دانلود تحقیق چالش های مدریتی خاک

چکیده خاک به عنوان منبع طبیعی تجدید ناپذیر، سرمایه ملی و بستر حیات در معرض تخریب بسیاری قرار گرفته است.

سرعت رشد جمعیت جهان با نسبت 8/1 درصد در هرسال و متعاقب آن ناآگاهی و عدم مدیریت مناسب با توجه به توزیع نامتعادل منابع خاک در کره زمین، تلاش انسان به منظور دستیابی به انواع مواد غذائی و محصولات کشاورزی، محدودیت موجود در منابع خاک و سرانه زمین و… این تخریب و هدر رفت را تشدید نموده است.

در کل دنیا، 562 میلیون هکتار از اراضی کشاورزی و 685 میلیون هکتار از زمین های مرتعی تحت تخریب شدید خاک قرار دارند.

75 درصد هدررفت خاک در جهان بر اثر فرسایش آبی، 83 درصد بر اثر فرسایش بادی، 90 درصد تخریب شیمیائی و 60 درصد تخریب فیزیکی بوده که بیشترین تخریب خاک در کشورهای در حال توسعه می باشد.

آلودگی خاک ناشی از دفن زائدات شهری – صنعتی، شور شدن خاک بر اثر مصرف نامعقول کود ها، شخم های نامناسب زراعی، از دست رفتن جنگل ها و پوشش های گیاهی، نامناسب بودن سیستم های آبیاری و… از عوامل عمده تخریب خاک به شمار می روند.

بیابان زائی در زمین های خشک و نیمه خشک که کشورمان نیز جزو آن ها محسوب می شود به وقوع می پیوندد و یکی از پیامدهای هدر رفت خاک به شمار می رود.

ایران یکی از هفت کشور آسیائی است که بیشترین میزان هدررفت خاک را دارد.

20 درصد کاهش قابلیت تولید محصول نیز یکی دیگر از پیامدهای اتلاف منابع خاک در کشور به شمار می آید.

در راستای دستیابی به مدیریت پایدار منابع خاک و جلوگیری از اتلاف آن دو استراتژی عمده وجود دارد: 1- احیاء خاک ها و اکوسیستم های تخریب شده 2- بکارگیری تکنولوژی های کشاورزی سازگار و بهسازی آن ها.

به منظور نیل به این استراتژی ها برخی راهکارهای عملی عبارتند از: الف- جنگل کاری و مدیریت پوشش های گیاهی ب- احیاء خاک های شور، فاقد مواد مغذی و آلوده ج- توسعه روش ها و سیستم های مناسب شخم مثل شخم حفاظتی، بکار گیری مالچ ها و دیگر بقایای گیاهی د- مدیریت تلفیقی کود ها, مواد مغذی و استفاده معقولانه از آن ها ذ- استفاده از روش های مناسب حفاظت آب شامل آبیاری قطره ای، نیمه آبی، بازیابی آب و مدیریت سفره آب زیر زمینی ر- بهبود سیستم های زراعی/ تولیدی و ….

مقدمه جمعیت جهان از 6 بیلیون نفر در سال 1998 با نسبت 8/1 درصد در هر سال رو به افزایش است و انتظار می رود در سال 2025 به 8 بیلیون ودر سال 2050 به4/9 بیلیون برسد (Ahlander, 1994).

بیشترین رشد جمعیت در کشورهای در حال توسعه وجود دارد.

میزان نیاز جهانی به غذا در طول سال های 2030-1990 دو برابر شده و انتظار می رود در کشورهای جهان سوم حدود 5/2 تا 3 برابر افزایش یابد (Dailey et al., 1998).

با وجود این چالش ها جامعه بشری به منظور تامین غذا، چرخه های زائدات، تامین آب و...

به خاک نیازمند است که بستر حیات شمرده شده و تعادلی پویا با هیدروسفر، اتمسفر و لیتوسفر دارد.

فعالیت های ناپایدار انسانی بر اثر ناآگاهی یا آگاهی نادرست می تواند به تخریب شدید خاک و هدررفت این منبع ملی منتهی شود.

بدین منظور ارزیابی دقیق منابع خاک با توجه به قابلیت آن و تهدید فشارهای طبیعی و انسانی بسیار حائز اهمیت است که در اثر عدم توجه، کاهش کیفیت آب، تولید و خروج گازهای گلخانه ای به اتمسفر و گرم شدن جهانی هوا، فقر، سوء تغذیه، گرسنگی و مشکلات اقتصادی از پیامدهای آن است.

علیرغم آن، مدیریت پایدار منابع خاک به عنوان سرمایه ملی اغلب با محدودیت های بسیاری روبروست و ساختارهای مدیریتی مورد نیاز بدین منظور به مقدار کم توسعه یافته اند.

هدف این مقاله، توصیف منابع خاک به عنوان سرمایه ملی و ارزشیابی اهمیت و شدت اتلاف این منابع و عوامل تهدیدکننده آن و در نهایت ارائه راهکارهائی به منظور پیشگیری از اتلاف منابع خاک می باشد.

در نتیجه افزایش سریع جمعیت و محدودیت منابع خاک، سرانه زمین در کشورهای در حال توسعه به سرعت کاهش یافته است (جدول 1).

در کل دنیا، 562 میلیون هکتار از زمین های کشاورزی و 685 میلیون هکتار از اراضی مرتعی تحت تخریب و هدررفت خاک قرار دارند.

فرایندهای فیزیکی چون سله بستن، فشرده شدن خاک، فرسایش و فرایندهای شیمیائی مانند از بین رفتن مواد غذائی بر اثر اسیدی و شور شدن خاک و فرایندهای بیولوژیک مانند از دست رفتن مواد آلی خاک به همراه سایر عواملی چون خشکسالی، تغییرات آب و هوائی و ...

روند هدررفت این سرمایه ملی را تشدید نموده است (Lal, 2000).

با این وجود افزایش فعالیت های کشاورزی به منظور تولید محصول, فشارهای شدیدی را بر منابع خاک وارد نموده است که در اینجا برخی از عوامل تهدید ناشی از فعالیت ناپایدار کشاورزی اشاره می گردد: سیستم های نامناسب شخم زمین های زراعی (در شیب های تند و خاک های کم عمق) و شخم زمین های حاشیه ای بدلیل کمبود زمین اولیه کشاورزی در برخی مناطق با تراکم جمعیتی زیاد (Cassman and Pingali, 1995) یکی از عوامل تهدید شمرده می شود که از پیامدهای آن، فرسایش خاک است.

مناطق جنگلی در حفظ خاک به عنوان بستر حیات نقش بسیار مفیدی داشته و پیشگیری کننده فرسایش آبی و بادی اند که در اثر استفاده ناپایدار و تبدیل آن ها به زمین های کشاورزی، روند هدررفت خاک افزایش می یابد که خود پیامدهای فیزیکی و شیمیائی.

سیستم های نامناسب شخم زمین های زراعی (در شیب های تند و خاک های کم عمق) و شخم زمین های حاشیه ای بدلیل کمبود زمین اولیه کشاورزی در برخی مناطق با تراکـــم جمعیتـــــی زیاد (Cassman and Pingali, 1995) یکی از عوامل تهدید شمرده می شود که از پیامدهای آن، فرسایش خاک است.

جدول 1 – معادلات رگرسیون به منظور پیش بینی تغییرات سرانه زمین در برخی از مناطق کشور های جهان سوم (Lal, 2000).

A: مساحت به هکتار Y: سالهای بین 1960 و 2025 بیشتری نیز به دنبال دارد.

75 درصد خاک های جهان بر اثر فرسایش آبی، 83 درصد بر اثر فرسایش بادی، 90 درصد بر اثر تخریب شیمیائی و 60 درصد بر اثر تخریب فیزیکی در کشورهای در حال توسعه تلف می گردند (جدول 2).

آلودگی ناشی از دفن مواد زائد شهری، صنعتی و انتقال رسوبات و مواد آلی ناشی از شخم های نامناسب بر روی مناطق شیب دار یکی از عوامل دیگر هدررفت خاک هاست.

استفاده نامناسب از سیستم های آبیاری نیز روند اتلاف منابع خاک را افزوده است زیرا تولید بیش از 90 درصد محصولات زراعی به آبیاری نیاز دارد که در اثر کاربرد نادرست سیستم های مصرف آب، تخریب خاک تشدید می گردد که از دست رفتن 20 درصد قابلیت تولید محصول بر اثر تخریب و اتلاف خاک به خصوص در 8 کشور آسیائی چین، هند، ایران، اسرائیل، اردن، لبنان، نپال و پاکستان از پیامدهای آن است (Dregne,1990).

بر اثر استفاده نامناسب از سیستم های آبیاری حدود 5/1 بیلیون مگا گرم (6 10 گرم) خاک فوقانی شستشو شده و هدر می رود (Ahlander,1994; Allison,1996).

یکی دیگر از این عوامل، شور شدن خاک است که به عنوان مشکل جدی شمرده شده و از مصرف نامعقول کودها تولید می شود که نیاز به طرح ریزی دقیق کوددهی دارد و حدود 106*7/1 هکتار از زمین های آبی ایران در معرض شور شدن قرار گرفته اند (جدول 3).

جدول 2 – تخریب خاک در کشورهای جهان سوم 1994) (Oldeman, (ارقام زیر ضریبی از 6 10 هکتار می باشند).

جدول 3 – میزان زمین های آبی تخریب شده ناشی از شوری بر اثر مصرف نامعقول کودها در برخی از کشورهای در حال توسعه (ارقام ضرائبی از 6 10 هکتار می باشند).

بیابان زائی از دیگر عواملی است که بر اثر تخریب و هدررفت خاک در مناطق خشک و نیمه خشک که کشورمان نیز جزو آن ها محسوب شده رخ داده و یک مشکل جدی در کشورهای در حال توسعه شمرده می شود (Dregne,1990).

از 6/3 بیلیون هکتار زمین های در معرض بیابانی شدن، اتلاف خاک به میزان 259 مگا هکتار در مناطق بدون پوشش گیاهی، 787 مگاهکتار در مناطق با پوشش گیاهی و 2576 مگاهکتار در اراضی مرتعی رخ داده است و تخریب و هدررفت خاک در مناطق خشک بر اثر فرسایش آبی حدود 478 مگاهکتار، بر اثر فرسایش بادی 513 مگاهکتار، فرایندهای شیمیائی 111 مگاهکتار و فرایندهای فیزیکی 35 مگاهکتار بوده است (Oldeman,1994) (جدول 4).

71 درصد از مناطق خشک آسیا در معرض بیابانی شدن قرار دارند که 76 درصد از مراتع، 56 درصد از زمین های خشک آبی و 35 درصد از زمین های آبی را در بردارد Dregne, 1995)).

یکی دیگر از پیامدهای تخریب خاک، افزایش غلظت گازهای گلخانه ای (N2O, CH4, CO2) به اتمسفر و گرم شدن جهانی هوا می باشد (جدول 5).

منابع خاک در مقایسه با 6 پتا گرم کربن در هر سال (1 پتاگرم= 1015 گرم =1 بیلیون تن) که از احتراق سوخت های فسیلی حاصل می شود، حدود 2 پتا گرم کربن در هر سال به اتمسفر می فرستند (IPCC, 1995) و خاک به عنوان منبع اصلی افزایش CO2 اتمسفری بر اثر فعالیت های ناپایدار کشاورزی محسوب می شود.

در سال های 1998-1800، از کل میزان کربن منتشرشده به اتمسفر حدود pg 25 در نتیجه فرسایش و pg 55 در نتیجه شخم و کشت و زرع بوده که برای کل خاک این رقم خروجی به اتمسفر حدود pg 80 برآورد شده جدول 4 – گسترش مناطق بیابانی بر اساس برآوردهای (1991) UNEP و (1998) Glasod (Lal, 2000).

است.

هدررفت کربن از خاک بر اثر سایر عوامل مخرب چون فرسایش، شورشدن، اسیدی شدن، بیابانی شدن و … نیز تشدید می شود.

جدول 5 - انتشار کربن از خاک های مناطق گرمسیری (IPCC, 1995) (ارقام بصورت میانگین و اعداد داخل پرانتز دامنه تغییرات می باشد) پیشنهادات به منظور جلوگیری از اتلاف منابع خاک به منظور مدیریت پایدار منابع خاک و جلوگیری از اتلاف آن دو استراتژی وجود دارد: 1 – احیاء خاک ها و اکوسیستم های تخریب شده 2– تکنولوژی های کشاورزی سازگار و بهسازی آن ها.

اهداف مهم از ارائه این گونه استراتژی ها عبارتند از: الف – افزایش تامین مواد غذائی مورد نیاز جمعیت جهان با توجه به مدیریت منابع خاک از طریق احیاء خاک های تخریب شده و در صورت لزوم تبدیل پایدار اکوسیستم های طبیعی به کاربری های کشاورزی ب – افزایش محصول و تراکم آن در هر هکتار زمین ج – جایگزینی واریته های کم محصول با واریته های پرمحصول د – کاهش زایدات برداشت شده و بر جای مانده از محصول ه – استفاده بهینه از منابع خاک و جلوگیری از اتلاف آن برخی راهکارهای عملی به منظور پیشگیری از اتلاف منابع خاک به عنوان سرمایه ملی عبارتند از: 2- زراعت حفاظتی یا بدون کشت و زرع با استفاده از بقایای گیاهی قابل برگشت محصولات مانند مالچ یا بکارگیری شخم های حفاظتی سازگار با نوع محصولات کشاورزی و استفاده از گردش های زراعی محصول و...

3- استفاده معقولانه از کودها و مدیریت تلفیقی مواد مغذی بر اساس ظرفیت برد خاک به منظور تولید مواد غذائی و توسعه روش های بیولوژیک مرتبط با آن مانند کمپوست کودهای گیاهی، کاشت محصولات مختلط و...

4- توجه به حفاظت آب، برداشت آب و چرخه بازیابی آن، آبیاری قطره ای، کشاورزی آبی، نیمه آبی و مدیریت سفره آب های زیرزمینی با در نظر گرفتن حداقل هدررفت در میزان آب 5- بهبود سیستم های تولیدی – زراعی از طریق توسعه بیوتکنولوژی با توجه به سرعت بالای کاهش سرانه زمین و محدودیت منابع خاک، سوء تغذیه و نیازهای جهانی غذا با هدف ازدیاد تولید واریته های محصولات کشاورزی.

6- مدیریت حوزه آبخیز از طریق کنترل مناطق حساس و فرسایش پذیر و رتبه بندی خاک های هر حوزه بر اساس میزان حساسیت و هدررفتگی آن و کنترل چرای بیش از حد مراتع و بهره برداری از مناطق جنگلی و ...

7- احیاء اکوسیستم های تخریب شده مانند احیاء تالاب های شور، کنترل خاک های آلوده به زائدات صنعتی و ...

8- توسعه تحقیقات علوم مرتبط با خاک و تلاش های محققان و سیاست گذاران در مقیاس های محلی، منطقه ای، ملی و بین المللی در ارتباط با حفظ خاک به عنوان سرمایه ملی و ...

نتیجه گیری با این وجود و بر اساس برآوردهای صورت گرفته ارزش خاک حدود 1/17 تریلیون دلار در هر سال محاسبه شده که نقش بسیار مهمی در چرخه حیات کره زمین ایفا می کند (جدول 6).

جدول 6- برخی از ارزش های سرمایه ای منابع خاک در کره زمین (Blum, 1997).

بنابراین، اجرای این قبیل راهکارها و مدیریت پایدار منابع خاک در توسعه اقتصادی کشور می تواند ضمن حفظ این گنجینه طبیعی و بی نظیر کشور از اتلاف آن نیز به عنوان سرمایه ملی جلوگیری نماید.

منابع Ahlander, A.

M.

S.

1994.

Environmental problems in the shortage economy.

Edward Elgar, .

Allison,R.

1996.

Challenges for the former soviet south, the Royal Institute for International affairs, .

Blum, W.

E.

H.

1997.

Basic concepts: degredation, resilience and rehabilitation.

in methods for assessment of soil degredation .R.Lal, W.

Blum, C.Valentin, and B.A.Stewart (eds.) RC, Boca Raton , l, Pp: 1-15.

Cassman,K.G., and P.

L.

pingali.

1995.

Extrapolating trends from long-term experiments to farmer fields: the case of irrigated rice system in .

in agricultural sustainability: economic, environmental an statistical consideration.

V.

Barnett, R.

Payne, and R.

Steiner (eds.) .J.

wiley & Sons, chichester, , pp: 63-84.

Daily,C., P.

Dasyupta, B.

Bolin,P.Crosson, J.

D, Guerry, P.Ehrlich, C.Folke, A.M.

jansson, N.kautsky, A.kinzig, s.levin, K.

G.

maler, P.

Pinstrup Anderson, D.

Sinisealco and B.

Walker.

1998.

Food production, population growth, and environment .Science 281: 1291-1292.

Dregne, H.E.

1990.

Erosion and soil productivity in Africa J.

Soil water conserve.

45: 432-436.

IPCC.

Climate change 1994: radiative forcing of climate change and an evaluation on the IPCC IS92 Emission Scenarios .J.T.Houghton, L.

Meir filho, J.

Bruce, H.

Lee, B.

A.

Callander, E.

Haites, N.

Harris, and K.

Maskell.

Intergovernmental panel on climate change.

university press.cambridge, .

Lal, R.2000.

Soil management in the developing countries, soil science, Vol.165, No.1: 57-2.

A modest proposal for the year 2001: we can control greenhouse gases and feed the world… with proper soil management, journal of soil and water conservation, Vol.55,no.

4: 429-433.

Oldeman,L.R.

The global extent of soil degredation.

pp 99 – 110.

in: d.J.

and Izaboics (eds).

soil resilience and sustainable land use.

: CAB International.

R 2معادله رگرسیونتعداد کشورهامنطقه88/0A= 0/32 e -0/01y7جنوب آسیا92/0A=0/31 e -0/02y9آسیای جنوب شرق و چین98/0A=0/63 e -0/02y10خاور میانه99/0A=0/51 e -0/02y26شبه جزایر آفریقا99/0A= 0/41 e -0/02y13امریکای لاتین58/0A=0/47 e -0/004y6شرق اروپا کلتخریب فیزیکیتخریب شیمیائیفرسایش بادیفرسایش آبیمنطقه2/4948/193/598/1873/227افریقا747157/741/2242/435آسیا8/6259/64/45/46آمریکای مرکزی و مکزیک4/2343/76/704/411/124امریکای جنوبی4/15381/475/2117/4571/831کل4/19646/788/2355501100کل جهان3/789/597/892/836/75درصد از کل جهان تاجیکستانترکمنستانافغانستانرومانیبنگلادشمصرازبکستانتایلندمکزیکپاکستانچینهندکشور3/01/13/13/03/19/04/25/16/112/47/67زمین تخریب شده بر اثر شوری Glasod (1998)Glasod (1998)UNEP (1991)UNEP (1991)مساحت ( 6 10 هکتار )نوع تخریب خاکمساحت ( 6 10 هکتار )نوع زمین تخریب شده478فرسایش آبی43زمین های آبی513فرسایش بادی216زمین های زراعی آبی111تخریب شیمیائی757مراتع (خاک و پوشش گیاهی)35تخریب فیزیکی1016کل زیر مجموعه1137کل3592مراتع بدون پوشش گیاهی489 509 139کم متوسط شدید5172کل زمین های تخریب شده1137کل5/69درصد تخریب نسبت انتشار (ترا گرم کربن در هر سال = 12 10 گرم کربن در هر سال)فعالیت کشاورزی(227 -93) 160جنگل زدائی و تغییر کاربری زمین به کشاورزی(92 – 38) 63کاربری های فرساینده زمین(133 – 55) 92مراتع(13/0 – 05/0) 1/0مزارع برنج(3 – 5/1) 2خاک های تولید کننده زغال سنگ(732 – 300) 505کل قابلیتارزش سرمایه ایبستر تفرج3 تریلیون دلار در هر سالبستر چرخه مواد غذائی3/2 تریلیون دلار در هر سالتنظیم جریانات آبی و ذخیره آب3/2 تریلیون دلار در هر سالتعدیل آب و هوا8/1 تریلیون دلار در هر سالتوازن گازهای اتمسفری7/0 تریلیون دلار در هر سال