظ کربن در خاک کمک می کند. همچنین با تنوع زیستی خاک، نیاز به کودهای شیمیایی را که گازهای گلخانه ای ساطع می کنند، کاهش می دهد. مطالعات نشان داده است كه کشاورزی بدون شخم، كاشت گیاهان پوششی و روش های کشت ارگانیك، به افزایش كربن آلی خاك پس از دو سال تا ۹ درصد و پس از شش سال تا ۲۱ درصد كمك می كند. روش های بدون شخم، اگر با سایر روش های احیاکننده، مانند کشت گیاهان پوششی، جنگل – زراعی و تناوب زراعی ترکیب شود، می تواند به احیای خاک مزارع کمک کند.