سیستم های کشت
سیستمهای خاکورزی با عرض کامل به وضوح دارای معایبی هستند، اما میتوانند به غلبه بر مشکلات خاصی مانند فشردگی سطح (حداقل به طور موقت، اما در طول زمان تراکم بیشتر ایجاد میکنند)، حجم بالای علفهای هرز و چالشهای پایان دادن به محصول قبلی یا محصول پوششی کمک کنند. اگرچه گزینههای بدون خاکورزی برای برخی از توالیهای محصولات ارگانیک وجود دارد، کشاورزان ارگانیک که تلاش برای استفاده کمتر از سموم و علف کش ها دارند، اغلب از گاوآهن برگرداندار به عنوان یک ضرورت برای کنترل کافی علفهای هرز (یک چالش بزرگ بدون علفکشها) و برای تسهیل آزادسازی نیتروژن از حبوبات استفاده میکنند. مزارع مبتنی بر دام اغلب از گاوآهن برای ترکیب کود و کمک به انتقال تناوب از محصولات چمن به محصولات ردیفی استفاده می کنند.
علاوه بر ترکیب بقایای سطحی، شخم زدن با خاکورزی ثانویه فشرده، سنگدانه های طبیعی خاک را خرد می کند و باعث تجزیه مواد آلی می شود که در داخل محافظت شده بود اما اکنون برای موجودات خاک قابل دسترسی است. برخی از حافظان محیط زیست می گویند که معکوس کردن خاک با گاوآهن برگرداندار بسیار غیر طبیعی است. خاک در حالت طبیعی خود هرگز واژگون نمی شود و بقایای گیاهی سطحی را وارونه و دفن می کند. (یعنی کرم های خاکی و سایر موجودات این کار را بدون وارونه کردن کل خاک انجام می دهند.) خاک پودر شده پس از شخم زدن نیز بارندگی شدید را تحمل نمی کند. عدم وجود بقایای سطحی باعث سفت شدن در سطح می شود که باعث ایجاد رواناب و فرسایش و ایجاد پوسته های سخت پس از خشک شدن می گردد.
کاهش خاکورزی ثانویه همچنین به کاهش جنبههای منفی خاکورزی تمام عرض (منظور خاکورزی با ادواتی است که تمام عرض خود را با خاک در گیر می کنند مثل گاوآهن) کمک میکند. خاک های متراکم شده تمایل به گل آلود شدن دارند، و پس از آن برای ایجاد بستر بذر مناسب، سخت گیری و بسته بندی شدید ضروری است. این خاک ورزی اضافی یک چرخه معیوب از تخریب بیشتر خاک و خاک ورزی فشرده ایجاد می کند. خاکورزی ثانویه را میتوان با استفاده از کاشتهای مدرن حفاظتی کاهش داد، که بدون نیاز به پودر کردن کل خاک، یک منطقه خاک نرم در اطراف بذر ایجاد میکند. یک کارنده خوب شاید مهمترین ادوات خاک ورزی و کشت باشد زیرا به غلبه بر بسترهای سخت بذر بدون از بین بردن دانه های سطحی در کل مزرعه کمک می کند. مزیت حاشیه ای کاهش خاکورزی ثانویه این است که خاک زبرتر اغلب دارای نرخ نفوذ آب بالاتری است و مشکلات ته نشینی و سفت شدن پس از باران را کاهش می دهد.
خاکورزی عمودی
مفهومی است که طیف وسیعی از ادوات خاکورزی را در بر میگیرد که خاک را از سمتی به سمت دیگر حرکت نمیدهند، بلکه بیشتر آن را به صورت عمودی با تراکم محدود حرکت میدهند. این به طور کلی شامل ادواتی با قطعات برشی بزرگ موجدار یا مواج و تیغه هایی است که با جهت حرکت در یک راستا قرار دارند و به بقایای محصول بریده می شوند یا آن را به داخل خاک فشار می دهند. گاهی اوقات آنها را با کولتیواتور مزرعه ای و غلتک ها ترکیب می کنند تا زمین را هموار کنند. این ادوات همچنین ممکن است برای کاربرد کود شیمیایی هم استفاده شوند.
در سیستمهای باغبانی فشردهتر، اغلب از ابزارهای خاکورزی فعال یا اکتیو استفاده میشود که بهطور فعال توسط سیستم برخاسته از نیروی تراکتور یا همان خرمنکوب میچرخند و توان خود را تأمین می کنند. خاکورزهای دوار ( مثل روتیواتور) اختلاط بسیار فشرده خاک را انجام می دهند و شیب یکنواخت خوبی تأمین می شود که هنگام ایجاد محصولات باغی که دانه بندی خاک کوچک یا حساس به تراکم هستند سودمند است. این ادوات در درازمدت کاملاً به خاک آسیب می رساند، که تنها زمانی می تواند پایدار باشد که خاک به طور مرتب مواد آلی مانند بقایای گیاه پوششی، کمپوست یا کود را دریافت کند. بیلیک (ادواتی که از توان پی تی او نیرو گرفته و شبیه چند عدد بیل در کنار هم هستند) نیز یک ابزار خاکورزی چرخشی فعال است، اما بیلهای کوچک، مشابه ابزار باغبانی، خاک را با ملایمت بیشتری مدیریت میکنند و باقیماندهها یا مواد آلی بیشتری را نسبت به روتیواتور روی سطح میگذارند.
خاک ورزی و محصولات پوششی
ترکیب کاهش خاکورزی و کشت پوششی مزایای زیادی برای سلامت خاک به همراه دارد. همچنین فرصت هایی را برای تولید محصولات ارگانیک ارائه می دهد که در آن سرکوب علف های هرز به طور کلی یک چالش بزرگ و دلیل استفاده از گاوآهن است. محققان موسسه ای در پنسیلوانیا تجهیزات نوآورانه ای برای مدیریت محصولات پوششی ایجاد کرده اند که رشد محصولات ردیفی را در سیستم بدون خاکورزی تسهیل می کند. یک محصول پوششی سالیانه یا زمستانه با یک غلتک کرامپری سنگین طراحی شده به سمت پایین میچرخد و روی زمین پهن می شود و در نتیجه یک مالچ مهارکننده علفهای هرز ایجاد میشود که از طریق آن میتوان بذرها را کاشت یا سوراخی در خاک ایجاد کرده و بذر را کاشت (شکل سمت چپ) یا کاشت نشا را در آن انجام داد. برای اینکه این سیستم به بهترین وجه عمل کند، باید زمان کافی برای رشد محصول پوششی قبل از غلتاندن غلتان در نظر گرفته شود تا مالچ بتواند به خوبی علف های هرز را از بین ببرد. گیاهان پوششی باید مراحل اولیه تولیدمثل را طی کرده باشند تا غلتک چین آنها را از بین ببرد، اما برای جلوگیری از بذرهای زنده که می توانند در محصول بعدی به علف های هرز تبدیل شوند، نباید به طور کامل بالغ شوند. رویکرد مشابهی را می توان با طیف وسیع تری از مخلوط گیاهان پوششی یا حتی محصولات تناوب چند ساله قبلی در سیستم های غیر ارگانیک استفاده کرد. کاشت سبز مفهومی است که در آن یک محصول ردیفی در یک محصول پوششی فعال در حال رشد کاشته می شود بدون آن که خاکورزی انجام شود (شکل سمت راست). این اجازه می دهد تا با طولانی کردن دوره رشد آن به جای کشتن آن 2 تا 3 هفته قبل از کاشت، که به ویژه در آب و هوای خنک مفید است، مزایای محصول پوششی به حداکثر برسد. سیستم های کشت سبز هنوز یک روش نسبتاً جدید هستند، اما میتواند مزایای خوبی را با توجه کافی به پوشش پایان محصول و جزئیات تجهیزات کاشت به ارمغان آورد.
کدام سیستم های کشت و خاکورزی برای مزرعه شما مناسب است؟
انتخاب صحیح سیستم خاکورزی به اقلیم، خاک، سیستم های کشت و اهداف تولید مزرعه بستگی دارد. اگرچه شخم زدن ممکن است در برخی موارد هنوز مناسب باشد، اما باید تلاش کرد تا شدت خاکورزی و تعداد پاسها را به حداقل رساند و مقدار زیادی بقایای روی سطح باقی بماند. یکی از عواملی که اغلب به رسمیت شناخته نمی شود: یک کاشت حفاظتی خوب است که ممکن است بهترین ابزار خاکورزی شما باشد. نیازی به آماده سازی بستر بذر صاف ندارد، می تواند بقایای زیادی را تحمل کند و به شما امکان می دهد پاس های خاکورزی را کاهش یا حذف کنید. برخی از دستورالعمل های کلی برای انتخاب خاکورزی به شرح زیر است.
مزارع مرسوم غلات و سبزیجات انعطاف پذیری زیادی برای اتخاذ سیستم های خاک ورزی کاهش یافته یا کم خاکورزی دارند زیرا با استفاده مکرر کود (مورد نیاز در مزارع دام) یا مدیریت مکانیکی علف های هرز یا تناوب زراعی (مورد نیاز در مزارع ارگانیک) کمتر محدود می شوند. در دراز مدت، بهم زدن محدود و پوشش بقایا باعث بهبود سلامت خاک، کاهش فرسایش و افزایش عملکرد می شود. همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت، دوره انتقال بسیار مهم است، از جمله مسائل احتمالی تراکم و در دسترس بودن نیتروژن و همچنین تغییرات در طیف علف های هرز از گیاهان یکساله به گیاهان چند ساله است. این ممکن است به زمان بندی و روش های مختلف کنترل علف های هرز نیاز داشته باشد. ترکیب کم خاکورزی با استفاده از گیاهان پوششی اغلب به کاهش مشکلات علف های هرز کمک می کند. فشار علفهای هرز معمولاً پس از چند سال کاهش مییابد، بهویژه اگر گیاهان چند ساله تحت کنترل باشند، زیرا بذرهای علفهای هرز مدفون شده دیگر کشت نمیشوند. محصولات پوششی مالچ شده و همچنین کولتیواتورهای مکانیکی جدید طراحی شده به کنترل موثر علف های هرز در سیستم های با پسماند بالا کمک می کنند.
کشاورزان باید از مشکلات احتمالی فشردگی خاک با کاهش خاکورزی آگاه باشند. اگر یک سیستم سختگیرانه بدون خاک ورزی در خاک فشرده، به ویژه در خاک های با بافت متوسط یا ریز، اتخاذ شود، ممکن است در سال های اول کاهش عملکرد رخ دهد. خاک های متراکم دارای راه آبهای نسبتاً باریکی در داخل خود هستند که در آن ریشه های گیاه در مقایسه با خاک متراکم نشده می توانند به خوبی رشد کنند. هنگامی که خشک است، ریشه ها مسیر خود را از طریق خاک دشوارتر پیدا می کنند و زمانی که مرطوب است، ریشه ها هوای کمتری دارند. بنابراین تراکم، محصولات زراعی را ضعیف تر و مستعدتر در برابر فشار آفات می کند.