رشد و عملکرد گیاهان تحت تاثیر عوامل مختلف محیطی و ژنتیکی قرار می گیرد. دما، رطوبت، نور خورشید و غلظت عناصر غذایی در خاک از جمله عوامل محيطي موثر در رشد گیاه می باشند. كمبود و يا بیشبود يك عنصر غذايي ممكن است، اثرات زيان¬باري بر گياه داشته باشد و در نهايت منجر به نابودي كامل گياه شــود. مصرف نامناسب و بیرویه کودهای شیمیایی پیامدهایی متعددی از قبیل تولید محصولات غذایی حاوی ترکیبات مضر (بر اساس استانداردهای بهداشتی) و آلودگی محیط زیست دارد. این امر موجب نگرانیهای متعددی شده و راهکارهای مناسب، لزوما مبتنی بر مصرف بهینه کودهای شیمیایی است. مصرف بهینه کودهای شیمیایی بایستی بر اساس نیاز گیاهان و با توجه به میزان عناصر غذایی در خاک تنظیم گردد. امروزه این کار با رویکرد "کشاورزی دقیق" مورد توجه مراکز آکادمیک و تحقیقاتی قرار گرفته است. مبنای این رویکرد تنظیم توصیه کودهای شیمیایی مورد نیاز با نوع محصول و مقدار آن ها در خاک قرار دارد که با تکنیک های زمین آمار و نمونهبرداری و آزمایش منظم و دورهای عناصر غذایی همراه است. روش های مختلفي براي تشــخيص وضعیت هر يك از عناصر غذايي وجود دارد كه مشاهده وضعیت رشد و بروز علائم کمبود و یا سمیت یک عنصر غذایی، تجزیه بافت گیاه، روش های بیولوژیکی و آزمون خاک از جمله آن ها مي باشند. بديهي است هر يك از راهكارهاي فوق مزايا و معايب خاص خود را دارند.
آزمون خاک
آزمون خاک و تجزیه خاک در منابع علمی گاهاً بجای یکدیگر استفاده می شوند. لیکن تجزیه خاک به ارزیابی و اندازه گیری برخی شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مربوط شده و نتایج تجزیه خاک بصورت جدولی گزارش می شود. بر اساس این نتایج، متخصصین مختلف علوم خاک با استفاده از جداول حدود بحرانی، توصیه هایی برای جنبه های مختلف به ویژه حاصلخیزی خاک انجام می ددهند. اما آزمون خاک یا خاک آزمایی فرآیند مشخص و ویژه ای است که از نمونه برداری آغاز شده و به توصیه کودی برای گیاه ختم می شود لذا تجزیه خاک جزئی از آن محسوب می شود. آزمون خاک اطلاعات جامعی در ارتباط با خواص فیزیکی و شیمیایی از جمله بافت خاک، هدایت الکتریکی، وضعیت عناصر غذایی، درصد آهک و ظرفیت تبادل کاتیونی ارائه می دهد.
اطلاع از میزان مواد غذایی و حاصلخیزی خاک و همچنین شناسایی کمبود عناصر غذایی از عوامل مهم در کشاورزی نوین و پایدار محسوب می شود و ارزیابی و حاصلخیزی خاک، انتخاب کشت مناسب و مصرف متعادل کودهای شیمیایی و حیوانی سبب موفقیت در تولید بهینه محصولات کشاورزی می گردد. لذا با انجام منظم آزمون خاک می-توان اطلاعات مفیدی را در این خصوص بدست آورد و بر اساس نتایج به دست آمده توصیه کودی مناسب را اعمال نمود. در این صورت علاوه بر افزایش عملکرد محصول و کاهش آلودگی محیط زیست از هزینه های اضافی نیز کاسته خواهد شد. بنابراین آزمون خاک به عنوان روشی سریع، کم هزینه و دقیق، در جلوگیری از کمبود و مسمومیت های عناصر غذایی در خاک تاثیر قابل توجهی دارد.
اهداف آزمون خاک
آزمون خاک دارای اهداف مختلفی از جمله موارد زیر است:
زمان انجام آزمون خاک
بهترين زمان براي انجام آزمون خاك، قبل از کاشت گیاه و یا قبل از شروع فصل رشد می باشد که عموما این زمان ها در فصول پائیز و یا اوایل بهار می باشند. در این ایام زارع وقت بیشتری داشته و بهتر می تواند نسبت به تهیه کودهای مورد نیاز و نیز مصرف آن ها اقدام نماید.
مراحل آزمون خاک
هنگامي كه آزمون خاك براي يك گياه و پاسخ مشخص آن در ارتباط با يك عنصر خاص انجام شد، در این حالت شاخصي ايجاد شده است كه مي توان نياز و يا عدم نياز گياه به يك عنصر خاص را به صورت كمی تشخیص داد و در صورت كمبود آن عنصر در خاك، با تأمين آن به رشد گياه كمك كرد. آزمون خاك يك ابزار تشخيص دهنده و كمك كننده است كه نقش آن مانند يك دماسنج و يا گوشي براي يك پزشك مي باشد. اما استفاده از اين ابزار احتياج به تخصص، مهارت و تفسير درست دارد تا به ارائه يك راهكار واقعي و برآورده كردن نيازهاي كشاورزان منجر شود. مراحل آزمون خاک عبارتند از:
- نمونه برداری خاک (Soil sampling)
- انتخاب عصاره گیر مناسب (Selection of extractant) یا تجزیه شمیایی (Chemical analysis)
- همبستگی آزمون خاک (Correlation)
- واسنجی (Calibration)
- تفسیر نتایج و توصیه کودی (Result interpretation and fertilizer recommendation)
نمونه برداری
نمونه برداری مهم ترین مرحله آزمون خاک می باشد چراکه در این مرحله یک الی دو کیلوگرم از خاک مزرعه یا باغ برداشت گردیده و بر اساس تجزیه آن تصمیم گیری خواهد شد. در عمق ۰-۱۵ سانتی متری یک هکتار خاک با دو میلیون کیلوگرم خاک، یک نمونه یک کیلوگرمی می بایست نماینده مناسبی از خاک مزرعه باشد. غیریکنواختی در نمونه ها حتی در خاک های غیرکوددهی شده نیز دیده شده است. این تغییرات عناصر غذایی در نمونه های خاک به دلیل ماهیت خاک و پیچیده بودن اکوسیستم خاک خطا نبوده، بلکه یک واقعیت است. در مزارعی که کوددهی بصورت نواری انجام می گیرد نمونه های خاک حتی در فواصل بسیار نزدیک اختلافات فاحشی دارند. مکان های مختلف در یک مزرعه که از نظر شیب و زهکشی متفاوت هستند ممکن است از نظر برخی پارامترهای خاک مانند بافت، ماده آلی، درصد آهک و عناصر غذایی متفاوت باشند.
در خاک های شور اختلاف بین پارامترها حداقل از نظر هدایت الکتریکی و قدرت یونی محلول خاک بسیار بالاست. تمام این محدودیت ها سبب شده که یکی از محققین آمریکایی گزارش نماید که بیش از نیمی از آزمون های خاک این کشور به دلیل نمونه برداری غیرصحیح، اشتباه است.
عمق خاکی که در آن گیاه آب و عناصر غذایی خود را استخراج می¬نماید به عمق توسعه ریشه ها بستگی دارد. این عمق نیز به نوبه ی خود به گونه گیاهی و موانع احتمالی ناشی از شرایط خاک مربوط می باشد. در زراعتهای یکساله، جذب عناصر غذایی از قشر سطحی (صفر تا ۲۰ یا ۳۰ سانتی متری) صورت می پذیرد. بر این اساس آزمایش ای معمولی برای ارزیابی حاصلخیزی شیمیایی خاک بمنظور توصیه های کودی، بر روی نمونه های خاک سطحی صورت می پذیرد.
برای داشتن تصور درستی از وضعیت عناصر غذایی، نمونه های کوچک خاک تحت عنوان زیرنمونه یا Sub Sample بصورت پراکنده برداشت و سپس با یکدیگر مخلوط می گردد و به این ترتیب یک نمونه مرکب یا Composite Sample تهیه می شود. تجزیه آزمایشگاهی این نمونه مرکب وضعیت متوسط عناصر غذایی کرت یا حوزه نمونه برداری را نشان خواهد داد. خلاصه عملیات نمونه برداری به این شکل قابل طرح است:
تعداد نمونه برداری
با توجه به تغییرات غلظت عناصر غذایی در نمونه های برداشت شده و وجود واریانس بین نمونه ها، برای تعیین تعداد نمونه لازم از سطح یک مزرعه برای تجزیه با فاصله اطمینان قابل قبول از روش های آماری استفاده می شود. با این حال ۱۵ تا ۲۵ نمونه در هر هکتار از زمین های زراعی و ۳۵ تا ۴۵ نمونه در هر هکتار از مراتع و چراگاه ها با وزن ۱۰۰ تا ۲۰۰ گرم برای هر نمونه اولیه در بیشتر منابع توصیه شده است.
پراکنش نمونه ها
عملی ترین روش، متد زیگراک است که پوشش مناسبی ایجاد می کند. به این شکل که از کرت ها بصورت زیگراک عبور نموده و نمونه خاک بصورت منظم برداشت گردد و در ادامه تمام نمونه ها در یک ظرف گذاشته شود.
شطرنجی
مورب
زیگزاک
تصادفی
عمق نمونه برداری
در مطالعات خاکشناسی و طبقه بندی خاک، افق های اصلی نظیر A، B، C و E ارزیابی گردیده و پروفیل خاک مورد آزمون قرار می گیرد. اما در ارزیابی های حاصلخیزی خاک، نمونه های خاک به منظور تعیین وضعیت عناصر غذایی و پاسخ گیاه به کوددهی برداشت و تجزیه می¬شود. این بدین معنی است که در این مطالعات نمونه گیری از منطقه ریشه و لایه شخم صورت می گیرد. گفته می شود که ریشه گیاهان بیش از ۵۰ درصد نیاز غذایی خود را این عمق تامین می کنند. بسته به رقم گیاه، عمق نمونه برداری می تواند از ۰-۱۵ تا ۰-۳۰ و در مورد درختان میوه تا ۹۰-۱۲۰ سانتی متری افزایش یابد. عملیات شخم تا حدودی سبب یکنواختی عناصر غذایی در لایه های سطحی می شوند. این یکنواختی از نظر عناصر غذایی در سیستم های کم خاکورزی یا بدون خاکورزی مشاهده نمی شود.
در مورد مراتع و چمنزارها که کوددهی بصورت پخش سطحی انجام می گیرد، برای تعیین نیاز غذایی این کاربری ها نمونه برداری از عمق ۰-۵ سانتی متری کافیست.
سیستم های کم خاکورزی نظیر Reduced tillage و کشت جوی پشته ای (Ridge tillage) و سیستم بدون خاکورزی (Zero tillage) منجر به تجمع عناصر غذایی و مواد آلی در لایه¬های سطحی می شوند. این فرآیند که لایه بندی عناصر غذایی یا Stratification نامیده می شود در شرایطی که جاگذاری نواری کود در عمق انجام نگرفته باشد بسیار مشهود است. در نمونه برداری خاک از این سیستم ها از دو عمق ۰-۵/۷ و ۵/۷-۱۵ سانتی متری نمونه برداشت می شود تا لایه بندی عناصر غذایی مختلف (به ویژه فسفر و پتاسیم) در این سیستم ها تعیین و بر اساس این تجمع عناصر غذایی توصیه کودی انجام گیرد. در سیستم جوی پشته ای توصیه می شود که نمونه برداری خاک از منطقه وسط پشته بصورت زاویه ۴۵ درجه ای نسبت به پشته برداشت گردد.
زمان نمونه بردار
بطورکلی خاک ها در طول فصل رشد، شرایط رطوبتی خشکی، یخبندان و ذوب شدن یخ را تجربه می نمایند. در زمان های خشک سال میزان نمک های محلول تجمع یافته بیشتر از فصول مرطوب سال است. در شرایط رطوبی بالا نیز نمک های محلول و برخی عناصر غذایی نظیر نیترات امکان آبشویی از پروفیل خاک می یابند. از طرف دیگر در شرایط مرطوب و دمای مطلوب فعالیت میکروارگانیسم ها افزایش یافته و معدنی شدن برخی عناصر غذایی از جمله نیتروژن، فسفر و گوگرد از مواد آلی بالا می رود. همچنین مطالعات نشان داده اند رطوبت هوا و دما بطور معنی داری بر مقدار پتاسیم قابل تبادل استخراج شده تاثیر می گذارد و ممکن است نمونه برداری در صبح یا ظهر منجر به اختلاف حدود ۵۰ میلی گرم بر کیلوگرم از نظر عنصر غذایی گردد.
تکرار نمونه برداری
اگر عناصر در برنامه کوددهی در خاک در مقادیر بالاتری از غلظت محدودکننده عناصر غذایی استفاده شوند، برای حفظ حاصلخیزی خاک افزودن مقادیر جزئی از کودها در هر سال کافیست و در چنین سیستم های منظمی نمونه برداری هر سه الی چهار سال می تواند وضعیت عناصر غذایی را در خاک به خوبی نمایان نماید. با این حال در خاک هایی با بافت شنی به دلیل ظرفیت بافری پایین فواصل بین نمونه برداری می بایست کوتاه تر شود. در مورد گیاهان یکساله یا علفی تجزیه خاک قبل از کشت برای اطلاع از وضعیت عناصر غذایی و توصیه کودی باید انجام گیرد. در مورد گیاهان دائمی و درختان میوه نیز در کنار تجزیه سالانه برگ درختان، هر چهار الی پنج سال یکبار بایستی تجزیه خاک صورت پذیرد.
نکات مهم نمونه برداری
انتخاب عصاره گیر مناسب و تجزیه شیمیایی
مرحله دوم آزمون خاك، انتخاب عصاره گير اســت. در آزمون خاك براي ارزيابي مقدار يك عنصر غذايي، انتخاب عصاره گير مناسب و تعيين همبستگي بين مقدار عنصر غذايي عصاره گيري شده از خاك و مقدار جذب شده آن توسط گياه از اهميتي ويژه برخوردار است. هدف اوليه در انتخاب هر روش عصاره گيري شيميايي، ارزيابي مقدار قابل استفاده يك عنصر غذايي براي گياه است. منظور از عصاره گير، مواد شيميايي است كه اگر به نمونه خاک اضافه شوند، مي توانند يك و يا چند عنصر غذايي قابل استفاده گياه را كه ممكن است به شکل هاي گوناگون در خاك وجود داشته باشند از خاك جدا نمايند تا امكان اندازه-گيري بعدي آن ها فراهم شود. در طراحی عصاره گیرها مکانیسم های جذب ریشه ای نظیر آزادسازی اسیدهای آلی و کلات کننده ها در نظر گرفته می شوند. لیکن برخی تغییرات مورفولوژیکی در ریشه که منجر به افزایش جذب عناصر غذایی می شوند را نمی توان در طراحی عصاره گیرها پیش بینی نمود. به طور كلي يك روش عصاره¬گيري قابل قبول براي تجزيه عناصر غذايي خاك بايستي سريع، دقيق و قابل اعتماد باشد و بتواند کل یا بخشی از شکل های قابل استفاده عناصر غذایی را استخراج کند و این استخراج را از خاک های مختلف، با خواص متفاوت انجام دهد. بعلاوه میزان عنصر غذایی استخراج شده را با صحت و دقت قابل قبولی اندازه گیری نماید و نیز بین مقدار عنصر غذایی استخراج شده با عصاره گیر با پاسخ گیاه در خاک های مختلف همبستگی وجود داشته باشد. در آزمايشگاه هاي خاك و آب، عصاره گيرهاي مختلفي با توجه به ويژگي هاي عناصر غذايي، خاك و برخي عوامل ديگر استفاده مي شوند.
همبستگی آزمون خاک
آزمون همبستگی در مطالعات آزمون خاک مرحله‌ایست که در آن بین میزان عنصر غذایی استخراج شده توسط یک عصاره‌گیر مناسب و مقدار جذب شده توسط گیاه یا سایر پاسخ های گیاه، همبستگی یا ارتباط برقرار می گردد. با كمك نتايج مرحله همبستگي مي توان عصاره‌گير مناسب براي عناصر غذايي را تعيين كرد. در صورتي كه مقدار عنصر عصاره‌گيري شده با يك عصاره‌گير خاص، با پاسخ گياه (براي مثال عملكرد گياه) همبستگي بالايي داشته باشد، مي‌توان براي آن عنصر و خاك و گياه معين، آن عصاره‌گير را توصيه نمود. مهم‌ترین پاسخ‌های گیاهی که در آزمون همبستگی مطرح هستند عبارتند از:
یک
عملکرد مطلق گیاه،که بطور مستقیم توسط کشاورز یا بهره‌بردار در واحد سطح اندازه گیری می‌شود. استفاده از این پاسخ گیاهی باید در چندین خاک مختلف و در مناطق متفاوت و در مورد عنصر مورد مطالعه انجام بگیرد. اما غیر از عنصر مورد بحث، فاکتورهای محیطی دیگری نظیر دما، رطوبت، نور، بارندگی و غیره بر عملکرد گیاه تاثیر می‌گذارند.
دو
اختلاف عملکرد، در این روش دو تیمار بدون مصرف کود (شاهد) و با مصرف کود استفاده می‌شوند و اختلاف عملکرد این دو تیمار بدست می‌آید. در این حالت سایر عوامل غیر از عنصر کودی در این پاسخ گیاهی حذف می‌شوند و فقط تاثیر عنصر مورد بررسی در اختلاف عملکرد نمایان میگردد.
سه
عملکرد نسبی، در این روش دو یا چند سطح کودی در مورد یک عنصر غذایی در نظر گرفته شده و بصورت کرت‌های آزمایشی در سه تکرار اجرا می‌شود. در این شاخص اثر شرایط محیطی حذف شده، اما گاهی اوقات این شاخص گمراه‌کننده است. برای مثال عملکرد نسبی معادل با ۸۰ درصد هیچ اطلاعاتی در مورد عملکرد هکتاری یک محصول نمی‌دهد. همچنین با این روش نمی‌توان ارزیابی اقتصادی برای تولید ترسیم نمود.
چهار
غلظت عنصر غذایی در گیاه، غلظت عناصر غذایی در اندام‌های هوایی به نوعی نمایانگر غلظت قابل استفاده آنها در خاک است. استفاده از غلظت به‌عنوان پاسخ گیاهی نیز منجر به ایجاد خطاهایی شده است. به این صورت که اثر رقت یا Dilution effect که به اثر اشتنبرگ (Steenberg) نیز معروف است در نتیجه سرعت رشد بالا نسبت به سرعت جذب یون غذایی اتفاق می‌‌دهد که گیاه در معرض کمبود عنصر غذایی باشد و با تامین مقداری از این عنصر غذایی، رشد گیاه به شدت افزایش یابد به نحوی که سرعت رشد از سرعت جذب آن عنصر غذایی بیشتر شود. در این شرایط ماده خشکِ افزایش یافته، منجر به رقیق شدن غلظت عنصر غذایی در بافت‌های گیاهی میگردد و در بعضی اوقات ممکن است تفسیر نتایج تجزیه برگ را با مشکل مواجه سازد. عکس این پدیده نیز ممکن است اتفاق بیافتد یعنی سرعت جذب عنصر غذایی از سرعت رشد گیاه بیشتر شود. این پدیده که اثر غلظت یا Concentration effect نامیده می‌شود در تنش‌های محیطی از جمله در دیم‌زار‌‌ها و زمین‌های شور گزارش شده است در چنین شرایط بجای غلظت عنصر غذایی از شاخص مقدار یا Content استفاده میگردد.
واسنجی آزمون خاک
مرحله چهارم آزمون خاك مرحله واسنجي (كاليبراسيون) است. شايد بزرگترين چالش در يك برنامه آزمون خاك اين مرحله از كار است. اطلاعات این مرحله، از آزمايش‌هاي حاصلخيزي كه در گلخانه و مزرعه و در گستره وسيعي از خاك‌ها انجام مي‌گيرد، بدســت مي‌آيد. در این مرحله این سوال مطرح می‌شود که آیا خاک‌های آزمایش شده به کود نیاز دارند و مقدار کود مورد نیاز چه میزان است؟ در صورت عدم پاسخ به این دو سوال اقدامات مراحل قبل آزمون خاک ارزش چندانی ندارند. در اين مرحله شاخصي تعيين مي‌گردد كه با كمك آن مي‌توان درجه کمبود عناصر غذایی و میزان کود لازم برای رسیدن به عملکرد مورد نظر را مشخص نمود. در حقيقت در اين مرحله مي‌توان از نظر قابليت استفاده عناصر غذایی به خاك‌ها رتبه داد. با ايجاد اين شاخص توانايي خاكهاي يك منطقه براي تأمين يك و يا چند عنصر غذايي براي يك گياه خاص مشخص مي-شود. بهترین راه برای تعیین نیاز کودی، انجام آزمون خاک برای هر گیاه در مزرعه است، لیکن این کار هزینه بالایی دارد و امکان‌پذیر نیست. لذا روش منطقی‌تر، گروهبندی گیاهان و خاک‌های مختلف است. روش¬هاي مختلفي براي رتبه‌بندي خاك‌ها از نظر توانايي تأمين عناصر غذايي وجود دارند که مهم‌ترین آنها عبارتند از:
شرایط لازم برای واسنجی آزمون خاک
مرحله واسنجی آزمون خاک باید در شرایط مزرعه و با تعداد زیاد خاک انجام گیرد و تمام شرایط محیطی در این مرحله در نظر گرفته شوند. تعیین حد بحرانی برای گیاهان مختلف به شرایط آب و هوایی، نوع خاک و کانی شناسی بستگی دارد. بنابراین منطقه باید از نظر این فاکتورها به چند بخش تقسیم شده و حد بحرانی در بخش‌ها بطور جداگانه تعیین گردد.
خاک ها باید از نظر غلظت عنصر غذایی مورد مطالعه قرار گرفته و دامنه وسیعی را از کمبود تا حد کفایت پوشش دهند. سایر عناصر غذایی به استثنای عنصر مورد مطالعه باید در مقادیر کافی در اختیار گیاه قرار داده شوند. فاکتورهای محیطی نظیر تنش آبی، آفات، بیماری ها و علف های هرز که بر رشد گیاه هدف تاثیر دارند نباید عامل محدودکننده باشند. آزمایش در تکرار کافی در تعداد خاک و در چند سال اجرا شود. همچنین در انتخاب محل برای واسنجی دقت شود و مزارع انتخاب شده به اندازه کافی از نظر خواص خاک متفاوت باشند تا این مرحله به نتایج قابل قبولی برسد.
تفسیر نتایج و توصیه کودی
راهبردهاي توصيه و مصرف كود بر اساس آزمون خاک
آزمون خاك و توصـيه كـود دو مقولـه جـدا از هـم هستند. آزمون خاك مقدار عنصر غذايي قابل اسـتفاده خـاك را برآورد مينمايد و توصيه كود بر اسـاس تفسـير نتـايج آزمـون خـاك، مقـدار كـود مـورد نيـاز براي توليـد محصـول را معـين مينمايد. راهبردهاي مختلفي در تفسير نتايج آزمون خاك جهت توصيه كود به كار ميرود. هر كدام از اين راهبردهـا بـر اسـاس فرضيات متفاوت در مورد نياز غذايي گياه، چگونگي پاسخ گياه بـه مصـرف كـود در هـر سـطح از آزمـون خـاك و مقادیر و نسبتهاي متفاوت عناصر غذايي استوار است.
اين راهبردها شامل انباشت تدریجی خاک از عناصر غذایی (Build up) بهویژه برای عناصر پتاسیم و فسفر، نگهداشت عناصر غذايي خاك در يـك محـدوده معـين (Maintenance dressing)، برقراری تعادل کاتیونی خاک (Cation balance) و محدوده کفایت (Nutrient sufficiency recommendation approach) میباشند. روش انباشت تدریجی خاک معمولا در خاكهاي خيلـي فقيـر و كم بازده طي يك برنامه چهار تا هشت ساله بـا كـوددهـي دراز مدت بيش از برداشت گياه انجام ميشود تـا بتوان خاك را تـرميم و عملكردهـا را اقتصـادي نمـود. در روش نگهداشت عناصر غذايي خـاك در يـك محـدودهي معین، تأكيد بر حفظ سطوح غلظت عناصر غذايي بـه ويـژه پتاسیم و فسفر در بالاي نقطـه حـداكثر عملكـرد بـه منظـور كاهش ريسك تنزل عملكرد ميباشد.
بر اسـاس ايـن راهبـرد بايستي عنصر غذايي برداشـت شـده از خـاك توسـط گيـاه جايگزين شود. اين راهبرد در خـاكهـايي كـه مقـدار عنصر غذايي در آنها در حد متوسط تا زياد است به كـار مـيرود و چون به عملكردهاي مورد انتظار تا حدودي دست يافته شـده، كاربرد كود با هدف نگهداشت سـطح آزمـون خـاك در يـك دوره زماني صورت ميگيـرد. روش محـدوده كفايـت بسـيار وابسته به دادههاي مزرعهاي حاصـل از آزمايشـات واسـنجي آزمون خاك است. به عبارت ديگر پاسخ گيـاهي مبنـاي ايـن راهبرد ميباشد. پاسخ مورد انتظـار از يـك محصـول در هـر سطح از آزمون خاك مقدار توصيه كود را تعيين مينمايد. اين راهبرد در مواقعي كه اقتصاد كود و تخصيص يارانهها مطـرح است يك روش مناسب و قابـل توصـيه مـيباشـد. در حـال حاضر بيشترين توصيههـاي كـودي در كشـور بـا ايـن روش پیشنهاد میگردد. راهبـرد برقـراري تعـادل كـاتيوني خـاك معمولاً در خاكهاي اسيدي و مسألهدار) شـور و سـديمي( كه تنظيم تعادل كاتيوني در سطح كلوئيد خاك مطرح است به كار ميرود.
راهبردهاي توصيه كود با در نظر گرفتن شرايط اقليمـي، خاكي، گياهي و مديريتي
آزمون خاك به عنوان پايه توصيه كودي همواره بـه عنوان يك روش مناسب براي توصيه متعادل كود مد نظر قرار مي‌گيرد. با اين حال، لحاظ نمودن شـرايط متفـاوت از جملـه خشكي، شوري و فاكتورهاي ديگر از قبيل روش‌هاي مختلف مديريت مزرعه، همچنين پاسخ متفاوت ارقام گونه‌هاي گياهي به مصرف كود نقش بـه سـزايي در توصـيه بهينـه كـود ايفـا مينمايد. در سال‌هاي خشك جذب عناصر غذايي توسط گياه به دليل محدود شدن رشد ريشه و كاهش حركت اين عناصـر به سمت ريشه كاهش مي‌يابد. در نتيجه در اين سال‌ها عـلاوه بر تنش رطوبتي با تنش تغذيـه‌اي نيـز مواجـه خـواهيم بـود. حاصلخيز بودن خاك مـي‌توانـد نوسـانات مربـوط بـه توليـد محصول بر اثر تغيير در مقدار بارنـدگي را كـاهش دهـد.
به‌عنوان مثال در اين شرايط پتاسيم باعث بهبود مقاومت به تنش خشـكي و بهبود رشد ريشه مي‌گردد. كاربرد كودهاي پتاسيمي اثر قابل ملاحظه‌اي در كاهش خسارت تنش خشکی دارد. تحت شــرايط شــوري، عــدم تعــادل عناصــر غــذايي از جهــات گوناگون بروز مي‌كند. ممكـن اسـت شـوري بـا تـأثير بـر قابليت استفاده عناصـر غـذايي، جـذب، انتقـال يـا توزيـع عناصر غذایی درون گیاه و يــا بــا غيرفعــال نمــودن فيزيولوژيكي عنصر غذايي مصرف شده منجر به افزايش نياز غذايي گياه گـردد. شواهد فراواني نيـز وجـود دارد كـه مصـرف پتاسـيم در مقاومـت گياهان در مقابـل اسـترس شـوري مـي‌توانـد مفيـد باشـد.
به علاوه روش مديريت مصرف نيترون و فسـفر از نظر نوع، مقدار و روش مصرف كود در شـرايط خـاك‌هـاي شـور مـي‌توانـد متفـاوت باشـد. گونه ها و ارقام مختلف گياهان پاسخ‌هاي متفـاوتي به كاربرد عناصر غذايي از خـود نشـان مـي‌دهنـد. تفـاوت كارايي گياهـان در اسـتفاده از عناصـر غـذايي ناشـي از جذب بوسيله ريشه‌ها و يا مصرف توسط گياه يا هر دو ميباشد كه اهميت نسبي ايـن فرآينـدها بسـته بـه عنصر و نوع گونه گياه متفاوت است. به‌عنوان مثال در بين ارقام مختلف كلزا ويژه كشت در مناطق گرم و سرد ايران، اختلاف در كارايي جذب فسفر مشـاهده شده است. همچنين در شرايط كمبـود شديد روي در خاك، برخي از ارقام گندم بدون بروز علائم كمبود روي بيشترين رشد را از خـود نشـان مـي‌دهنـد، بـه گونه‌اي كه مصرف روي اثر معني‌داري بر افزايش رشد آنها ندارد. توجه به اختلاف ارقـام در پاسخ به كمبـود عناصـر غـذايي در خـاك در مـديريت مصرف كود مهم است به گونـه‌اي كـه محققان معتقدند در مديريت كمبود روي، توجه به ارقام روي كارا، از اهميت خاصي برخوردار است.
علاوه بر راهبردهاي فوق توصیه کودی با توجه به برنامه تناوب زراعي نيز تنظـيم مـي‌گـردد. بـديهي است مصرف كودهـاي آلـي و دامـي، فسـفري و پتاسـيمي اثرات باقي¬مانده تأثيرگذاري بر حاصلخيزي خاك داشته كـه در كشت سال‌هاي بعد اثرگذار مي‌باشند. از جملـه موضـوع‌های ديگر توصيه كودي گياهان تحت سيسـتم تنـاوب زراعـي، برگشت بقاياي گيـاهي بـه خـاك اسـت. برگشـت بقايـاي گياهاني نظير گندم، جـو و چغندرقنـد بـه خـاك منبـع بـا ارزشي از پتاسيم است كه انتقال مجدد آن به خاك بايـد در توصيه كودي بويژه پتاسيم مدنظر قرار گيرد. گياهان لگـوم نيـز قادرنـد از ۷۰ تـا ۱۶۰ كيلوگرم در هكتار نيتروژن بـه خـاك بيافزاينـد كـه ايـن مقادير بايد در توصيه كود محاسبه گردند.
راهبرد توصيه كود در ارتبـاط بـا محـيط زيسـت مبتني بر ايجاد روش ارزيابي جـامع از منـاطق بحـران زاي عناصر غذايي در سطح حوزه آبريزمي¬باشد به گونه اي كه به بهترين پيشبيني بـراي ميـزان آلـودگي ناشـي از تلفـات و حركت عناصر غـذايي بـه آب¬هـاي زيرزمينـي و سـطحي در حوزه هاي كشاورزي متنوع دست يابد. اين روش بايستي قادر باشد عواملي نظير توپوگرافي، اقليم، فاصله مـزارع تـا رودخانه ها و انهار منطقه، زهكشي خـاك و مـديريت هـاي زراعي را در خود لحاظ نمايد تا پس از شناخت اين مناطق بحران زا، توصيه كودي متناسـب بـا آن را اصـلاح وتـرويج نمايد.
نتیجه‌گیری کلی
منابع مورد استفاده
حسینی، ی.، صالحی، ج.، کرمی، ی و رضازاده، ر. ۱۳۸۸٫ آشنایی با آزمون خاک. سازمان جهاد کشاورزی هرمزگان.
حشمتی، م.، قوچی، پ و کرمی، ن. ۱۳۹۹٫ اهميت آزمايش عناصر خاك مزارع در توصيه كودي به منظور پايداري محيط: مطالعه موردي مزارع ذرت كوزران در استان كرمانشاه. فصلنامه انسان و محیط زیست. ۵۲: ۶۶-۵۷٫
رشیدی، ن و موسی¬نژاد، م. ۱۳۹۳٫ آزمون خاک. ۱۶ ص. سازمان جهاد کشاورزی کرمان.
طهرانی، م.م.، بلالی، م.ر.، مشیری، ف و دریاشناس، ع.م. ۱۳۹۱٫ توصیه و برآورد کود در ایران: چالش¬ها و راهکارها. مجله پژوهش¬های خاک (علوم خاک و آب). ۲۶:۱۴۴-۱۲۳٫
غازان شاهی، ج.۱۳۹۶٫ آنالیز خاک و گیاه. انتشارات آویژ.
محمودی، ش و حکیمیان، م. ۱۳۹۱٫ مبانی خاکشناسی. انتشارات دانشگاه تهران.
Leikam, D.F., Lamond, R.E., and Mengel, D.B. 2003. Providing flexibility in phosphorus and potassium fertilizer recommendations. Better crops, 87 (3): 6-10.
Peverill, K.I., Sparrow, L.A., and Reuter, D.J. 2001. Soil analysis: an interpretation manual. CSIRO publishing.
گردآورنده: ساناز اشرفی سعیدلو
دکتری تخصصی شیمی و حاصلخیزی خاک