خاك

فرسايش بادي و وزش گرد و غبار مرسوم ، بر زمين هايي كه مورد خاكورزي گندم زمستانه- آيش تابستانه ، در واشنگتن شرقي ايالات متحده آمريكا قرار دارند، باروري خاك را كاهش مي دهند و مي توانند با كيفيت نامطلوب هوا همكاري كنند.خاكورزي حفاظتي در طول آيش، براي كاهش دادن فرسايش و گرد و غبار شناخته شده است ،اما خاكورزي سنتي(CT) هنوز بر بيش از ۸۰ درصد زمين هاي اين منطقه به كار برده مي شود. اين مقاله نتايج اقتصادي يك دوره ۵ ساله (سال هاي زراعي ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۹ ) سيستم خاكورزي را كه در منطقه

ليند واشنگتن پژوهش شده است، در سايت كشاورز جوان گزارش مي دهد. ميانگين بارش سالانه پايگاه ۲۲۴ و خاك لومي سيلتي شانو ( سيلتي زبر، مخلوط شده، فوق العاده فعال، مرطوب Xeric Hapolcambids ) است. سيستم هاي خاكورزي هستند: ۱- خاكورزي سنتي(CT )-2-حداقل خاكورزي: (MTكشت و علف كش ها)،۳- حداقل خاكورزي تاخيري:(DMTعلف كش ها وكشت تاخيري).

محصول دانه اي گندم در ميان اين سال ها بين ۷۹/۱ تا ۲۰/۵ در هكتار برآورد شده است. اما بين محصول دانه اي سيستم هاي خاكورزي در هر سال يا هنگام تحليل ميان سال ها اختلافي وجود ندارد. سيستم خاكورزي ، به طور اقتصادي ، بر اساس برگشتي بازار نسبت به هزينه هاي كل توليد مشابه بودند، اما DMA از CT براساس برگشتي بازار نسبت به هزينه هاي متغير ، سود آوري كمتري داشت (البته اين سودآوري كمتر، چندان محسوس نبود).تحليل گران اقتصادي نشان مي دهند كه هيچ كمك مالي مورد نياز نمي باشد تا توليدكنندگان را براي تغيير از شيوه سنتي به شيوه آيش با شخم كمتر ترغيب كند، زيرا اين سيستم ها در مجموع سود آور هستند. چون هيچ طعمه و دليل اقتصادي بلند مدت و كوتاه مدتي براي تبديل كردن CT به MT ( كه خاك را حفظ مي كند) وجود ندارد، اين يك راه حل پيروزمندانه و موفقيت آميز براي كشاورزان و محيط زيست مي باشد.

هنگامي كه مساحت زمين تحت آيش تابستانه(بهاره) در آمريكا در طول سه دهه گذشته كاهش پيدا كرد، تناوب گندم-آيش زمستانه(پاييزه)، سيستم مسلط و عمده كاشت در مناطقي كه بارندگي سالانه يك متر از ۳۵۰ ميليمتر دارند، باقي ماند. در ايالت واشنگتن شرقي و مناطق شمال مركزي ، آيش بهاره- گندم پاييزه ، سيستم مسلط و عمده كاشت بر تقريبا ۲ ميليون هكتار مي باشد. كشاورزان در گريت پلين شمالي به طور مشخص فرسايش بادي را در زمين هاي آيش شده كاهش دادند با پذيرفتن سيستم خاكورزي كمينه (MT) و تمرين سيستم هاي بدون خاكورزي و شواهد تازه اي كاهش مشابه را در فرسايش بادي و تحمل در برابر گرد و غبار باد در پاسيفيك نوثوست نشان مي دهد. مركز اطلاعات خاكورزي حفاظتي(CTIC) گزارش داد كه كشاورزان در ايالات هاي گريت پلين غربي و پاسيفيك روش هاي MT و بدون خاكورزي را بر ۳۴ درصد زمين هاي زراعي به كار بردند. اگرچه در ايالت واشنگتن فقط ۲۶ درصد زمين هاي زراعي در روش MT و بدون خاكورزي بودند.

در واشنگتن شرقي- مركزي كه بارش سالانه معمولا بين ۱۵۰ تا ۳۰۰ ميلي متر است، حتي آيش MT كمياب است. براي مثال ، در حومه آدامز قلب منطقه گندم- آيش واشنگتن ، خاكورزي سنتي هنوز بر ۸۸ درصد زمين هاي زراعي به كار برده مي شود. بيشترين مطالعات اخير اقتصادي روش هاي بدون خاكورزي و MT در سيستم گندم- آيش به منطقه گريت پلين آمريكا و پريريس كانادا مربوط مي شود. بازنگري اين كار نشان داده است كه سودبخشي مرتبط به اين سيستم هاي خاكورزي در مناطق نسبتا كم آب، با تغيير موقعيت تغيير كرده است، اگرچه كاهش خاكورزي عمدتا برگشتي خالص را افزايش مي دهد وقتي شدت كشت زراعتي هم افزايش يابد. وقتي پيشنهاد اين سيستم ها براي خاك و هوا مفيد تشخيص داده شدند، برخي پژوهشگران گزارش دادند كه براي روش بدون خاكورزي هزينه توليد بالاتر است. اسميت و همكارانش گزارش دادند كه حضور غير قابل كنترل علف هاي هرز در روش بدون خاكورزي در مناطق نسبتاكم آب مي تواند به طور عمده هزينه علف كشي و توليد كل را با ببرد.

اگرچه پژوهش هاي اخير كشاورزاني كه روش بدون خاكورزي را در يك منطقه نسبتا كم آب واشنگتن شرقي آزمايش كرده اند، آشكار مي كند كه هزينه ي توليد آنها براي كشت هايي كه بذرپاشي آنها در بهار انجام مي شود كمتر از روش CT بوده است. خاكورزي سنتي كه در طول آيش به كار برده مي شود شديد است و اغلب خاك را نسبت به فرسايش آسيب پذير مي كند.كمبود پس مانده هاي گياهي،كلوخه و زبر خاك بر سطح خاك مي تواند يك تهديد فرسايش بادي خطرناك را به وجود آورد و مطرح سازد. سيستم خاكورزي حفاظتي در پاسيفيك نوثوست عموما ابزار بدون برگردان را به كار گرفت مانند تيغه پهن V شكل براي خاكورزي مقدماتي بهاره ، به همراه استفاده از علف كش ها به جاي يك يا دو عمليات خاكورزي. اين كار مقادير بيشتري پس مانده هاي سطحي و زبري خاك را در طول آيش در مقايسه با روش CT حفظ مي كند. لي خبر داد كه ذرات گرد وغبار معلق كه ۱۰ ميكرو متر (PM-10 و كوچك تر بودند در اسپوكان ايالت WA به ۳۱ تا ۵۴ درصد كاهش خواهند يافت، اگر خاكورزي حفاظتي يا روش بدون خاكورزي جايگزين آيش بهاره سنتي شود.

هر دو منطقه اسپوكان و تري سيتيز اوربان در مواجهه با استانداردهاي دولتي كيفيت هوا براي PM-10 در چندين مورد رد شدند. يكي از اين موارد، در طول يك توفان غبار (شن) بزرگ در ۲۵ سپتامبر ۱۹۹۹ بود، وقتي كه PM-10 به ۴۰۵ ميكرو گرم رسيد كه تقريبا سه برابر استاندار مجاز ملي ۱۵۰ مي باشد. در آن روز، در تصادف چند اتومبيل در نزديك پندلتون هفت سرنشين كشته و۲۲ نفر مجروح شدند. بله ، تخلف از فرمان استاندارد هاي دولتي كيفيت هوا، كه نمايندگان كيفيت هوا طرح ها را گسترش مي دهند تا اين مشكل را حل كنند.

چرا بيشتر كشاورزان گندم- آيش در پاسيفيك نوثوست درون مرزي خاكورزي حفاظتي را كار نمي برند؟ برخي كشاورزان ميزان دانه آب ناكافي براي استقرار موقعيت گندم پاييزه ، مشكلات در كنترل دم روباهي كلاهي (bromus tecnicum ) و ديگر علف هاي هرز ، به علاوه شياربازكن دانه به علت پس مانده بيش از حد را دليل اين موضوع مي آورند. همچنين مواردي درباره خطر سرمايه گذاري در ابزارهاي خاكورزي حفاظتي نمايان و آشكار مي شود تا براي برخي كشاورزان واشنگتن شرقي زمينه بي ميلي شود و آنها سيستم هاي آيش خاكورزي حفاظتي را قبول نكنند اين مقاله عملكرد محصول دانه اي و سودبخشي روش خاكورزي كميته (حداقل خاكورزي:MT ) و روش خاكورزي كمينه تاخيري (حداقل خاكورزي تاخيري :DMT) را در مقايسه با خاكورزي سنتي (CT) گزارش مي دهد ( براي كشت گندم آيش در واشنگتن شرقي نسبتا كم آب).

• وسايل و روش هاي آزمايش
آزمايش سيستم خاكورزي تناوب گندم- آيش از آگوست ۱۹۹۳ تا جولاي ۱۹۹۹ در ايستگاه پژوهشي آيشي دانشگاه ايالت واشنگتن در ليند واشنگتن انجام شد. اگرچه اولين عمليات آيش در سال ۱۹۹۳ رخ داد، اما پژوهش به مانند يك تحقيق ۵ ساله توليد گندم انجام شد كه از ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۹ طول كشيد، خاك لومي سيلتي شانو بيشتر از ۲ متر عمق با شيب كمتر از ۲ درصد داشت. اين طرح آزمايشي يك بلوك كامل تصادفي از سه سيستم خاكورزي بود كه چهار دفعه تكرار شد. قطعات مستقل ۴۶ط ۱۸ متر بودند ، كه اجازه مي داد تا تجهيزات كشاورزي در حد و اندازه صنعتي و تجاري استفاده شود . بخش هاي نزديك به هم وهم جوار زمين استفاده شدند براي اينكه بتوانيم داده ها را از هر دو بخش محصول و آيش پژوهش در هر سال جمع آوري كنيم .سه سيستم مديريتي خاكورزي عبارت بودند از:

ا- خاكورزي سنتي ( :(CTتكرار و زمان بندي استاندارد عمليات خاكورزي و استفاده از ابزارهاي معمول مورد استفاده كشاورزان
۲- خاكورزي حفاظتي:(MT) تكرار و زمان بندي استاندارد عمليات خاكورزي ، علف كش ها به جاي خاكورزي جايگزين شدند و يك خيش V شكل ، بدون آنكه خاك را برگرداند با چنگك غلتان همراهش براي خاكورزي مقدماتي بهاره استفاده شد.

۳- خاكورزي حفاظتي تاخيري(DMT) : شبيه به روش MT ، به جز خاكورزي مقدماتي بهاره با خيش V شكل كه دستكم تا اواسط ماه مه به تاخير انداخته شد. سيستم DMT شامل تحقيق شده است تا تاثيرش بر نگهداري رطوبت خاك ، كنترل فرسايش بادي و به علاوه ، امكانپذير و عملي بودن اقتصادي آن ، آزمايش و بررسي شود. توصيف جزئي خاكورزي و ديگر عمليات كاشت براي همه سيستم هاي خاكورزي در شيلينگر(۲۰۰۱) گزارش شده اند.
• تحليل اقتصادي

روش هاي استاندارد بودجه بندي فعاليت ها (سرمايه گذاري ها) به كار گرفته شدند تا متوسط هزينه هاي ثابت و متغير توليدات را براي هر سيستم خاكورزي تخمين بزنند. هزينه هاي ثابت شامل استهلاك ، بهره، ماليات ها، مسكن(تهيه جا) و بيمه بر دستگاه ها و يك هزينه سرجمع كشت هستند. هزينه هاي زمين براساس قانون محلي دوسوم مستاجر و يك سوم موجر از محصول سهم مي برند مي باشد كه با بازده سالانه تغيير مي كند. هزينه هاي متغير شامل بذر، كود، علف كش، بيمه آتش سوزي و تگرگ، سوخت ، تعميرات و نيروي كار مي باشد. هزينه هاي توليد براي هر سيستم خاكورزي براساس ترتيب حقيقي عمليات كه در آزمايش انجام شده است مي باشد،اما دستگاه هاي مخصوص مقياس كشت در منطقه را مورد فرض قرار داديم. خيش V شكل تيغه پهن تنها ابزار اضافي اي بود كه براي تغيير از سيستم CT به MT يا DMT مورد نياز بود.

ميزان كود ، علف كش و بذر آن مقاديري هستند كه در آزمايش ليند استفاده شدند. ميزان محصولات دانه اي ، ميانگين سال هاي ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۹ هستند كه از اين آزمايش بدست آمده اند . همه مقدارهاي هزينه و سود براي هر هكتار تناوبي جمع آوري شدند. براي مثال ، هزينه ها و سود هاي آيش گندم پاييزه- آيش بهاره براي نيم هكتار گندم پاييزه و نيم هكتار آيش محاسبه شدند. اين گونه محاسبه به درستي ميانگين بازده هر هكتار در هر سال را براي يك كشاورز كه نصف زمين را در آيش و نصف ديگر را در كشت گندم پاييزه قرار داده است، توصيف مي كند. براي تحليل گران اقتصادي ، فرض مي شود كشاورزان در اين منطقه از هزينه دوباره كاشت محصول گندم پاييزه شان براي گندم بهاره در يك سال از پنج سال كشت خسارت خواهند ديد كه اين به علت جوانه نزدن گندم پاييزه به اندازه كافي يا مرگ زمستانه مي باشد. اين مورد در آزمايش ليند براي همه سيستم هاي خاكورزي به علت آب ناكافي ناحيه كشت براي كشت گندم پاييزه در سپتامبر ۱۹۹۴ رخ داد.

قيمت گندمي كه استفاده شده ، تني ۰۲/۱۴۴ دلار براي گندم سفيد و نرم و تني ۳/۱۸۷ دلار براي گندم بهاره سخت و قرمز ، معيار منطقه اي است براي تعيين قيمت فروش و بازاريابي سالانه محصولات به دست آمده در منطقه پژوهش. يك تحليل حساسيت شامل نشان دادن تاثيرات محدوده مرزي توليدات و قيمت گندم مي شود ، در ضمن شامل مي شود قيمت هاي كمتر از تني ۱۱۰ دلار كه در سال هاي ۱۹۹۸و ۱۹۹۹ ديده شده است. برگشتي خالص بازار نسبت به هزينه توليد تعريف مي شود.پرداخت هاي دولتي مربوط به كسري در آمد

(پرداخت هاي متحول كننده ، كامل كننده و قرضي) كه در سال ۱۹۹۸ مهم و قابل توجه بودند در نظر گرفته نشدند.افزودن پرداختهاي دولتي به تحقيق بر رتبه بندي سيستم هاي خاكورزي تاثيري نخواهد داشت چنانچه پرداخت هاي متحول كننده وكامل كننده ي تفكيك شده در سيستم هاي خاكورزي تغيير نكند( يعني بايد پرداخت ها براي همه خاكورزي ها مساوي باشد). هرچند صرف نظر از انتخاب خاكورزي، اين پرداخت ها بر راي درباره پويايي اقتصادي تاثير خواهند گذاشت.
• محصولات ، پس مانده و ذخيره آب

محصول دانه اي گندم پاييزه از سال ۱۹۹۵ تا ۱۹۹۹ محدود بين ۷۹/۱ تا ۲۰/۵ تن در هكتار بود. اختلاف آماري قابل توجهي در محصول دانه اي ميان سيستم هاي خاكورزي در هر سال يا در ميانگين ۵ سال وجود ندارد . در صورتي كه آمار قابل توجهي نيست اما در هر سال محصول MT متجاوز يا مساوي محصول CT است. پس مانده هاي به جا مانده بر سطح خاك در پايان دوره آيش mo-13 به طور ميانگين برابر ۷۷۰ ، ۱۳۹۰ و ۱۴۴۰ كيلو گرم بر هكتار براي CT ، MT و DMT مي باشد. براساس برنامه كشاورزي دولتي در مورد حداقل مقدار پس مانده سطحي مورد نياز براي خاك هايي با فرسايش زياد (۳۹۰ كيلو گرم بر هكتار)، استفاده از روش CT در يك سال اين قانون را نقض كرد و مقدار پس مانده كمتر از ۳۹۰ كيلو گرم بر هكتار

شد. در ديگر سال ها هم اين موضوع فقط به صورت حدي رعايت شد. با در نظر گرفتن اينكه در همه سال ها در سيستم هاي MT و DMT مقدار پس مانده بيش از اندازه وجود داشت. در مجموع ، هر دو پارامتر حجم كلوخ و سطح ناهموار با مقايسهMT & DMT با CTبررسي شد. به طور ميانگين در همه چرخه هاي آيش ، حجم آب خاك در عمق صفر تا ۱۵ سانتي (منطقه حضور بذر) همچنين در تمام برش عمودي ۱۸۰ سانتي خاك به وسيله سيستم هاي خاكورزي تحت تاثير قرار نگرفت. بنابراين CT سود زراعي بيشتري از MT ، DMT در اين آزمايش نداشت ، اما روش CT زيان هاي كاملا مشخصي براي محيط دارد.