کشاورزی، زراعت، اکولوژی، فیزیولوژی....

فضيلت كشاورزي از دیدگاه قرآن مجید

( و هو الذي انزل من السماء ماءً فاخرجنا به نبات كل شيء فاخرجنا منه خضراً نخرج منه حبّاً متراكباً و من النخل من طلعها قنوان دانية و جنّات من اعناب و الزيتون و الرمّان مشتبهاً و غير متشابه انظروا إلي ثمره إذا اثمروينعه انّ في ذلكم لآيات لقوم يومنون)

 «و اوست كه از آسمان، آبي فرو فرستاد و بدان هر گونه گياه بر آورديم، و از آن جوانه سبز رويانديم و از آن دانه هاي در هم رسته بيرون آورديم، و از شكوفه خرما خوشه هاي دسترس و باغ هاي انگور و (درختان) زيتون و انار (پديد آورديم) كه همانند و نا همانند هستند؛ به ميوه هاي آن چون ميوه دهد و برسد بنگريد؛ در اين براي اهل ايمان، مايه هاي عبرت است.»

و هو الذي انشأ جنّات معروشات و غير معروشات والنخل و الزرع مختلفاً أكله والزيتون و الرمّان متشابهاً و غير متشابه كلوا من ثمره إذا اثمر و آتوا حقه يوم حصاده و لا تسرفوا انّه لا يحبّ المسرفين)

»و او كسي است كه باغ هاي (داراي درختان) داربست دار و بدون داربست پديد آورده است و نيز درخت خرما و زراعتي كه ميوه هاي آن گوناگون است، و درخت زيتون و انار كه همانند و نا همانندند، از ميوه آن چون ميوه بر آورد بخوريد و روز چيدنش حق (بينوايان از) آن را بپردازيد، ولي اسراف نكنيد كه او اسرافكاران را دوست ندارد.«

(و انزلنا من المعصرات ماءً ثجاجاً لنخرج به حبّاً و نباتاً)

» و از ابرها آبي ريزان فرو فرستاديم تا بدان دانه و گياه بر آوريم.«

الم تر انّ اللّه انزل من السماء ماء فسلكه ينابيع في الارض ثمّ يخرج به زرعاً مختلفاً الوانه ثمّ يهيج فتراه مصفرّاً ثمّ يجعله حطاماً انّ في ذلك لذكري لاُولي الالباب)

»آيا ننگريسته اي كه خداوند از آسمان آبي فرو فرستاد و آن را در (مخزن) چشمه ساران در دل زمين راه داد، سپس بدان كشت گوناگون بر مي آورد، سپس (آن كشت) مي خشكد و آن را زرد مي بيني، سپس آن را خرد و خوار مي كند؛ در اين امر براي خردمندان يادآوري است».

خاک ورزی حفاظتی

خاک‌ورزی حفاظتی به مجموعه‌ای از تکنیک‌ها شامل نگهداری بقایای گیاهی در سطح خاک، تناوب زراعی، کاربرد کود سبز، کنترل عبور و مرور وسایل و ماشین‌های کشاورزی و استفاده از بسترها یا پشته‌های عریض گفته می‌شود. این نوع خاک‌ورزی متشکل از مجموعه عملیاتی است که از کاهش تعداد عبور و مرور وسایل در مزرعه تا پرورش محصول بدون خاک‌ورزی اولیه و ثانویه را در برمی‌گیرد. در ابتدا این سیستم بنام کمینه‌ورزی یا خاک‌ورزی حداقل با هدف کاهش تعداد رفت و آمد‌ها در مزرعه شناخته می‌شد. در اواخر سال 1977، خدمات حفاظتی خاک ایالات متحده این عبارت را به خاک‌ورزی حفاظتی تغییر داد. در حال حاضر به جای کاهش تعداد عبور و مرور، تأکید بر باقی گذاردن بقایای گیاهی در سطح خاک بعد از کاشت می‌باشد. جامع‌ترین مفهوم خاک‌ورزی حفاظتی عبارت است از سیستمی که بقایای گیاهی کافی را پس از برداشت محصول در سطح مزرعه به منظور حفاظت خاک در مقابل فرسایش رها کند.

بطور کلی عملیات کشاورزی حفاظتی دارای مزایای از قبیل حفظ بقایای گیاهی، افزایش مقدار مواد آلی خاک، جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم، از بین بردن علف های هرز، کاهش هزینه ها، کاهش مصرف سوخت، حفظ رطوبت خاک، احیاء اراضی کم بازده می باشد.

3-1- 1- حفظ بقایای گیاهی

نگهداری بخشی از بقایای گیاهی در سطح خاک مشخصه ای است که خاک ورزی حفاظتی را از روش سنتی و مرسوم متمایز می کند و هدف از این کار حفظ حداقل 30% بقایای گیاهی محصول سال قبل می باشد، که این عمل معمولاً با گاو آهن برگردان دار بدست نمی آید و نیاز به ادوات خاص و جدید می باشد که متداول ترین ادوات در این زمینه گاوآهن قلمی و یا ادوات جدید مانند گاوآهن مرکب و چیزل پکر و ... می باشد.

3-1- 2- افزایش موادآلی خاک

اصولاً خاک های زراعی باید حداقل دارای 2% مواد آلی باشند ولی نتایج آزمایشات خاک شناسی نشان می دهد که مقدار این مواد در خاک های استان اردبیل کمتر از نصف این مقدار است.مواد آلی از محل افزودن کود حیوانی در مزرعه، حفظ بقایای گیاهی سال قبل و همچنین خرد کردن ساقه ها و شاخ و برگ خشن محصول سال قبل تامین می شود .

مواد آلی خاک باعث پایداری ساختمان خاک؛ افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک؛ افزایش تخلخل خاک و جلوگیری از فشردگی آن؛ جلوگیری از کلوخه شدن خاک و افزایش تردی آن می شود.

3-1- 3- جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم

وجود فرسایش یک معضل مهم در امر کشاورزی است و در خاک هایی بیشتر اتفاق می افتد که اراضی, دارای شیب بوده و فاقد مواد آلی و بقایای گیاهی باشد. فرسایش بسته به نوع خسارت به 3 دسته تقسیم می شود که عبارتند از:

-  فرسایش آبی (در اثر جاری شدن سیلاب در شیب ها)

-  فرسایش بادی (در اثر وزش باد و جابجائی خاک مزرعه)

-  فرسایش خاک ورزی (در اثر عملیات زراعی غلط و با پودر کردن خاک زراعی)

3-1- 4- نگهداری رطوبت خاک

ادوات و ماشین آلات خاک ورزی حفاظتی به گونه ای طراحی شده اند که ضمن انجام عملیات تهیه زمین طوری عمل می نمایند که حداکثر نزولات آسمانی در خاک نفوذ نمایند و از طرف دیگر چون حفظ بقایای گیاهی از اهداف مهم خاک ورزی حفاظتی است لذا وجود این بقایا از فشردگی خاک جلوگیری کرده و نفوذ آب به داخل خاک را تسهیل می نماید. .همچنین این دستگاه ها از زیر و رو شدن خاک و از دست رفتن رطوبت خاک های زیرین جلوگیری می کند.

3-1- 5- از بین رفتن علف های هرز

تمامی بذر و علف های هرز برای جوانه زنی و رشد به نور و رطوبت نیاز دارند با توجه به اینکه در سیستم خاک ورزی حفاظتی فواصل بین ردیف های کاشت و سطح مزرعه با بقایای محصول سال قبل پوشیده شده و مانع رسیدن نور به بذر و جوانه علف های هرز می شود لذا رشد علف های هرز با محدودیت زیادی روبرو می شود.

لطیفی و همکاران (1388) در تحقیقی برای بررسی تاثیر روشهای خاک ورزی بر پویایی جمعیت علف های هرز در مزرعه پنبه کشت شده بعد از کلزا، اثر چهار نوع خاک ورزی شامل بدون خاک ورزی(کاشت در کلش خرد شده کلزا)، خاک ورزی مرسوم(شخم با گاوآهن برگردان دار همراه با دیسک)، کم خاک ورزی(چیزل همراه با دیسک) و حداقل خاک ورزی(دو بار دیسک) را بر پراکنش علف های هرز مورد مطالعه قرار دادند. نتایج حاکی از این مسئله بود که روش های خاک ورزی تاثیر بسزایی در تراکم و ترکیب علف های هرز پنبه دارند. طوری که، بیشترین تراکم علف هرز یکساله به ترتیب در تیمار های خاک ورزی مرسوم، حداقل خاک ورزی، کم خاک ورزی و بدون خاک ورزی وجود داشت. در تیمارهای بدون شخم(بدون خاک ورزی، کم خاک ورزی و حداقل خاک ورزی)، بیشتر علف های هرز چندساله(بخصوص اویارسلام) غالب بود اما در روش خاک ورزی مرسوم، علف های هرز یکساله (مثل عروسک پشت پرده، تاج ریزی و تاج خروس) بیشتر وجود داشتند. همچنین در روش های بدون شخم، کلزای خودروی بیشتری سبز شده بود.

3-1- 6- کاهش هزینه ها

در بحث خاک ورزی حفاظتی معمولاً چند عملیات در یک عمل ادغام و یا عملیات غیر ضرور حذف می شوند که با حذف و ادغام عملیات در هزینه ها، وقت، سوخت و استهلاک تراکتور و ادوات صرفه جویی می شود و راندمان عملیات بالا می رود.

3-1- 7-کاهش مصرف سوخت

بخش کشاورزی یکی از بزرگترین مصرف کنند گان سوخت کشور بحساب می آید. فرسودگی و پائین بودن عمر مفید ماشین آلات، تعداد عملیات های زراعی در یک هکتار و ارزان بودن قیمت سوخت و عدم نهادینه شدن تفکر صرفه جویی در ذهن کشاورزان باعث افزایش بی رویه مصرف سوخت در کشاورزی شده است. در خاک ورزی حفاظتی با حذف عملیات های غیر ضروری، ادغام عملیات ها تا حد امکان، طراحی ادوات خاک ورزی حفاظتی طوری برای نیاز کمتر به انرژی در مصرف سوخت صرفه جویی می شود.

خاک ورزی اولیه یکی از عملیات های پرانرژی در کشاورزی است. با توجه به بحران انرژی در عصر حاضر و توجه به افزایش راندمان مصرف انرژی در تمام بخش های تولید، استفاده از روشهای کم خاک ورزی جزو اولویت های تحقیقاتی و اجرایی دنیا به حساب می آید (لطیفی و همکاران، 1388).

3-1- 8- احیاء اراضی کم بازده

تداوم کشت در اراضی فقیر و با عدم رعایت تناوب زراعی به مرور زمان باعث خستگی خاک و کاهش فعالیت بیولوژیکی آن می شود و حالت شدیدتر این معضل زمانی است که اراضی شیب دار دامنه کوهها و در واقع مراتع ملی تخریب و به زمین های زراعی تبدیل شوند.  استفاده از ادوات نامناسب به ویژه کاربرد مداوم گاوآهن برگردان دار باعث شده تا بسیاری از اراضی دیم استان به اراضی کم بازده تبدیل گردد که احیاء مجدد آن به حالت اولیه مستلزم صرف وقت و هزینه می باشد. استفاده از روش خاک ورزی حفاظتی و کاربرد ادوات مناسب بدون اینکه خاک شیب ها را زیرورو کند به صورت ایجاد شیار در می آورد که در این حالت از فرسایش آبی نیز بطور قابل ملاحظه ای کاسته می شود و عملکرد این قبیل مزارع در حد قابل قبول در آمده و اقتصادی می شوند.

۴. جمع بندی و پیشنهادات

دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی مستلزم ارائه الگویی از کشاورزی است که از حیث محیطی، نا مخرب؛ از لحاظ تکنولوژیکی، مناسب؛ از نظر اقتصادی، کارآمد؛ و از دیدگاه اجتماعی، قابل پذیرش باشد.

در راستای حصول توسعه پایدار در کشاورزی، خاک‌ورزی حفاظتی به عنوان مجموعه‌ای از تکنیک‌ها شامل نگهداری بقایای گیاهی در سطح خاک، تناوب زراعی، کاربرد کود سبز، کنترل عبور و مرور ماشین‌های کشاورزی و استفاده از بسترها یا پشته‌های عریض مسطح شده که شامل عملیات هایی از کاهش تعداد عبور و مرور وسایل در مزرعه تا پرورش محصول بدون خاک‌ورزی اولیه و ثانویه می باشد. کشاورزی حفاظتی از طریق حفظ بقایای گیاهی، افزایش مقدار مواد آلی خاک، جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم، از بین بردن علفهای هرز، کاهش هزینه ها، کاهش مصرف سوخت، حفظ رطوبت خاک و احیاء اراضی کم بازده باعث دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی می شود.

جهت نهادینه کرده عملیات های کشاورزی حفاظتی در سطح جامعه موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

- سرمایه گذاری سازمانهای مسئول مثل جهاد کشاورزی برای ترویج و آموزش اصول و شیوه های کشاورزی حفاظتی

- انجام پروژه های تحقیقاتی در سطح دانشگاه ها و سایر بخش های مطالعاتی در زمینه کشاورزی حفاظتی جهت سازگاری آن با شرایط کشاورزان

- همکاری و مشارکت کشاورزان در راستای گسترش روشهای صحیح کشاورزی حفاظتی

خاكورزي حفاظتي گامي در جهت توسعه پايدار کشاورزی

افزایش جمعیت جهان با فشار بر روی منابع خاک به ویژه با اعمال روش های نادرست زراعی تامین غذا را حداقل در قسمتی از جهان با بحران مواجه ساخته است. توجه به مسائل زیست محیطی و اکولوژیکی یکی از اهداف عمده کشاورزی پایدار تلقی می شود. برای حصول به کشاورزی پایدار هم در زمینه تولیدی و هم در زمینه محیط زیست باید خاک را به عنوان پایه اصلی تولید در نظر گرفت. خاکورزی در مفهوم وسیع به معنای به هم زدن و تغییر ویژگی های فیزیکی خاک با اهداف گوناگون می باشد. خاکورزی تلاشی در جهت ایجاد شرایط محیطی مناسب برای جوانه زنی بذر، سبز شدن گیاهچه و رشد و نمو ریشه است. یک سیستم خاکورزی از عملیات ویژه متوالی با ترکیبی خاص تشکیل شده که به منظور افزایش عملکرد گیاهان زراعی انجام می شود. سیستم های شخم کاهش یافته در اصطلاح شخم حفاظتی نامیده می شوند. خاکورزی حفاظتی با تاثیری که بر خاک می گذارد می تواند در جهت کشاورزی پایدار گام بردارد. از جمله تاثیراتی که می تواند به خاکورزی حفاظتی نسبت داد تاثیراتی است که بر میزان فرسایش خاک، هدر رفتن کربن خاک، خصوصیات شیمیایی خاک، خصوصیات فیزیکی خاک، دمای خاک، میزان رطوبت خاک و خصوصیات بیولوژیکی خاک گذارده می شود. تحقیقات بعمل آمده نشان می دهد که استفاده های طولانی از اراضی بدلیل ایجاد فرسایش و کاهش مواد آلی خاک موجب کاهش حاصلخیزی خاک می گردد. لخت ماندن سطح خاک باعث می شود تا لایه حفاظت کننده آن از بین رفته و بارانهای شدید و گرما باعث ایجاد فرسایش و هدر رفت خاک شوند. در واقع خاکورزی حفاظتی یا خاکورزی کاهش یافته با کاهش به هم زدگی خاک موجب حفط بهتر خاک شده و می تواند کشاورزی را به سوی کشاورزی اکولوژیک و توسعه پایدار سوق دهد.

کلمات کلیدی: خاکورزی حفاظتی، توسعه پایدار، شخم کاهش یافته و مقدمه:

افزایش جمعیت جهان بر فشار بر روی منابع خاک به ویژه با اعمال روشهای نادرست زراعی تامین غذا را حداقل در قسمتی از جهان با بحران مواجه ساخته است. باید پذیرفت که منابع غذایی زمین نامحدود نبوده و از اینرو برای ادامه حیات زمین و موجودات ساکن بر روی آن راهی جز تمسک به کشاورزی پایدار نخواهیم داشت. در کشاورزی مفهوم پایداری با توجه به دیدگاههای مختلف متفاوت بوده و ممکن است از دیدگاه اقتصادی, سیاسی, اجتماعی و یا فرهنگی مد نظر باشد.

توجه به مسائل زیست محیطی و اکولوژیکی یکی از اهداف عمده کشاورزی پایدار تلقی می شود. برای حصول به کشاورزی پایدار هم در زمینه تولیدی و هم در زمینه محیط زیست باید خاک را بعنوان پایه اصلی تولید در نظر گرفت. بطور کلی فرسایش مهمترین عامل در ارتباط با محیط زیست, کاهش حاصلخیزی و نابودی خاک محسوب می شود. از اینرو کشاورزی پایدار زمانی حاصل می شود که فرسایش خاک تقریبا متوقف و یا نرخ فرسایش از میزان خاکزایی کمتر باشد.

امروزه با افزايش توليد كشاورزي به جهت رفع نيازمندي هاي رو به رشد جمعيت در حال گسترش ، نگراني در مورد آينده تامين غذا براي مردم مطرح گرديده است . آلودگي هاي آب ، خاك ، هوا و فرسايش خاك ، مقاومت آفات به سموم و گسترش كود شيميايي سبب گرديده. جهت حفظ منابع زراعتي كه به هر صورت در عين پايين بودن بازده سلامتي آتي بشر را تضمين مي کند.كه بر اين اصل استوار است: از لحاظ اكولو‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ژيكي مطلوب، از نظر اقتصادي سودمند، از لحاظ اجتماعي مورد قبول باشد. روشي تلفيقي وخود نظم و جهت دار است و تاكيد آن بر روي حداكثر رساندن عملكردها نيست بلكه بهينه شدن استفاده از نهاده ها در يك دوره طولاني را مد نظر قرار دارد.

 کشاورزی پایدار

معضل عمده کشاورزی امروز این است که چگونه می توان به تولید پایدار در محصولات کشاورزی و دامی رسید. برای اینکار لازم است تا در زمینه تولید غذا یک رویکرد بوم شناختی در پیش گرفته شود. تا چندی پیش مردم کشورهای توسعه یافته گمان می کردند که قحطی مربوط به گذشته می باشد اما امروز معلوم شده است که قحطی یک مسئله جهانی بوده و تا مدتها در آینده نیز چنین خواهد بود. علت این امر تا حدودی زیست محیطی است. از آنجاکه کشاورزی موجب آثار زیست محیطی عمده می شود تغییرات انجام شده در تولید و ذخایر آن آثار زیست محیطی عمده ای در بر دارد.

کشاورزی پایدار به معنای استفاده از علوم بیولوژی، به منظور دستیابی به بالاترین میزان و مناسبترین روش تولید در کشاورزی است. پایداری یک مفهوم دینامیک بوده و می تواند نیازهای جمعیت در حال افزایش را تغییر دهد. کشاورزی پایدار باید شامل مدیریت موفق منابع برای کشاورزی باشد تا بتواند نیازهای متغییر انسانی را برطرف کند. تفاوت کشاورزی پایدار با کشاورزی تجاری که بصورت فشرده از نهاده های کشاورزی استفاده می کنند در این است که در کشاورزی پایدار بر ثبات عملکرد در طولانی مدت با حداقل تاثیر بر محیط تاکید می شود, در حالیکه کشاورزی تجاری بر اهداف کوتاه مدت و حداکثر عملکرد متکی است.

یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده است فرسایش سریع خاکها توسط آب و باد می باشد. از جمله کشورهایی که با این معضل مواجه هستند کشورهای آمریکا, انگلستان, بلژیک و آلمان و همچنین کشور خودمان (به دلیل کویر زایی می باشد).

 فرسایش خاک تهدیدی جدی برای کشاورزی پایدار می باشد. بر اساس شواهد موجود از بین رفتن تمدن مایانها در آمریکای جنوبی تا حدودی به دلیل فرسایش خاک بوده است. در آفریقا فرسایش خاک به گرسنگی مردم این قاره منجر شده است.

آقای اسمیت در سال 1941 برای اولین بار مفهوم میزان مجاز قابل فرسایش را برای کشاورزی پایدار بیان نموده است. در کشاورزی پایدار خاک سطح الارض خیلی آهسته جابجا می شود و برابر با سرعت تشکیل خاک از خاک تحت الارض است.

 گزینه های نوبرای توسعه پایدار کشاورزی در مناطق خشک

متخصصین علوم کشاورزی برای جوامع ساکن در مناطق نیمه خشک، نیازمند تغییر نگرش علمی خود درباره مفهوم ”توسعه“ و به‌کارگیری ”سیستم‌های پیشرفته فن‌آوری“ کشاورزی، مصرف بهینه آب و انرژی، حفظ زیست بوم و منظرسازی می‌باشند. برای دستیابی به عملکرد بهینه در مناطق خشک و نیمه خشک، یکی از گزینه‌های نو شناخت و به‌کارگیری روش‌های نوین آبیاری است.

با به‌کارگیری فن‌آوری‌های نو، موجب افزایش مؤثر بازده مصرف آب و پیشگیری از انباشت املاح در ناحیه رشد ریشه شده و عملکرد بیشتری را به ارمغان خواهد آورد. پیامد بی‌چون و چرای افزایش شهرنشینی متمرکز در مناطق نیمه خشک جهان، چیزی جزء تقاضای فزاینده آب و فشار بر منابع آبی محدود این مناطق نیست. از این رو استفاده دوباره از آب‌های یک‌بار مصرف شده، همچون پساب‌های خانگی و زه آب‌ها به موضوعی پرچالش اما نو تبدیل شده است

 خاکورزی حفاظتی:

خاکورزی در مفهوم وسیع به معنای بهم زدن و تغییر ویژگی های فیزیکی خاک با اهداف گوناگون می باشد. خاکورزی تلاشی در جهت ایجاد شرایط محیطی مناسب برای جوانه زنی بذر, سبز شدن گیاهچه و رشد و نمو ریشه است. یک سیستم خاکورزی از عملیات ویژه متوالی با ترکیبی خاص تشکیل شده که به منظور افزایش عملکرد گیاهان زراعی انجام می شود. سیستم های شخم کاهش یافته در اصطلاح شخم حفاظتی نامیده می شوند.

در این سیستم حداقل 30 درصد بقایای گیاه زراعی قبلی در سطح خاک, بعد از کاشت باقی می ماند.  در سیستمهای شخم حفاظتی در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. و اگر به درستی استفاده شود ساختمان خاک را بهبود می بخشد. در بعضی موارد مشاهده شده است که صرفه جویی در سوخت با استفاده از سیستم شخم حفاظتی می تواند تا 40 درصد باشد.

 آثار خاکورزی حفاظتی بر خاک :

1)    تاثیر خاکورزی بر میزان فرسایش خاک:

تحقیقات بعمل آمده نشان می دهد که استفاده های طولانی از اراضی بدلیل ایجاد فرسایش و کاهش مواد آلی خاک موجب کاهش حاصلخیزی خاک می گردد. عامل اصلی این پدیده خاکورزی می باشد.  لخت ماندن سطح خاک باعث می شود تا لایه حفاظت کننده آن از بین رفته و بارانهای شدید و گرما باعث ایجاد فرسایش و هدر رفت خاک شوند.  استفاده از سیستم خاکورزی حفاظتی میزان فرسایش را یک میلیارد تن در سال کاهش داده است.

2)      خاکورزی و هدر رفتن کربن خاک:

خاکورزی لاعث می شود تا مواد آلی موجود در خاک معدنی شده و در نهایت نیتروژن موجود در آن بشکل قابل جذب برای گیاهان تبدیل گردد.  عملیات خاکورزی ضمن تسریع در معدنی شدن مواد عالی باعث می شود تا بقایای برگشت داده شده به خاک بصورت دی اکسید کربن به اتمسفر برگردد.  مقدار دی اکسید کربن برگشت یافته به اتمسفر به شدت شخم بستگی دارد.  استفاده از روشهای خاکورزی حفاظتی مانع هدر رفتن بیشتر کربن می شود.  در بین ادوات کشاورزی گاو آهن برگردان دار سبب بیشترین هدر رفت کربن می شود.

3)      اثرات خاکورزی بر خصوصیات شیمیایی خاک:

تغییر در شدت و دفعات شخم موجب تغییراتی در توزیع عناصر غذایی و مواد آلی خاک می شود.  بطور کلی خاکورزی حفاظتی در مقایسه با خاکورزیهای مرسوم اثرات مثبتی روی خصوصیات شیمیایی خاک دارد. تحت شرایط خاکورزی حفاظتی مواد آلی خاک نیتروژن, فسفر, کلسیم, منیزیم و ظرفیت تبادل کاتیونی افزایش می یابد. استفاده از این سیستم در نواحی گرم اثرات مثبت شیمیایی و فیزیکی و بیولوژیکی زیادی به دلیل کاهش فرسایش حفظ و افزایش ماده آلی خاک می شود.

4)      اثرات خاکورزی بر خصوصیات فیزیکی خاک:

خاکورزی در دراز مدت موجب تغییرات وسیعی در خصوصیات فیزیکی خاک می شود.  عمده ترین خصوصیاتی که دچار تغییرات می شوند عبارتند از: دما, رطوبت, ساختمان, مواد آلی, و خصوصیاتی از گیاه مانند تراکم ریشه.

5)      اثرات خاکورزی بر دمای خاک:

 دمای خاک در سیستم شخم حفاظتی در فصل بهار خنکتر از روشهای شخم متدوال است. این امر ناشی از وجود بقایای گیاهی می باشد. بقایا ضمن انعکاس مقداری از نور خورشید موجب تاخیر در خشک شدن خاک می شود. لذا در این سیستمها خاک حاوی رطوبت بیشتر و دمای کمتر می باشد.

6)      اثرات خاکورزی بر میزان رطوبت خاک:

شخم های حفاظتی بطور کلی رطوبت بیشتری را در خاک ذخیره نموده و ضمن کاهش تبخیر موجب افزایش نفوذ پذیری خاک می شوند.

ذخیره رطوبت در نواحی کم باران و یا در مناطقی که خاک قدرت نگهداری رطوبت اندکی دارد و یا در سالهایی که میزان بارندگی کمتر از میانگین معمول است از اهمیت زیادی برخوردار می باشد.

7)      اثرات خاکورزی بر خصوصیات بیولوژیکی خاک:

به دلیل عدم استفاده از ادوات در سیستم خاکورزی حفاظتی معمولا شبکه ها و منافذ زیادی در خاک ایجاد می شود. این منافذ باعث افزایش مناسب میکرو ارگانیسم ها می شود. تعداد کرمهای خاکی و بند پایان افزایش یافته همچنین فعالیت قارچها و میکو ریز ها نیز افزایش می یابد.

 نتیجه گیری:

گسترش روزافزون جمعيت و محدوديت منابع آب و خاك، توسعه فناوري در فرايند توليد محصولات كشاورزي را اجتناب ناپذير مي سازد، لذا توسعه مكانيزاسيون فرايندي است كه باید در بخش كشاورزي اتفاق بیفتد، اما الزامات مهم آن نظير ساخت و توليد و تامين ماشين هاي مورد نياز آن در بخش صنعت روي مي دهد.

فرسایش عمده ترین عامل ناپایداری کشاورزی در بخشهای وسیعی از کشورهای در حال توسعه می باشد. در مناطقی که نرخ فرسایش بیشتر از نرخ خاکزایی است، استفاده از سایر اقدامات بجز اقدامات فنی و زراعی برای کنترل فرسایش نمی توانند چاره ای اصلی برای دستیابی به کشاورزی پایدار باشند. در چنین شرایطی بحث از کشاورزی پایدار معنی و مفهوم خود را از دست می دهد. برای جلوگیری از فرسایش بی رویه و تخریب منابع خاکورزی حفاظتی می تواند مفید باشد. خاکورزی حفاظتی که شامل مفاهیمی چون شخم حداقل، شخم کاهش یافته و بدون خاکورزی است با کاهش دستورزی در خاک موجب حفظ خاک شده و در نتیجه می تواند زراعت را به سوی کشاورزی اکولوژیک و توسعه پایدار سوق دهد.

کشاورزی حفاظتی راهکاری برای توسعه پایدار کشاورزی

توجه به بحث های توسعه باعث مطرح شدن مفهوم توسعه صنعتی کشاورزی شد. در نتیجه استفاده از تکنولوژی های نوین، مشکلات زیست محیطی زیادی پدیدار شد که باعث ارائه تفکر توسعه پایدار از طرف سازمان ملل متحد به عنوان دورنمای کشاورزی گردید. توجه به توسعه پایدار در بخش کشاورزی، باعث مطرح شدن مفهوم کشاورزی پایدار شد. در این راستا، کشاورزی حفاظتی به عنوان مجموعه‌ای از روش‌ها شامل نگهداری بقایای گیاهی در سطح خاک، تناوب زراعی، کاربرد کود سبز و کنترل عبور و مرور ماشین‌های کشاورزی در جهت دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی معرفی شده است. این مقاله به شیوه مطالعه کتابخانه صورت گرفته و هدف آن بیان مزایای کشاورزی حفاظتی به عنوان راهکاری برای دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی می باشد. نتایج نشان داده است که کشاورزی حفاظتی از طریق حفظ بقایای گیاهی، افزایش مقدار مواد آلی خاک، جلوگیری از فرسایش در اراضی دیم، از بین بردن علفهای هرز، کاهش هزینه ها، کاهش مصرف سوخت، حفظ رطوبت خاک و احیاء اراضی کم بازده باعث دستیابی به توسعه پایدار کشاورزی می شود. در این راستا، ترویج و آموزش شیوه های کشاورزی حفاظتی در بین کشاورزان، مستلزم همکاری سازمان های اجرایی مسئول، دانشگاه ها و تشکل های مرتبط با کشاورزان می باشد. خاک به عنوان یکی از منابع اساسی با سرعت تجدید پذیری پایین نیاز به مدیریت و حفاظت دارد. مدیریت پایدار خاک نوعی مدیریت خاک است که تامین کننده نیازهای فعلی باشد بدون اینکه توانایی نسل های آتی را برای تامین نیازهای خود از آن خاک، به مخاطره بیاندازد. پایداری خاک ممکن است بوسیله کشت بی رویه، کاهش یا افزایش کیفیت آب، کم یا بیش کود دهی، بی توجهی به استفاده از آفت کش ها، قادر نبودن به حفظ سطح ماده آلی خاک و پاک کردن پوشش گیاهی طبیعی تهدید شود. این موارد ممکن است از طریق فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی (مثل فرسایش، شور شدن و بیابانی شدن) و یا فرآیندهای بیولوژیک (مثل کاهش حاصلخیزی خاک) پایداری خاک را تهدید کنند (ابوت و مورفی، 1386).

خاک ورزی از جمله عوامل مدیریتی است که  می تواند موجب تخریب یا بهبود ساختمان خاک شود. خاک ورزی عبارت است از به هم خوردگی فیزیکی خاک، که به منظور تهیه بستر کشت، حفاظت آب و خاک، از بین بردن فشردگی خاک، کنترل علفهای هرز، دفن بقایای گیاهی، اختلاط کود و اصلاح کننده ها با خاک و تسهیل نفوذ ریشه صورت می گیرد (بیات و همکاران، 1386).

روش های کم خاک ورزی به عنوان روش های حفاظت کننده خاک با بجا گذاشتن بقایای گیاهی و تمرکز مواد آلی در سطح خاک، پوشش لازم برای جلوگیری از فرسایش خاک را مهیا می نمایند. کاشت مستقیم بذر بدون هیچ گونه عملیات خاک ورزی به دلیل کاهش انرژی مکانیکی و هزینه های تولید در بسیاری از مناطق توصیه شده است (Cannel and Hawes, 1994).  همه با این نظر که خاک ورزی حفاظتی زمان کمتری را لازم داشته و معمولا عملکرد محصول نیز کاهش معنی داری را ندارد موافق هستند اما شرایط اقلیمی تاثیرات متفاوتی را نشان می دهد بطوری که محاسن بعضی از روش ها یا پارامترهای تولیدی متناسب با شرایط منطقه تغییر می کند
 (Guerif et al., 2001). بطور کلی، خاک‌ورزی حفاظتی که شامل اکثر سیستم‌های کم خاک‌ورزی و بی‌‌خاک‌ورزی می‌شود برای مناطق کم باران مناسب است.

در روش خاک ورزی حفاظتی به دلیل باقی ماندن بقایای گیاهی در سطح خاک و همچنین به دلیل به حداقل رسیدن به هم خوردگی خاک در حین عملیات خاک ورزی و کاشت، علاوه بر کاهش فرسایش بادی و آبی، به دلایل کاهش تبخیر و تعرق از سطح خاک درصد رطوبت خاک نیز افزایش می یابد و به بهبود ساختمان خاک کمک می شود (Chastain et al., 1995). بقایای گیاهی روی سطح زمین تبخیر، سله بستن و سفت شدن سطح خاک را محدود کرده و نفوذ پذیری را افزایش و فرسایش را کاهش می دهد (Kaspar et al., 199