خاک ورزی پشته ای

خاک ورزی پشته ای به عنوان یک روش خاک ورزی حفاظتی:

چکیده:
حفظ بقایای گیاهی در مزرعه و کاهش عملیات خاک ورزی و کاشت مستقیم بذر در بقایای گیاهی، خاک ورزی حفاظتی نامیده می شود. اگر میزان بقایای گیاهی بیشتر از 30 درصد یعنی درحدود 2000 الی 2400 کیلوگرم در هکتار باشد و کشت به صورت جوی و پشته ای باشد، این روش را خاک ورزی پشته ای گویند. در روش خاك ورزي پشته اي بذر بر روی پشته و در شيار نازكي که بقایای گیاهی آن پاك سازي شده، كاشته می شود. مهمترين مزيت اين روش بهبود حفاظت از خاک توسط بقاياي گياهي است. بقایای گیاهی مقدار زیادی از تشعشع خورشید را جذب می کند و موجب کاهش میزان تبخیر سطحی می شود. همچنین، وجود بقایای گیاهی موجب حفاظت از خاک در مقابل صدمات رگبارهای تند می شود. به دلیل کاهش عملیات خاک ورزی هزينه ها ی اولیۀ کاشت کاهش می یابد. بطور كلي، عملكرد محصول به شرايط خاك و مديريت خاك بستگي دارد، و عملكرد محصول در اين روش بيشتر از روش بدون خاك ورزي است. در خاك ورزي پشته اي، كولتيواتورها (پشته سازها) مجهز به ديسك پشته سازی هستند كه خاك را از وسط شيار به بالاي پشته ها هدایت مي كند. همچنین، بقایای گیاهی توسط دیسک های ستاره ای این کولتیواتور پاکسازی و پشته ها برای کاشت آماده می شوند. کود دهی در مزارع به صورت تزریق کود مایع در داخل پشته ها است که ممکن است همزمان با کاشت انجام شود. به دلیل پاکسازی بقایای گیاهی از روی پشته ها، دیگر مشکل گرم نشدن بستر بذر و سرعت جوانه زنی آن مرتفع می شود. در این روش نباید بقایای گیاهی روی پشته ها به داخل جوی ها ریخته شود زیرا عملیات آبیاری را مختل می کند. عامل اصلي موفقيت اين سيستم ساخت پشته هاي عريضي است كه بذر در آن كاشته می شود. در کشت جوي و پشته، خاك ورزي پشته اي بهترين انتخاب محسوب مي شود.
کلمات کلیدی: خاک ورزی پشته ای، خاک ورزی حفاظتی، بقایای گیاهی، پشته سازها

مقدمه:
روشهای نوین و صحیح خاک ورزی به منظور استفاده بهینه از خاک، بعنوان مهمترین تامین کننده منابع غذایی، می تواند بهره وری لازم از تولیدات زراعی را افزایش دهد. با رواج تراكتور و ديگر ادوات خاك ورزي پیشرفته و پر قدرت، توانايي انجام خاك ورزي و بهم زدن خاك، افزايش يافته است. اين امر موجب تنزل ساختمان خاک و مقدار مواد آلی خاک می شود. شاید به نظر، این روش خاک ورزی جدید به نظر آید، ولی با توجه به تاریخچه کشاورزی امریکا " "Till planting نام اولیۀ خاک ورزی پشته ای بوده است که اولین بار در سال 1955 میلادی استفاده می شد و به دلیل منتشر نکردن این روش توسط کشاورزا ن، محققان آن زما ن خبری از این نوع خاک ورزی نداشتند. بعد ازجستجوی محققان، خاک ورزی به روش پشته ای در سال 1980 میلادی به سایر نقاط جهان منتشر شد.
همچنین، روش های خاک ورزی سنتی موجب تخریب کانال ها و مجاری ساخته شده توسط موجودات داخل خاک می شود. این امر با کاهش نفوذپذیری آب و هوا به عمق زیر 15 سانتیمتری خاک، منجر به کاهش فعالیت میکرواورگانیسم های خاک شده و رشد و تنفس ریشۀ گیاه را با مشکل مواجه می کند. در روش خاک ورزی سنتی با زیر و رو کردن خاک سطحی، خاک نسبت به فرسایش آبی، سله بستن، باد بردگی مستعد می شود. روش خاک ورزی پشته ای درشروع بسیار سخت مورد قبول کشاورزان قرار گرفت، ولی هم اکنون به یک روش مناسب در کنار روش های خاک ورزی حفاظتی تبدیل شده است (1).
خاك ورزي پشته اي يك شيوة مديريتي پيوسته است. استفاده از آن به دلیل حفاظت و نگهداري اين روش از خاک و آب ضرورت دارد. مدیریت بقاياي گياهي عملكرد محصول را افزايش مي دهد. به طور كلي، اين مقدار برابر يا كمي بيشتر از روش بدون خاك ورزی است.
خاك ورزي پشته اي با خاك ورزي متداول متفاوت است، زیرا افزايش هزينه هاي ثابت در كارنده و پشته سازها (كولتيواتور) به طور کلی بوسيلة كاهش هزينه هاي سوخت، كارگر و کاهش دفعات استفاده از ماشین های خاك ورزي جبران مي شود. حتی در صورت اصلاح ادوات موجود، هزینه های کل به نصف نیز تقلیل می یابد (2).
عملکرد محصول بدست آمده به تناوب كشت و نوع خاك بستگي دارد. تحقيقات نشان مي دهد كه عملکرد محصول در سيستم خاك ورزي پشته اي در شرايط يكسان نسبت به سيستم خاك ورزي متداول بيشتر يا برابر است. در خاك هايي با توان زهكشي پايين نیز عمکرد محصول می تواند نسبت به شرايط آب و هوايي تغيير كند. ممکن است در زمان آزمایش میزان بارندگی تغییر کرده و موجب اختلال در نتایج بررسی و مقایسۀ این دو روش خاک ورزی شود (3).
روش کار:
تحقیقات نشان می دهد که این روش درخاک هایی با بافت نیمه سنگین با شیب های ملایم و در تناوب زراعی ذرت با سویا نتیجۀ بهتری را در بر دارد. دلیل استفاده از این تناوب زراعی اضافه شدن نیتروژن خاک بعد از کاشت سویا است. يك كولتيواتور اصلاح شده براي ساخت چند پشتة رديفي عريض بكار مي رود (5).
اين پشته ها در امتداد با بقاياي گياهي بوده و در قسمت دست نخوردة زمين تا زمان كاشت باقي مي ماند. بذركار از بالاي پشته ها بقاياي گياهي را تميز مي كند و رطوبت خاك را در بستر جديد بذر در اختيارش قرار مي دهد. هيچ عمليات خاك ورزي براي تهية بستر بذر انجام نمي شود، بقاياي گياهي فقط در قسمت هايي كه كود و علف كش استفاده مي شود، از بين مي رود و كولتيواتور ضمن از بین بردن علفهاي هرز داخل شيارها پشته مي سازد. شکل (1) شکل1-نحوۀ کاشت ذرت بروی پشته.
جهت كاشت دقيق بذر كارنده هاي پشته اي بايد سطح بالای پشته را كنار زده و كارنده را داخل شيار هدايت كنند. اين عمليات مي تواند با طراحي كارنده هاي مخصوص يا اصلاح كارنده هاي مرسوم تكميل شود. عمل پاك سازي بقاياي گياهي توسط ديسك يا شيار پاك كن صورت مي گيرد و گاهي بقاياي گياهي روي سطح زمين توسط تيغة گاوآهن جمع‌آوري مي شود. شيار پاك كن علف هاي هرز را از جا می كند و نواری را به عرض 7 الي14 اينچ ( 5/17سانتیمتر الی 35 سانتیمتر) تميز مي سازد.


در اين نوع شيار پاك كن ها ممكن است گاوآهن دو تيغه اي شبيه برف روب يا بشقاب افقي باشد كه شبيه دستگاه جاروب بشقابی بكار رود. این دستگاه بايد طوري تنظيم شود كه شيار پاك كن ها و قسمت كارنده بر روي پشته ها حركت کند و در شیار ایجاد شده کاشت انجام دهد. سپس توسط چرخ هاي مورب و يا غلتك هايي كه به دنبال كارنده بسته شده است روی بذر ها پوشانده می شود.
عملیات کود دهی:
با اینکه میل به استفاده از کودهای شیمیایی در هر سیستمی وجود دارد، ولی در این روش (خاک ورزی و کاشت پشته ای) بیشتر به صورت تزریقی در داخل پشته ها و نزدیک منطقۀ رشد ریشه انجام می شود.
کود آمونیاک و فسفات و پتاس، بسته به نیاز گیاه و کمبود آن در خاک توسط دستگاه تزریق کود که پشت دستگاه کارنده حرکت می کند، به داخل پشته ها تزریق می شود.
كوددهي در خاك ورزي پشته اي به صورت های پخشي (تزریقی)، قبل از کاشت و هم زمان با کاشت يا تركيبي از اینها بکار برده می شود. استقرار كود مايع یا جامد معمولاً توسط ديسك يا علف ‌بر غلتكي كه دنبالۀ آن تيغة كاردي دارد صورت مي گيرد. گاهی ممكن است كه در روش کود دهی هم زمان با کاشت، برای کاهش خسارت به بقایای گیاهی، كودهای نيتروژنه در داخل شيار ريخته شود و كولتيواتور روي آن را با خاک به پوشاند. بدليل از بين رفتن بقاياي گياهي، آمونياك را روی سطح مزرعه پخش نمی کنند.
براي مبارزه با علف هاي هرز در سيستم خاك ورزي پشته اي تركيبي از علف كش ها و مبارزة مكانيكي بكار مي رود. بدليل اينكه خاك ورزي بصورت كامل انجام نمي شود، از علف‌كش هاي شيميايي بیشتر استفاده می شود. این علف کش ها در دو حالت قبل از جوانه زدن و بعد از جوانه زدن گیاه استفاده مي شود. علفهاي هرز روي پشته ها توسط شاخه های کولتیواتور كنده مي شود. اگر علف هاي هرز در وسط رديفها توسط کولتیواتور تميز نشود، استفاده از علف كش هاي شيميايي مفيد خواهد بود.
كولتيواتورها (پشته سازها) بايد طوري طراحي شوند كه بتوانند بخوبي روي پشته ها را تميز كنند و توده هاي پرپشت بقاياي گياهي را كنار زنند، بطوريكه شکل پشته ای مورد نياز درآخرين مرحلة خاك ورزي بوجود بيايد (4).
نتیجه گیری:
در این روش برعکس خاك ورزي هاي اوليه، فشردگي خاك كنترل می شود و به حفظ ساختار خاك كمك مي كند. پس از سالها استفاده از خاك ورزي پشته اي خلل و فرج بافت خاك و موجوداتی که در خاک فعالیت می کنند مانند كرمهاي خاكي بیشتر می شود. همچنین به دلیل حفظ ساختمان اصلی خاک، كانال هاي ريشه از بین نمی رود و ميزان نفوذ آب افزایش می یابد (6).
رديفهاي بزرگتر، سطح نفوذ آب را بيشتر می کنند و نفوذپذيري خاك را افزايش مي‌دهند. درخاكهاي مرطوب ارتفاع بيشتر پشته ها موجب زهكشي بهتر و افزايش دمای خاك مي شود. این امر، از صدمه رساندن املاح موجود در خاک و آب به گیاه جوان نیز جلوگیری می کند.
با تميز كردن بقاياي گياهي روي پشته ها، جذب نور خورشيد بيشتر می شود و ممكن است بر اثر رشد رقابتي در رشد اولية گياه كاهش یابد. زير و رو كردن سطحي خاك پشته ها موجب از بين رفتن علف هاي هرز مي شود، یعنی یک مرحله عملیات وجین همزمان با کاشت می تواند انجام شود. اين روش در كنترل فرسايش خاك و افزايش نفوذ پذيري آن مفيد است، ولي در انتهاي پشته ها اين عمل (خاك ورزي) به سختي انجام ميشود.
در مزارعي كه به صورت جوی و پشته ساخته شده اند انجام عمليات خاك ورزي پشته اي به شدت توصيه مي‌شود (6 و7).
خاك ورزي پشته اي داراي اين مزيت اصلي است كه حداقل بقاياي سطحي را از بين مي‌برد. زير و رو كردن بستر بذر محدود به 7 الي 14 اينچ (5/17 سانتیمتر الی 35 سانتیمتر) است که تنها اين عرض از خاك تميز مي‌شود. بقاياي گياهي بيشتري در سطح مزرعه باقي می ماند و موجب جلوگيري از فرسايش خاك بر اثر بارندگي شديد مي شود. پوشش گياهي باعث حفظ رطوبت خاك شده و در شرايط پاكسازي پشته ها، بستر مناسبي براي بذر ايجاد مي كند (4، 7 و 8).
همانطوری که تمامی روش های نوین مشکلاتی را در بر دارند، روش خاک ورزی پشته ای نیز مشکلاتی را به شرح زیر دارد:
1- کنترل علف های هرز و بذر ریز علف های هرز موجود در سطح خاک که موجب ایجاد رقابت برای رشد می شود، در روشهای بدون خاک ورزی با مشکل روبرو است، ولی در روش پشته ای این مشکل کمتر است.
2- به دلیل وجود بقایای گیاهی مبارزۀ مکانیکی با علف های هرز امکان پذیر نیست و گیاه اصلی دچار مشکل می شود. برای رفع این مشکل استفاده از علف کش های شیمیایی به مقدار و دفعات بیشتری نسبت به روش خاک ورزی سنتی انجام می شود(9).
3- زمانی که کارنده می خواهد روی ردیف ها را کشت کند، هدایت آن و نگهداشتن دقیق آن بر روی پشته ها بسیار مهم است. به همین خاطر، چرخ های هدایت کننده بر روی ردیف به این کارنده ها اضافه شده اند تا به حرکت مستقیم بر روی آن ها کمک کند (شکل2).
شکل2- چرخ هدایت دستگاه کاشت بر روی پشته.
4- اگر به هنگام حرکت، کارنده به بالا یا پایین شیب پشته بلغزد موجب ایجاد چاله هایی در بین ردیفها می شود. که هنگام آبیاری موجب پرشدن چاله ها از آب شده و موجب تشدید فرسایش خاک می شود. با وجود این چاله ها در زمانیکه بارندگی شدید باشد میزان فرسایش خاک نسبت به استفاده از خاک ورزی سنتی بسیار کمتر است (شکل3).
5- اگر خراشیدن زمین به صورت متوالی و در طی چندین سال از یک جهت انجام شود، در دراز مدت موجب تخریب پشته ها می شود و همچنین، بقایایی که داخل جوی ها هستند موجب ایجاد شیار های آب می شوند و به هنگام بارندگی موجب تجمع آب شده و فرسایش خاک را تشدید می کنند (9 و 10).
شکل 3- نحوۀ تمیز کردن بقایای گیاهی روی پشته ها.

منابع:

1. Grisso, R.D, Holshouser, D and Pitman, R, 2002. Equipment Considerations for No-till Soybean Seeding, Virginia Cooperative Extension publication. Pp: 442-456.
2. Dickey, E.C and Jasa, P. 2000. Row Crop Planters: Equipment Adjustments and Performance in Conserva­tion Tillage. NebGuide G83-684, University of Nebraska Cooperative Extension, Lincoln, NE 68583.
3. Nalewaja, J. 2001, Weeds and conservation agriculture, World Congress on Conservation Agriculture, Madrid, Vol. I, 191-200.
4. Anonymous, Conservation Technology Information, CTIC Partners, 2000, no 1, p. 7, University of Purdue, Indiana, USA.
5. H.W. Cutforth and B. G. McConkey, 1997, Stubble height effects on microclimate, yield and water use efficiency of spring wheat grown in a semiarid climate on the Canadian prairies, Semiarid Prairie Agricultural Research Centre, Agriculture and Agri-food Canada, Canada.
6. Neave, P. and C.A. Fox. 1998. Response of soil invertebrates to reduced tillage systems established on a clay loam soil. Appl. Soil Ecol. 9:423-428.
7. Wilson-Rummenie, A. C., B. J. Radford, L. N. Robertson, G. B. Simpson, and K. L. Bell. 1999. Reduced tillage increases population density of soil macrofauna in a semiarid environment in central Queensland. Environ. Entomol. 28:163-172.
8. J. Desaeger and M. R. Rao. 2000. Parasitic nematode populations in natural fallows and improved cover crops and their effects on subsequent crops in Kenya. Field Crops Research 65:41-56.
9. D.N. Exner, R.L. Thompson, and S.N. Thompson. 1996. Practical experience and on-farm research with weed management in an Iowa ridge-tillage-based system. J. Prod. Agric. 9(4):496-500.


10. Conservation Tillage Systems and Management. 2000. MWPS-45, Second Edition, Mid West Plan Service, Iowa State University, Ames, IA 50011, pg 270
.
نویسنده:

1. دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیزاسیون کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی شوشتر


سایت کشاورز تنها