به وبلاگ روستای تختمشلوخوش آمدید

فهرست مطالب
عنوان صفحه

مقدمه 1
ویژگی های فیزیکی خاک 2
ویژگی های شیمیایی خاک 2
ویژگی های میکروبی و بیوشیمیایی خاک 3
اثر آتش بر فعالیتهای بیولوژیکی خاک 4
تأثیر آتش بر خصوصیات خاک 6
تأثیر آتش بر محصولات زراعی  7
بحث 8
نتیجه گیری 9
منابع 11

چکیده
خاک هر منطقه از لحاظ ویژگیهای فیزیکی ، شیمیایی ، میکروبی ،و بیوشیمیایی و مناطق دیگر در هر سرزمینی با توجه به سایر ویزگیهای اقلیمی متفاوت است ضمن اینکه آتش نیز بر فعالیتهای بیولوژیک خاک و میکرو اورگانیسمها تاثیر به سزایی دارد که توصیه بر عدم آتش زدن جهت بهبود ساختمان خاک و دانه بندی آن لازم می باشد. آتش زدن یک عمل سریع و حاد برای تغییر محیط است. این عمل در اکو سیستم های طبیعی و اکو سیستم های تحت مدیریت انسان، می تواند از قدرت تخریبی و آلوده کنندگی بسیار زیادی برخوردار باشد.
 
مقدمه
بقایای گیاهی کاربردهای فراوانی دارد که از جمله ایجاد پناهگاه برای موجودات ریز خاکی، موانع در مقابل قطرات باران، تامین غذای دام، مصارف سوختنی و اصلاح خاک را می توان برشمرد. در غلات این بقایا کاه وکلش نامیده می شود. کاه شامل بقایای برگ ها، ریشکها و ساقه های باقی مانده بعد از برداشت غلات کوچک مانند گندم، جو، چاودار و یولاف است که طبق معمول به صورت بسته بندی از مزارع خارج می شود. کلش کاهبن های ایستاده آنها است که پس از برداشت محصول در زمین باقی می ماند. آتش زدن یک عمل سریع و حاد برای تغییر محیط است. این عمل در اکوسیستم های طبیعی و اکوسیستم های تحت مدیریت انسان، می تواند از قدرت تخریبی و آلوده کنندگی بسیار زیادی برخوردار باشد و یا ابزار مدیریت به حساب آید. در بسیاری از مناطق غله خیز جهان بقایای غلات را پس از برداشت می سوزانند. این عمل تأثیراتی را به شرح زیر بر روی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، بیو شیمیایی و میکروبی خاک بر جای می گذارد.

ویژگی های فیزیکی خاک
سوزاندن بقایای گیاهی باعث افزایش حساسیت به فرسایش و کاهش رطوبت خاک به هنگام کشت محصول جدید می گردد. برخی از آزمایشات نشان داده اند که با سوزاندن کاه و کلش گندم، وزن ظاهری و هدایت الکتریکی خاک افزایش می کند. سوزاندن کاه و کلش غلات باعث کاهش پایداری خاکدانه ها می گردد. بر اساس آزمایش میزان منافذ بزرگتر از 5/1 میلی متر در خاک، در زمین های کلش دار، 1/4 برابر بیشتر از زمین های کلش سوخته در سیستم خاک ورزی مرسوم می باشد.

ویژگی های شیمیایی خاک
سوزاندن بقایای گیاهی موجب افزایش PH خاک می شود. این عمل از افزایش نمک های قابل حل در خاک ناشی می گردد. سوزاندن کاه وکلش موجب کاهش ماده آلی خاک می شود. علاوه بر آن، میزان ترکیبات قابل حل در آب و چربی ها و اسیدهای هومیک روند نزولی نشان می دهند.
آتش زدن کلش از طریق تأثیر عناصر غذایی خاک، ممکن است از طریق افزایش قدرت و زمان آتش و نوع خاک و اقلیم منطقه تغییر یابد. براساس آزمایشات سوزاندن کلش گندم مقدار عناصر غذایی قابل دسترس گیاه را تنها به مدت دو هفته بعد از سوزاندن افزایش می دهد. همچنین سوزاندن کلش موجب کاهش اندکی در مقدار فسفر و پتاسیم خاک و دانه جو می شود. سوزاندن کاه و کلش گندم و سورگوم، در مقایسه با اختلاط آنها با خاک، پتاسیم خاک را کاهش داد. برخی از آزمایشات نیز نشان می دهند که سوزاندن بقایای گیاهی باعث کاهش ظرفیت تبادل کاتیونی خاک می شود.

ویژگی های میکروبی و بیوشیمیایی خاک
آتش زدن بقایای گیاهی در سطح خاک، میکرو ارگانیسم های خاک را کاهش می دهد. سوزاندن کاه و کلش گندم 50 درصد از جمعیت باکتری ها را تا عمق 5/2 سانتی متری کاهش داد. میزان جمعیت میکروارگانیسم خاک در زمین کلش سوخته گندم در مقایسه با زمینی که در آن کلش با خاک مخلوط شده بود در حدود 70 درصد بود. به دنبال سوزاندن بقایای گیاهی، بقایای باکتری های هترو در خاک بیشتر از قارچ ها بود. سوزاندن بقایای گیاهی میزان و فعالیت آنزیم های موثر در چرخه معدنی شدن عناصر در خاک نیز کاهش پیدا میکند. در بعضی از مناطق دنیا مانند شمال غربی پاسیفیک سوزاندن بقایای گیاهی، به منظور از بین بردن عوامل بیماری زای غیر قابل کنترل با مواد شیمیایی، به عنون یک روش موثر و ارزان شناخته شده است. در این منطقه، آتش زدن کاه و کلش گندم در مزرعه موجب کاهش جمعیت گونه های مختلف عوامل قارچ بیماری زای خاکریزی به نام پیتیوم ( pythium ) به میزان 40 تا 50 درصد گردیده است. در برخی از موارد سوزاندن بقایای گیاهی با تأثیر بر روی بعضی از مواد شیمیایی بازدارنده جوانه زنی بذور موجبات شکستن خواب بعضی از بذور و یا از بین رفتن آن را فراهم می سازد. این عمل موجب کاهش تراکم بوته های یولاف وحشی از 13 به 6/0 بوته در متر مربع می شود. در یک آزمایش دیگر سوزاندن کلش غلات کوچک تراکم علف هرز گندم نیای استوانه ای  (Aegilops cylindrical ) را به شدت کاهش داد.

اثر آتش بر فعالیت های بیولوژیکی خاک
تاکنون اطلاعات بسیار کمی در خصوص اثر آتش بر حیات بیولوژیکی خاک بدست آمده است. گزارش شده که آتش به مرور زمان سبب کاهش مواد آلی و فعالیت های بیولوژیکی خاک می شود. یکی از دلایل پیشنهاد شده برای کاهش فعالیت میکرو ارگانیسم ها، از بین رفتن آن ها در اثر آتش است. با کشت گیاهان و اضافه کردن مواد آلی به خاک جمعیت میکرو ارگانیسم ها  دوباره از خاک های زیرین و مناطقی از سطح خاک که در معرض آتش قرار نگرفته اند. تامین می شود آتش میزان مواد آلی خاک که منبع غذایی میکروب های خاک هستند را به شدت کاهش می دهد. بررسی ها نشان می دهد که حدود 80 درصد بقایای گیاهی طی فرآیند های میکروبی اکسیده شده و به  تبدیل می شود و 20 درصد باقی مانده به ترکیبات آلی خاک می پیوندد. این مواد سبب تولید بیوماس میکروبی و یا ترکیباتی می شود که به راحتی توسط میکرو ارگانیسم ها قابل تجزیه نیستند و سبب افزایش فعالیت های بیولوژیکی خاک می شوند.
هنگامی بقایا سوزانده می شوند حدود 60 درصد از بقایا بلافاصله به    و مقدار کمی از آن به   ( مونوکسید کربن ) تبدیل می شود و 40 درصد باقیمانده به خاک اضافه می شود که از این میزان 32 درصد طی فرایندهای میکروبی و تنفس آنها به   تبدیل و تنها 8 درصد به مواد آلی خاک تبدیل می شود. کربنی که در خاکستر وجود دارد نمی تواند به عنوان یک منبع غذایی برای میکرو ارگانیسم ها باشد و به عنوان پشتوانه ای برای آن ها عمل کند. بنابراین فعالیت میکرو ارگانیسم ها و جمعیت آن ها رو به کاهش می گذارد و فرآیند های بیولوژیکی خاک دچار اختلال می شود.
طی یک آزمایش بقایای گیاهی نسوخته و خاکستر حاصل از بقایا به گلدان های حاوی خاک لومی در محیط آزمایشگاه اضافه گردید و به مدت 10 روز در ظرفیت مزرعه و حرارت 24 سانتی گراد نگهداری شدند و در پایان جمعیت میکرو ارگانیسم ها در گلدان ها بررسی شد. اضافه کردن بقایای گیاهی خیلی بیشتر از اضافه کردن خاکستر سبب فعالیت های میکروبی شد. در مورد نیتروژن باید گفت در تیماری که بقایای گیاهی اضافه شدند میزان زیادی از نیتروژن خاک به دلیل بالا رفتن نسبت کربن به نیتروژن خاک (N/C ) غیر متحرک شد، ولی در تیماری که خاکستر اضافه شد میزان نیتروژن قابل دسترسی خاک بیشتر گردید که دلیل آن عدم استفاده میکروب های خاک از خاکستر به عنوان منبع غذایی است. در نتیجه این فرآمند جمعیت میکرو ارگانیسم ها کاهش یافت و نیتروژن به جای آنکه توسط میکروب های خاک تثبیت شود در اختیار گیاه قرار گرفت.
سوزاندن بقایای گیاهی ترکیب جمعیتی میکرو ارگانیسم ها را نیز تحت تأثیر قرار می دهد از آنجا که پوسیدن بقایای گیاهی بیشتر تحت تأثیر فعالیت قارچ ها است تا باکتری ها، زیاد بودن جمعیت قارچ ها در خاک به معنی کیفیت برتر خاک است. با سوزاندن بقایا منبع غذایی قارچ ها که کاه وکلش است از بین می رود و جمعیت آنها کم می شود. بنابراین توازن جمعیت به سمت باکتری ها تمایل پیدا می کند. در ضمن با از دست رفتن مواد آلی خاک، میزان تخلخل و نفوذ پذیری خاک کم می شود. بنابراین میزان رطوبت و تهویه خاک که می شود و این خود بر جمعیت قارچ ها اثر سو دارد.

تأثیر آتش بر خصوصیات خاک
( ساختار، دانه بندی، مقاومت مکانیکی و وزن مخصوص ظاهری خاک )
آتش زدن بقایا سبب نابودی مواد آلی خاک می شود و این به طور مستقیم بر ساختار و دانه بندی خاک اثر سو می گذارد. به دلیل کاهش مواد آلی هم بستگی میان ذرات خاک از بین می رود و فضاهای خالی خاک کم می شود. دانه بندی مطلوب خاک در اثر آتش سوزی ( به دلیل کاهش مواد آلی ) از بین می رود و به مرور زمان در اثر رفت و آمد ماشین آلات خاک فشرده می شود. در ضمن وزن مخصوص ظاهری خاک به دلیل کاهش مواد آلی و کاهش تخلخل خاک افزایش می یابد و این اثری سو بر رشد گیاهان و میکرو ارگانیسم ها دارد زیرا در این شرایط میزان تهویه و تبادلات گازی خاک کم می شود. همچنین کاهش چسبندگی میان ذرات خاک سبب می شود که هنگام شخم زدن کلوخه های بزرگی تشکیل شود که برای خرد کردن آنها باید عملیات خاک ورزی بیشتری انجام داد که این موضوع سبب افزایش فشردگی خاک و خاک ورزی می شود.

تأثیر آتش بر محصولات زراعی
تقریبا تمام منابع گزارش داده اند که آتش زدن بقایا سبب افزایش محصول بعدی می شود.
سوزاندن بقایا باعث می شود که عناصر غذایی موجود در ساختار بقایا مستقیما آزاد شوند و احتیاجی به طی کردن چرخه های بیولوژیکی و پوسیدن مواد غذایی کافی در اختیار گیاه بعدی قرار گیرد و افزایش چشمگیری در محصول زراعی مشاهده شود. البته باید توجه داشت که این مسأله کوتاه مدت است و به دلیل اثرات مخربی که این عمل بر خصوصیات خاک دارد و در مباحث قبلی توضیح داده شد به مرور زمان با کاهش محصول مواجه خواهیم شد همین افزایش موقتی محصول ناشی از تجمع مواد معدنی سبب شده که در گذشته دهقانان به این عمل روی آورند بدون آنکه اطلاعی از اثرات مخرب آتش سوزی داشته باشند ولی امروزه با روشن شدن اثرات مخرب آن کم کم این عمل توسط روش های زراعی بهتری جانشین می شود.

بحث
با توجه به مضرات حاصل از سوزاندن بقایای گیاهی به خصوص کاه وکلش که در کشور ما نیز به ویژه در شمال کشور به منظور آماده سازی زمین برای کشت دوم انجام می پذیرد به نظر می رسد احیاء فن آوری و مدیریت بقایای گیاهی به عنوان یکی از راهکارهای مهم در جهت حفظ پایداری اکولوژیک، مزارع ضروری باشد. از جمله فن آوری های موفق می توان به سیستم های خاک ورزی حفاظتی اشاره نمود. در این خاک ورزیها که شامل روش های بدون خاک ورزی (No-tillage) و خاک ورزی حداقل (Minimum tillage) نیز می گردد بقایای گیاهی در سطح خاک باقی مانده یا مقادیری گیاهی در سطح خاک باقی مانده یا مقادیری از آن در خاک دفن می گردد و با این عمل بسیاری از مضرات سوزاندن بقایای گیاهی به خصوص کاه و کلش تخفیف می یابد.
 
نتیجه گیری
آتش زدن بقایای گیاهی هنوز یک مسأله بحث انگیز است. از یک طرف سبب افزایش محصول به دلیل آزاد سازی سریع عناصر غذایی می شود و از صرف دیگر به دلیلی اثرات مخربی که بر خاک دارد در دراز مدت سبب کاهش محصول می گردد. گزارش داد که آتش سوزی مراتع در کوتاه مدت سبب افزایش حاصلخیزی خاک و نیتروژن شد. زیرا میکرو ارگانسم ها در عمق تا 5 سانتی متری صدمه می بینند و رقابت کمی با گیاه اصلی برای نیتروژن می کنند. از دیگر اثرات آتش زدن بقایا افزایش فرسایش آبی و بادی خاک به دلیل کم شدن بقایای موجود در سطح خاک است به دلیل اصلی روی آوردن کشاورزان به آتش زدن بقایا کنترل آفات و علف های هرز، پاک شدن سریع زمین از بقایای گیاه قبلی و آسان شدن عملیات شخم برای محصول بعدی است. دانشمندان بعد از سال ها مطالعه و تحقیق به این نتیجه رسیده اند که به کار بردن تناوب زراعی صحیح و استفاده صحیح و مناسب از سموم نتیجه ای بسیار مطلوب تر دارد. همچنین می توان با یک برنامه ریزی صحیح و استفاده مناسب از ماشین آلات نسبت به مدیریت بقایا اقدام کرد بدون آنکه آنها را سوزاند. روش سوزاندن بقایا در کنار مزیت هایی چون کنترل علف های هرز و حشرات ( که روش هایی دیگر نیز برای کنترل آن ها وجود دارد ). معایبی چون فرسایش خاک، کاهش ماده آلی، به هم خوردن ساختار و نفوذ پذیری خاک، به هم خوردن تعادل و جمعیت میکرو ارگانیسم های خاک و در نهایت کاهش مخصول را در طولانی مدت به همراه دارد در ضمن گزارش شده که در بعضی مناطق غله خیز سه چهارم آلودگی هوا در آخر تابستان ناشی از سوزاندن بقایا است که تاثیرات زیست محیطی و انسانی مخرب بر جای می گذارد. هنگامی که اثرات این روش در طولانی مدت بررسی می شود مشاهده می گردد که مضرات آن بیش از محاسن آن است و به مرور زمان کیفیت خاک و به تبع آن رشد و نمو محصولات زراعی را به شدت کاهش می دهد و اثرات جبران ناپذیری روی محیط زیست و تنوع زیستی آن دارد مطلوب است با برگزاری کارگاه های ترویجی و آشنا کردن کشاورزان با اثرات مخرب این عمل، تهیه ماشین آلات مناسب جهت مدیریت بقایا، آموزش روش های صحیح مدیریت آفات و علف های هرز به زارعین و همچنین آشنا کردن آنها با سایر روش های مدیریتی بقایا نظیر مالچ، کلش و شخم زدن بقایا، گام های موثری در جهت کاهش عملیات سوزاندن بقایا برداشت. امروزه ثابت شده این روش با تإثیر مخربی که بر کیفیت خاک دارد به مرور زمان به خاک و گیاه آسیب می رساند و اثرات مخرب و اثرات مخرب آن بسیار بیشتر از اثرات مثبت است.

 فهرست منابع:
1- خدابنده، ناصر؛ زراعت غلات 1364- انتشارت سپهر
2- خواجه پور، محمد رضا؛ اصول و مبانی خاکهای زراعی 1365- انتشارات جهاد دانشگاهی صنعتی اصفهان
3- رستگار، محمد علی؛ بقایای گیاهی و اثرات آتش 1372- انتشارات دانشگاه آزاد وارمین
4- راشد محصل، محمد حسن و محمد حسین و مهدی عبدی و عبداله ملاقلی؛ زراعت غلات 1376- انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد
5- مظاهری، داریوش و ناصر مجنون حسینی؛ مبانی زراعت عمومی 1380- انتشارات دانشگاه تهران