بسمه تعالی

اصلاح سیستم های خاکورزی اراضی زراعی

شاه کلید اصلاح الگوی مصرف انرژی

در بخش کشاورزی کشور

 

حسین صدیقی نیا

کارشناس ارشد زراعت مدیریت جهاد کشاورزی شاهرود

 ارائه در:

همایش اصلاح الگوی مصرف در کشاورزی

16-15 بهمن 88

مرکز آموزش جهاد کشاورزی شاهرود

چکیده :

              مرحله آماده سازی بستر بذر(انجام خاکورزی های اولیه و ثانویه ) و نیز مرحله کاشت در زراعتهای اصلی کشورمان نظیر غلات ، یکی از پرمصرف ترین بخشهای انرژی می باشند .بطوریکه در سیستمهای رایج خاکورزی در مملکت کلیه مراحل شخم زدن ، دیسک زدن ، لولر زدن وبذرکاری بصورت جداگانه انجام میشود.بدین تریتب تعدد موارد حرکت تراکتورها در مزارع وطی این مراحل ضمن برجاگذاشتن اثرات سویی بر وضعیت ساختمان خاک مزارع (نظیر افزایش میزان فشردگی خاک ، کاهش نفوذ پذیری آب و هوا در خاک و ....) از طریق بالا بردن میزان مصرف گازوئیل بعنوان انرژی عمده مصرفی در این بخش ،از روند بسیار نامطلوبی برخوردار می باشد .خوشبختانه ادوات وماشین آلات متنوع کشاورزی موجود در سطح دنیا موجب ابداع سیستمهای خاکورزی متفاوتی شده بطوریکه خاکورزی حداقل و همچنین  روش بدون خاکورزی از بهترین و موثرترین راهکارها در راستای ایجاد تحولات بنیادی در کشاورزی بویژه از منظر کشاورزی پایدار شده است . آمار ارائه شده در خصوص اجرای قریب به یکصد میلیون هکتار عملیات خاکورزی حفاظتی در کشوهای توسعه یافته جهان ، ضرورت تسریع در طراحی واجرای یک برنامه جامع واصولی برای تغییر سیستمهای خاکورزی رایج در سطح زراعتهای اصلی کشور منجمله گندم وجو وبکارگیری روشهای خاکورزی حفاظتی طی یک دوره چندساله را بیش از پیش تائید می نماید . این گام بزرگ ضمن ایجاد یک دگرگونی در وضعیت کشاورزی کشور موجب بالا بردن درصد  زراعتهای مکانیزه در مقایسه با زراعتهای نیمه مکانیزه وسنتی میشود . بطوریکه بعنوان مثال تنها با تغییر سیستمهای خاکورزی در زراعت گندم کشور و جایگزینی 10% خاکورزی حداقل باعث کاهش  84 میلیون لیتر در میزان مصرف گازوئیل در سطح کشور شده و جایگزینی سیستمهای بدون خاکورزی در سطح 10% مزارع غلات با کاهش 2/127 میلیون لیتر  در میزان مصرف گازوئیل درکل کشور، ضمن بهینه سازی مصرف سوخت در کشور، گامهای بسیار موثری در راستای عملی شدن بیانات مقام معظم رهبری مبنی بر ضرورت اصلاح الگوی مصرف برداشته شده که بتدریج با بسط وتوسعه این روشها در سایر زراعتها میتوان بخش کشاورزی را بعنوان یکی از الگوهای افزایش بهره وری و مصرف بهینه در مقایسه با سایر بخشهای فعال در کشور مطرح نمود .   

 

واژگان کلیدی :

اصلاح الگوی مصرف ، خاکورزی حفاظتی ،خاکورزی مرسوم ، مصرف گازوئیل ، کشاورزی پایدار .


مقدمه :

بخش کشاورزی کشور با بهره گیری از حدود 5/4 میلیون نفر بهره بردار کشاورزی(اعم از زراعت،باغبانی،دامپروری،شیلات و...) و تولید 13% از کل تولید ناخالص ملی ، 14% صادرات غیر نفتی ،20% اشتغال و تامین حدود 87%محصولات کشاورزی مورد نیاز در داخل ، یکی ازبزرگترین  ارکان اقتصادی کشور محسوب میشود .این گستردگی عرصه کار بخش کشاورزی به همین نسبت خود یکی از بزرگترین مصرف کنندگان منابع و حاملهای انرژی در  سطح مملکت نیز می باشد .بطوریکه چیزی حدود 95 % از مجموع میزان آب مصرفی کشور در این بخش استفاده شده و در کنار آن ، گازوئیل بعنوان سوخت اصلی صنایع و ماشین آلات دیزلی  از میزان مصرف بسیار بالایی در این حوزه برخوردار است .

 فلذا با توجه به وسعت حدود 18 میلیون هکتاری اراضی کشاورزی کشور هر گونه تغییری در ساختار عملیات اجرایی مزارع که با کاهش میزان سوخت همراه باشد در سطح ملّی از جایگاه بسیار ویژه ایی برخوردار بوده و نقش بسیار حیاتی در اصلاح ساختار اقتصادی کشور خواهد داشت .

اهمّیت موضوع :

در تائید مجدد مطلب اخیر میتوان گفت که بعنوان مثال فقط وفقط اصلاح ناوگان مکانیزاسیون کشور از طریق حذف تدریجی ماشین آلات خاکورزی فعلی و جایگزینی ادوات خاکورزی جدید در مزارع گندم وجو کشور قادر است چه تحول عظیمی را در خصوص کاهش میزان گازوئیل مصرفی در مملکت داشته باشد که چونگی و روند پیشنهادی برای اجرای این راهکار حیاتی در ادامه آورده شده است . البته با ذکر این نکته بعنوان پیش درآمد موضوع که اجرای این برنامه تنها در سطح 10% از مزارع غلات کشور قادر خواهد بود تا سالیانه بین  84  تا  127 میلیون لیتر در مصرف گازوئیل صرفه جویی صورت گیرد. این مسئله هم از نقطه نظر کشاورزی پایدار حائز اهمیبت بوده و هم اینکه پیامدهای آن از دیدگاههای مختلف سیاسی، اقتصادی و اجتماعی قابل بحث وتبادل نظر خواهد بود .

 

کشاورزی پایدار:

کشاورزی پایدار یا جایگزین فقط یک سیستم کشاورزی نیست ، بلکه شامل طیف وسیعی از نظامهای مختلف کشاورزی می باشد .این نظامها دامنه وسیعی از سیستمها ی تولیدی را شامل شده که با تلفیقی از مجموعه راهکارهای رایج در بخش کشاورزی منتج به تولید محصول خواهد شد.

در کشاورزی پایدار با در نظر گرفتن مجموعه ای از مشکلات موجود فراروی بخش نسبت به تصمیم گیری و عملی کردن برنامه های کشاورزی پایدار اقدام میگردد. از جمله این مشکلات میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:

          فرسایش خاک

          ایجاد اختلال در بافت وساختمان خاک بعنوان بستر تولید محصولات

          کاهش حاصلخیزی خاک

          آلودگی آبهای سطحی وزیر زمینی در اثر مصرف بیش ازحدّ کودها و سموم شیمیایی

          کاهش منابع طبیعی تجدید ناپذیر

          میزان مصرف بالای انرژی برای انجام عملیاتهای متعدد زراعی

          افزایش هزینه های تولید محصولات

          کاهش درآمد کشاورزان

    بر این اساس و در راستای رفع کامل و یا به حداقل رساندن مسائل ومشکلات موجود برنامه ریزی و با جایگزینی سیستمهای جدید کشاورزی بجای سیستمهای رایج زمینه برای عملی شدن کشاورزی پایدار فراهم میگردد.

راهکارهای بسیار زیادی برای عملی شدن ایده کشاورزی پایدار وجود دارند. بعنوان مثال :

          اجرای برنامه تناوب زراعی

          مدیریت انتخاب نوع محصول

          مدیریت انتخاب بذر

          مدیریت کاشت

          مدیریت سیستمهای خاکورزی وتهیه بستر مناسب بذر

          مدیریت حفاظت خاک

          کاهش میزان انرژی مصرفی

          مدیریت  تغذیه و مواد آلی خاک

          مدیریت آبیاری و حفظ رطوبت خاک

          مدیریت تلفیقی  عوامل خسارتزای گیاهی

          مدیریت بقایای گیاهی

          مدیریت میکروارگانیسمهای خاک

          مدیریت برداشت محصول

          تولید محصول ارگانیک

سیستم های سنتی کشت و زرع درایران و بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک با اعمال خاک ورزی فشرده و متعدد ، منجر به تخریب خاک و از بین رفتن حاصلخیزی خاک و فقیر شدن خاک و در نهایت کاهش درآمد کشاورزان  می شود . از اینرو کشاورزی پایدار جان تازه ای به کالبد خسته ونیمه جان  کشاورزی سنتی مملکت خواهد داد .

مزایای کشاورزی پایدار:

اجرای برنامه ها ، راهکارها و دستورالعملهای کشاورزی پایدار مزایای زیادی بهمراه خواهد داشت که میتوان موارد ذیل را در فهرست فواید متعدد آن برشمرد .

  • کاهش میزان نیروی کار مورد نیاز
  • اصلاح سیستمهای خاکورزی وبهبود وضعیت بستر بذر
  • کاهش فرسایش خاک
  • کاهش فشردگی خاک
  • کاهش فرسودگی ماشین آلات
  • کاهش آزاد سازی گازهای کربنی و کاهش آلودگی هوا
  • صرفه جویی در وقت
  • صرفه جویی در سوخت
  • بهبود تولید محصولات  در طولانی مدت
  • بهبود کیفیت آب سطحی و زیرزمینی
  • بهبود وضعیت نفوذ آب در خاک
  • حفظ رطوبت بیشتر خاک

 

 

تعریف خاک ورزی:

خاک ورزی عبارت است از بهم زدن خاک با استفاده از ابزار مکانیکی بمنظور آماده سازی بستر بذر و یا تغییر در ساختمان خاک برای تقویت جوانه زنی و ریشه دوانی گیاه با هدف نهایی تولید محصول . کنترل علف های هرز و آفات  - مخلوط کردن بقایای گیاهی و کودها با خاک و ایجاد پوشش (مالچ) سطحی برای افزایش ذخیره نزولات آسمانی و حفاظت خاک نیز از دیگر اهداف خاکورزی می باشند .

 

 

سیستمهای خاک ورزی:

بطورکلی سیستمهای خاکورزی به دو دسته کلی تقسیم میگردند که عبارتند از

الف -  خاک ورزی مرسوم شامل انواع رایج و متداول در فرهنگ کشاورزی کشور

ب -  خاک ورزی حفاظتی شامل سیستمهای خاکورزی حداقل  یا Minimum tillage      ( خاکورزی پوششی، نواری  وپشته ای ) و یا سیستمهای بدون خاکورزی No tillage     .

 

الف - خاک ورزی مرسوم

 عبارت است ازانجام خاکورزی اولیه بصورت نسبتا عمیق از طریق زیرو رو کردن  خاک در فرایندهای شخم زدن بوسیله انواع  گاوآهنهای  برگرداندار،بشقابی ویا زیرشکن  و متعاقب آن انجام عملیات خاک ورزی ثانویه مانند دیسک زدن و هرس زدن .

 

معایب سیستم خاکورزی مرسوم

هزینه های زیاد نیروی کار، سوخت و ادوات  متعدد تهیه بستر بذر

بالا بودن دفعات تردد ماشین آلات در مزرعه و افزایش میزان  فشردگی خاک

 انتشار بذرعلفهای هرز در سطح مزرعه

افزایش فرسایش آبی و بادی خاک

کاهش مواد آلی خاک

 

ب -  خاک ورزی حفاظتی

عبارت است از آماده سازی بستر کاشت بذر از طریق بکارگیری ابزار وادواتی که با کاهش دفعات ترددّ ماشین آلات در سطح مزرعه همراه باشد . خاکورزی حفاظتی هم در قالب سیستمهای Minimum tillage      و هم به شکل سیستمهای No tillage      قابل اجرا بوده که هر دو حالت آن بسیاری از فواید ناشی از اجرایی شدن کشاورزی پایدار را که پیش از این به آنها اشاره شده است را به همراه  خواهند داشت. اما در اینجا صرفا  به اهمیت موضوع کاهش میزان سوخت مصرفی از طریق عملی شدن آنها می پردازیم .

 

وضعیت فعلی خاکورزی ومصرف سوخـت:

 

نه تنها در ایران بلکه در تمام دنیا ، در کشاورزی مکانیزه ونیمه مکانیزه ، آماده سازی بستر بذر با بکارگیری نیروی تراکتور جهت انجام عملیات مورد نیاز کشاورزی صورت می پذیرد .با عنایت به اینکه تراکتورهای موجود در سطح ایران از جمله ماشین آلات دیزلی بوده که با مصرف گازوئیل نیروی مورد نیاز حرکت خود را تامین می نمایند و از طرفی با توجه به وسعت اراضی کشاورزی کشورمان  میتوان به سادگی به این نکته پی برده که چه حجم عظیمی از انرژی در بخش کشاورزی مملکت مصرف میشود . به همین میزان هر راهکار منتج به کاهش میزان مصرف سوخت چه تاثیر بزرگی بر ساختار اقتصادی کشور خواهد داشت . یک مقایسه ساده در قالب جداول ذیل این موضوع را برای اذهان روشن تر خواهد کرد . ضمنا با توجه به اینکه درصد بالایی از تراکتورهای موجود وفعال در کشور از نوع مسی فرگوسن می باشند  به عنوان شاخصی برای انجام مقایسات در نظر گرفته شده اند .

تذکر1 : طول مدت زمان لازم برای انجام هر یک ازعملیاتهای مورد نظر بستگی زیادی به شرایط آب و هوایی زمان کار نوع ساختمان خاک شرایط رطوبتی خاک و میزان عمق نفوذ ادوات در خاک دارد.

تذکر2: تراکتور فرگوسن 285 با نصب یک سیستم هیدرولیک دو شیلنگه قادر به استفاده از ادوات دارای هیدرولیکی می باشند .

 

جدول شماره 1- مقایسه زمان لازم و سوخت مصرفی در انجام عملیاتهای مرحله کاشت

عنوان

 

نوع تراکتور

وضعیت  مطلوب حرکت تراکتور در مزرعه طی زمان انجام عملیات خاکورزی وکاشت

قدرت تراکتور

(اسب بخار)

میزان سوخت مصرفی در هر ساعت انجام  کار در مزرعه (Lit)

 فرگوسن

285

دنده 4سنگین در زمان شخم و  دنده 2سبک برای سایر عملیاتها

75

10 تا 12

 فرگوسن

399 تک

دنده 4سنگین در زمان شخم و  دنده 2سبک برای سایر عملیاتها

90

16 تا 18

 فرگوسن

399 جفت

دنده 4سنگین در زمان شخم و  دنده 2سبک برای سایر عملیاتها

110

18 تا 20

 

 

 

جدول شماره 2- مقایسه زمان لازم و سوخت مصرفی در انجام عملیاتهای مرحله کاشت در خاکورزی مرسوم

 

عنوان

 

 

نوع

تراکتور

زمان لازم برای شخم زدن یک هکتار(ساعت)

زمان لازم برای دیسک زدن یک هکتار(ساعت)

زمان لازم برای بذر کاری یک هکتار(ساعت)

مجموع ساعات انجام  کار عملیاتهای مورد نظر (h)

میانگین میزان سوخت مصرفی برای انجام کار خاکورزی وکاشت

(Lit / ha)

 فرگوسن

285

5/2 تا 3

2/1 تا 5/1

2/1 تا 5/1

9/4 تا 6

حدود 60

 فرگوسن

399 تک

2 تا 6/2

1 تا 3/1

1 تا 3/1

4 تا 1/5

حدود 75

 فرگوسن

399 جفت

8/1 تا 5/2

1 تا 2/1

1 تا 2/1

8/3 تا 9/4

حدود 90

 

 

جدول شماره 3- مقایسه زمان لازم و سوخت مصرفی در انجام عملیاتهای مرحله کاشت

  در Minimum tillage  

 

عنوان

 

نوع

تراکتور

زمان لازم برای انجام همزمان خاکورزی در هر هکتار(ساعت)

زمان لازم برای

بذر کاری یک هکتار(ساعت)

مجموع ساعات انجام  کار برای عملیاتهای مورد نظر (h)

میانگین میزان سوخت مصرفی برای انجام کار

(Lit / ha)

 فرگوسن

285

6/2 تا 2/3

2/1 تا 5/1

8/3 تا 7/4

حدود 50

 فرگوسن

399 تک

4/2 تا 8/2

1 تا 3/1

5/3 تا 3/4

حدود 65

 فرگوسن

399 جفت

3/2 تا 6/2

1 تا 2/1

4/3 تا 4

حدود 75

 

 

جدول شماره 4- مقایسه زمان لازم و سوخت مصرفی در انجام عملیاتهای مرحله کاشت  در No tillage

عنوان

نوع

تراکتور

زمان لازم برای انجام همزمان خاکورزی و کاشت  در هر هکتار(ساعت)

 

میانگین میزان سوخت مصرفی برای انجام کار (Lit / ha)

 فرگوسن

285

2/3 تا 4

حدود 45

 فرگوسن

399 تک

7/2 تا 2/3

حدود 55

 فرگوسن

399 جفت

5/2 تا 3

حدود 65

 

راهکار پیشنهادی در زراعت غلات کشور:

کشور مان با دارابودن حدود 6 میلیون هکتار زراعت گندم چیزی حدود 7/2 درصد از کل سطح اراضی زیر کشت گندم دنیا را در اختیار دارد. همچنین براساس آمارهای موجود طی سنوات اخیر حدود 2/2 تا 6/2 میلیون هکتار از اراضی آبی و 5/3 تا 4 میلیون هکتار از اراضی دیم کشور به گندم اختصاص داشته است . بعلاوه سطحی حدود 1700000 هکتار زیرکشت زراعت جوآبی ودیم بوده و حدود 300000 هکتار نیز به کشت ذرت دانه ای وعلوفه ای اختصاص داشته که با این حساب سالانه چیزی حدود 8 میلیون هکتاراز اراضی زراعی کشوربه زیرکشت غلات میرود .

بنابراین پر واضح است که برای انجام 8 میلیون هکتار خاکورزی وکاشت ، چه حجم عظیمی از  سوخت مصرفی ماشین آلات کشاورزی در سطح کشور فقط وفقط در زراعت غلات مصرف میشود .از طرفی با عنایت به اینکه در حال حاضر 300 هزار دستگاه انواع تراکتور در بخش کشاورزی کشور موجود است که کل عملیات مراحل تولید محصولات زراعی و باغی به کمک آنها انجام می‌شود و 80 درصد تراکتورهای موجود کشور با توان متوسط ‌حدود 80 ـ 60 اسب بخار بوده و در این بین  پرتعدادترین تراکتور کشور نیز مسی فرگوسن 285 می باشد .

علیهذا با فرض بکارگیری تنها تراکتور مسی فرگوسن 285 در انجام عملیاتهای خاکورزی وکاشت مزارع کشور ، و در سه حالت مختلف به بررسی میزان سوخت مصرفی در زراعت غلات کشور می پردازیم .

 

جدول شماره 5 100 % زراعت گندم کشور تحت پوشش خاکورزی مرسوم 

سطح زیر کشت گندم (آبی و دیم )

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در یک هکتار

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در کل زراعت گندم کشور

میزان سوخت مصرفی یک ساعت کار

(لیتر)

کل میزان گازوئیل مصرفی در خاکورزی و کاشت (لیتر)

8 میلیون هکتار خاکورزی مرسوم

5.5

44000000

60

2640000000

 

 

جدول شماره 6 90 % زراعت گندم کشور تحت پوشش خاکورزی مرسوم  و 10% حداقل خاکورزی

سطح زیر کشت گندم (آبی و دیم )

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در یک هکتار

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در کل زراعت گندم کشور

میزان سوخت مصرفی یک ساعت کار

(لیتر)

کل میزان گازوئیل مصرفی در خاکورزی و کاشت (لیتر)

2/7 میلیون هکتار خاکورزی مرسوم

5.5

39600000

60

2376000000

8/ 0 میلیون هکتار خاکورزی حداقل

5/4

3600000

50

180000000

جمع کل

2556000000

 

جدول شماره 7 90 % زراعت گندم کشور تحت پوشش خاکورزی مرسوم  و 10% بدون خاکورزی

سطح زیر کشت گندم (آبی و دیم )

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در یک هکتار

ساعات کار ماشین آلات خاکورزی و کاشت در کل زراعت گندم کشور

میزان سوخت مصرفی یک ساعت کار

(لیتر)

کل میزان گازوئیل مصرفی در خاکورزی و کاشت (لیتر)

2/7 میلیون هکتار خاکورزی مرسوم

5.5

39600000

60

2376000000

8/ 0 میلیون هکتار بدون خاکورزی

8/3

3040000

45

136800000

جمع کل

2512800000

 

بحث ونتیجه گیری :

در جداول اخیر دیدیم که تنها با 10% جایگزینی سیستمهای خاکورزی حداقل و یا بدون خاکورزی در زراعت غلات کشور چه میزان قابل توجهی صرفه جویی در گازوئیل مصرفی بخش کشاورزی صورت خواهد گرفت .

نوع سیستمهای خاکورزی و کاشت

 بکارگیری شده در

زراعت غلات کل کشور

میزان مصرف گازوئیل تراکتورهای کل کشور برای انجام خاکورزی وکاشت(Lit)

میزان کل گازوئیل صرفه جویی شده در کشور(Lit)

درصد

کاهش مصرف سوخت

 

100% خاکورزی مرسوم

2640000000

-------

-------

90% مرسوم + 10% حداقل

2556000000

84000000

2/3%

90% مرسوم + 10%بدون خاکورزی

2512800000

127200000

9/4%

 

بنابراین ملاحظه میکنیم تنها با ده درصد کاهش در نوع اجرای سیستم خاکورزی و فقط در مزارع غلات کشور تا چه اندازه باعث کاهش میزان سوخت مصرفی خواهد گردیده واگر سطوح قابل اجرا طی یک برنامه جامع چند ساله برنامه ریزی گردیده و حداقل تا 50% از کل سطح زیرکشت افزایش پیدا نماید  ویا اینکه بموازات اجرای این پروژه در مزارع غلات ، این امکان وجود داشته تا این قبیل تغییرات در سیستمهای خاکورزی با هدف کاهش میزان انرژی مصرفی در سایرمحصولات زراعی  نظیر سیب زمینی ، چغندرقند ، سویا ، برنج و حبوبات که سطح قابل توجهی از کل اراضی زراعی ایران را دارا می باشند اجرایی گردد چه تحول بزرگی در راستای تحقق کشاورزی پایدار صورت می پذیرد  و چنانچه همین میزان گازوئیل  صرفه جویی شده در مرحله خاکورزی زراعت را به شکل فرآورده های صنا یع پایین دستی صنعت نفت ( نظیر مواد پتروشیمی) که از ارزش افزوده بسیار بالاتری برخوردارند، فرآوری گردیده وبفروش برسد چه درآمد قابل توجهی عاید کشور خواهد شد و امکان آنرا فراهم میکند تا عایدات حاصل از آن را برای توسعه و رونق بخش کشاورزی کشور برنامه ریزی نموده و زمینه توسعه بیش از پیش این بخش مهم از اقتصاد کشور را فراهم نماییم . به امید آن روز.

منابع مورد استفاده :

1-آی آرنون اصول وعملیات کشاورزی در مناطق خشک ترجمه عوض کوچکی و افشین سلطانی انتشارات سازمان تحقیقات ،آموزش و ترویج کشاورزی 1377

2-آمار واطلاعات موجود در وب سایت وزارت جهاد کشاورزی به نشانی www.Agri-jahad.ir

3-فرانک باکینگهام آرلند دبلیو پائولی سیستمهای خاکورزی حفاظتی ترجمه محمد امین آسودار و هومن سبزه دار - انتشارات سازمان تحقیقات ،آموزش و ترویج کشاورزی 1387

4- وب سایت خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) مصاحبه مطبوعاتی دکتر فریبرز عباسی معاون پژوهشی موسسه تحقیقات فنی ومهندسی  وزارت جهاد کشاورزی به نشانی  www.isna.ir

5- منصوری راد ، داوود- تراکتور و ماشینهای کشاورزی انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه بوعلی سینا همدان 1370.