تحقیق درباره محصولات کشاورزی و مکانیسم دفاعی


Widget not in any sidebars

اصطلاح مالچ از کلمه انگلیسی mulch منشأ گرفته که در اصل به معنی پوشش است. در حقیقت می‌توان مالچ و مالچ پاشی را روشی برای ایجاد پوششی در سطح خاک قلمداد نمود که با اهداف و دیدگاه‌های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از انواع مالچ‌ها و مالچ پاشی در زراعت، باغبانی، حفاظت خاک و تثبیت ماسه‌های روان و توسعه فضای سبز در سال‌های اخیر گسترش فراوانی یافته است. مالچ را می توان پوشش غیرزنده نامید که به عنوان محافظی برای گیاهان در زمستان به کار می‌رود و گیاهان را در برابر تغییر دمای شدید خاک و از دست رفتن آب زمین محافظت می کند و نیز جلوی رشد علف‌های هرز را می‌گیرد. برگ‌های پوسیده، پیت ماس و تقریباًً هر نوع ماده آلی را می‌توان به این منظور به کار برد. نکته مهم دیگر در انتخاب مالچ این است که مالچ عاری از تخم علف هرز باشد. توصیه می‌شود که از علوفه‌ای که پر از بذر است به عنوان مالچ استفاده نشود چرا در غیر این صورت علف‌های هرز به سرعت رویش می‌یابند و مشکلاتی ایجاد می‌کنند. به این دلیل می توان از پیت ماس و خاک اره و کود حیوانی کاملاًً پوسیده که اغلب عاری از علف‌های هرز می‌باشند استفاده کرد تا رشد علف‌های هرز کنترل شود با این شرط که مالچ حداقل ۱۰ سانتی متر ضخامت داشته باشد. البته کاشت متراکم گیاهان پوششی به بذرهای علف‌های هرز فرصت استفاده از رطوبت و نور کافی به منظور جوانه زدن و رشد را نمی‌دهد. مالچ یکی از عملیات قدیمی است که توسط باغبانان به مدت طولانی است که برای کنترل علف هرز و حفظ رطوبت پیرامون میوه، سبزی و گل گیاهان استفاده می‌شود. به طور سنتی، فقط از علوفه، علف چیده شده، برگ‌ها و دیگر مواد که به آسانی تجزیه می‌شوند برای این کار استفاده می‌شود (هاگس ، 1971).
2-7-1- مالچ پلاستیکی
مالچ‌های شیمیایی که امروزه در بازار یافت می‌شوند به نحو مؤثری از تابش نور خورشید و رشد علف‌های هرز جلوگیری می نمایند. در طراحی منظر، از این مالچ‌ها در زیر تراشه‌های چوب استفاده می‌کنند تا نمای طبیعی و زیبائی پیدا کند. پلاستیک سیاه و مواد پلی پروپیلنی (مواد مصنوعی) از مالچ‌های شیمیایی هستند که دوام طولانی دارند اما در صورت از بین رفتن، در غنی سازی خاک هیچ گونه نقشی ندارند. پلاستیک سیاه به صورت یکپارچه و یا با نوارهای خردشده به کار برده می‌شود. راندمان مالچ یکپارچه از نواری بیشتر است، زیرا پلاستیک یکپارچه پوشش کامل داشته و امکان جوانه زدن علف‌های هرز از میان آن وجود ندارد اما قابلیت نفوذ آب را ندارد. مالچ پلاستیکی اکنون یکی از اجزاء تولید محصولات کشاورزی با پلاستیک است. در این نوع مالچ اغلب از چندین روش برای افزایش محصولات استفاده می‌شود، مثلاً بیشتر محصولاتی که از مالچ پلاستیکی استفاده می‌کنند از آبیاری قطره‌ای نیز بهره می‌گیرند (توماس ، 1997). مالچ پلاستیکی در رنگ‌ها و اندازه‌های مختلف برای نیازهای مختلف در دسترس است. دوام مالچ‌ها وابسته به ضخامت آن‌ها است (هیملریک و آکریج ،). در مالچ پلاستیکی دوام یک فاکتور بزرگ است. بیشتر پلاستیک‌های ترد و شکننده توانایی این را دارند که در کشت استفاده شوند اما بادهای سنگین می‌توانند موجب پاره شدن آن‌ها شوند. پلاستیک‌هایی محکم هستند که بعد از 2 بار کشت هم هنوز پابرجا هستند. اخیراً بیشتر پلاستیک‌ها خم شونده هستند و دارای قابلیت تغییر می‌باشند و به کشاورزان این اجازه را می‌دهد از پلاستیک و محصولات آن به آسانی استفاده کنند (تاکسبری ، 2003). مالچ پلاستیکی به صورت خطوط موازی در سطح خاک‌های آماده شده قرار می‌گیرند. بستر باید بدون باقی مانده گیاهان باشد و به وسیله یک شی سنگین در روی حاشیه‌های کناره خاک محکم شود. مالچ باید به صورت سفت و محکم به خاک بچسبد تا انتقال حرارت خوب و از آزادشدن و حرکت توسط باد جلوگیری شود. حرکت مالچ توسط باد ممکن است باعث شود پلاستیک پاره شود و مزایای آن از بین رود. مالچ پلاستیکی به کنترل علف هرز، بالابردن دما و تنظیم رطوبت خاک کمک می‌کند. بسیاری از مالچ‌های پلاستیکی رنگی برای کشاورزان سودمند است که هر کدام فواید مختلفی برای تولید دارند (هیملریک و آکریج، 1999). مالچ پلاستیکی در بالای بستر کاشت به روئیدن سالم‌تر، فراوانی بیشتر محصولات در یک دوره کوتاه زمانی کمک می‌کند و گیاهان به صورت مستقیم از میان سوراخ‌های حفرشده در پلاستیک خارج می‌شوند. هدف مالچ پلاستیکی افزایش دمای خاک است و در زراعت به پلاستیکی با دوام و مقاوم در برابر بادهای شدید نیاز داریم (37). لایه‌های مالچ می‌توانند همچنین مانعی برای جلوگیری از خروج متیل بروماید که یک گاز سمی برای ضدعفونی کردن خاک است، باشند. یک لایه مالچ می‌تواند به کشاورزان اجازه دهد که کمتر از متیل بروماید استفاده کنند. همچنین یک لایه مالچ غیرقابل نفوذ می‌تواند تأثیرگذاری گازها را توسط نگه داشتن گازها در تماس طولانی با خاک بهبود بخشد (اسکات ، 1992).
2-7-2- اثر مالچ‌های پلاستیکی بر رشد گیاه
گیاهان همیشه در حال رقابت برای فضا، نور آفتاب و آب هستند. گیاهان باید سختی‌هایی را مانند بیماری، حشرات و آب و هوا را تحمل کنند. آن‌ها باید یک مکانیسم دفاعی و ساختاری حساس برای مبارزه با این فاکتورهای محیطی داشته باشند. گیاهان همچنین باید با دیگر گیاهان که در اطرافشان قرار دارند رقابت کنند. گیاهان یک ماده به نام فیتوکروم دارند که مانند یک سنسور برای نشان دادن تغییرات در رنگ نور که از محیط اطرافشان بازتاب شده عمل می‌کند. گیاهان از نور مانند یک سیگنال استفاده می‌کنند که آن‌ها را قادر به رقابت با گیاهان اطرافشان می‌کند. گیاهان نمی‌توانند بفهمند که این سیگنال از یک گیاه در مجاورشان، گیاه مرده در روی سطح خاک یا اینکه رنگ خاک است. گیاهان نور مادون قرمز را مثل یک سیگنال تشخیص می‌دهند. اگر یک گیاه مقدار زیادی نور مادون قرمز بازتاب شده را دریافت کند احساس می‌کند که گیاهان دیگری در مجاورشان رشد کرده‌اند. فیتوکروم‌ها پس از علامت دادن به گیاهان انرژی بیشتری (فتوسنتز) را در بالای گیاه (ساقه) مصرف می‌کند و برعکس در پایین گیاه (ریشه) انرژی کمتری صرف می‌شود. گیاهان پس از دریافت علامت‌ها برای رقابت کردن سعی می‌کنند که بزرگتر شوند (هاگس، 1971).
محققان دریافتند که رنگ‌های مختلف طول موج‌های مختلف نور را بازتاب می‌کند. مالچ‌های رنگی همانند بازتاب نور از برگ سبز گیاهان کناری عمل می‌کنند و گیاه احساس می‌کند که نسبت نور مادون قرمز به نور قرمز افزایش یافته همانند زمانی که این نسبت توسط گیاهان مجاور تغییر می‌کند ولی در حقیقت آن فقط رنگ مالچ است. مالچ‌های رنگی گیاهان را فریب داده و گیاه را برای گذاشتن انرژی بیشتر در قسمت فوقانی تحریک می‌کند. بعضی از مالچ‌های رنگی گیاه را برای تولید بهتر و بیشتر طعم و مزه فریب می‌دهند. دانشمندان پس از اندازه گیری امواج بازتاب شده از امواج بازتاب از مالچ‌ها فهمیدند مقدار نور در امواج بازتاب شده مختلف است. گوچه فرنگی‌هایی که بر روی مالچ پلاستیکی قرمز رشد کرده بودند بزرگترین ساقه و کوتاه‌ترین ریشه‌ها را نسبت به گیاهان رشد کرده در روی پلاستیک‌های رنگی دیگر مانند سفید و سیاه بود. برای همه گیاهان مقدار نور مادون قرمز بازتاب شده مهم است (توماس، 1997). در مالچ پلاستیکی هنگامی که گیاه یک افزایش مادون قرمز را حس می‌کند انرژی بیشتری را در روی رشد ساقه و مقدار کمتری را روی ریشه می‌گذارد. بنابراین اگر میوه در ساقه گیاه تولید می‌شود معمولاً بزرگ‌تر می‌شود. پس از آزمایشاتی روی گیاهان و رنگ‌های مختلف دانشمندان رنگ‌های مشخص را پیدا کردند که می‌توانند با بازتاب نور مزه و بو بعضی از میوه‌ها و ریشه‌های خوراکی مانند شلغم و هویج را تغییر دهند (توماس، 1997).
اختلاف در عملکرد محصولات گیاهی در واکنش به رنگ‌های مالچ‌های مختلف ناشی از بخشی از توانایی رنگ‌های مالچ مختلف برای افزایش دمای خاک است. بعلاوه، دمای خاک، بازتاب امواج دلالت بر افزایش تولید در عملکرد محصولات داشت. رنگ‌های مختلف امواج‌های نور مختلف را جذب و انعکاس می‌کنند (تاکسبری، 2003). گیاهان به رنگ نوری که برگ‌هایشان از خورشید می‌گیرد و سطح روی آن‌ها بازتاب می‌کند به ویژه رنگ‌های آبی، قرمز و مادون قرمز بسیار حساس هستند. امواج قرمز و مادون قرمز واکنش رشدی بسیار بزرگی در گیاهان تولید می‌کنند. یک نور که نسبت پایین امواج قرمز به مادون قرمز دارند، موجب می‌شود که گیاه ساقه کوتاه با ریشه‌های بلندتر تولید کند و یک نسبت بالا مادون قرمز به قرمز باعث می‌شود که گیاه بیشتر رشد جدید خود را در شاخه‌ها هدایت کند و پی‌آمد آن این است که یک گیاه بلندتر با برگ‌های بیشتر تولید شود. رنگ‌های مختلف مالچ‌ها مقدار مختلفی از امواج را بازتاب می‌کند و بنابراین نسبت نور مادون قرمز به قرمز را تغییر می‌دهد (کاسپربر و هانت ، 2003).
مالچ‌های پلی اتیلن رنگی فقط امواج نوری را بازتاب نمی‌کنند بلکه همچنین دما را که در میکروکلیما و نسبت رشد و توسعه گیاهان مؤثر است تغییر می‌دهند. مالچ‌های رنگی طول موج‌های مخصوصی از نور خورشید را به طرف کانوپی گیاه منعکس می‌کنند (ارزولک ، 1999). نور بازتاب شده از مالچ قرمز یک نسبت نور قرمز به مادون قرمز را کمتر نسبت به نور خورشید دارد در صورتی که مالچ سیاه کمتر روی این نسبت اثر داشت (هنری و همکاران ، 1990).
2-7-3- فوائد مالچ‌های پلاستیکی
زودرسی محصولات یکی از شاخص ترین فایده‌های استفاده از مالچ پلاستیکی می‌باشد که به وسیله افزایش دمای خاک در بستر کاشت صورت می‌گیرد. از مزایای دیگر مالچ پلاستیکی می‌توان کاهش خسارت علف‌های هرز در بستر محصولات و کاهش رقابت برای آب و مواد غذایی، کاهش تبخیر از سطح خاک، افزایش دمای خاک، کاهش فشردگی خاک، کاهش آبشویی مواد حاصلخیز، تولید محصول تمیز، کاهش فساد محصول، کاهش جمع آوری ریشه، افزایش رشد گیاه توسط CO2، کاهش میزان آبیاری، کمک به کنترل حشرات، افزایش اثر ضدعفونی خاک، حمایت از میوه‌ها، کاهش غرقابی گیاه، افزایش قدرت گیاه برای افزایش عملکرد نهایی و کیفیت و طولانی شدن فصل رشد را نام برد (تاکسبری، 2003).
2-7-4- اثر مالچ بر عملکرد دانه لوبیا
به منظور بررسی کارایی مصرف آب و عملکرد لوبیا در شرایط آبیاری و مالچ کاه، آزمایش کرت های خرد در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در شهرستان آستانه اشرفیه در سال زراعی 1391 اجرا گردید. در این تحقیق مدیریت آبیاری شامل بدون آبیاری و آبیاری با دورهای 6 ، 12 و 18 روز و مقادیر مختلف مالچ کاه شامل 0 ، 1، 2 و 3 سانتی متر در هر پلات انتخاب شد. نتایج تحقیق نشان داد که مدیریت آبیاری و سطوح مختلف مالچ بر عملکرد دانه معنی دار بود. ولی اثر متقابل آن ها بر عملکرد دانه معنی دار نشد و عملکرد دانه در سطوح مختلف مالچ با تولید 6/1585 کیلوگرم در هکتار بیشتر از سایر تیمارها بود (خنک و همکاران، 1392). به منظور ارزیابی اثرات مالچ زنده لوبیا چشم بلبلی بروزن خشک علف‌های هرز و عملکرد ذرت دانه‌ای پژوهشی مزرعه ای درسال 1388 بصورت کرت‌های خرد شده درقالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی اجرا گردید. با توجه به نتایج نتیجه گیری شد که برای دستیابی به بهترین عملکرد دانه ذرت و سرکوبی رشد علف‌های هرز کاربرد لوبیا چشم بلبلی با تراکم 75 درصد به عنوان مالچ زنده و سرکوبی رشد آن درمرحله 10 برگی ذرت قابل توصیه است (مرادی طالب بیگی و غدیری، 1389).
2-7-5- اثر مالچ در کنترل علف‌های هرز
تحقیقات نشان می‌دهد که کاربرد بقایای گیاهان زراعی به عنوان مالچ علاوه بر تعدیل نوسانات دمای خاک، کاهش رواناب، افزایش نفوذپذیری و بهبود ساختمان خاک می‌توان باعث افزایش عملکرد گیاه زراعی گردند و با خواص آللوپاتی بالا می‌توانند باعث کاهش خسارت علف‌های هرز شوند (بیلالیس و همکاران ، 2003؛ هیما و همکاران ، 2005؛ ماچادو ، 2007). گزارش شده است که استفاده از کاه و کلش به عنوان مالچ در زمین‌های زراعی موجب افزایش عناصر غذایی به صورت قابل استفاده برای گیاهان زراعی بوده و در نهایت باعث کاهش مصرف کودهای شیمیایی می‌گردد (اوانس ، 2000). بنا بر گزارش برخی محققین کاربرد مالچ کاه در خاکی که ذرت کشت شده باعث کاهش رشد گیاهچه‌های علف هرز شده که این امر عمدتاً به خاطر کاهش نفوذ نور است که با تولید یک لایه خفه کننده موجب کاهش فتوسنتز می‌شود (آتور رحمان و همکاران، 2005).
مالچ سیاه به خوبی علف هرز را کنترل می‌کند اما پلاستیک شفاف نیاز به یک علف‌کش یا ضدعفونی کننده دارد. اغلب علف‌های هرز بین مناطق فاقد مالچ می‌تواند به وسیله علف‌کش کنترل شود. مالچ سیاه و پلاستیک سفید بر روی سیاه، که از عبور بیشتر تشعشعات فعال در فتوسنتز جلوگیری می‌کند به خوبی علف هرز را کنترل می‌کند. وقتی از مالچ‌های سیاه، سفید روی سیاه، قرمز، انتخاب کننده یا دیگر مالچ‌های مات استفاده شود خیلی کم اتفاق می‌افتد که علف هرزی در زیر مالچ رشد کند. مالچ‌ها از ورود نور جلوگیری می‌کنند و گیاه را از طول موج‌های مشخص نور که برای جوانه زنی لازم است محروم می‌سازد، در نتیجه علف هرز از بین می‌رود (هوماس و همکاران ، 2000).
یک محصول که با مالچ پلاستیکی پوشیده می‌شود می‌تواند رشد علف‌های هرز را کاهش دهد و بعضی از علف‌کش‌ها در زیر پلاستیک برای کاهش رشد علف‌های هرز می‌تواند به کار رود. مالچ‌های انتخاب کننده طول موج از رشد بیشتر علف‌های هرز جلوگیری می‌کنند اما مقدار معدودی گونه‌های علف هرز می‌توانند در زیر آن‌ها رشد کنند (توماس، 1997).
2-7-6- اثر مالچ بر رطوبت قابل استفاده خاک
یکی از راهکارهای مناسب برای حفظ منابع موجود، جلوگیری از تلفات آب است که تبخیر از سطح خاک بخشی از آن می‌باشد. به منظور کاهش تبخیر و حفظ رطوبت به مدت طولانی در خاک، استفاده از مالچ در سطح خاک و یا شخم زدن بعد از آبیاری می‌تواند مؤثر واقع گردد. مالچ را می‌توان پوشش غیر زنده‌ای نامید که به عنوان محافظی برای گیاهان در زمستان به کار می‌رود و گیاهان را در برابر تغییر دمای شدید خاک و از دست رفتن آب زمین محافظت می‌کند و نیز جلوی رشد علف‌های هرز را می‌گیرد. کاربرد مالچ را می‌توان عامل تأثیرگذاری بر خصوصیات خاک محسوب نمود، زیرا بسیاری از خواص و شرایط خاک از جمله آب خاک، نفوذپذیری، میزان تبخیر، تراکم علف‌های هرز، درجه حرارت خاک، میزان هدایت و نگهداری گرما، مواد غذایی خاک، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون، حلالیت مواد معدنی، ساختمان خاک، جمعیت موجودات خاکی و میکروب‌ها در خاک و ریشه گیاه، فرسایش پذیری و شوری خاک از طریق شستشو و کنترل تبخیر تحت تأثیر مالچ‌ها قرار می‌گیرند (کوچکی، 1376).
مالچ با یک شکل کردن رطوبت خاک امکان کاهش آبیاری را فراهم می‌کند. اما باید توجه کرد که زیر مالچ نباید زیادی خشک باشد و روزانه باید آن را کنترل کرد. براساس فصل و نوع مالچ استفاده شده، از 10 تا 17 درصد از تبخیر خاک جلوگیری می‌شود. آب خاک نمی‌تواند از زیر مالچ پلاستیکی بگذرد. مالچ سبب کاهش مقدار آب می‌شود و هیچ گاه جانشین آبیاری نمی‌شود (دلیبلاتو و السن، 1974). در این ارتباط کارهای ارزنده ای توسط محققین انجام گردیده است.
راد (1378) تحقیقی در خصوص به کارگیری مواد پوشاننده خاک به مدت چهار سال در دشت اردکان بر روی گیاه تاغ انجام داد. در این آزمایش تأثیر مقدار آب در چهار سطح 25، 50، 100 و 150 لیتر، دور آبیاری در سه سطح دوبار، سه بار و چهاربار در طول دو سال و مواد پوشاننده خاک در سه سطح شامل بدون پوشش، ورقه نازک پلاستیک و ماسه در قالب طرح آزمایشی اسپلیت، اسپلیت پلات و با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی بر روی عواملی چون میزان استقرار و سطح تاج پوشش نهال‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که تأثیر به کارگیری پوشش پلاستیکی بر میزان استقرار و سطح تاج پوشش معنی دار بوده است و بیانگر این نکته می‌باشد که پوشش پلاستیکی می‌تواند در کاهش تبخیر مؤثر واقع شود و از این طریق تأثیر بسزایی در افزایش تعداد اسقرار تاغ داشته باشد. این عامل سبب احیاء دشت‌های رسی و همچنین مناطق بیابانی می‌گردد.
لیاقت و همکاران (1378) تحقیقی در زمینه اثر پوشش گیاهی (مالچ) روی راندمان مصرف آب گیاه ذرت، تجمع نمک در پروفیل خاک و عملکرد محصول در دو سیستم آبیاری سطحی و زیرزمینی (تراوا) انجام دادند. وجود مالچ در آبیاری سطحی باعث شد، علیرغم کاهش آب مصرفی، میزان عملکرد تفاوت چندانی با تیمار آبیاری تراوا نداشته باشد. بنابراین از نظر اقتصادی در مزرعه تنها با اعمال مالچ از باقیمانده‌های کشت سال قبل می‌توان با کاهش آب مصرفی، عملکرد بیشتری را به دست آورد. در این تحقیق میزان مالچ چهارتن در هکتار در نظر گرفته شده بود.

Share this post

Post navigation

You might be interested in...