اسلایدر دانستنی ها علوم و آموزش گزارش مقالات نگاه ویژه

آفت‌کش‌ها تهدیدی برای زمین‌های کشاورزی هستند؟

1404-06-30 اخبار روزانه کشاورزی آفت‌کش‌های شیمیایی،امنیت غذایی،زمین‌های کشاورزی،سلامت خاک،سموم بیولوژیک،سموم کشاورزی،مالاتیون، پاراتیون و دیازینون،مواد شیمیایی،نهاده های شیمیایی

پایگاه خبری داوان نیوز: آفتکشها و سموم کشاورزی به عنوان یکی از ارکان کشاورزی مدرن، تاثیرات عمیقی بر سلامت خاک و فرآیند فرسایش آن دارند. استفاده بیرویه از این مواد نه تنها باعث آلودگی خاک میشود، بلکه با تضعیف ساختار خاک و کاهش پوشش گیاهی، زمین را در برابر فرسایش آبی و بادی آسیبپذیرتر میکند. در نهایت، راهکارهای کاهش این تاثیرات منفی و حرکت به سمت کشاورزی پایدار ارائه شده است.

محسن شکربیگی، خبرنگار داوان نیوز؛ خاک به عنوان منبع طبیعی حیاتی، پایه و اساس کشاورزی و امنیت غذایی را تشکیل میدهد. با افزایش جمعیت جهانی، فشار بر سیستمهای کشاورزی برای تولید بیشتر منجر به استفاده گسترده از نهاده های شیمیایی از جمله آفتکشها و سموم شده است. اگرچه این مواد در کوتاهمدت باعث افزایش تولید میشوند، ولی تاثیرات بلندمدت آنها بر سلامت خاک و محیطزیست نگرانیهای جدی ایجاد کرده است. بر اساس گزارشها، سالانه حدود ۲۴ میلیارد تن خاک حاصلخیز در اثر فرسایش از دست میرود که بخشی از این مسئله به استفاده از مواد شیمیایی کشاورزی مرتبط است . در این گزارش، به بررسی دقیق تاثیر آفتکشها و سموم کشاورزی بر خاک و فرسایش آن و مکانیسمهای تاثیر این مواد شیمیایی بر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک و همچنین نقش آنها در تشدید فرسایش خاک میپردازیم.

تاریخچه استفاده از سموم
استفاده از مواد شیمیایی برای مبارزه با آفات کشاورزی به دوران باستان بازمیگردد، اما تحول واقعی در این زمینه پس از جنگ جهانی دوم رخ داد. کشف سم DDT توسط Paul Muller در سال ۱۹۳۹ و دریافت جایزه نوبل توسط وی در سال ۱۹۴۸، آغازگر عصر استفاده گسترده از سموم شیمیایی در کشاورزی بود. در آن زمان، DDT به عنوان یک “گلوله جادویی” برای کنترل بیماریها و آفات در نظر گرفته شد، اما به تدریج مقاومت آفات به سموم و تاثیرات منفی زیستمحیطی آن آشکار گردید .

طبقه بندی سموم کشاورزی
سموم کشاورزی را میتوان بر اساس منشأ و ترکیب شیمیایی به گروههای زیر تقسیم‌بندی کرد:

– سموم کلره (Organochlorine compounds): مانند DDT، دیلدرین، BHC و اندوسولفان که پایداری طولانی در محیط دارند.
– سموم فسفره (Organophosphate insecticides): مانند مالاتیون، پاراتیون و دیازینون که نسبت به سموم کلره پایداری کمتری دارند.
– سایر سموم جدید: شامل سموم بیولوژیک مانند Bacillus thuringiensis که اثرات زیست محیطی کمتری دارند.

تاثیر آفتکشها بر ویژگیهای خاک
تاثیر بر خصوصیات فیزیکی خاک
استفاده مداوم از آفتکشها میتواند ساختار فیزیکی خاک را تغییر دهد. این مواد با تاثیر بر روی توزیع اندازه ذرات و پایداری خاکدانهها، نفوذپذیری خاک را نسبت به هوا و آب کاهش میدهند و در نتیجه خاک را سختتر میکنند . این تغییرات فیزیکی، خاک را در برابر فرسایش آبی و بادی آسیبپذیرتر میسازد.

تاثیر بر خصوصیات شیمیایی خاک
آفتکشها میتوانند تعادل شیمیایی خاک را برهم بزنند. برخی از سموم باعث تغییر pH خاک شده و قابلیت دسترسی عناصر غذایی برای گیاهان را کاهش میدهند. همچنین، تجمع باقیمانده سموم در خاک میتواند منجر به آلودگی شیمیایی طولانیمدت شود . مطالعات نشان دادهاند که غلظت برخی از سموم در خاک حتی پس از decades همچنان قابل اندازهگیری است.

تاثیر بر زیستگاه میکروبی و فعالیت بیولوژیکی خاک
خاک محیطی زنده است که در هر قاشق چایخوری از آن تا یک میلیارد باکتری به همراه قارچها، پروتوزواها و نماتدها وجود دارد . آفتکشها با تاثیر بر روی جامعه میکروبی خاک، تنوع و فعالیت این موجودات مفید را کاهش میدهند. برای مثال، گلیفوسات (RoundUp) باعث کاهش تنوع میکروبی خاک و تاثیر منفی بر کرمهای خاکی میشود . این در حالی است که میکروارگانیسمهای خاک مسئول تجزیه مواد آلی، چرخه عناصر غذایی و تشکیل ساختار خاک هستند و اختلال در عملکرد آنها سلامت کلی خاک را تهدید میکند.

مکانیسمهای تاثیر آفتکشها بر فرسایش خاک
تضعیف ساختار خاک و کاهش پایداری خاکدانه ها
آفتکشها با تاثیر بر روی میکروارگانیسم‌های مسئول تشکیل و تثبیت خاکدانه‌ها، ساختار خاک را تضعیف میکنند. خاکدانه‌ها به عنوان بلوکهای سازنده ساختار خاک، در نگهداری آب و مقاومت در برابر فرسایش نقش کلیدی دارند. مطالعات نشان دادهاند که استفاده از سموم باعث کاهش پایداری خاکدانه‌ها و افزایش احتمال فرسایش میشود .

کاهش پوشش گیاهی و مواد آلی خاک
برخی از آفتکشها علاوه بر آفات هدف، بر گیاهان غیرهدف و پوشش طبیعی خاک نیز تاثیر منفی میگذارند. کاهش پوشش گیاهی باعث قرار گرفتن خاک در معرض مستقیم باران و باد شده و خطر فرسایش را افزایش میدهد. علاوه بر این، کاهش مواد آلی خاک در اثر استفاده از سموم، که خود نتیجه کاهش فعالیت میکروبی و تجزیه مواد آلی است، به از دست رفتن ساختار خاک و افزایش فرسایش میانجامد .

اختلال در چرخه‌های بیوژئوشیمیایی
آفتکشها با تاثیر بر روی میکروارگانیسم‌های مسئول چرخه عناصر غذایی مانند نیتروژن و فسفر، کارایی این چرخه‌ها را کاهش میدهند. این اختلال نه تنها حاصلخیزی خاک را کاهش میدهد، بلکه با تضعیف رشد گیاهان، پوشش گیاهی محافظ خاک را نیز کاهش میدهد.

راهکارهای کاهش تاثیرات منفی آفتکشها
کشاورزی ارگانیک و پایدار
کشاورزی ارگانیک با حذف یا کاهش چشمگیر استفاده از نهاده‌های شیمیایی، یکی از موثرترین راهکارها برای حفظ سلامت خاک و جلوگیری از فرسایش است. مطالعات نشان داده اند که خاکهای تحت مدیریت ارگانیک دارای سطوح بالاتر آنزیم های خاک، زیست توده میکروبی و محتوای پلیساکارید هستند که همگی به مقاومت خاک در برابر فرسایش کمک میکنند .

مدیریت تلفیقی آفات (IPM)
مدیریت تلفیقی آفات با تاکید بر استفاده از روشهای غیرشیمیایی برای کنترل آفات، مانند کنترل بیولوژیک، تناوب زراعی و استفاده از ارقام مقاوم، وابستگی به آفتکشهای شیمیایی را کاهش میدهد. این روش نه تنها سلامت خاک را حفظ میکند، بلکه از ایجاد مقاومت در آفات نیز جلوگیری میکند .

استفاده از جایگزینهای بیولوژیک
جایگزینهای بیولوژیک مانند آفتکشهای مبتنی بر Bacillus thuringiensis یا استفاده از فرومونها برای کنترل جمعیت آفات، اثرات جانبی کمتری روی خاک و محیطزیست دارند. به عنوان مثال، شرکت Pheronym با استفاده از فرومونهای طبیعی نماتدها، روشی مبتنی بر زیست تقلید برای کنترل آفات توسعه داده است که سلامت خاک را حفظ میکند .

کاربرد بیوچار و اصلاح کنندههای خاک
بیوچار (Biochar) به عنوان یک ماده غنی از کربن که از پیرولیز زیست توده تولید میشود، میتواند به بهبود ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک کمک کند. مطالعات نشان دادهاند که کاربرد بیوچار میتواند پایداری خاکدانه‌ها، ظرفیت نگهداری آب و فعالیت میکروبی خاک را افزایش داده و در نتیجه مقاومت خاک در برابر فرسایش را بهبود بخشد .

راهکارهای مدیریتی و فنی
اجرای روشهای مکانیکی مانند کشاورزی حفاظتی، کشت بدون خاکورزی، احداث تراس در اراضی شیبدار و کشت روی خطوط تراز میتواند به کاهش فرسایش خاک کمک کند. همچنین، استفاده از گیاهان پوششی در دورههای آیش و اجرای تناوب زراعی مناسب میتواند پوشش خاک را حفظ کرده و از فرسایش جلوگیری کند .

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی«داوان نیوز»، آفتکشها و سموم کشاورزی با تاثیر بر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک، نه تنها سلامت خاک را به خطر میاندازند، بلکه با تضعیف ساختار خاک و کاهش پوشش گیاهی، زمین را در برابر فرسایش آسیب‌پذیرتر میکنند. این تاثیرات منفی در بلندمدت میتواند منجر به کاهش بهره وری زمین‌های کشاورزی، آلودگی منابع آب و هوا، و نهایتا تهدید امنیت غذایی شود.

برای کاهش این تاثیرات منفی، حرکت به سمت سیستمهای کشاورزی پایدار مانند کشاورزی ارگانیک، مدیریت تلفیقی آفات و استفاده از جایگزین‌های بیولوژیک ضروری است. همچنین، به کارگیری روشهای حفاظتی مانند کشت بدون خاکورزی، استفاده از گیاهان پوششی و کاربرد اصلاح کننده‌های خاک مانند بیوچار میتواند به حفظ سلامت خاک و کاهش فرسایش کمک کند.

حفاظت از خاک به عنوان منبعی غیرقابل تجدید که تشکیل هر سانتیمتر آن صدها تا هزاران سال به طول می‌انجامد، نیازمند عزم جدی و اقدام فوری است. تنها با اتخاذ رویکردی پایدار و مسئولانه در مدیریت زمین‌های کشاورزی میتوانیم سلامت خاک را برای نسلهای آینده حفظ کنیم.