فرسایش خاک ( فرآیندها + تخریب خاک و حفاظت از آن)

در اوایل قرن بیستم میلادی، استفاده از حبوبات (دانه‌ای و علوفه‌ای) به عنوان کود سبز، یک روش جهت افزایش حاصلخیزی خاک بود. این موضوع باعث شد تا امروزه اکثر کشاورزان بر این باورند که برای افزایش ازت و حاصلخیزی خاک به میزان مصرف کود بستگی دارد. زمانی که تمامی عناصر غذایی لازم برای تغدیه محصولات در خاک وجود داشته باشد، آن خاک به حاصلخیزی پایدار می رسد. این امر زمانی تحقق می یابد که تمامی عناصر جذب شده توسط محصولات مجدداً به خاک برگشته و چرخه عناصر غذایی شکل گیرد. در این مقاله قصد داریم در مورد خاک و فرسایش آن صحبت کنیم.

فرسایش خاک چیست؟

یکی از مشکلاتی که کشاورزان همیشه با آن روبرو هستند، فرسایش خاک ها توسط باد و آب است. البته امروزه این مسأله قابل کنترل تر شده و اما هنوز از اهمیت بالایی در کشاورزی برخوردار است، به گونه‌ای که در مناطق خشک و نیمه خشک یکی از مسائل بسیار مهم و پر اهمیت است. در مناطقی با اقلیم معتدل مانند کشورهای اروپایی یکی از موضوعات خطرناک تلقی می شود. در کشورمان ایران نیز با توجه به پوشش نامناسب خاک و کویری بودن آن، یکی از معضلات کشاورزان می باشد.

شناخت فرآیندهای فرسایش خاک به ما کمک می کند تا با انتخاب استراتژی مناسب برای حفاظت خاک از سرعت فرسایش خاک کاسته و در نتیجه میزان تلفات خاک را می توان کاهش داد.

عوامل موثر بر میزان فرسایش خاک عبارتند از :

• بارندگی
• روان آب‌ها
• باد، خاک
• شیب
• پوشش گیاهی
• شرایط  حفاظت از خاک

منظور از فرآیندهای فرسایش خاک چیست ؟

فرسایش خاک در دو مرحله صورت می گیرد:

مرحله یک : جدا شدن ذرات از توده خاک

یکی از عواملی که باعث این جداسازی می شود، بارش باران و برخورد آن با زمین می باشد. تشدید باران و برخورد شدید آن با زمین باعث ضعیف شدن خاک دانه ها می شود. همچنین سرد و گرم شدن و یا یا یخ زدگی نیز موجب تخریب خاک شده و از طرفی دیگر با شخم زدن خاک، باعث جدا شدن ذرات از خاک می شود. این عوامل باعث می شود تا این ذرات به راحتی توسط مواد انتقال دهنده حرکت کنند.

مرحله دو : انتقال مواد توسط یکی از عوامل فرسایشی

(در صورتی که این انتقال به صورت کامل انجام نگیرد، به مرحله ته نشینی می رسد.)

این عوامل خود در دو گروه قرار می گیرند: در گروه اول عواملی می باشند که قبلاً باعث جدا شدن لایه های یکنواخت ذرات خاک شده اند. از این عوامل می توان برخورد قطرات آب باران، باد اشاره کرد. گروه دوم این عوامل می توان به جریان آب در آبراهه ها دانست که این آبراهه ها شیارهای کوچکی هستند که در اثر شخم زدن یا هوازدگی در خاک ایجاد شده اند.

فرسایش داخلی خاک چیست؟

علاوه بر عوامل بیان شده در فرسایش خاک، میتوان عواملی دیگر ماننده حرکت توده ای خاک ماننده جریان های خاک، خزش ها و زمین لغزه ها را نیز می توان بیان کرد. در این فرآیند آب به داخل خاک نفوذ و تاثیر آن باعث کاهش مقاومت خاک می باشد. از این رو به نوع از فرسایش، فرسایش داخلی می گویند.

 شدت فرسایش به دو عامل بستگی دارد :

• مقدار موادی که از جا کنده می شود.
• توان عامل فرسایشی در انتقال مواد از جا کنده شده.

از این رو دو محدودیت در فرسایش خاک ایجاد می شود:

• اگر توان عامل انتقال دهنده از مقدار ماده از جا کنده شده بیشتر باشد، فرسایش محدود به جدا کردن ذرات می باشد.
• اگر مقدار ماده از جا کنده شده از مقدار انتقال شده بیشتر باشد، فرسایش محدود به انتقال مواد می باشد.

به همین خاطر تشخیص محدودیت فرسایش به جدا شدن و یا انتقال بسیار مهم و با اهمیت می باشد زیرا برنامه ریزی حفاظت از خاک بر اساس این عملیاتی است که باید برای تصحیح این عوامل صورت پذیرد.

تخریب خاک

بر اساس مطالعات انجام شده بیش از 40 درصد مزارع در منطقه خاورمیانه دچار فرسایش خاکی و بادی می باشند که ایران با توجه به چند اقلیمی بودن نیز تحت تاثیر زیادی در این مورد قرار می گیرد. بر این اساس تخریب خاک از دو منظر کیفی و کمی بررسی می گردد. تخریب کیفی خاک را میتوان کاهش حاصلخیزی خاک و یا شور شدن خاک بیان نمود. از منظر کمی، تخریب خاک با کاهش ضخامت خاک و از بین رفتن مواد آلی موجود در آن اتفاق می افتد. لذا تخریب تاثیر مستقیمی بر روی حاصلخیزی داشته و تنها کودها عامل افزایش حاصلخیزی نمی باشند.

برای تخریب خاک با تو.جه به شرایط می توان در 4 دسته قرار داد :

1. تخریب شیمیایی
2. تخریب فیزیکی
3. تخریب فرسایشی
4. تخریب بیولوژیکی

حاصلخیزی و تاثیر مواد آلی

حضور مواد آلی و شیمیایی موجود در خاک باعث پایداری خاک شده و اگر میزان مواد آلی موجود در خاک کم باشد مستعد فرسایش می باشند. بدین منظور با افزایش مقدار مواد آلی خاک می توان این فرسایش را کاهش داد. البته حالاتی استثنا نیز وجود دارد، خاکی مانند پیپت که حاوی مقدار زیادی مواد آلی هستند در مقابل عواملی مانند آب و باد بسیار فرسایش پذیر می باشند. همچنین خاک هایی هم هستند که با توجه به اینکه در مناطق خشک بسیار محکم می شوند، ولی در مقابل فرسایش مقاومت نشان می دهد.

بدین صورت می توان بیان کرد که برای این کاهش و در مقابل افزایش میزان حاصلخیزی خاک می بایست مواد آلی به خوبی به خاک برسند. افزایش مواد آلی باعث بهبود نفوذ پذیری آب در خاک شده که در نتیجه پایداری خاک را افزایش می دهد. با اضافه کردن کود حیوانی و کود سبز و پخش کاه بر روی سطح زمین می توان این به حاک مواد آلی اضافه کرد. همچنین با استفاده از ضریب ایزوهومیک که میزان هوموس تولیدی را به ازای هر واحد ماده آلی می سنجد، می توان مقدار مفید بودن مواد آلی در خاک را محاسبه نمود که کاه با توجه به تجزیه پذیری کند، دارای ضریب ایزوهومیک بالا و در مقابل کود های سبز دارای ضریب کم و پایین می باشد.

بر اساس مطالعات صورت گرفته می توان به طور کلی خاک ها را مناسب و یا نامناسب برای کشاورزی دانست. خاک های نامناسب برای کشاورزی خاک های مرطوب با شیب نسبتا کم، خاک های با عمق کم در شیب های تند ، زمین های ناهموار داری شیب تند، زمین های باتلاقی می باشند به حدی که حتی زمین های بسیار ناهموار برای چرای حیوانات نیز توصیه نمی شود. در مقابل خاک های مناسب برای کشاورزی را می توان خاک هایی با زمین نسبتا مسطح که دارای خاک عمیق و حاصلخیز، زمین هایی با خاک حاصلخیز و عمق متوسط با شیب ملایم و خاک هایی با حاصلخیزی متوسط که در شیب های زیاد و تند که نیازمند مرابت بیشتری است، دانست.

مدیریت و حفاظت از خاک

مدیریت یعنی حاصلخیزی و ایجاد ساختمان مناسب برای آن، که این عملیات مهم ترین کار برای حفاظت خاک می باشد. این حاصلخیزی باعث بهبود خاک کشاورزی و در نتیجه باعث پوشش گیاهی مناسب و افزایش تولید می شود. همان طور که پیشتر بیان شد، حاصلخیزی خاک را در برابر عوامل فرسایشی مانند قطرات آب باران، آب های جاری و باد محفوظ می دارد.

بدین منظور می بایست استراتژی مناسب برای کنترل و حفاظت از خاک انجام داد. محافظت از خاک بدین معنی است که با کم کردن تلفات خاک و طولانی کردن عمر زمین، می بایست سرعت میزان تولید طبیعی خاک را با میزان سرعت فرسایش خاک نزدیک و برابر کرد. از دیگر اهداف حفاظت از خاک کاهش آلودگی آب ها و کانال ها و سد های آبی از رسوبات می باشد.

از آنجایی که فرسایش فرآیندی طبیعی و غیرقابل حذف از زمین کشاورزی می باشد، می توان با انجام  اقداماتی مناسب از این فرآیند محافظت و مدیریت کرد.  بدین منظور می توان با تمهیداتی مناسب سطح خاک را تغییر داده تا میزان فرسایش پذیری در برابر آب و خاک کاهش یابد. همچنین با نفوذپذیر کردن بیشتر خاک و بهبود پایداری، دانه ها خاک را در برابر آب های روان و قطرات باران محافظت نمود. بدین منظور عملیات های در سه گروه بیولوژیکی، مدیریت خاک و مکانیکی تقسیم بندی کرده اند.

در عملیات های بیولوژیکی که به عملیات های زراعی نیز معروف است، سعی بر تغییر پوشش گیاهی برای کاهش و محافظت زمین در برابر فرسایش می باشد. در عملیات های مدیریتی خاک سعی در بهبود ساختمان آن جهت افزایش رشد گیاه و افزایش مقاومت خاک در برابر فرسایش می باشد.

در عملیات های مکانیکی یا فیزیکی به مسائل مربوط به سطح زمینی و شرایط حاصلخیزی خاک پرداخته می شود. در این بین عملیات بیولوژیکی با توجه به مقرون به صرفه بودن، از طرفداران بیشتری برخوردار بوده و با توجه به تاثیرات مثبت و زیادی که دارد، توجبه بسیار را به خود جلب می نماید. در مقابل عملیات های فیزیکی که اساساً کمک کننده به عملیات های بیولوژیکی می باشند، عملا تاثیر چندانی نداشته و تنها از شدت جریان آب یا باران در زمین می کاهند.

کلام آخر

با توجه به مطالب بیان شده جلوگیری از تخریب و فرسایش خاکی موضوعی مهم و اساسی در بحث کشت و کشاورزی می باشد. یکی از موارد مهم در بحث مربوط به محافظت از خاک و مدیریت آن، انجام مطالعه و بررسی های میدانی جهت انجام عملیات های مربوطه می باشد زیرا ممکن است اشتباه در برنامه ریزی ها و تغییر شرایط محیطی و اکولوژیکی زمین، بر سرعت تخریب خاک بیافزاییم.

در نهایت توصیه می شود جهت این محافظت از پوشش گیاهی استفاده شده تا در برابر عواملی فرسایش همچون آب و باد مقاومت خاک را افزایش و میزان فرسایش و تخریب را کاهش دهد.