خاکورزی و بقایای گیاهی
دو چالش بزرگ برای مزارع ارگانیک (یعنی مزارعی که در آنها سموم و کود های شیمیایی استفاده نمی شود) علف های هرز و نیتروژن هستند. مانند مزارع سنتی قبل از در دسترس بودن مواد شیمیایی کشاورزی، کم خاکورزی با چالش مواجه می باشد و خاکورزی با عرض کامل که در آن به اندازه عرض ادوات، خاک از روی زمین کنده می شود، ممکن است برای کنترل علف های هرز و ترکیب کودها و کمپوست ها ضروری باشد. بنابراین، کشاورزی ارگانیک در زمینهای مستعد فرسایش ممکن است سخت و غیر ممکن باشد. چون در شکلی از کشاورزی ارگانیک، باید علف های هرز را با عملیات خاکورزی کنترل کرد تا نیازی به استفاده از سموم و کودهای شیمایی نباشد در نتیجه اینکه در روشی از کشاورزی ارگانیک که از ادوات بیشتر استفاده می شود، احتمال یا درصد فرسایش بیشتر است. البته فرسایش را می توان با استفاده از تناوب با محصولات چندساله، روش های خاک ورزی ملایم تر مانند بیلک ها که در آن تعدادی بیلچه با استفاده از توان خرمنکوب تراکتور به چرخش در می آیند و کاشت های مدرن که توده های خوب خاک را با اندازه مناسب، بدون خاک ورزی ثانویه بیش از حد ایجاد می کنند، کاهش داد. حفظ ساختار خاک در مزارع ارگانیک ممکن است آسان تر باشد زیرا آنها به شدت به نهاده های ارگانیک برای حفظ باروری متکی هستند.
مزارع مبتنی بر دام با چالش های ویژه ای در ارتباط با استفاده از کود یا کمپوست در خاک مواجه هستند. نوعی ترکیب معمولاً برای جلوگیری از تلفات زیاد نیتروژن در اثر تبخیر یا از دست دادن فسفر و عوامل بیماریزا در رواناب مورد نیاز است. انتقال از چمنزار به محصولات ردیفی نیز معمولاً با کمی خاکورزی آسانتر است. چنین مزارعی همچنان میتوانند از ابزارهای تزریق کود با خاکورزی نواری استفاده کنند، در نتیجه باعث کاهش تراکم و در عین حال به حداقل رساندن اختلال خاک میشوند. مانند مزارع ارگانیک، عملیات دامداری مقدار زیادی کود و کمپوست مصرف می کند و طبیعتاً از سلامت خاک بالاتری برخوردار است.
سیستم های خاکورزی چرخشی
برنامه خاکورزی نیازی نیست که همیشه ثابت و بدون انعطاف باشد. مزارع بدون خاکورزی ممکن است گهگاه به عملیات خاکورزی کامل نیاز داشته باشند. تحقیقات اخیر در نبراسکا و استرالیا نشان می دهد که خاک ورزی گاه به گاه، که به آن خاک ورزی استراتژیک نیز می گویند، تأثیر منفی بر سلامت خاک ندارد. اما این کار فقط باید برای یک هدف کاملاً مشخص مانند کنترل علفهای هرز یا حشرات، ترکیب اصلاحکنندههای ساکن خاک، یا شکستن تراکم (مثلاً پس از برداشت در یک دوره مرطوب) انجام شود.
خاکورزی یکی از معدود عملیات هایی است که می تواند جمعیت افت بندپایان را کاهش دهد. این آفت از موهای ریشه و ریشه های کوچک بسیاری از گیاهان زراعی تغذیه می کند و از منافذ و کانال های بزرگ برای حرکت در خاک استفاده می کند. در برخی موارد می توان آن را با ایجاد بستر بذر ریز کنترل کرد، چیزی که در غیر این صورت به دلیل اثرات مضر آن بر پوسته شدن خاک و نفوذ آب از آن جلوگیری می کنیم. بنابراین اگر خاکورزی استراتژیک استفاده میشود، باید به صورت بسیار محدود (هر 5 تا 10 سال یک بار) انجام شود و با ادواتی که هنوز بقایای سطحی باقی میگذارند بهترین کار انجام میشود. یک برنامه خاکورزی انعطافپذیر ممکن است مزایایی داشته باشد، اما توجه داشته باشید که هر خاکورزی میتواند به آسانی ساختار مطلوب خاک را که با سالها مدیریت بدون خاکورزی ایجاد شده است، از بین ببرد. بنا بر این به انتخاب نوع ادواتی که در خاکورزی استفاده می کنید دقت کنید.
زمان بندی عملیات میدانی
موفقیت یک سیستم خاکورزی به عوامل زیادی بستگی دارد. برای مثال، سیستمهای کم خاکورزی، بهویژه در سالهای انتقال اولیه، ممکن است نیاز به توجه بیشتری به مدیریت نیتروژن داشته باشد (اغلب در ابتدا به نرخهای بالاتر، در نهایت به نرخهای پایینتر نیاز است)، و همچنین کنترل علفهای هرز، حشرات و بیماریها. همچنین، عملکرد سیستم های خاکورزی ممکن است تحت تأثیر زمان بندی عملیات مزرعه قرار گیرد. اگر خاکورزی یا کاشت زمانی انجام شود که خاک خیلی مرطوب باشد (زمانی که میزان آب آن بالاتر از حد پلاستیکی باشد یعنی خاک چسبندگی خود را در اثر رطوبت بیش از حد از دست داده باشد)، کدر بودن و قرارگیری ضعیف بذر ممکن است منجر به تودههای ضعیف شود. همچنین، عملیات خاکورزی نواری یا منطقهای که در خاک پلاستیکی انجام میشود، منجر به سطوح لکهدار و شکاف باز میشود که امکان تماس خوب بذر و خاک را نمیدهد. این مسأله هنگام انجام خاکورزی عمیق تر مهم است. یک سیستم بدون خاکورزی مزیت بزرگ صرفه جویی در زمان را دارد زیرا نیازی به خاکورزی قبل از کاشت نیست. با این حال، در آب و هوای خنک و مرطوب، میزان بالای باقیمانده و عدم سست شدن خاک، خشک شدن و گرم شدن خاک را کند می کند و ممکن است به تاخیر کوتاهی در کاشت نیاز داشته باشد.
همچنین زمانی که خاک بسیار خشک است، خاکورزی توصیه نمی شود، زیرا ممکن است خیلی سفت باشد، ممکن است کلوخه ها بسیار بزرگ باشند یا گرد و غبار اضافی ایجاد شود، به خصوص در خاک های فشرده. شرایط خاکورزی ایدهآل عموماً زمانی اتفاق میافتد که آب خاک در ظرفیت مزرعه ای یا همان رطوبت گاورو باشد ( در شرایط بهاری پس از سه الی چهار روز آبیاری).
از آنجایی که تراکم خاک ممکن است بر کاهش موفقیت خاکورزی تأثیر بگذارد، یک رویکرد کل سیستم برای مدیریت خاک، خاکورزی و بقایای گیاهی مورد نیاز است. برای مثال، سیستمهای بدون خاکورزی که شامل عملیات برداشت با تجهیزات سنگین میشود، اگر بتوان ترافیک و مسیر حرکت تراکتور و ادوات را به شرایط خشک خاک یا مسیرهای ثابت در مزرعه محدود کرد، بهتر موفق میشوند. اگر از مسیر ثابت برای تجهیزات برداشت سنگین استفاده شود، حتی روشهای کشت نواری بهتر عمل میکنند.
مدیریت کاه و بقایا
بقایای گیاهی به طور فزاینده ای به عنوان مالچ سطحی در تولید محصولات زراعی در مناطقی که کلش های گیاهی به عنوان منبع اصلی سوخت یا علوفه برای دام در نظر گرفته نمی شود، استفاده می شود. در سیستمهای تولید ذرت و گندم، کاه معمولا خرد میشود و به طور یکنواخت روی سطح خاک پخش میشود و سپس کاشت مستقیم بدون خاکورزی انجام میشود. برخی از جنبه های فنی کلیدی برای حفظ موفقیت آمیز کاه شناسایی شده است: (1) زمین باید بلافاصله پس از برداشت تا کاشت محصول بعدی با کاه پوشانده شود، (2) محصولات باید با استفاده از ادوات کم خاکورزی کاشته شوند. بهم زدن خاک و علف های هرز باید با استفاده از علف کش ها یا وجین دستی کنترل شوند تا اطمینان حاصل شود که هیچ گونه کشتی یا محصولی در کل سال زراعی وجود ندارد یعنی از ادوات تراکتوری برای از بین بردن علف های هرز استفاده نشود. در مناطقی که از کاه به عنوان منبع اصلی خوراک دام استفاده می شود، تنها بخشی از کاه برای مالچ خاک نگهداری می شود. بنابراین، این تکنیک بیشتر در مناطقی استفاده می شود که عملکرد محصول بالا است و مواد به راحتی در دسترس هستند. با این حال، مالچ کردن کاه نتایج متناقضی را نسبت به افزایش عملکرد محصول ایجاد می کند. برخی از محصولات ممکن است به دلیل اثرات آللوشیمیایی کاه، نسبت به دیگر محصولات حساس تر باشند.
خلاصه
خاکورزی تحت شرایطی می تواند برای سلامت خاک بسیار مضر باشد. کاهش شدت و میزان خاک ورزی می تواند از طرق مختلف به بهبود آن کمک کند. این امر به ویژه برای ساخت مواد آلی و سلامت خاک در مزارعی که به طور منظم کود یا کمپوست دریافت نمی کنند بسیار مهم است. در رابطه با خاکورزی و بقایای گیاهی می توان گفت، حفظ بقایای بیشتر روی سطح، رواناب و فرسایش را کاهش می دهد، در حالی که کاهش بهم زدن خاک به سوراخ های کرم خاکی و کانال های ریشه قدیمی اجازه می دهد تا به سرعت آب را از طوفان های شدید باران به داخل خاک هدایت کنند. همچنین کاهش خاکورزی در دراز مدت باعث افزایش سطح مواد آلی خاک و جذب کربن می شود. انتخابهای زیادی برای سیستمهای کم خاکورزی وجود دارد و تجهیزات ابتکاری زیادی برای کمک به کشاورزان در موفقیت در دسترس است. استفاده از گیاهان پوششی همراه با بی خاکورزی یا کم خاکورزی ترکیبی موفقیت آمیز است، زیرا پوشش سطحی را به سرعت فراهم می کند و به کنترل علف های هرز کمک می کند.