خاک اساس کشاورزی

درطول تاریخ بشر، خاک‌ اساس کشاورزی بوده است. نزدیکی ما با خاک حاصلخیز، تواناییمان را نسبت به کشت گیاهان تحت تاثیر قرارداده است و روی موفقیت تمدن ها اثرگذاشته است. این رابطه بین انسان، خاک و منابع غذا تصدیق میکند که خاک اساس و بنیاد کشاورزی است.

جامعه بشری با استفاده از منابع سیاره خود بطور منحصربفرد، به گونه ای خلاقانه و مولد موجب پیشرفت، تکامل انسان و پایداری جوامع جهانی شده است. در بین این منابع، خاک و آب به انسان این توانایی را داده است که غذا را از طریق کشاورزی برای امرارمعاش خود فراهم کند.

با بررسی پیوند بین خاک و کشاورزی در این مقاله به ۱) گذار از مرحله شکار-جمع آوری به مرحله جوامع کشاورزی ۲) عمده ترین خصوصیات خاک که منجر به حاصلخیزی میشود ۳) اثرات کشاورزی فشرده بر تخریب خاک ۴) مفاهیم اساسی کشاورزی پایدار و مدیریت خاک بخواهیم پرداخت. این موضوعات برای روشن کردن نقش های مهم خاک اساس کشاورزی در جوامع بشریِ وابسته به کشاورزی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

اثر خاک بر کشاورزی و جامعه بشری

استفاده و مدیریت منابع خاکی و آبی، تمدن های بشری را شکل داده است که از نظر پیشرفت، پایداری، زوال و بازآفرینی وابسته به کشاورزی هستند (هارلان ۱۹۹۲ ، هیلل ۱۹۹۲). خاک اساس کشاورزی و آب منابع طبیعی اساسی برای سیستم های تولید غذا از نوع گیاهی و حیوانی (اهلی) هستند.

اگرچه امروزه کشاورزی اهمیت اساسی دارد، کشاورزی به نوآوری های بشری که ۱۰ هزار تا ۱۲ هزار سال قبل در طول انقلاب کشاورزی به سرعت در جهان گسترش یافته اند مرتبط است. (Diamond 1999, Montgomery 2007, Price & Gebauer 1995, Smith 1995), این مدت کوتاه، اما بشدت قابل توجه، کمتر از ۰.۳% بیشتر از چهار میلیون سال از تکامل بشر بعنوان انسان دو پا و هموساپینس را بخود اختصاص داده است.

در جوامع مبتنی بر کشاورزی در طول ده هزار سال، انسان تمدن های شهری و پیچیده ای را توسعه داده است که طی پیچیدگی های روزافزون، دستاوردهای تحسین برانگیز، پایداری هزار ساله و در برخی موارد افول را تجربه کرده اند (Trigger 2003).

در بسیاری از موارد، تمدن های تحت تنش و افول با فرهنگ های پیچیده مشابه سازگار گردیده یا دوباره پدید آمده است (شوارتز و نیکلز ۲۰۰۶). در طی این نوسانات، ما به گروه کوچکی از گیاهان و حیوانات و سیستم های یکپارچه ی خاک-آب که برای تولید محصول ضروری هستند برای تهیه غذا وابسته باقی ماندیم.

شکی نیست که زندگی مدرن جوامع بشری به حدی توسعه یافته که ما نمی توانیم بدون کشاورزی به حیات خود ادامه دهیم. واضح است که کشاورزی به زندگی مدرن ما تداوم و معنا میبخشد اما اغلب در اکوسیستم های طبیعی اختلال ایجاد می‌کند. این امر به ویژه در مورد جمعیت های گیاهی، حیوانی، سیستم های خاکی و منابع آبی صدق می‌کند.

درک، ارزیابی و تعادل در برابر مزایا و مضرات کشاورزی در مورد منابع آب و خاک از وظایف اساسی و از تلاش های انسان برای حفظ و بهبود رفاه بشر است. چنین آگاهی بر پدیدآمدن اصول اخلاقی پایدار و مسئولیت پذیری ما در قبال جوامع انسانی و اکوسیستم های آینده تاثیرمی‌گذارد.

اگرچه کشاورزی برای تهیه غذا و پایداری جوامع پیچیده ضروریست، تقریبا تمام تحولات انسان در گروه های اجتماعی کوچک، متحرک، مبتنی بر خویشاوندی مانند گروه ها و قبایل اتفاق افتاده است (Diamond 1999, Johanson & Edgar 2006).

قبل از اینکه ما یکجانشین و وابسته به کشاورزی شویم، به طور وسیعی وابسته به گیاهان وحشی و حیوانات برای تولید غذا بدون مدیریت خاک و منابع آبی بودیم. تکامل اجتماعی ما زمانیکه تکامل کشاورزی و تکامل بیولوژیکی اتفاق افتاد به صورت هم افزا شتاب گرفت. از زمانیکه ما به گیاهان و حیوانات اهلی وابسته شدیم به طور هدفمند در سیستم های آبی_خاکی مدیریت شده به کشاورزی پرداختیم.

حاصلخیزی خاک و رشد محصول

استفاده از آتش برای جنگل زدایی و ازبین بردن حیوانات وحشی از اولین زمینه های پیدایش تکامل انسان بود که روی محیط تاثیر میگذاشت. با سوزاندن گیاهان بومی، انسان های اولیه قادر بودند تا برای علف خواران در مناطق ساوانا و نزدیک جنگل چراگاه تهیه کنند و رشد گیاهان ناخواسته را برای آسان تر ساختن تهیه علوفه سرکوب نمایند (Pyne 2001, Wrangham 2009).

این عوامل و فاکتورهای دیگر (مثل تولید چراگاه، تغییرات اقلیمی، گسترش و کشت گیاهان دلخواه) به زمینه سازی برای انقلاب کشاورزی کمک کرد و تغییر چشمگیری در تعامل بین انسان و زمین ایجاد می کند.

گذر از مرحله شکار-جمع آوری به جوامع کشاورزی به شدت روند تاریخی زندگی بشر را تغییر داد و چرخه ی مواد مغذی خاک را بطور غیرقابل برگشتی دگرگون ساخت. وقتی بشر اولین بذر را در دوره نوسنگی درون خاک کاشت، خاک مواد مغذی ضروری گیاه را تامین نمود و تبدیل به پایه و اساس کشاورزی انسان شد.

عناصرمغذی موجود در خاک برای گیاهان

در طی تاریخ بشر، چرخه طبیعی عناصر مغذی بین خاک اساس کشاورزی و گیاه و حیوانات وجود داشت تغییر یافت این چرخه در ابتدا با تجزیه بیوماس به خاک شروع می شد. این چرخه به حفظ موادمغذی موردنیاز گیاه برای رشد درخاک کمک می کرد. چرخه های پیچیده عناصرمغذی طیف وسیعی از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و مهمتر از همه بیولوژیکی را برای ردیابی سرنوشت عناصر مغذی ویژه (مثل N,P, C, S) در محیط شامل می شوند.

برای تجزیه و تحلیل دقیق این چرخه ها، مراجع دیگری نیز وجود دارد (Bernhard 2010, Brady & Weil 2008, Troeh & Thompson 1993). در این مقاله یک نسخه ساده شده از چرخه عناصر مغذی در طبیعت و سیستم های کشاورزی در شکل یک آورده شده است.

شکل یک: شکل ساده شده چرخه عناصرغذایی برای یک اکوسیستم طبیعی (a)  و یک سیستم کشاورزی (b)

ضخامت پیکان با مقادیرنسبی مطابقت دارد. پیکان آبی مسیر اولیه موادمغذی مانند جذب توسط گیاه، تجزیه زیست توده و بازگشت عناصرمغذی به خاک را نشان می دهد. در اگرواکوسیستم ها کود (مثل: کودحیوانی، کمپوست و کودهای شیمیایی) بکاربرده می شود و عناصرمغذی هنگام برداشت محصول حذف می‌شوند (عناصر از خاک جداگردیده و با برداشت محصول در واقع از خاک حذف میشوند) (پیکان قرمز).

شست وشوی بالقوه خاک (مثل شست وشوی نیترات)، فرسایش (مثل فرسایش خاک یا فسفر) و انتشار کربنیک اسید در اگرواکوسیستم با پیکان ضخیم مشکی نشان داده شده است.

عناصر موجود در خاک برای رشد گیاه

به طورکلی پذیرفته شده است که ۱۷ عنصر برای رشد گیاه لازم و ضروری هستند (Troeh & Thompson 1993). فقدان هریک از این عناصر حیاتی که در جدول ۱ آورده شده می تواند منجر به کاهش شدید عملکرد محصول گردد این مثالی از اصل عوامل محدودکننده (بشکه لیبیگ) است.

از میان عناصر معدنی ماکرومغذی های اولیه (N, P و K) به مقدار زیاد باید در دسترس گیاه قرار گیرند اغلب خاک های کشاورزی با کمبود این عناصر مواجهند. ماکرومغذی های ثانویه به میزان کمتری (نسبت به ماکرومغذی های اولیه) برای گیاه مورد نیازهستند که معمولا به مقدار کافی در خاکها وجوددارند و بنابراین به عنوان عامل محدودکننده برای رشد گیاه تلقی نمی شوند.

میکرومغذی ها که گاهی به آنها عناصرکمیاب هم میگویند به مقدار بسیارکمی برای گیاه لازم هستند و اگر به وفور در اختیار گیاه قرارگیرند می توانند سمیت ایجادکنند. سیلیکون (Si) و سدیم (Na) گاهی بعنوان عناصر مورد نیاز گیاه طبقه بندی می شوند اما چون به میزان زیاد در خاک وجود دارند درخاک مقدار این دو عنصر کم نیست. (Epstein 1994, Subbarao et al. 2003).

Essential plant element		Symbol	Primary form
Non-Mineral Elements
	Carbon	C	CO۲ (g)
	Hydrogen	H	H۲O (l), H+
	اکسیژن	O	H۲O (l), O۲(g)
عناصرمعدنی
ماکرومغذی های اولیه	نیتروژن	N	NH۴+, NO­۳–
	فسفر	P	HPO۴۲-, H۲PO۴–
	پتاسیم	K	K+
ماکرومغذی های ثانویه	کلسیم	Ca	Ca۲+
	منیزیم	Mg	Mg۲+
	گوگرد	S	SO۴۲-
میکرومغذی ها	آهن	Fe	Fe۳+, Fe۲+
	منگنز	Mn	Mn۲+
	روی	Zn	Zn۲+
	مس	Cu	Cu۲+
	بر	B	B(OH)۳
	مولیبدن	Mo	MoO۴۲-
	کلر	Cl	Cl–
	نیکل	Ni	Ni۲+
Table 1: Essential plant nutrient elements and their primary form utilized by plants.

جدول ۱: عناصر ضروری برای گیاه و دسته بندی آنها

کشاورزی باعث ایجاد تغییر در چرخه طبیعی عناصرمغذی در خاک شده است. کشاورزی متراکم و برداشت محصولات برای مصارف انسانی و حیوانی (دامی) میتواند به طور موثری خاک را از مواد مغذی تهی سازد. برای حفظ حاصلخیزی خاک اساس کشاورزی به منظور اکتساب عملکرد بالا، معمولا افزودن کود و مواد اصلاحی خاک مورد نیاز خواهد بود.

انسان های اولیه یادگرفته بودند که مزارع خود را برای افزایش حاصلخیزی با افزودن کودهای حیوانی، مواد پوسیده، خاکستر و آهک (CaCO_۳) اصلاح کنند. امروزه کشاورزان مواد اصلاحی زیادی را به خاک اضافه می کنند تا حاصلخیزی خاک را افزایش دهند این مواد شامل کودهای شیمیایی غیر ارگانیک و مواد آلی مغذی مانند کود حیوانی و کمپوست هستند که اغلب منجر به ازدیاد ماکرومغذی های اولیه می شود.

کارایی کاربرد کود و استفاده آن توسط گیاه همیشه بطور بهینه نیست و عناصرمغذی مازاد مخصوصا N و P توسط رواناب های سطحی و شستشو یافته از زمین های کشاورزی منتقل شده و آب های سطحی و زیرزمینی را آلوده می سازند (ماس ۲۰۰۸ ، شارپلی و همکاران ۲۰۰۲).

خاک های کشاورزی

با اینکه از خاک به عنوان بسترحاصلخیر یادمیشود اما همه خاک ها برای کشت محصول مناسب نیستند. خاک های ایده آل برای کشاورزی باید از نظر ترکیبات معدنی (شن و ماسه: ۰.۰۵–۲ میلی متر ، سیلت: ۰.۰۰۲-۰.۰۵ میلی متر ، خاک رس: <0.002 میلی متر) و مواد آلی خاک (SOM) ، آب و هوا در تعادل باشند.

تعادل بین اجزای خاک باعث نگهداری و زهکش مناسب آب، حضور اکسیژن در منطقه ریشه، دسترسی به عناصرمغذی برای تسهیل رشد میشود و حمایت فیزیکی برای پایداری گیاه در خاک ایجاد میکند.  توزیع این اجزا در خاک تحت تاثیر ۵ عامل تشکیل دهنده خاک است: سنگ مادر، زمان، اقلیم، ارگانیسم ها و توپوگرافی (Jenny 1941). هرکدام از این عوامل که باهم همپوشانی دارند نقش مستقیمی در کیفیت خاک (برای کشاورزی) دارند.

اجزای معدنی خاک، اساس کشاورزی

هریک از عناصر معدنی به بهبود شرایط فیزیکی و حاصلخیزی خاک کمک میکنند. خاک هایی با بافت لومی معمولا بعنوان بافت های متوسط دارای ترکیبات شن و ماسه و رس شناخته می شوند. خاک هایی با بافت متوسط اغلب برای کشاورزی ایده آل هستند چون براحتی توسط کشاورزان تحت کشت قرار می گیرند و برای رشد محصول بسیار مثمرهستند. اجزای معدنی خاک ممکن است بصورت ذرات مجزا در خاک قرارداشته باشند اما معمولا با یکدیگر تعامل ایجادمیکنند و در اجتماع بزرگتری که ساختار خاک را فراهم میکند کنارهم قرار می گیرند.

این توده ها یا پدها نقش مهمی در حرکت آب و هوا درخاک دارند. خاک های شنی دارای منافذ بزرگی هستند که زهکشی آب را افزایش میدهد اما مواد مغذی در این خاک ها اوصولا کمتر است. از طرف دیگر خاک های غنی از رس ظرفیت نگهداری آب بالایی دارند و مواد مغذی ضروری در این نوع خاک ها بیشتر است.

یکی از معیارهای حاصلخیزی خاک انداه گیری ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC ) است. CEC معیاری برای توانایی خاک در تبادل یون های مثبت خاک با ذرات و محلول های اطراف این اجزا میباشد.

حتی وقتیکه درصد رس خاک کم باشد به دلیل مساحت سطح بالا، ذرات رس میتوانند تاثیر زیادی روی خصوصیات خاک ( مانند CEC، ساختار، ظرفیت نگهداری آب) داشته باشند. ذرات رس ذرات کلوئیدی هستند که مساحت سطحی دارای بار زیادی دارند که به آنها این توانایی را می دهد به بسیاری از مواد مغذی ضروری برای گیاه متصل شوند.

فراوانترین ذرات رس در خاکها، گروه آلومینوسیلیکات های نوع لایه ای هستند (Sposito 2008) که معمولاً دارای بار منفی دائمی با CEC بالا میباشند. ذرات رس دارای بار مثبت که به آنیون ها متصل می شوند دارای بار  وابسته به اسیدیته میباشند. فراوانترین نوع این ذرات آنیونی خاک آهن (Fe)، آلومینیوم (Al) و منگنز (Mn) هیدروکسید هستند (Schulze 1989).

ماده آلی خاک (SOM)

ماده آلی خاک شامل بقایای کامل یا جزئی تجزیه شده ی بیوماس موجود در خاک است. ماده آلی به بخش بالایی خاک رنگ مشکی و بویی قوی میبخشد که باغداران و کشاورزان زمین های چمنی با این بو آشنا هستند. خاک سطحی تقریبا ۱ تا ۶ درصد ماده آلی دارد با افزایش عمق ماده آلی خاک کاهش می یابد (Brady & Weil 2002).

دشت های بزرگ آمریکای شمالی و Bread Basket دراروپا از مولدترین خاک های کشاورزی درجهان هستند چون این دشت ها در زیر پوشش علفزار قراردارند که بیوماس ریشه و مواد حاصل از تجزیه آن منجر به تشکیل ماده آلی در خاک میشود. شکل دو یک عکس از خاک غنی از مواد آلی است (مولیسول) که در زیر پوشش گیاهی چمنزار در ایالات متحده آمریکا است. لایه ضخیم و تیره ی بالایی در این خاک نشان دهنده ماده آلی بالای این خاک است.

حضور ماده آلی برای حاصلخیزی خاک ضروری است زیرا مواد مغذی حیاتی برای گیاه فراهم میسازد و به طور موثری ساختار خاک اساس کشاورزی را بهبود می‌بخشد، اسیدیته خاک را تعدیل (بافر) می‌کند و ظرفیت نگهداری آب و هوا را افزایش می‌دهد. حضور ماده آلی خاک، گروه های یونی ( مثل کربوکسیل، الکل/ فنول، انول، کوئینون، آمین) باعث افزایش بار ماده آلی خاک می‌شوند و CEC و ظرفیت بافرسازی اسیدیته را بالا می‌برند.

شکل ۲: تصویر خاک مولیسول که افق تاریک و ضخیمی را با محتوای مواد آلی بالا نشان می دهد.

عکس از USDA

اسیدیته (pH) خاک

اسیدیته معمولا بعنوان متغیر اصلی خاک شناخته میشود، اسیدیته طیف وسیعی از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی را کنترل میکند اسیدیته روی حاصلخیزی خاک و رشد گیاه موثر است.

اسیدیته خاک نشانگر میزان اسیدی/قلیایی بودن خاک است و به طور معنی داری روی دسترس بودن عناصرمغذی، فعالیت میکروبی و حتی پایداری کلوخه های خاک اثردارد. در pH کم، عناصرمغذی ضروری (مثل N، P، K، Ca،Mg و S) در مقایسه با (دسترسی زیستی در اسیدیه پایین کمتراست) اسیدیته بالا (نزدیک ۷ ) کمتر درسترس هستند و ریزمغذی های اصلی (مثل Fe، Mn، Zn) در اسیدیته کم (۵-۶) بیشتر به حالت محلول درمی آیند و بطور بالقوه برای گیاه سمیت ایجاد میکنند (Brady & Weil 2008). سمیت آلومینیوم یک مشکل شایع برای رشد گیاه در اسیدیته کم (کمتر از ۵.۵) است.

معمولا مقادیر ۶ تا ۷.۵ برای رشد گیاه مطلوب است، اگرچه در pH های اسیدی تر یا قلیایی تر برخی از گونه های خاص گیاهی متحمل هستند یا ترجیح آنها به این شرایط است. نگهداری رنج اسیدیته مطلوب خاک برای رشد گیاه ضروری است. ماده آلی و معدنی و رس به حفظ محدوده مطلوب اسیدیته گیاه کمک می کنند (Havlin et al. 2005).

درمواردی که اسیدیته خارج از محدوده مطلوب باشد از طریق کاربرد آهک (یکی از روش های اصلاخ خاک) خاک اساس کشاورزی را اصلاح می‌کنند. مواد دیگری همچون آمونیوم سولفات، آهن سولفات یا گوگرد نیز برای کاهش اسیدیته خاک بکار می‌روند.

تخریب خاک و تولید محصول

خاک از سنگ مادر طی فرآیندهای مختلف شیمیایی و فیزیکی و هوازدگی تشکیل میشود و ماده آلی خاک با خاک طی تجزیه بقایای گیاهی و بیوماس ترکیب میشود. اگرچه این فرآیندهای طبیعی خاکسازی خاک را دوباره بازسازی می کنند اما سرعت تشکیل خاک خیلی کم است. به همین دلیل، خاک باید بعنوان منبع تجدیدناپذیر در نظر گرفته شود تا برای نسل های بعدی هم محفوظ بماند.

تعیین سرعت تشکیل خاک دشوار است و بسیار متغیر است بر اساس ۵ فاکتور تعیین میشود. دانشمندان محاسبه نمودند که ۰.۰۲۵ تا ۰.۱۲۵ میلیمتر خاک طی فرآیند تشکیل خاک در یک سال ساخته می‌شود (Lal 1984, Montgomery 2007, Pimentel et al. 1987, Wakatsuki & Rasyidin 1992).

به دلیل اینکه برای تشکیل خاک جدید به زمان زیادی لازم است پس باید فرآیندهای کشاورزی به بهترین شکل ممکن مدیریت شوند (best management practices :BMPs) تا فرسایش خاک صورت نگیرد. معمولا لایه های سطحی غنی از موادمغذی و آلی که برای گیاه بسیارسودمند هستند به سرعت فرسایش می یابد.

از این رو اولین پی آمد فرسایش کاهش عملکرد محصول است چراکه باروری خاک را کاهش می‌دهد. فرسایش خاک همچنین با ته نشین شدن مواد رسوبی، عناصرمغذی و مواد شیمیایی حاصل از فرسایش خاک باعث آلودگی نهرها و جویبار ها میشود و تاثیرات منفی فراتری ایجاد می‌کند.

ازنظر تاریخی، کشاورزی مرسوم باعث شتاب گرفتن فرسایش خاک می‌شود به طوریکه سرعت فرسایش خاک از سرعت تشکیل خاک سبقت می گیرد (جدول۲). فرسایش اغلب با عملیات های کشاورزی که خاک را بدون پوشش کافی رهامیکنند (بدون پوشش گیاهی و بقایا) تسریع می شود بنابراین در معرض فرسایش آبی (فرسایش با برخورد قطرات آب به خاک و ازطریق تشکیل رواناب) و فرسایش بادی قرارمیگیرند (Singer & Munns 2006).

درطی تاریخ بشر فرسایش خاک برتوانایی جوامع درتولید غذای کافی تاثیرگذاشته است. از نمونه های تلخ این امر را در سیلت تشکیل شده در بستر رودخانه های بین النهرین می توان دید که آبیاری را مشکل کرده است (Hillel 1992) نمونه دیگر گردو غبار ایالات متحده در دهه ۱۹۳۰ است که خشکسالی ویرانگر باعث افزایش فرسایش بادی شد و خاک حاصلخیز سطحی را از غرب میانه صدهاکیلومتر دورتر تا واشنگتن دی سی آورد (Montgomery 2007).

شکل ۳ یک عکس خیره کننده است که اثرات مخرب فرسایش شدید بادی را نشان میدهد. گردوغبار حاصل از فرسایش خاک در جوامع آمریکایی به یک ضرورت مهم در زمینه آگاهی عمومی در دهه ۱۹۳۰ مبدل گردید و همچنان امروزه نیز بعنوان یک اولویت اصلی باقی مانده است.

جدول:

نوع اندازه گیری	سایزنمونه n	سرعت متوسط فرسایش* (mm/yr)	اندازه خالص تشکیل خاک† (mm/yr)
کشت مرسوم	۴۴۸	۱.۵۴ (۰.۳۲)‡	-۱.۵۲ to -1.42
کشت حفاظتی	۴۷	۰.۰۸۲ (۰.۰۲۲)	-۰.۰۵۷ to +0.043
پوشش گیاهی بومی	۶۵	۰.۰۱۳ (۰.۰۱۶)	+۰.۰۱۲ to +0.112
زمین شناسی	۹۲۵	۰.۰۲۹ (۰.۰۲۹)	-۴.۰۰ x 10-۳ to +0.096
* مقادیر ثبت شده(مونتگمری ۲۰۰۷). نرخ خالص تشکیل خاک با استفاده از مقادیر ثبت شده برای میزان تشکیل ۰.۲۵ تا ۰.۱۲۵ میلیمتر خاک در سال ارزیابی شده است. . اعداد داخل پرانتز نمایانگرخطای استاندارد میانگین هاست.

جدول۲: میزان فرسایش خاک و سرعت خالص تشکیل خاک اساس کشاورزی در اراضی مختلف

شکل ۳: دالاس ، داکوتای جنوبی: تجهیزات و تراکتور های مزرعه که توسط خاک منتقل شده با باد مدفون شده اند (۱۳ مه ۱۹۳۶).

عکس از USDA

امروزه، زمین های کشاورزی در برابر نیروهای طبیعی (مثل: حرکت آب، وزش باد، شدت دما) که باعث فرسایش خاک میشوند مصون نیستند. شکل ۴ اثرات شدید رواناب های سطحی را روی هدررفت خاک در شمالغربی ایالات متحده نشان می‌دهد.

بهترین شیوه های مدیریتی کشاورزی (BMPs) و کشت حفاظتی، سرعت هدررفت خاک را تقریبا برابر با سرعت تشکیل خاک تقلیل می‌دهد اگرچه هنوز هم نسبت به سیستم های طبیعی مقدارش زیاد است (جدول۲). علاوه بر فرسایش خاک، کشت متراکم زمین ها منجر به جنگل زدایی، کمبود آب و افزایش سریع بیابان زایی در مناطق وسیعی از جهان شده است که همگی این ها پایداری سیستم های کشاورزی را تهدید می‌کنند.

شکل ۴: خسارت به مزارع کشاورزی واشنگتن (ایالات متحده) در اثر فرسایش آبی.

عکس از USDA.

مدیریت پایدار خاک اساس کشاورزی

بدیهی است که برای حفظ و افزایش میزان تولید غذا، تلاش برای جلوگیری از تخریب خاک باید به اولویت اصلی جامعه جهانی مبدل گردد. مدل های فعلی جمعیت پیش بینی میکنند که جمعیت جهان در ۵۰ سال آینده  ۸ تا ۱۰ میلیارد نفر (Bongaarts 2009, Lutz et al. 2001) و تقاضا برای غذا دو برابر میشود (Alexandratos 1999, Tilman et al. 2002).

اگر مدیریت منابع خاکی باعث کم شدن حاصل خیزی خاک و مقدار تولید و زمین قابل کشت شود ما پایه های اساسی و ارزشمند کشاورزی پایدار را از دست خواهیم داد (Tilman 1999). کشاورزی پایدار روشی برای نزدیک شدن به کشاورزیی است که اساس آن تولید غذا با حداقل تخریب اکوسیستم و منابع طبیعی استوار است. این رویکرد در کشاورزی می کوشد تا از منابع طبیعی از جمله خاک حفاظت کند و ضمن حفظ عدالت اجتماعی، سودآوری اقتصادی نیز داشته باشد(Brodt et al. 2011).

مفهوم کشاورزی پایدار غالبا به غلط اینگونه معنی میشود که کودهای شیمیایی و آفت کش ها هرگز نباید مورداستفاده قرارگیرند. این تصور نادرست است زیرا کشاورزی پایدار باید از روش هایی استفاده کند که بهترین خدمات را برای سیستم های کشاورزی به ارمغان آورد و تولید غذای مستمر و طولانی را در مناطق کشاورزی فراهم کند.

دیگر بیش از این نمیتوان تاکید کرد که کشاورزی و عملیات های کشاورزی پایدار نباید فقط تولید محصول و سودمندی را در نظر بگیرند بلکه باید استراتژی های مدیریت زمین برای کاهش فرسایش خاک اساس کشاورزی و حفاظت منابع آب را نیز در نظرداشته باشند. با پذیرفتن تکنولوژی های مدرن روز، که توسط BMP ثابت شده و با یادگیری از گذشته، جامعه ما قادر خواهد بود تا از منابع خاک حفاظت کند و غذای کافی برای پاسخ گویی به جمعیت فعلی و آینده تولید نماید.

خاک اساس کشاورزی

ترجمه: نرگس اسدیان/ کارشناس تولیدمحتوا