نقش ماده آلی در اصلاح خاک
به علت رشد روزافزون جمعیت، تأمین غذا و انرژی از مسائل حیاتی جوامع بشری دوران حاضر محسوب میشود. این در حالی است که ظرفیت محیط زیست برای افزایش سطح زیرکشت گیاه رو به کاهش است و یکی از مهمترین دلایل آن وجود انواع تنشهای محیطی میباشد. تنشهای محیطی همیشه عامل کاهش کیفیت و کمیت محصولات زراعی بودهاند. گیاهان در طول حیات خود ممکن است با تنشهای مختلف ازجمله خشکی، شوری، دمای نامناسب، مواد شیمیایی، آفات و غیره مواجه شوند که هریک به نوبه خود اثرات مرفولوژیک و فیزیولوژیک متفاوت و متعددی بر گیاه میگذارند.
یک روش برای افزایش عملکرد محصولات در واحد سطح اراضی، کاربرد کودهای شیمیایی است، اما درطی سالیان اخیر کاربرد بیش از حد کودهای شیمیایی در کشاورزی از جمله کودهای نیتروژنی، علاوه بر ایجاد مشکلات زیستمحیطی، سلامت محصولات غذایی و بهتبع آن سلامت انسانها را به خطر انداخته است. به نظر میرسد با استفاده از نهادههای طبیعی، ضمن افزایش عملکرد محصولات زراعی، پایداری تولید و سلامت محیطزیست بتوان کیفیت محصولات را نیز بهبود بخشید. بنابراین کشاورزی پایدار بر پایه مصرف کودهای آلی و بیولوژیک با هدف حذف یا تقلیل چشمگیر در مصرف نهادههای شیمیایی، یک راهحل مطلوب برای غلبه بر مشکلات زیست محیطی به شمار میآید. علاوه بر این، در کشاورزی پایدار با رعایت اصول اکولوژیک، میتواند ضمن ایجاد توازن در محیط زیست، کارایی استفاده از منابع را افزایش داده و زمینه بهرهوری طولانی مدتتری را نیز برای انسان فراهم سازد.
از آن جایی که ایران در منطقه خشک و نیمهخشک واقع شده است. بررسیها نشان میدهد در بیش از ۶۰ درصد از اراضی زیر کشت کشور، میزان کربن آلی کمتر از یک درصد است. با توجه به نقش مواد آلی در بهبود خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، مقدار بهینه کربن آلی در خاک، حداقل بین ۲ تا ۳ درصد برآورد میگردد، این در حالی است که با مصرف روز افزون کودهای شیمیایی، سیستمهای کشت متراکم، عدم برگشت بقایای گیاهی به خاک و سوزاندن آنها، سالیانه از مقدار ماده آلی خاک به میزان قابلتوجهی کاسته شده و درنتیجه باعث کاهش قدرت باروری و حاصلخیزی خاک گردیده است.
مواد آلی خاک می تواند منشأ گیاهی ، حیوانی یا میکروبی داشته باشد. زمانی که این مواد به گونهای تجزیه شوند که نتوان شکل قبل آنها را شناسایی کرد، میتوان نام ماده آلی را به آنها نسبت داد که ممکن است نسبتاً تازه یا بسیار تجزیه و دگرگون شده باشند. هنگامی که ماده آلی به مواد پایدارتر و مقاومتری در برابر فرسایش تبدیل شد، به آن هوموس(Humus) میگویند.
مطالعات بلند مدت نشان میدهند که استفاده مداوم از کودهای شیمیایی عملکرد گیاهان زراعی را کاهش میدهند. با توجه به اهمیت کاهش استفاده از کودهای شیمیایی و نیز بهبود کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی و اصلاح خاکهای تحت کشت، استفاده از مواد آلی از اهمیت ویژهای برخوردار است. از اثرات مفید مواد آلی در رابطه با خاک و رشد گیاه میتوان به بهبود ساختار فیزیکی خاک، محرک ریشه زایی، حفظ رطوبت محیط کشت، کمک به رشد میکروارگانیسم ها در محیط رشد، آزاد سازی عناصر از فاز جامد بستر رشد، تنظیم pH بستر، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی، کاهش تراکم و پوسته پوسته شدن سطح، افزایش فعالیت فتوسنتزی گیاه، بهبود جذب عناصر توسط گیاهان اشاره کرد. با این کار، کرمهای خاکی و باکتریها، سادهتر میتوانند مواد مغذی داخل خاک را تجزیه کنند. راههای مختلفی برای افزایش ناگهانی مقدار ماده آلی وجود دارد. که از آن جمله میتوان به ترکیب کردن کمپوست، گیاهان، پسماند، فضولات جانوری و همچنین اضافه کردن کود تازه (کود سبز) را نام برد.
نقش ماده آلی در اصلاح خاک
گیاهان برای رشد خود به ۱۸ عنصر شیمیایی(عناصر ماکرو و میکرو) نیاز دارند که برخی از مهمترین آنها عبارتند از: کربن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، آهن، روی، مس و کلر. گیاهان کربن را از دیاکسیدکربن و اکسیژن را از هوا دریافت و سایر عناصر را از خاک دریافت میکنند که دسترسی به این مواد به طور مستقیم یا غیر مستقیم از طریق ماده آلی خاک تامین میشود.
بخش زنده ماده آلی شامل تنوع عظیمی از میکروارگانیسمها اعم از باکتری، ویروس، جلبک و جانواران تکسلولی هستند. حتی ریشه درختان و حشرات به همراه حیوانات خاکی همچون موش کور، بخش زنده مواد آلی در خاک را تشکیل میدهند که در حدود ۱۵ درصد از کل این ماده در خاک را شامل میشوند. میکروارگانیسمها، کرمهای خاکی و حشرات از پسماندها و کودهای خاک برای تامین انرژی و مواد مغذی تغذیه میکنند. در چنین فرآیندی، ماده آلی با خاک معدنی مخلوط میشود. علاوه بر این، چنین موجوداتی، مواد مغذی موجود را بازیافت میکنند.
ماده آلی، ساختاری پیچیده و ناهمگن دارد. به طور کلی، این ماده به لحاظ وزنی شامل مواد زیر است: کربن(۵۰ درصد)، اکسیژن(۳۹ درصد)، هیدروژن(۵ درصد)، نیتروژن(۵ درصد)، فسفر(۰٫۵ درصد) و گوگرد (۰٫۵ درصد).
نقش ماده آلی در اصلاح خاک
استفاده از فناوری بایوجمی در کشاورزی یک روش مدیریتی در مزارع و باغات است که تمرکز بر پالایش آب و اصلاح خاک دارد. این روش با افزایش ماده الی در خاک ها به ویژه خاکهای فقیر باعث اصلاح ساختمان خاک، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و برگرداندن شرایط طبیعی در خاک های مسموم شده با کودهای شیمیایی دیگر می شود. شایان ذکر است فراهم کردن محیط مناسب در اطراف ریشه موجب بازدهی بسیار خوبی در اندام هوایی از جمله رشد مناسب، تنظیم گلدهی و میوه دهی و شادابی گیاه خواهد شد. در مجموع میتوان نتیجه گرفت استفاده از مواد آلی به عنوان یک اصلاح کننده زیستی به علت اثرات متنوع فیزیولوژیک و بیوشیمیایی و در نتیجه افزایش رشد و محتوای عناصر غذایی گیاه، میتواند راهکار مناسبی برای افزایش تولید محصول و عملکرد باشد.