شرایط محیطی (بخش سوم)

ل) موادآلی

مواد هوموسی که دارای مقدار زیادی کربن آلی هستند در خاک­ها، آب و اقیانوس­ها یافت می­شوند. این مواد از تجزیه شیمیایی و بیولوژیکی بقایای جانوران و گیاهان زنده بوجود می­آیند و حدود ۷۵ درصد موادآلی موجود در بیشتر خاک­های معدنی را تشکیل می­دهند. هوموس­ها نقش مستقیمی در ظرفیت تولیدی خاک بازی می‌کنند. این مواد به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم رشد گیاه را تحت تاثیر قرار می­دهند. اثر فیزیکی آنها از طریق بهبود ساختمان خاک و افزایش قابلیت نگهداری آب در خاک است. اثر بیولوژی آنها در ارتباط با فعالیت میکروارگانیسم­های خاک است. ترکیبات هوموسی به منظور حفظ و جذب سطحی عناصر غیرآلی گیاه نیز بکار می­روند. از نظر تغذیه­ای این ترکیبات منابعی غنی از نیتروژن، فسفر و سولفور برای گیاهان و میکروارگانیسم­ها هستند. کلیه این اثرات باعث افزایش ظرفیت تولیدی خاک می­شود.

در خاک­های رسی همواره میزان مواد آلی ناچیز است. با مصرف گچ (سولفات کلسیم)، خاک سطحی تا حدودی اصلاح می­شود، اما با استفاده از موادآلی می­توان وضعیت خاک را بهبود بخشید. بهترین ماده آلی پایدار برای این خاک­ها، کود حیوانی همراه با کاه است. برحسب نوع خاک بین ۳۵- ۲۵ کیلوگرم در هر مترمربع خاک، کود حیوانی ضروری است. چند ماه قبل در محلی که برای غرس نهال مرکبات در نظر گرفته شده، مواد آلی با خاک گودال حفر شده (زراعی) مخلوط می­شود. افزایش موادآلی خاک به طور دائمی و در یک نوبت مقدور نبوده بلکه به تدریج مصرف خواهد شد تا همواره موادآلی خاک در حد متوسط باقی بماند. مصرف موادآلی به صورت کمپوست که نیاز به تجزیه ندارد را می­توان در همان ابتدای بهار هنگامی که خاک رویی آماده می­شود به خاک اضافه نمود. با افزودن گچ و موادآلی به خاک­های رسی می­توان به حد کافی خلل و فرج جهت تهویه فراهم نمود.

استفاده از کودسبز باعث افزایش مواد آلی خاک می­شود. معمولاً در اواخر تابستان و یا اوایل پاییز اقدام به کشت گیاهان خانواده لگوم­ها یا یولاف نموده و در بهار با شخم به خاک برگردانده می­شوند. حسن کود سبز این است که به سرعت تجزیه شده و در کوتاه مدت منتج به بهبود ساختمان خاک می­شود. از طرفی کشت زمستانه این گیاهان باعث حفاظت خاک از فرسایش آبی می­شود. در باغ­های مرکبات گاهی اقدام به کشت پوشش گیاهی بصورت دائم می­نمایند. این کار باعث حفاظت ساختمان خاک در مقابل صدمات ناشی از باد، باران و وسایل نقلیه می­شود. همچنین ریشه­های این گیاهان باعث ایجاد تخلل در خاک شده که به افزایش نفوذپذیری و زهکشی خاک کمک می­کند. 

در حین تجزیه کمپوست، گاز دی اکسید کربن آزاد شده و باعث اسیدی شدن آب و خاک می­شود که این خود نقش مهمی در حل نمودن عناصر (ریزمغذی­ها) در خاک داشته و آنها را قابل استفاده­ی گیاه می­نماید. بعلاوه موادآلی با افزایش دادن حرارت خاک، قابلیت جذب عناصر توسط ریشه­ها را بالا می­برد. در هنگام تجزیه موادآلی خاک توسط میکروارگانیسم­ها، نیتروژن و عناصر دیگر در خاک آزاد می­شوند که برای درخت سودمند خواهند بود.

کود حیوانی (مرغی) گران بوده و هزینه حمل و نقل و پخش آن بالاست. ولی از نظر میزان نیتروژن حدود ۳-۱ درصد وزن خشک آنرا تشکیل می­دهد. محتوای N، P_۲O_۵ و K_۲O به ترتیب ۲، ۳و ۵/۱ درصد بود. از نظر هزینه تقریباً معادل میزان کودی است که به صورت شیمیایی مصرف می­شود اما در مقابل نسبت به کودهای شیمیایی تاثیر مثبت زیادی روی خواص فیزیکی و شیمیایی خاک دارد.

م) رطوبت

پس از توقف آبیاری، قسمتی از آب که در خلل و فرج خاک، سطح موادآلی و ذرات خاک باقی مانده و توسط نیروی کشش زمین، از آنها جدا نمی­شود"ظرفیت نگهداری آب خاک" نامیده می­شود.  مقدار آب نگهداری شده در حد ظرفیت نگهداری آب خاک به جنس خاک بستگی داشته و خاک­های لومی شنی حدود سه برابر خاک­های شنی ظرفیت نگهداری آب دارند. در حالی­که این ظرفیت در خاک­های رسی حدود ۸ مرتبه بیشتر از شنی است. سطح خاک که با جریان هوا، باد و تابش خورشید مواجه است باعث تبخیر آب از عمق ۶۰ میلی متری می­شود. میزان تبخیر با مالچ­پاشی یا استفاده از مواد آلی تا حد زیادی کاهش یافته و رطوبت بخش سطحی خاک حفظ می­شود.

منابع آب در خاک به دو صورت وجود دارد: یکی به صورت منابع آب زیرزمینی که نسبتاً عمیق است و در مناطق خشک استخراج شده و به مصرف آبیاری می­رسند. دیگری منابع آب سطحی است که در روی یک لایه رسی غیرقابل نفوذ قرار دارد. خاک پایین این آب همواره اشباع است. مقادیری از آب درختان مرکبات هنگامی که سطح ایستابی آب زیرزمینی بالا و نزدیک زمین باشد در منطقه ریشه جمع شده و از حیث تهویه محدودیت ایجاد می­نماید.

 اگر آب جمع شده در ناحیه ریشه شور باشد خسارت وارده به ریشه­ها بیشترخواهد بود. مقاومت درختان مرکبات در برابر کلرورسدیم بسیار ناچیز است. تجمع نمک بین لایه­های خاک به شدت متاثر از نوع روش آبیاری است. مثلاً در آبیاری قطره­ای شوری در یک لایه خاک خیلی ناهمگون است و ریشه­ها نیز با سطوح مختلفی از شوری مواجه بوده بنابراین برآورد مشاهده­ای شوری در منطقه ریشه مشکل است. در این شرایط از روش تجزیه برگی به عنوان روشی جهت حصول وضعیت تغذیه­ای و تنش شوری استفاده می­شود.

وجود شرایط خشک در لایه­های سطحی خاک باغات مرکبات رایج است. حتی ممکن است آب کافی در اعماق جهت حفظ وضعیت آب گیاه وجود داشته باشد. بنابراین در اکثر اکوسیستم­ها، ریشه­های سطحی به طور منظم در معرض نوسانات رطوبتی و خشک شدن خاک قرار دارند در حالیکه ریشه­های عمیق­تر به طور دائم در خاک مرطوب قرار دارند. مرگ ریشه­های موئین اولین واکنش به کمبود آب است. واکنش­های ریشه گیاه به خشکی خاک متفاوت است. برخی ریشه­ها در خاک­های خشک پوست­اندازی نموده و در نهایت از بین می­روند و در مقابل برخی ریشه­ها در این خاک­ها مدت بیشتری زنده می­مانند. ریشه مرکبات بیشتر از ۹۰ روز ممکن است به خشکی خاک سطحی مقاوم باشد. عادت ریشه­ها بستگی به نوع پایه و رقم متفاوت بوده و نیاز به بررسی بیشتری دارد. از طرفی شواهدی وجود دارد که که میزان فناپذیری ریشه پایه­های مرکبات در مواجهه با کاهش آب قابل دسترس، دارای تفاوت گسترده­ای است. مرگ ریشه به طور معنی­داری در پایه­های بالغ رشد یافته تحت شرایط مزرعه­ای رخ می­دهد ولی تعیین اینکه چه مقدار از این ریشه­ها در خاک خشک سطح پراکنده است مشکل است. ثابت شده است که میوه در درختانی که یکبار و در یک دوره معین تحت تنش آبی قرار می­گیرند توانایی رشد سریعتر بعد از آبیاری مجدد نسبت به آنهایی که به طور منظم آبیاری شده­اند دارند. گریپ­فروت میزان ماده خشک بیشتری در شرایط تنش آبی در خود تجمع نموده که با عمل آبیاری رشد بیشتر گیاه را فراهم می­کند.

پوشش گیاهی سطح خاک در حفظ رطوبت خاک تاثیر عمده­ای دارد. مالچ­های گیاهی سطح خاک از طریق کاهش در تبخیر، میزان از دست دهی آب را کاهش داده از طرفی باعث نفوذپذیری بهتر آب باران به خاک نیز می­شوند. در آزمایشی دو مکان با خاک لوم­رسی با و بدون پوشش گیاهی انتخاب شد. هر دو مکان به مدت چهار ساعت آبیاری قطره­ای شدند. بعد از گذشت ۲۶ ساعت و در ساعت ۲ بعدازظهر و دمای ۳۲ درجه سانتی­گراد اقدام به نمونه­گیری شد. محتوای رطوبتی خاک بدون پوشش ۴/۱۵ درصد و خاک دارای پوشش گیاهی ۶/۲۲ درصد بود. دو هفته بعد محتوای رطوبتی در عمق ۸-۰ سانتی­متری خاک اندازه گرفته شد. خاک دارای پوشش گیاهی با محتوای رطوبتی ۲/۸ درصد به طور معنی­داری بالاتر از خاک بدون پوشش (۹/۱ درصد) از نظر حفظ رطوبت قرار داشت.

درختانی که در دامنه­ها قرار دارند در ظاهر آب سطحی خود را زود از دست می­دهند درحالیکه آب به اعماق خاک نفوذ می­کند. حال چنان­چه در اعماق یک لایه سخت رسی وجود داشته باشد، آب در بالای لایه سخت رسی جمع شده و  موجب صدمه به ریشه درختان خواهد شد. این مسأله در اراضی که خاک سطحی سبک ولی عمقی سنگین و رسی دارند به چشم می­خورد. زهکشی مناسب در نواحی که آب اضافی جمع می­شود اهمیت داشته و به دو صورت اجرا می­شود:

۱- در مناطقی که بافت خاک سنگین است و بارندگی­های سنگین هم وجود دارد، پس از آماده سازی زمین و گودبرداری، نهال­ها حدود ۵/۰ متر بالاتر از سطح زمین کشت می­شوند. طی سال­های بعد همواره خاک برگردان گاوآهن تراکتور به  سمت داخل ردیف­های کاشت درختان خواهد بود. بنابراین پس از ۴-۳ سال تمام درختان در بلندی قرار گرفته و در بین ردیفها نوعی جوی ایجاد می­شود که به سهولت آب­های اضافی از اطراف درختان خارج می­شوند.

۲- آب­های هدایت شده به منطقه ریشه در خاک­های رسی باید جهت حفظ سلامت درختان از اطراف ریشه­ها خارج شود. با هدف جمع­آوری حداکثر آب­های اضافی، زهکش­های زیرزمینی باید به حد کافی عمیق نصب شود. بدین منظور لازم است زهکش­ها (لوله­های مشبک زهکش از جنس پی­وی­سی یا سفالی) در بالای لایه رسی قرار داده شوند.

ن) شوری خاک

در میان محصولات باغبانی، مرکبات حساس­ترین گروه به شوری خاک هستند. در بعضی نواحی خشک و نیمه‌خشک جهان، مرکبات در شرایط شوری نیز رشد می­کنند. مطالعات زیادی جهت شناخت آستانه و میزان مقاومت به شوری مرکبات انجام شده است. غلظت­های بالایی از یون­های سدیم (Na⁺) و کلر (Cl^-) در برگ­های درختان مرکبات بسته به وضعیت توزیع غذایی، تبادل گازی و ارتباط آبی وجود دارد.  شوری خاک به میزان حدود دو دسی­زیمنس بر مترمربع (dsm^-۱) عصاره اشباع خاک بدون ظهور علائم سمی در برگ­ها به رشد درخت و عملکرد میوه مرکبات صدمه می­رساند. به نظر می­رسد دو مکانیزم علت این پدیده باشد. اول سمیت مستقیم توسط سطوح بالای یون­های سدیم و کلر است که ممکن است در برگ­ها یا سایر بخش­های درخت تجمع یابند. دوم ممکن است کاهش تدریجی آب قابل دسترس برای درختان باشد. در طول تجمع نمک در محلول خاک، بخش بزرگی از مولکول­های آب خاک همراه با یون­های هیدراته شده تشکیل باند الکتریکی داده که در نتیجه فشار اسمزی افزایش می­یابد.

پرداختن به اثرات انتشار وابسته به اسمز و سمیت یونی روی کاهش رشد و عملکرد میوه مشکل است. از طریق مقایسه گیاهان در محلول­های ایزوتونیک حاوی کلرید سدیم و ترکیبات آلی غیریونی، اثرات اسمزی و ویژه کلرید سدیم روی رشد گیاهان بخصوص مرکبات از هم جدا و شناسایی شده­اند. ممکن است اسماتیک­های غیریونی هم روی مرکبات اثر سمی داشته باشند. در مرکبات تا کنون مطالعه­ای مبنی بر جداسازی اثر یون­های سدیم و کلر از هم انجام نگرفته است.

درجه مقاومت مرکبات به کلراید بستگی به سرعت انتقال آن از خاک به برگ­ها و از طرفی قابلیت برگ­ها در نگهداری ترکیبات بالای کلراید در خود دارند. سطوح بالای کلراید برگ و سمیت آن می­تواند بوسیله نیترات کاهش یابد. رقابت بین جذب کلراید و نیترات در چند گونه گیاهی بررسی شده است. نوعی کاهش در جذب کلراید و سمیت آن بوسیله افزایش نیترات در آب آبیاری، روی گیاه آووکادو مشاهده شده است.

گیاهان قرار گرفته تحت تنش شوری، متابولیسم خود را همانند زمانی که شرایط آب و هوایی تغییر می­کند تغییر می­دهند. مطالعه روی ژن­های بیان شده تحت شرایط تنش شوری منتهی به شناسایی و کلونینگ ژن­های مربوط به تنش شوری شد. رادیکال­های اکسیژن در طول متابولیسم گیاه ساخته شده و برای رشد طبیعی گیاه مورد نیاز هستند. همانطور که قبلاً ذکر شد صدمه ناشی از شوری معمولاً توسط دو عامل تنش اسمزی و تجمع یون­های سمی ایجاد می­شود. یافته­های جدید روشن ساخت ترکیب فسفولیپیدهیدروکسید گلوتاتیون پروکسیداز (نوعی آنزیم فعال در سیستم آنتی­اکسیدان سلولی)، بوسیله نمک در سلول­های مرکبات و خصوصاً در ریشه­های گیاهان برانگیخته می­شود. در همین راستا دو آنزیم مهم دیگر به نام­های سوپراکسید دیسموتاز و اسکوربات پراکسیداز برای تعیین چگونگی ایجاد تنش اکسیدی توسط نمک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که احتمالاً آنزیم اسکوربات پراکسیداز یک آنزیم کلیدی در تعیین مقاومت به شوری مرکبات باشد. چون فعالیت این آنزیم در پینه­های حساس به شوری به مراتب پایین­تر از فعالیت مشاهده شده آن در پینه­های مقاوم به شوری بود.

در نواحی نیمه خشک برای داشتن حداکثر عملکرد، باغ­های مرکبات باید حتماً آبیاری شوند. از طرفی علاوه بر شوری خاک، شوری ثانویه ناشی از منابع آب، نوعی محدودیت در رشد تجاری مرکبات این نواحی محسوب می‌شود. در این نواحی، خاک­ها و آب­ها حاوی نمک­هایی هستند که رشد و عملکرد مرکبات را محدود می­سازند. با توجه به حساسیت مرکبات به شوری، می­توان با مطالعه و استفاده از پایه­های مناسب، تنوع زیادی در میزان مقاومت به شوری مرکبات ایجاد کرد.

منبع : http://www.gologiah.ir