فشردگی خاک همچنین فضای خالی بین ذرات خاک را کاهش می دهد، بنابراین حرکت آب و هوا به خاک را محدود می کند، ظرفیت نگهداری آب توسط خاک را کاهش می دهد، رشد ریشه در مسیر چرخ ها و مناطق فشرده شده مشابه محدود می شود بنابراین جذب مواد غذایی توسط ریشه از خاک محدود شده و کودها چون در دسترس ریشه قرار نمی گیرند، اتلاف می شوند. به طور خلاصه می توان گفت با فشرده شدن و نزدیک شدن ذرات خاک به همدیگر، آب و هوا به خوبی نمی توانند بین ذرات خاک حرکت کنند و در نتیجه مواد غذایی و کود را نمی توانند منتقل کرده و به ریشه گیاه به طور کامل برسانند.
از جمله دیگر مضرات فشردگی خاک کاهش کیفیت خاک، کاهش مواد غذایی خاک به وسیله رواناب می باشد سطح سفت خاک، منجر به نفوذ کمتر آب و جریان یافتن آن روی سطح خاک می شود و در نتیجه مواد غذایی موجود در خاک را هم شسته و با خود جا به جا می کند و به تدریج خاک فقیر می شود. همچنین تبخیر آب را افزایش داده و فعالیت بیولوژیکی خاک را کاهش می دهد. با فشردگی لایه های زیرین خاک، آب پایین نمی رود و حالت خفگی برای خاک و ریشه و میکروارگانیسم ها به وجود می آید. همچنین آب چون بیشتر روی سطح می ماند جذب خاک کمتر می شود و تبخیر بیشتر.
از دیدگاه مصرف انرژی باید انرژی بیشتری صرف شخم خاکی کرد که قبلا فشرده شده است. همچنین کلوخه های بزرگ و سختی که شخم خاک فشرده ایجاد می کند، انرژی مصرفی بیشتر و تردد بیشتر ادوات را در خاکورزی ثانویه به دنبال خواهد داشت.

شکل 2. فشردگی خاک و تأثیر آن بر کاهش فضای بین ذرات خاک و کاهش فعالیت میکروارگانیسم ها

برای کاهش فشردگی دو راهکار کلی می توان داشت؛ 1- تردد کمتر و 2- انتخاب ماشین مناسب و روش مناسب. تردد کمتر را می توان با استفاده کمتر از ادوات و یا ترکیب کردن ادوات با همدیگر بدست آورد. یک نمونه ترکیب ادوات برای کاهش فشردگی خاک، چیزل یا چیزل مرکب می باشد که تا حدی خاکورزی اولیه و ثانویه را با هم انجام می دهد. انتخاب ماشین مناسب هم یک وجه دیگر از روش های کاهش فشردگی می باشد. به طور مثال استفاده از گاوآهن برگرداندار یا گاوآهن یکطرفه یک ماشین غیر مناسب می باشد که لایه زیرین خود را فشرده می کند. استفاده از چیزل مرکب به جای گاوآهن و یا کاربرد زیرشکن در صورت فشرده شدن خاک توصیه می شود. به طور جزئی تر یک سری از عوامل دیگر در فشردگی خاک دخیل هستند که در ادامه اشاره می شود.

علل فشردگی خاک

1. وضعیت رطوبت- همانطور که بیان شد هر چه رطوبت بیشتر باشد فشردگی خاک حین استفاده از ادوات بیشتر می شود.
2. نوع خاک – هر چه خاک رسی تر و سنگین تر باشد، فشردگی خاک بیشتر می شود. چون خاک رسی دارای اندازه ذرات کوچکتری نسبت به خاک شنی هستند و در نتیجه بیشتر در هم فرو می روند و فشرده می شوند.
3. سطح تماس چرخ ها با خاک- هر چه سطح تماس کمتر باشد فشردگی بیشتر می شود. چون وزن یکسان بر سطح کمتر وارد می شود و چرخ ها بیشتر در خاک فرو می رود.
4. وزن ماشین- وزن بیشتر ماشین هم مشخص است که یکی از دلایل اصلی فشردگی خاک می باشد.
5. تعداد عبور و مرور- از متداول ترین عوامل فشردگی خاک می باشد که حتی اگر وزن تراکتور یا ادوات هم کم باشد با عبور و مرور زیاد، خاک را فشرده می کنند. اخیرا موضوعی تحت عنوان ترافیک در مزرعه مطرح شده است تا تراکتور در مراحل و ادوات مختلف فقط در یک مسیر مشخص و تکراری تردد نماید تا فقط همان مسیر فشرده شود و بقیه خاک معمولی و غیر فشرده بماند.

یکی از روش های مبارزه و از بین بردن فشردگی خاک استفاده از ادواتی مثل زیرشکن یا چیزل مرکب می باشد.

پودر شدن سطحی خاک و فرسایش ناشی از آن

یکی از عیوب دیگر و آسیب های متداول ادوات به خاک در کشاورزی پودر شدن سطحی خاک و فرسایش ناشی ا آن می باشد. اگر چه انجام خاکورزی شدید و تنوع ادوات خاکورزی و به کارگیری مکرر آنها، جهت تهیه زمین برای خاکورزی در ابتدا به علت تهیه بستر مناسب برای جوانه زنی بذور و رشد ریشه ها باعث بهبود عملکرد می گردد ولی استقرار این کار و ادامه آن، علاوه بر افزایش هزینه ها، مسائل جانبی از جمله پودر شدن لایه سطحی، فشردگی لایه های زیرین و تجزیه و کاهش مواد آلی را به دنبال خواهد داشت.
پودر شدن لایه سطحی خاک ناشی از تخریب ساختمان خاک در اثر فشارهای لاستیک تراکتور و ادوات در عمق مرسوم خاک می باشد. در لایه های سطحی و قشری به علت اینکه نیروی فشار ناشی از چرخ ها و وزن ادوات روی آنها بیشتر می باشد و به صورت خطوط تراز حبابی شکل در اعماق پایین تر کاهش می یابد. انتظار پودر شدن بیشتر خاک در سطوح بالایی و قشری خاک نسبت به سطوح پایین تر کاملا منطقی بوده و این مسأله، مشکل فرسایش توسط آب و باد در اثر خاکورزی را شدیدتر می نماید. در یک خاک مشخص، به طور معمول سه عامل ادوات خاکورز و ویژگی های آن، میزان مواد آلی و بقایا و نیز درصد رطوبت در هنگام انجام عملیات در شدت پودرشدگی خاک نقش دارند.

شکل 3. فرسایش، خاک را به یک خاک غیر قابل کشت تبدیل می کند.

ادوات بشقابی خاکورز مثل گاوآهن بشقابی نسبت به گاوآهن برگرداندار یا گاواهن یکطرفه و وسایل مشابه با آنکه فشردگی کمتری ایجاد می کنند ولی پودر شدگی بیشتری را بوجود می آورند چون سنگین تر هستند و ادوات دوار مثل رتیواتور ثابت بیشترین پودر شدگی را بوجود می آورند. همچنین میزان مواد آلی و بقایا نقش بازدارنده جدی هم در پودرشدگی و هم در فشردگی خاک دارند. به همین جهت وجود برنامه درازمدت مدیریت خاک جهت افزایش مواد آلی، افزودن کودهای آلی، عدم سوزاندن بقایای گیاهی و اعمال برنامه آیش و تناوب صحیح، نقش مهمی در این زمینه ایفا می کند. اما در مورد رطوبت چنانچه عملیات خاکورزی در رطوبت مناسب یا گاورو صورت بگیرد، کمترین اثر تخریبی در خاک وجود خواهد داشت اما عملا وجود رطوبت مناسب آن هم در کل پروفیل عمقی خاکورزی و خصوصا با توجه به تعدد عملیات، امری غیرممکن است. یعنی حتی اگر در شخم رطوبت گاورو باشد در دیسک زنی و عملیات بعدی رطوبت کاهش می یابد. ضمن اینکه اگر روی سطح گاورو باشد در عمق پایین تر رطوبت بیشتر است و بالعکس.
در حین انجام عملیات خاکورزی اگر رطوبت بیشتر از حالت بهینه باشد خاک فشرده می شود و در صورتی که رطوبت کمتر از بهینه باشد خاک پودر می شود. همچنین اگر خاک خشک باشد فشار ادوات خاکورزی در سطح متمرکز می شود ولی در صورت مرطوب بودن این فشار به لایه های زیرین منتقل می شود و این مسأله از جهت دیگر پودر شدن لایه سطحی خاک در خاک خشک تر را تشدید می کند. یعنی هم رطوبت تأثیرگذار است و هم فشار ادوات خاکورزی.
ذکر این نکته لازم است که ساختمان خاک یکی از مهمترین شاخص های یک خاک می باشد. که نمایانگر ترکیب ویژگی های خاک و کیفیت آن می باشد. به همین دلیل از آن به عنوان عامل حاصلخیزی خاک یاد می شود. ساختمان یک خاک، چگونگی اتصال ذرات خاک برای بوجود آوردن خاکدانه را نشان می دهد. که نقش اساسی در جذب و نگهداری آب و مواد غذایی و در اختیار دادن آنها به ریشه ها را ایفا می کند. بنابراین با از بین رفتن ساختمان خاک، خاکدانه ها به عنوان کوچکترین واحد ساختمان خاک، متلاشی شده و در نتیجه خاک بدون خاکدانه کمترین نقش را در جذب و نگهداری آب و هوا و مواد غذایی و تعامل متقابل آن با ریشه ها در تبادل این مواد دارا خواهد بود. خاک بدون ساختمان یا خاک پودر شده علاوه بر فرسایش سریع بوسیله آب و باد، یکی از عوامل آلودگی و غبارآلود شدن هوا است. همچنین این خاک در صورت داشتن درصدی رس و یا کمی چسبندگی، بعد از آبیاری و یا باران شدید، سله بسته و مشکلات اساسی برای رشد و نمو گیاه ایجاد می نماید.

شکل 4. ادوات فعال مثل روتیواتور ثابت و سیکلوتیلر اثر مخربی بیشتری بر خاک می گذارند.

انجام تحقیقات و اصلاح روش ها برای کاهش پودرشدن سطحی خاک و تخریب ساختمان خاک در همه کشورها در حال انجام است. بکارگیری خاکورزی حفاظتی یعنی حفظ بقایای خاک از جمله استفاده از کم خاکورزی، خاکورزی نواری، بی خاکورزی، بکارگیری ماشین های مرکب کم خاکورز مثل چیزل مرکب، استفاده از ادواتی که در صورت وحود بقایا کشت را با موفقیت انجام می دهند و سایر برنامه های دیگر از جمله نسوزاندن بقایا، اعمال برنامه های آیش و تناوب کارآمد برای مناطق مختلف می تواند در کنترل این مسأله بسیار مهم محسوب شود.

منابع

• یوسفی روح الله، مکانیزاسیون کشاورزی، چاپ اول، صفحه 119 تا 121.
• منصوری راد، داوود؛ تراکتورها و ماشین های کشاورزی؛ چاپ سوم؛ 1372
• PRIVACY AND COOKIE INFORMATION