تا مدت‌ها در تاریخ کشاورزی، شخم زدن خاک با دست انجام می‌شد. با پیشرفت فناوری، ماشین‌های شخم‌زنی ابداع شدند که ابتدا توسط حیوانات کشیده می‌شدند و امروزه انواع پیشرفته و موتوری این ماشین‌ها در دسترس هستند.
اما آیا شخم زدن همیشه ضروری است؟ در این مقاله، تاریخچه‌ای از شخم زدن را بررسی کرده و مفهوم کشاورزی بدون شخم را بهتر درک خواهیم کرد.
اصول زیست‌شناسی گیاهان
علم گیاه‌شناسی پیچیده است، اما اصول اولیه آن ساده‌اند. در نهایت، گیاهان برای رشد فقط به چند عنصر کلیدی نیاز دارند. بیایید این اصول را بررسی کنیم تا بفهمیم چرا شخم زدن ممکن است مفید باشد.
عناصر غذایی ضروری
برخلاف حیوانات، گیاهان از سایر موجودات تغذیه نمی‌کنند (البته به‌جز موارد استثنایی). اما همچنان برای زنده ماندن باید عناصر ضروری را دریافت کنند. مهم‌ترین این عناصر شامل نیتروژن (N)، فسفر (P) و پتاسیم (K) هستند که به‌عنوان گروه NPK شناخته می‌شوند.
- نیتروژن: در تمامی پروتئین‌ها وجود دارد و برای ساخت کلروفیل ضروری است.
- فسفر: نقش مهمی در تولید انرژی شیمیایی (ATP) در گیاهان دارد.
- پتاسیم: در حرکت آب و حفظ تعادل نمکی گیاه نقش دارد.
آب
واضح است که گیاهان به آب نیاز دارند. مقدار آب موردنیاز گیاهان متفاوت است، اما همگی از آن برای موارد زیر استفاده می‌کنند:
- حفظ استحکام ساقه و برگ‌ها برای دریافت نور خورشید
- حل شدن و انتقال نمک‌ها و قندها در گیاه
- تأمین الکترون برای انجام فرآیند فتوسنتز
نور خورشید و دی‌اکسید کربن
نور خورشید نیز مانند آب، برای تمامی گیاهان ضروری است. گیاهان از انرژی نور خورشید برای تبدیل دی‌اکسید کربن (CO₂) به گلوکز و اکسیژن استفاده می‌کنند. گلوکز تولیدشده به‌عنوان انرژی و همچنین برای ساخت سلولز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چرا خاک را شخم می‌زنند؟
پیش از آنکه به کشاورزی بدون شخم بپردازیم، باید بدانیم که چرا کشاورزان و باغبانان از شخم‌زنی استفاده می‌کنند.
- شکستن خاک فشرده: گیاهان برای رشد به خاک نرم و قابل‌نفوذ نیاز دارند. شخم زدن، توده‌های سخت خاک را خرد کرده و به نفوذ ریشه‌ها کمک می‌کند.
- رساندن مواد مغذی به عمق خاک: شخم زدن می‌تواند به ترکیب خاک با کودهای حاوی NPK کمک کرده و خاک را غنی‌تر کند.
- کنترل علف‌های هرز: فرآیند شخم زدن علف‌های هرز را از بین برده و مانع از رقابت آن‌ها با گیاهان اصلی برای جذب مواد مغذی می‌شود.
معایب شخم زدن خاک
اگرچه شخم زدن مزایایی دارد، اما معایبی نیز به دنبال دارد که باعث می‌شود برخی کشاورزان از آن صرف‌نظر کنند.
- تخریب ساختار خاک: خاک طبیعی شامل مواد معدنی، میکروارگانیسم‌ها و مواد مغذی است. شخم زدن می‌تواند این ساختار را برهم زده و به‌مرورزمان باعث فشرده شدن خاک شود. این امر مانع از نفوذ ریشه و کاهش اکسیژن‌رسانی به میکروارگانیسم‌ها می‌شود.
- کاهش رطوبت خاک: شخم زدن می‌تواند رطوبت خاک را از بین ببرد، که به‌ویژه برای گیاهان جوان مضر است.
- افزایش رشد علف‌های هرز: برخلاف تصور، شخم زدن می‌تواند بذرهای علف‌های هرز را به سطح خاک آورده و باعث رشد بیشتر آن‌ها شود.
مزایای کشاورزی بدون شخم
با وجود چالش‌های ذکر شده، چرا برخی کشاورزان به سمت کشاورزی بدون شخم روی آورده‌اند؟
- صرفه‌جویی در زمان: شخم زدن نیاز به زمان زیادی دارد. حتی با استفاده از تراکتور، شخم زدن ۱۰ هکتار در ساعت انجام می‌شود، که برای یک مزرعه متوسط در آمریکا (۴۴۴ هکتار) چندین روز زمان می‌برد.
- کاهش فرسایش خاک: طبق مطالعات دانشگاه ایالتی آیووا، شخم زدن مداوم می‌تواند باعث از بین رفتن لایه بالایی خاک و کاهش حاصلخیزی آن شود.
- حفظ میکروبیوم خاک: بسیاری از گیاهان نمی‌توانند مستقیماً از نیتروژن خاک استفاده کنند و برای این کار به کمک باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن نیاز دارند. شخم زدن می‌تواند این باکتری‌ها را از بین ببرد و به کاهش سلامت کلی خاک منجر شود.
نتیجه‌گیری
در نهایت، شخم زدن یک راه‌حل کوتاه‌مدت برای یک مشکل بلندمدت است. روش‌هایی مانند کشت تک‌محصولی، سوزاندن مزارع و رواناب کودهای شیمیایی باعث تخریب خاک شده‌اند و شخم زدن نیز از این قاعده مستثنا نیست.
درحالی‌که کشاورزی بدون شخم ممکن است در کوتاه‌مدت محصول کمتری تولید کند، اما گامی مثبت به سمت کشاورزی پایدار محسوب می‌شود.
