دانشمندان گروه خاک‌شناسی در دانشگاه‌های کرنل و رایس بر اساس مطالعه انجام داده بر نمونه خاک حاوی مواد آلی دریافتند که اگرچه افزودن مواد آلی کربن‌دار به مزارع کشاورزی معمولاً سودمند است، اما ممکن است ارتباط زیرزمینی مفید بین گیاهان و میکروارگانیسم‌ها را به هم بزند و حتی باعث کاهش این ارتباط گردد. یکی از راه‌های افزایش عملکرد خاک، بهبود خواص تغذیه‌ای و فیزیکی خاک مزارع با افزودن ماده آلی به خاک است. چنانچه مدیریت ماده آلی مورد توجه قرار گیرد، نه تنها میزان فرسایش کاهش می‌یابد، بلکه متوسط فرسایش سالیانه کمتر از زمانی است که فقط مدیریت حفاظت خاک اعمال گردد. ضمن اینکه کیفیت آب و هوا نیز افزایش می‌یابد.
ماده آلی خاک، قلب کشاورزی پایدار است. در کشاورزی پایدار تمرکز بر سیستمی است که در آن تولید، پایدار و اقتصادی باشد. از این منظر خاک بایستی از قابلیت لازم برای بروز کارکردهای خوب خود برخوردار باشد. خاک به‌عنوان بستر تولید، زمینه‌ی رسیدن به چنین رویکردی را فراهم می‌کند. در این بین ماده آلی به این کارکردها کمک معنی‌داری می‌کند. به عبارتی ماده آلی یکی از شاخص‌های مهم کیفیت خاک است.
وجود ماده آلی علاوه بر اینکه نشان‌دهنده سلامت و کیفیت خاک است، شاخص مناسبی برای باروری خاک به شمار می‌رود که حاصل برهمکنش فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و زیستی است. ماده آلی با بهبود شرایط خاکدانه سازی، وضعیت تخلخل و نفوذپذیری خاک را بهبود می‌بخشد. در حالتی که خاک فشرده و دارای نفوذپذیری کمی باشد، تجمع دی‌اکسید کربن پیرامون ریشه افزایش یافته و این امر علاوه بر اینکه سبب خفگی ریشه می‌شود، از جذب عناصر غذایی که نیاز به انرژی متابولیک دارند ممانعت به عمل می‌آورد. هم چنین مواد آلی به علت داشتن گروه‌های عامل مختلف از جمله کربوکسیلی، فنلی و هیدروکسی ظرفیت تبادل کاتیونی خاک را افزایش داده و سبب می‌گردد که عناصر غذایی در خاک بهتر نگهداری شوند و گیاه دسترسی بیشتری به آن‌ها داشته باشد. از طرف دیگر مواد آلی در اثر معدنی شدن مقدار قابل توجهی از عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف را در خاک آزاد نموده و به تغذیه متعادل گیاه کمک زیادی می‌کند. ثبات در تولید محصول در آینده به شدت وابسته به بهبود شرایط حاصلخیزی خاک از طریق اعمال مدیریت‌های مبتنی بر روش‌های بی‌خطر از نظر محیطی خواهد بود.
در یک رابطه همزیستی، میکروب‌هایی به نام ریزوبیا مانند یک گیرنده در کشاورزی عمل می‌کنند تا نیتروژن را از هوا برای گیاهان دریافت کنند. بر اساس تحقیقات جدید منتشر شده در Science Advances، افزودن کربن به خاک به حفظ مواد مغذی توسط خاک کمک می‌کند، اما می‌تواند ارتباط بین گیاه و میکروب را تا ۷۰ درصد سرکوب کند.
جوهانس لهمان -استاد علوم خاک و محصولات زراعی و نویسنده اصلی مقاله- گفته است: “با اصلاح کربن در خاک، گیاهان و میکروب‌ها دیگر نمی‌توانند از نظر شیمیایی ارتباط برقرار کنند و در نتیجه قادر نخواهند بود حضور یکدیگر را در محیط درک کنند”.
بیش از یک قرن است که دانشمندان در مورد رابطه همزیستی بین گیاهان و میکروارگانیسم‌های ریزوبیوم مطالعه کرده‌اند. فلاونوئیدها (متابولیت های گیاه و قارچ‌ها) بین میکروارگانیسم‌ها و گیاهان خاک به عنوان یک رابط شیمیایی عمل می‌کنند، اما مقادیر بالاتر کربن آلی در خاک که با افزودن مواد آلی مانند کمپوست یا مالچ تراشه چوب اتفاق می‌افتد می‌تواند مانع این ارتباط شود.
دیدگاهتان را بنویسید