آفتاب دهی خاک ( soil solarization )

مقدمه:
بيماريهاي خاكزي و آفات خسارات بسيار زيادي را در زمينهاي كشاورزي و محصولات كشاورزي در دنيا بوجود مي آورند.در مورد گياهان جاليزي و ميوه ها و … برخي از بيماريهاي خاكزي علفهاي هرز و نماتد بطور نسبي با آفتكش ها، قارچكش ها و علف كشها در خاك كنترل شده اند مانند متيل برومايد كلر، كلرين و .
اما استفاده از ضدعفوني كننده هاي خاك براي كنترل آفات هميشه آثار زيانباري برروي جانوران و انسان داشته است و باعث شده كه علاوه بر هزينه بالا و پيچيده بورن روشهاي آفت زدايي اثرات سمي مهم برروي گياهان و خاك بجا بگذارد.

Soil solarizationيك روش غير شيميايي است كه بسياري از آفات و پاتوژنهاي خاكزاد را كنترل مي كند. از اين تكنيك ساده انرژي حرارتي خورشيد جذب ميشود و تغييرات فيزيكي و شيميايي و بيولوژيك در خاك بوجود مي آيد. صفحات پلاستيكي شفاف از جنس پلي اتيلن برروي سطح خاك مرطوب در ماههاي گرم تابستان گذاشته مي شود و درجه حرارت خاك را به سطحي مي رساند كه براي بسياري از پاتوژنهاي خاكزاد گياهي و بذر علفهاي هرز و نماتدها و جوانه هاي گياهان انگل و كنه هاي ساكن در خاك كشنده است.
اين روش براي گياهان جاليزي و يكساله بهترين نتايج بهتري را داشته است. هرچه كرت بزرگتر باشد كنترل مؤثرتر است.
مناطق بزرگتر از ۳۰ اينچ بهتر جواب مي دهد زيرا كرتهاي كوچكتر از ۳۰ اينچ داراي يك اثر مسيريابي در لبه هاي خارجي دارند.

عمليات soil solarization:
soil solarizationدر كارونياي جنوبي بخوبي انجام ميشود. بهمين دليل هرچه درجه حرارت در ماههاي تابستان بالاتر باشد و هر چقدر پلاستيك را بمدت بيشتري در جاي خود بگذاريم به نتايج بهتري مي رسيم. مدت زمان طولاني لازم است تا نتايج قابل قبولي براي از بين بردن علفهاي هرز مقاوم بدست آيد.
Soil solarizationشامل ۵ مرحله مي باشد كه مي بايست همه را بدقت و بترتيب انجام دهيم.كه شامل مراحل زير است:

۱-آماده سازي خاك
اولين گام در انجام فرايند soil solarizationشخم زدن بستر زمين و آماده سازي آن براي كشت مي باشد تا بعد از عمليات soil solarization از تغيير دادن و بهم زدن خاك جلوگيري شود. چنانچه بعدأ خاك را شخم زديم دانه هاي علفهاي هرز را به سطح خاك مي آوريم و اين در شرايطي است كه بذر برخي از علفهاي هرز كه در عمق مي باشند از بين نرفته اند.
بهترين نتايج فقط تا عمق ۳-۲ اينچ بالايي سطح خاك بدست مي آيد بهتر است تجهيزات آبياري و كودها را قبل از soil solarization به خاك اضافه كنيم.
بسيار مهم است كه منطقه اي كه مي خواهد عمليات soil solarization روي آن انجام صاف باشد و از دانه هاي علفهاي هرز و باقيمانده، گياهان و كلوخ پاك باشد زيرا اين مواد باعث مي شود كه پلاستيك از سطح زمين بلند شود و حداكثر ميزان حرارت موقعي بدست مي آيد كه پلاستيك به سطح زمين نزديك باشد و بايد از بوجود آمدن محفظه هاي هوايي بوسيله كلوخ هاي بزرگ و شكافهاي عميق در سطح زمين جلوگيري كرد. سطح خاك بايد مسطح و نرم شود و يك سطح صاف بوجود آيد تا در زمان آبياري آب بطور يكنواخت در خاك نفوذ كند و آنرا مرطوب سازد.
۲- آبياري خاك
خاك بايد بخوبي آبياري شود و چون باعث مي شود كه ارگانيسمها به حرارت حساس تر شوند و به علاوه رطوبت باعث ميشود كه گرما سريع تر و در عمق بيشتري در خاك نفوذ كند.
خاك را مي توان پس از گذاشتن لوله هاي پلاستيكي بوسيله روش آبياري قطره اي آبياري كرد.
آبياري در زير سطح پلاستيكي معمولاً آفت ها را كمي زودتر و بمقدار بيشتري كنترل مي كند.
آبياري باراني، قطره اي بهترين نتايج را دارند. آبياري بايد بمقداري انجام كه آب روي خاك نايستد و تماماً نفوذ كند.
۳- كندن شيار ( گودال )
مي بايست يك گودال به عمق ۸-۶ اينچ دور تا دور محيط كرت خود حفر كنيم كه براي قرار دادن لبه هاي پلاستيك درون آن مورد استفاده قرار ميگيرد.
۴- پوشاندن

سطح خاك را با پلاستيكي كه توسط اشعه uv تشعشع ديد را مي پوشانيم. اين پلاستيك ها مي بايست شفاف باشند ( نه سياه و نه رنگي ) و داراي ضخامت ۴-۱ متر مي باشند.
پلاستيك را تا آنجا كه ممكن است مي كشيم و وقتي كاملاً در محل خود قرار گرفت گودال را از خاك پر مي كنيم و لبه هاي پلاستيك را مي پوشانيم.
اين كار باعث ميشود كه پلاستيك در جاي خود ثابت بماند و از رفتن هوا به زير آن يا دزيدن و حركت هوا در زير آن جلوگيري مي كند.
چنانچه از يك پلاستيك در لوله استفاده شود تأثير soil solarization بيشتر ميشود. و در اينصورت بهتر است كه يك فاصله هوايي بين دو لوله وجود داشته باشد. مي توانيم با قرار دادن دو جسم كوچك بين پلاستيكها اين فاصله را بوجود آوريم.
مدت زماني لازم است تا به سطح بالايي از كنترل برسيم بستگي به درجه حرارت دارد. با استفاده از پلي اتيلن شفاف نور خورشيد مستقيماً از پلاستيك عبور كرده و خاك را گرم مي كند.
پلاستيك شفاف و نازك به قطر ۲-۱ ميلي متر به نور خورشيد بيشتر اجازه مي دهد كه از آن عبور كند. پلاستيك شفاف و نازك بيشتر از پلاستيك سياه به اشعه خورشيد اجازه عبور مي دهد و خاك بيشتر گرم ميشود.

پلاستيك بمدت ۸-۴ هفته در گرمترين ماههاي تابستان در محل مورد نظر مي بايست قرار گيرد.
در كاروليناي جنوبي بهترين زمان برا ي انجام soil solarization از ماه ژوئن تا آگوست ميباشد.
ميزان موفقيت soil solarization بستگي به ميزان درجه حرارت خاك و ميزان تشعشع دارد.
افزايش زمان در زير soil solarization براي كرت مضر نيست. چنانچه نخواهيم كه زمين را زير كشت ببريم باقي گذاشتن پلاستيك ميتواند كنترل را بيشتر كند و بعنوان يك مانع بر عليه آلودگي مجدد عمل كند

۵-بر داشتن پلاستيك وكشت
پس از اينكه كرت ما بمدت ۸-۴ هفته در معرض تشعشع خورشيد قرار گرفت مي توان سطح پلاستيكي را برداشت . برداشتن پلاستيك بايد با دقت خاص و بدون آسيب زدن به خاك همراه باشد . هيچگاه خاك را دوباره شخم نزنيم زيرا باعث مي شود بذرهاي گياهان هرز و ارگانيسمهاي بيماريزا كه در اعماق زمين بوده اند و تحت تا ثير حرارت قرار نگرفته اند دوباره كرت را آ لوده كنند . به همين دليل است كه آماده سازي خاك و اضافه كردن كودهاي شيميايي و يا قرار دادن تجهيزات سيستم هاي آبياري بايد قبل از پو شاندن سطح زمين بوسيلة پلاستيك صورت گرفته باشد رها سازي پلاستيك در محيط باعث الوده سازي محيط زيست ميشود .

پلاستيك پلي اتيلن شفاف قادر است كه در مقابل درجات بالاتري از حرارت نسبت به پلاستيك سياه مقاومت كند . ميتوان پلاستيك را برداشت و براي بار دوم ازآن استفاده كرد . براي استفاده مجدد از پلاستيك در برخي موارد براي گياهاني نياز به درجه حرارت بالاتري براي كشت دارند مي توان پلاستيك را به رنگ سفيد در آورد در مورد گياهاني به خاك خنك تري نياز دارند بايد به موقع پلاستيك را برداشت تا خاك قبل از كشت خنك شود زماني كه پلاستيك را برداشتيم مي توانيم كشت را شروع كنيم .
فاكتورهاي مؤ ثر در ميزان موفقيت :
مشخصات خاك مانند رنگ خاك ، ساختار و عمق تا ثير زيادي بر روي soil solarizationدارند. خاك تيره گرماي بيشتري را نسبت به خاك روشن جذب مي كند . خاكهاي داراي خلل و فرج باعث مي شود حرارت بخوبي از خاك عبور داده شود و حرارت به اعماق نفوذ كند .
كنترل در چند اينچ بالايي خاك بسيار بهتر از اعماق خاك انجام مي شود و سطح كنترلي كه به دست مي آيد بستگي به تركيب ، طول مدت زمان انجام soil solarization ، ميزان درجه حرارت و ميزان حساسيت گروههاي علفهاي هرز به حرارت دارد قارچهايي مثل Rhizoctonia كه در ۳-۲ اينچ بالايي خاك زندگي مي كنند در اين روش بهتر كنترل ميشوند .
فوايد انجام soil solarization براي كنترل بيماريها:
انجام دادن soil solarization در ماههاي ژوئن يا ژولاي درجه حرارت خاك را تا ۱۴۰ درجه فارنهايت در دو اينچي و ۱۰۲ فارنهايت در ۱۸ اينچي بالا مي برد . در نتيجه بسياري پاتوژنهاي بيماري زا حتي در عمق ۱۸ اينچي از بين ميروند .

در كاليفرنيا پروژة soil solarization كنترل بسيار بالا و خوبي براي بيماريها به وجود آورده است . اين كنترل براي حد اقل يك فصل رويش ادامه مي يابد. برخي شواهد نشان ميدهد كه برخي از پاتوژنها ممكن است كه خاك soil solarization شده را دوباره كنند اما با سرعت كمتري نسبت به خاكهاي soil solarization شده اين عمل انجام مي شود .
كنترل علفهاي هرز:

بذر و جوانه هاي بسياري از علفهاي يكساله و چند ساله به روش soil solarizationكنترل شده اند.
بذر برخي از علفهاي هرز بسيار حساس به soil solarization هستند و برخي براي كنترل نياز به رطوبت بالا و پلاستيك كاملا پوشانده و نزديك به سطح زمين و تشعشع گرماي زياد براي كنترل دارند. كنترل گونه هاي علفهاي هرز زمستاني معمولاً براي بيش از يك سال امكان پذير است در حاليكه علفهاي هرزي مانند melilotus alba ،cyperus esculentus،c. rotundus نسبتاً كنترل مي شوند .
چنانچه soil solarization در فصلهاي سرد انجام شود معمولاً رشد علفهاي هرز افزايش ميث يابد و گاهي اوقات قبل از شخم زدن زمين soil solarization انجام مي شود.
كنترل نماتدها:
soil solarizationجمعيت نماتدها را كاهش مي دهد اما به قارچها و علفهاي هرز بيشتر اثر ميكند . نماتدها در برابر گرما مقاوم ترند و كنترل كردن آنها در خاكهايي با عمق بيشتر از ۱۲ اينچ سخت است.
در نتيجه soil solarization در مورد گياهان با ريشه كوتاه و با غنچه هاي خانگي با صرفه تر است و معمولاً نبايد از آن براي كاهش جمعيت نماتدها به ميزان ۹۹% -۹۰ % درعمق ۱۸ اينچ خاك استفاده كرد.
افزايش رشد گياه:
در مناطق شده گياهان معمولاً سريعتر رشد مي كنند و برگهاي بيشتري، با كيفيت تري از نظر ظاهر بوجود مي آورند.
اين پديده را ميتوان به از بين رفتن پاتوژنها و علفهاي هرز نسبت داد اما تا اندازه زيادي غير قابل توجيه مانده است.براي مثال زمانيكه از هر نوع آفتي عاري است
اگر پديده Soil solarization انجام شود باز هم رشد قابل ملاحظه اي در گياه مشاهده ميشود.

يك توجيه نسبي براي اين پديده را مي توان به تركيب چند مكانيسم ارائه داد:
۱- به دليل اينكه زماني كه پاتوژنهاي اصلي كنترل مي شوند. پاتوژنهاي غيراصلي و كوچك هم كنترل مي شوند
۲- در خاكي كه شده برخي از مواد مغذي قابل حل در آب مانند نيتروژن ، كلسيم (ca++ ) ، NH4,NO3) ),منيزيم( mg++ )‌افزايش مي يابد و بمقدار بيشتري در دسترس گياه قرار ميگيرد.

۳- برخي از ميكروارگانيسم هاي سودمند مانند قارچهاي mycorrhizal و Trichoderma sp. و اكتينوميست ها و برخي از باكتري هاي مفيد طي فرايند soil solarization زنده مي مانند و سريع وارد خاك مي شوند كه اين علاوه بر از بين بردن پاتوژنها باعث افزايش تحريك رشد گياه مي شود.
سؤالات

۱٫ آیا می توان روش soil solarizationرا با روش كنترل شيميايي تركيب كرد؟بلي- تحقيقات مقدماتي نشان داده كه با تركيب كردن روش soil solarization و مقادير كمي قارچكش و ضدعفوني كننده ها و علف كشها باعث افزايش كنترل پاتوژنها، نماتدها و علفهاي هرز شده است.
روش soil solarization – chemical مي تواند در نواحي سردتر و براي ارگانيسمها مقاوم به حرارت استفاده شود و تأثير فرايند soil solarization را افزايش دهد.
۲٫ آياsoil solarization برخي از ارگانيسمهاي سودمند خاكي را از بين مي برد؟

جمعيت برخي از ارگانيسمهاي مفيد مثل .Trichoderma spp يا اكتينومايست ها با روش Soil solarization افزايش مي يابد. برخي ديگر از ميكروارگانيسمهاي خاكزاد مانند قارچهاي mycorrhizal در سطوح بالاي خاك كاهش مي يابند اما نه به آن اندازه كه اثر مفيد آنها كاهش مي يابد.
جمعيت برخي از ميكروارگانيسمهاي مفيد مانند Bacilius و pseudomonas بمقدار نسبي كاهش مييابد كه بعداً سريع دوباره وارد خاك مي شود . اما جمعيت باكتري هاي Rhizobium Spp كه باعث فيكس شدن نيتروژن در گره هاي ريشه ميشود از بين مي رود و بايد با دانه هاي لگومينوز آنرا به خاك اضافه كرد.
زنده ماندن و فعاليت ارگانيسمهاي سودمند نقش بسيار مهمي در افزايش رشد گياه در روش soil solarization دارد.
۳٫ آيا ميتوان از روش Soil solarization در نواحي سردتر مانند نواحي نزديك ساحل استفاده كرد؟

Soil solarization ممكن است تا اندازه اي در نواحي سرد و سواحل نزديك دريا مؤثر باشد چنانچه اين كار در ماههايي كه دما ميزان حداكثر است و آسمان صاف است انجام مي شود. اما بهر حال ممكن است كنترل آفات در عمق بيشتري از خاك مانند نواحي گرمسير امكانپذير نباشد و برخي از ارگانيسها كنترل نشود.
۴٫ آيا مي توان پلاستيك را براي مدت زيادي روي زمين باقي گذاشت؟

بلي- اما اگر پلاستيك پلي اتيلن شفاف ۱ميلي بدون داشتن ممانعت كننده هاي uv براي مدت زيادي در روي خاك باقي بماند ذوب و سوراخ سوراخ مي شود و جدا كردن پلاستيك ذوب شده از زمين مشكل است . براي حل اين مشكل مي توان از پلاستيكهايي كه داراي ممانعت كننده هاي UV هستند استفاده كرد.
اما استفاده از اين پلاستيكها زماني امكانپذير است كه در مقادير بالا خريداري شوند