مسائل حاد محیط زیست و پیامدهای آن

بخش سوم

 در دوشماره قبلی بخش هایی از پرسش و پاسخ پر اهمیت با دکترپروفسور بهروز شکوری به اطلاع شما رسید. اینک قسمتی دیگر از این پرسش و پاسخ:

سوال: استاد با توجه به اینکه عوامل بیولوژیکی در تشکیل خاکها اهمیت اساسی دارد لطفا در باره نقش عوامل بیولوژیکی در حاصلخیزی خاکها نظرتان را بفرمائید.

توسعه سریع علمی و فنی کشاورزی و پیشرفت کشاورزی سنتی در جمهوری اسلامی ایران بر اساس تطبیق شیوه های معاصر کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیائی و مواد سمی برای مبارزه با آفات و بیماریهای گیاهی میسر گردیده است. سیاست کشاورزی جمهوری اسلامی ایران در زمینه تحقق بحشیدن به طرح های خودکفائی در سالهای آینده تأمین ارزاق و فرآورده های کشاورزی برای اهالی در حال ازدیاد سریع کشور بر اساس کشاورزی سنتی و شیوه های توسعه فشرده آن منطبق می باشد.

در حال حاضر ازدیاد فرآورده های کشاورزی دو راه حل اساسی دارد:

١- توسعه (گسترده) extensive

٢- توسعه (فشرده) intensive

توسعه کشاورزی معاصر با شیوه های توسعه گسترده (ازدیاد مزارع و وارد کردن زمینهای بایر زیادی به تولید کشاورزی) در شرایطی که احتیاج به زمینهای بایر در تولید کشاورزی با سرمایه گذاریهای هنگفتی همراه می باشد امکان پذیر نیست. لذا بهترین راه حل تآمین فرآورده های کشاورزی و خودکفائی کشور، استفاده از راه حل های توسعه فشرده کشاورزی است. بدین ترتیب توسعه کشاورزی بر اساس ازدیاد حاصلخیزی زمین، ایجاد سیستم تغذیه مناسب گیاهان، تطبیق علمی کودهای حیوانی و شیمیائی و سموم مبارزه با امراض و آفات میسر خواهد شد. این شیوه هم امروز و هم در آینده عامل اصلی پیشرفت کشاورزی خواهد بود. باید صریحآ اظهار نمود که در سالهای گذشته در ممالک مختلف جهان تجسسات بنیادی علمی در استفاده از کودهای شیمیائی به منظور ازدیاد محصول و بهبود کیفیت آن و همچنین از سموم برای مبارزه با آفات و بیماریهای گیاهی انجام گرفته و اهمیت تطبیق این شیوه ها در تولید و ازدیاد محصولات و بهبود کیفیت آنها در کشاورزی گوشزد گردیده است. در این بین تجسساتی هم انجام گرفته که بیانگر نتایج منفی استعمال کودهای شیمیائی و سموم در کشاورزی که ناشی از مصرف بی رویه و غیر علمی مواد شیمیائی بوده و خسارات بزرگی به محیط زیست و اکوسیستم در مجموع وارد کرده است.

نتایج تجسسات و تحقیقات علمی سالهای گذشته، تجریبات کشاورزی نشان داده که اگر در مصرف مواد شیمیائی تکنولوژی علمی رعایت نگردیده زیانهای زیادی به منابع طبیعی و محیط زیست وارد می آید (آلودگی فضا، منابع طبیعی، آبی، تضعیف پتانسیل حاصلخیزی زمین و خواص اساسی آن، بی کیفیتی محصولات کشاورزی و غیره ) که تآثیر منفی در زندگی انسانها و حیوانات خواهد داشت. تجربیات پیشرفته کشاورزی و موفقیت های علم معاصر شیمی کشاورزی نشان می دهد که رعایت تکنولوژی علمی در استعمال فزاینده کودهای شیمیائی و مواد سمی در کشاورزی باعث بهبود شرایط استفاده گیاهان از کودها شده و ثمره اقتصادی استعمال کودهای مختلف را زیادتر خواهد کرد.

ناگفته نماند که خاکهای مختلف با کیفیت ژنتیکی متفاوت و بطور کلی اکوسیستم باید بطور فردی شناسائی گردد. در شرایط کنونی توسعه کشاورزی و تطبیق شیوه های معاصر در تولید کشاورزی، مسئله کم استفاده کردن از کودها مطرح نیست بلکه مسئله در تعیین دقیق مقدار ضروری کودها برای گیاهان مختلف و مقداراپتیممم آنها است. باید گفت که مواد مختلف غذائی گیاهان هر یک دارای خصوصیات فردی اگرواکولوژیکی می باشند. لذا این مواد باید بطور فردی بررسی و ارزیابی شوند. در ضمن این ضرورت هم پیش می آید که اصل ساسی مقدار اپتیممم کودهای برای گیاهان مختلف شناسائی شود.

ازدیاد سریح جمعیت کشور تا آخر قرن بیستم و احتیاج فزاینده به مواد غذائی در سالهای آینده ضرورت ازدیاد چندین برابر مواد غذائی را به پیش می کشد. اراضی زیر کشت کشاورزی کشور میزان متوسط حاصلخیزی و سطح تولید کنونی قادر به تآمین مواد غذائی برای اهالی کشور نیست. لذا افزایش عملکرد محصول در واحد سطح، بالا بردن درجه حاصلخیزی خاکهای کشاورزی، تطبیق تمهیدات علمی در درجه اول اهمیت قرار می گیرد. باید گفته شود که تنظیم سیستم دقیق تغذیه گیاهان کشاورزی باید در صدر اقدامات آگروتکنیکی قرار گیرد. تطبیق سیستم تغذیه گیاهان کشاورزی هم باعث ازدیاد محصول می شود و هم حاصلخیزی زمینهای زیر کشت را تقویت می نماید. در تقویت حاصلخیزی زمینهای زیر کشت غیر از کودهای شیمیائی عوامل بیولوژیک هم بسیار موثر می باشند. در کشورهای با سیستم کشاورزی مترقی یکی از پروبلم های مهم کشاورزی تنظیم پایه های بیولوژیکی ازدیاد حاصلخیزی خاکهای می باشد. بطوریکه در بالا گفته شد مواد شناسائی، کودها، سموم با اهمیت زیادی که در ازدیاد محصول کشاورزی و تقویت حاصلخیزی خاکها دارند ولی باعث آلودگی محیط زیست هم می گردند که پیامدهای بسیار مضری را در بردارند. لذا توسل به شیوه های بیولوژیکی ازدیاد حاصلخیزی که آلودگی محیط زیست را در نداشته و به ذخایر و منابع طبیعی ضرری نمی رساند نظر دقت متخصصین و دست اندر کاران را بخود جلب نموده است. تطبیق علمی شیوه های بیولوژیکی هم باعث ازدیاد محصولات کشاورزی می گردد و هم درجه حاصلخیزی زمین های زیر کشت را بالا می برد. حاصلخیزی خاکها در مدت زمان تحت تآثیر عوامل طبیعی و پیچیده آنتروپرژن بعمل می آید. در بین این عوامل فعالیت میکروبیولوژیکی خاکها از اهمیت زیادی برخوردار بوده و یک عامل تعیین کننده محسوب می گردد. لذا در تطبیق شیوه های آگروتکنیکی و سایر تدابیر به زراعی، پتانسیل میکروبیولوژیکی خاکها باید در نظر گرفته شود.

در شرایط کشاورزی توسعه فشرده از کودهای شیمیائی با خصوصیات مختلف سوم برای مبارزه با آفات و بیماریها و علفهای هرزه، سیستم تناوب اختصاص، اصلاح خاک و غیره بطور وسیع تطبیق می گردد که تآثیر بزرگی در خاک دارند و باعث تغییر شرایط موجود اکولوژیکی می گردند. این تغییرات اکولوژیکی تآثیر بزرگی در فعالیت و تجمع میکروارگانیسم و بطور کلی در فعالیت بیولوژیکی خاک می گذارد. سوزاندن بقایای گیاهی در مزارع به منظور استفاده مجدد آنها در کشت یکی از حوادث فاجعه آمیز و یک تراژیک برای محیط زیست می باشند. بطوریکه هنگام سوزاندن بقایای گیاهی تمام موجودات زنده در خاک را از بین می برند. در حالیکه این موجودات مصدر پروسه های عظیمی هستند. میکروارگانیسم ها (بر طبق تجسسات دراز مدت مان معین گردیده که در یک گرم خاک با خواص مختلف ژنتیکی و سابقه استفاده در تولید کشاورزی از ٥ تا ١٨ میلیون باکتری، قارچهای میکروسکوپیکی و آکتینومیست ها موجودند) پروسه تولید هوموس و فعالیت آنزیمی، بیولوژیکی، جذب ازت مولکولار از فضا و تبدیل آن به ازت بیولوژیک و ده ها پروسه را اداره می کنند، کرمهای خاکی و سایر موجودات در تولید خاک تآثیر زیادی دارند. تمام این موجودات به مقدار زیادی انرژی خورشیدی را در بدن خود متمرکز کرده به انرژی بیولوژیکی تبدیل می نمایند و آنها را در پروسه های بیوشیمیائی مصرف می نمایند.

یکی از عوامل بسیار مهم حاصلخیزی خاک که عامل تعیین کننده محصول دهی آن محسوب می شود. مواد آلی بخصوص هوموس خاک می باشد و با استفاده دائم و در اکثر موارد بدون تقویت مواد آلی خاکها قدرت حاصلخیزی آنها بشدت تضعف می گردد. لذا تقویت مواد آلی و هوموس در خاک یکی از وظایف اساس علم کشاورزی معاصر می باشد. در کشورهای با کشاورزی مدرن تقویت خاک از نظر مواد آلی در صدر برنامه های خاکسازی قرار دارد. باید در نظر داشت که هوموس خاک مخزن بزرگ انرژی خورشیدی است.

یکی از علل تضعیف پتانسیل هوموس خاک فرسایش می باشد. فرسایش قشر بالا و هوموس خاک را داغون کرده از بین می برد و بدین ترتیب هوموس که در تولید آن، طبعیت شیوه های پیچیده را بکار برده  و در فاصله زمانی بعمل آورده بر اثر یکی سیلاب و رواناب از بین می رود. بر طبق محاسبات ما در اثر فرسایش متوسط در ١٠ سانتیمتری خاکهای با خواص مختلف ژنتیکی ضایعات هوموس از ٢٠تا ١٥٠تن و ازت از ٢تا ٦تن در هکتار می باشد. هوموس خاک با میکروالمانها و سایر المانهای با اهمیت فیزیولوژیکی ترکیب آلی – فلز ایجاد می کند که مواد غذائی را ذخیره کرده و در دسترس گیاه می گذارد لذا نابودی هوموس بمثابه نابودی محیط غذائی هم محسوب می گردد. بر طبق آمارهای علمی در خاکهای ایالات متحده آمریکا و کانادا از ٣٥تا ٤٠ درصد ذخیره هوموس آنها بر اثر فرسایش از بین رفته است. نابودی در این خاکها کمبود رطوبت و گازCo² را در بر دارد و بی آمد آن تضعیف پروسه فتوسنتز می باشد که لطمه بزرگی به تولید مواد آلی در بیوسفر می زند. با در نظر گرفتن موارد ذکر شده تولید هوموس در خاک یک پروسه پیچیده آنزیمی است که با شرکت مستقیم میکروارگانیسم ها انجام می گردد. لذا تنظیم و سالم سازی محیط زیست این موجودات میکروسکوپیکی، متشکل کردن گروه های میکروبی بر اثر تطبیق تدابیر آگروتکنیکی فیتوملیئوراتیف، تآثیر بزرگی در تمام مواحل تولید هوموس خواهد گذاشت و تغییرات بنیادی مواد آلی را در پی خواهد داشت و این به نوبه خود، تولید هوموس را تسریع خواهد کرد. بدین ترتیب هنگام تطبیق شیوه های مترقی کشاورزی در تولید پایه های بیولوژیکی استعمال کودهای شیمیائی، روش های آمده کردن خاک، اصلاح شیمیائی خاکها و سایر و تدابیر را باید ارائه داد. در نظر داشت باید مراقب بود که در تمام اقدامات به زراعی بالائی بدون کمبود هوموس در خاک تآمین گردد. یکی از اعوامل موثر تنظیم پروسه هومیفیکاسیون در خاک شخم عمیقی پاییزی است. تجسسات سالهای گذشته نشان داد که شخم های عمیق پاییزی که منجر به بر گرداندن طبقه بالا خاک می گردد فعالیت میکروفیولوژیکی خاک تقویت می کند. در این شرایط بخصوص گروه های با کتری، قارچها و میکروبهای تولید کننده سلولز فعالتر شده ازدیادشان بمراتب بالا می رود و بسرعت تکثیر می گردند و تجزیه مواد آلی تازه هم بسرعت انجام می گیرد. در این شرایط درجه هومیفیکاسیون مواد آلی تقلیل می یابد. سرعت تجزیه مواد آلی تازه خاک کمبود آن، میکروارگانیسم های خاک را مجبور به تجزیه ترکیب هوموس خاک می نماید. در چنین شرایطی در ترکیب گروه های میکروارگانیسم ها نوع های مخصوص از جمله Noerardia Bactederma Artrolastoz، و غیره زیادتر می شوند. این گروه های امکان اکسید کردن آنزیمی ترکیب های نسبتآ مهم آرامائیک مولکولهای هوموس را دارا می باشند که در نتیجه منجر به تغییر معکوس اساسی آنها می گردد. در نقاطی که شخم های سطحی بدون برگرداندن طبقه فوقانی انجام می گیرد فعالیت بیولوژیکی خاک تضعیف می گردد در جمعیت میکروارگانیسم ها گروه باکتری های فاکولتاتیو غیر هوازی تقویت می گردند. در این شرایط تجزیه مواد آلی تازه تضعیف شده و درجه میفیکاسیون آن ازدیاد می یابد.

در تولید هوموس خاک و تنظیم آن کودهای ازتی رل بزرگی را دارند. در نتیجه تطبیق کودهای ازتی بخصوص در صورتیکه مقدار آن زیاد باشد درجه هومیفیکسیون بقایای گیاهی تضعیف می گردد و در خاک تعداد باکتری به مراتب کمتر شده در عوض گروه آکتینومیست ها و قارچ ها زیادتر و فعالتر می شوند.

در شرایط استعمال به مقدار زیاد کودهای ازتی میکروارگانیسم ها کاربن بقایای کم دوام مواد آلی را (شکرهای ساده، سلولز و غیره) کاملآ جذب می کنند. بدیم ترتیب بهترین اپتیممم کودهای ازتی برای تولید هوموس ٩٠- ١٢٠ کیلوگرم می باشد. یکی از عوامل موثر در پروسه هومیفیکاسیون بقایای مواد آلی تازه pH می باشد. خنثی کردن محیط اسیدی شدید تآثیر مثبت در توسعه فعالیت میکروارگانیسم های ساپروفیت دارد. در این شرایط هومیفیکسیون بقایای گیاهی ١٥- ٣٥ درصد ازدیاد می یابد. ازدیاد غلظت کاتیون کلسیم در محلول خاک مقدار هومین را در ترکیب هوموس بالا می برد. باید گفت که اسیدهای هومین در بالا بردن سطح حاصلخیزی خاک بسیار موثر می باشند. در تقویت پروسه میکروبیولوژیکی تولید هوموس خاک، کشت گیاهان علوفه ای مانند یونجه، شبدر و غیره بسیار مفید می باشند. توسعه فعالیت میکروبیولوژیکی تنظیم رطوبت خاک و میزان ٦٥- ٧٥ درصد گنجایش خاک بسیار موثر می باشد. تطبیق تناوب در کشاورزی بخصوص در مناطقی که تولید کشاورزی رونق زیاد دارد یکی از عوامل موثر سالم سازی خاک بشمار می رود و در توسعه فعالیت میکروارگانیسم ها موثر می باشد. در شرایط فقدان تناوب در کشاورزی و در مزارع دائمی کشت گندم، فعالیت باکتری های جذب کننده ازت بشدت تضعیف می گردد که نتیجه تجزیه بقایای مواد آلی بکند انجام می گیرد. این وضع به ازدیاد باکتری هائی که کمتر آنزیم تولید می کنند منجر می شود که در نتیجه پروسه نیترات سازی، تجزیه سلولز در خاک تضعیف می شود که به خستگی خاک می انجامد. در شرایط تناوب موارد ذکر شده در بالا خنثی می گردد و شرایط عادی برای فعالیت میکروبیولوژیکی به وجود می آید. تطبیق کودهای سبز در مزارع زیر کشت نیز فعالیت میکروبیولوژیکی خاک را تقویت نموده پروسه های تجزیه مواد آلی سنتز هوموس را تقویت می کند. در شرایط استعمال بدون فاصله کودها بخصوص کودهای حیوانی و ترکیب های آنها پروسه ایموبیلیزاسیون (بکار گرفته نشدن) ازت تقویت می گردد و شرایط مناسبی برای استفاده ازت و سایر ترکیب های کودی از طرف گیاهان بعمل می آید.

با ازدیاد تولید کشاورزی در اکثر نقاط جهان کمبود فسفر احساس می گردد و امروز این کمبود به یک پروبلم بزرگ در تغذیه گیاهان تبدیل شده است. یکی از علل کمبود فزاینده فسفر در خاک محدود بدون ذخایر ژئولوژیکی فسفر می باشد. استفاده فشرده از معادن و ذخایر فسفر در گذشته مقدار آن را تقلیل داده و از سوی دیگر فسفر از طرف خاک بسهولت جذب شده تغییر ترکیب میدهد. باید گفت که مقدار عمومی فسفر در خاک زیاد بوده ولی از طرف گیاه نمی تواند موارد استفاده قرار گیرد. پروبلم کمبود فسفر در خاک یک راه حل دارد و آن تقویت باکتری های تجزیه کننده فسفر می باشد. بهبود شرایط میکروبیولویکی خاک فرمهای عمومی فسفر و ترکیب های فسفری تجزیه شده و به فسفر قابل جذب تبدیل می گردد. در گردش فسفر میکروارگانیسم ها رل خصوصی و مهمی را بازی می کنند. تآثیر میکروارگانیسم ها به این پروسه از سه طریق تآمین می گردد. تجزیه ترکیب های فسفری و تبدیل آنها به محلول، استفاده از فسفر قابل جذب و تثبیت فسفر در ارگانیسم. تجسسات سالهای گذشته در موسسات علمی اروپا معین گردید که باکتری های تجزیه کننده فسفر ٥٠ درصد کل باکتری ها را تشکیل میدهند و مقدارشان در خاکهای با خصوصیات ژنتیک مختلف عینی نمی باشند.

یکی از منابع مهم غذائی تآمین گیاهان کشاورزی ازت بیولوژیکی می باشد. بطوریکه میدانیم در ترکیب اتمسفر ٧٨ درصد ازت موجود است که مستقیمآ نمی تواند از طرف گیاه جذب گردد. این ذخیره عظیم ازت فقط به وسیله میکروارگانیسم ها جذب کننده ازت از جمله از تو باکتر آسپروژیلوس به پنیسیلیوم و غیره می تواند جذب شده بدین ترتیب ازت مولکولار به ازت بیولوژیکی تبدیل شده و در اختیار گیاهان گذشته شود. باید گفته شود کمبود کودهای ازتی در تمام جهان موجود بوده و صنایع موجود نمی تواند به مقدار کافی ازت در اختیار کشاورزی بگذارد. ناگفته نماند که صنایع ازتی جهان امروز قادر است فقط  ⅓ احتیاج کشاورزی را تآمین نماید. جذب ازت اتمسفر و بکار گرفتن آن از طرف گیاهان برتری زیاد نسبت به کودهای ازتی دارد. در درجه اول مزارع و حوضه های آبی از کثافت نیتراتی مصون می ماند، ثانیأ به مقدار زیادی به انرژی و مصالح که برای تولید کود لازم می باشد قناعت می شود. ثالثأ وجود ازت بیولوژیکی در خاک شرایط غذائی میکروارگانیسم ها بهبود می بخشد و حاصلخیزی خاک ها را تقویت می نماید. امروز معین گردیده که باکتری های جذب کننده ازت سالانه از ٨ تا ١٠ میلیون تن ازت اختیار ما می گذارند. به منظور تقویت باکتری های جذب کننده ازت، کودهای باکتریال تولید می گردد. این کودهای بنیه میکروبیولوژیکی خاک را تقویت کرده و پتانسیل بیولوژیکی خاک را ازدیاد می دهند.

بدین ترتیب کشاورزی قرن بیست و یکم باید با شیوه توسعه فشرده پیش رو در پیشرفت های علمی در رشته های مختلف علم کشاورزی در کار تولید بکار گرفته شود. بالا بردن سطح حاصلخیزی زمینهای زیر کشت چه در شرایط دیم و چه در شرایط آبیاری باید در مصدر برنامه های بهسازی خاک های قرار گیرد. استفاده از کودهای شیمیائی، حیوانی، میکروالمانها، شیوه های بیولوژیکی مبارزه با آفات ها و امراض، کودهای سبز و باکتریال با در نظر گرفتن بنیمه حاصلخیزی خاک ها و خصوصیات ژنتیکی آنها تطبیق گردد. باید در نظر داشت که در تمام این موارد مسائل محیط زیست دقیقأ باید زیر نظر گرفته شود. هیچ بهانه ای نمی تواند امکان حتی جزئی خرابی محیط زیست را به مقامی بدهد زیرا طبیعت و منابع آن متعلق به ملت ما است و ما موظفیم در محافظت آن کوشیده و این امانت را به نسل آینده تحویل دهیم.