9.2.1:1 השפעות עיבוד אדמה על בריאות הקרקע

Last updated
Save as PDF

Page ID: 206052

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

בנוסף לחשיפת הקרקע לשחיקת רוח ומים, עיבוד אדמה יכול לשנות את המבנה הפיזי, התפלגות החומר האורגני והפעילות הביולוגית של הקרקע. בעומק בו המחרשה פוגעת באדמה, יכולה להתפתח שכבה של דחיסת אדמה (מחבת מחרשה), המגבילה את חדירת המים ועומק השתרשות הצמחים. תחת עיבוד אדמה, שאריות יבול, שורשים ושערות שורש והיפות הפטרייה הנלוות להן מופרעות ומתפרקות יותר בשכבת המחרשה. לעומת זאת, כאשר שורשים, שורשים עדינים והיפות פטרייתיות אינם מופרעים ומתפרקים באותה מהירות, ישנם ערוצים נוספים שמים, אוויר, תולעי אדמה ושורשים יכולים לנוע דרכם, וצבירת הקרקע משופרת. להלן סכמטי המשווה את פרופיל אזור השורשים של אדמה מעובדת באופן קונבנציונאלי לאדמה ללא עיבוד.

איור 7.2.1. : צעדים לקראת מעבר מוצלח ללא עיבוד. קרדיט: ס. דויקר וג'יי סי מאיירס. 2005 אוניברסיטת פן סטייט.

צפה בשלושת הסרטונים למטה, מ-USDA NRCS על עיבוד אדמה ובריאות הקרקע.

וידאו: מדע בריאות הקרקע: מה קורה כשאתה עובד? NRCS של USDA (3:05)

לחץ לתמליל של מה שקורה כשאתה עד לסרטון.: מראיין: כאשר אנו משתמשים בעיבוד אדמה, המערכת האקולוגית של הקרקע מופרעת בקנה מידה עצום. ד"ר איילין קלדיבקו של פרדו עמדה בניגוד למערכות אקולוגיות טבעיות עם מערכות מעובדות, ומה אנו עומדים להפסיד כאשר מעבדים קרקעות. איילין: אם אתה חושב על מערכות אקולוגיות טבעיות, אין להם כלי עיבוד אדמה שעובר דרכם פעם בשנה או כמה פעמים בשנה, אבל חומרים מזינים ממוחזרים ועצים גדלים או עשבים צומחים ומה שממחזר החומרים המזינים הם האורגניזמים. וכך, חלק ממה שאנחנו אומרים עם מערכת ללא עיבוד, הוא שאם אתה לא לוקח כלי דרך שם, ואתה מאפשר למערכת לחזור, שיהיו אורגניזמים שיעשו את העבודה הזו בשבילך. הם עושים את זה אחרת, ברור שחתיכת מתכת תעשה את זה, אבל הם יכולים להיות יעילים מאוד. ומלבד שחרור האדמה או יצירת מחילות, הם עושים כמה מהדברים האחרים האלה, כמו להמיר חומרים מזינים, בסדר, למחזר חומרים מזינים, יש מסלולים שבהם שורשים יכולים לצמוח ואז המסלולים האלה נשארים שם. אתה יודע, אם אתה חושב על כלי עיבוד אדמה, כל תעלת שורש מהשנה שעברה בקרקע העליונה, הולכת להתפרק לחלוטין על ידי כלי עיבוד אדמה בשנה הבאה. אם יש לך ערוץ זחילת לילה, או אפילו אם יש לך תעלת תולעת אדומה, זה חלק מערוץ התולעת האדומה, הוא שם ואז השורשים יכולים לעקוב אחר זה וכך תוכל לבנות תעלה על תעלה, בנויה על תעלה. וערוץ זחילת הלילה, אתה יודע, אולי שורש, אולי שורש תירס, אולי שורש יבול כיסוי, יירד בזה, ובשנה הבאה עוד זחל לילה, וכן הלאה. אז זה בונה על עצמו. מראיין: האם תסביר לנו מדוע חומר אורגני מתפרק מהר יותר בגלל עיבוד האדמה? איילין: פעולת עיבוד אדמה עושה כמה דברים, מספר אחד היא שהיא פותחת אגרגטים שהיו מוגנים אחרת. אז אתה פותח משטחים נוספים לחיידקים כדי לפרק את החומר האורגני מהר יותר. זו כנראה הסיבה העיקרית. לפעמים אנשים אומרים טוב שאתה מכניס חמצן לאדמה. זה לא ממש שכמו על ידי פירוק אגרגטים, אתה חושף את החומר האורגני באדמה לפירוק. בעוד שכאשר הוא נמצא במצב מצטבר באדמה, חלק מזה מוגן והחיידקים המפרקים את החומר האורגני הזה לא יכולים להגיע אליו. מראיין: אז עיבוד האדמה דווקא מעדיף אז, נניח חיידקים, שיחיו בסביבה הזו. וזה אולי מה שגורם לשטיפה של פחמן דו חמצני וחנקות גם לאדמה. איילין: אה כן, כן, שטיפת הפחמן הדו חמצני קשורה מאוד לעיבוד האדמה, נכון.

2. וידאו: מדע בריאות הקרקע: סורקי לילה וזרימת מי קרקע. USDA NRCS (3:05)

לחץ לתמליל של זוחלי הלילה וסרטון זרימת מי האדמה.: מראיין: כשאנחנו מגיעים לחודשי הקיץ היבשים האלה, תפקוד הידרולוגי טוב של הקרקע הוא קריטי. ביקרנו אצל ד"ר איילין קלדוויקו מאוניברסיטת פרדו כדי לדבר על ההשפעה המדהימה שיש לזחלי לילה על סיוע לזרימת מים לתוך קרקעות ודרכן. מראיין: ובכן אתה פיזיקאי אדמה איילין, אז כדאי שנדבר על זה. איילין: מוטב שנדבר על זרימת מים. מראיין: בואו נדבר על זרימת המים הזו, כי ברור שמים הם משאב חופשי לחקלאי. איילין: נכון, באופן כללי הקרקעות שלנו רטובות יתר על המידה באביב וזה יותר הנושא שלנו וזו הסיבה שאנחנו משתמשים בניקוז אריחים (כן) ודברים כאלה. אבל מה שאני מתכוון אליו באמת הוא שזוחלי הלילה, במיוחד, יכולים להיות חשובים מאוד לחדירת מים לאדמה במהלך עונת הגידול. אז כשאנחנו מקבלים את סופות הרעמים המהירות האלה באמצע הקיץ, אנחנו בדרך כלל רוצים שכל המים האלה ייכנסו פנימה, כי זה לא כשיש לנו עודף מים. אז אנחנו רוצים שהמים ייכנסו לאדמה, אבל, אבל במיוחד עם קרקעות בעלות סחף גבוה, לפעמים אתה יכול לקבל קרום (כן). יש לך פחות קרום כמובן, אם אתה ללא עיבוד (כן). אבל אם יש לך הרבה זוחלי לילה, התעלות העמוקות האלה שזוחלי הלילה מייצרים יכולות באמת לעזור להכניס מים לפרופיל האדמה, שם יש לך סיכוי שהיבול שלך ישתמש בהם, בניגוד לבריחתו. אתה יודע שסנטימטר או שניים נוספים של מים בהרבה מהקיץ שלנו עושים הבדל גדול (בסדר) בתשואה (כן, כן). ויש לי במקרה כמה הדגמות של כמה סורקי לילה, אם תרצו לראות, ערוצי סורקי לילה, אם תרצו לראות. מראיין: אני אשמח לראות. איילין: אז זהו, הטכנאי שלי לפני מספר שנים, יצא ושפך את הגומי הנוזלי, לטקס בעצם, שבו אתה משתמש בשיעורי ביולוגיה, על אזור שבו היו כמה אמצעי זחילה (כן). ואז הוא חזר כעבור כמה ימים, לאחר שהתקשה, והוא חפר אותו בזהירות. ואתם יכולים לראות, אלה היו ערוצי זחלני לילה, כולם בשטח של מטר מרובע אחד מראיין: מטר מרובע אחד, כן. איילין: ואתה יכול לראות שבעצם הערוצים האלה יורדים, הם נשברו קצת עכשיו בינתיים, אבל חלק מהערוצים האלה היו בעומק של שלושה מטרים (בסדר). ורק דמיינו מים זורמים על פני השטח ואל התעלות האלה, כמה מים יכולים לזרום במורד התעלות הגדולות והעמוקות האלה (מימין), והם מאוד אנכיים. אתה יכול לראות את זה שם, מראיין: אז יש לך את הזרימה האנכית ואז יש להם הזדמנות לזרום גם לרוחב? איילין: אה כן, כן, נכון. ברגע שהמים יורדים באדמה, הם הולכים לצאת מאלה. מראיין: זו המחשה פנטסטית וזה צולם בשדה חקלאי? איילין: כן מראיין: WeLi, אני אוהב את זה, זה נהדר. איילין: כן נכון, כן, אני חושב שזו הדגמה נהדרת של ערוצי סורקי לילה.

3. וידאו: מדע בריאות הקרקע: דחיסה USDA NRCS (4:26)

לחץ לתמליל של סרטון הדחיסה USDA NRCS.: מראיין: אתה יודע שהמחרשה נראית סמלית לאותה רוח שאפשר לעשות שאתה מוצא אצל חקלאים אמריקאים. ולכן כשאתה אומר שאולי יש חלופות טובות יותר לעיבוד אדמה להקלה על דחיסה, זה נראה איכשהו מנוגד לאינטואיטיבי וכמעט לא אמריקאי. פגשתי שני בחורים ממדינת אוהיו שמשתמשים במדע כדי לשים חוכמה קונבנציונלית על הראש. אלן סנדרמאייר: אנחנו מנסים לומר לחקלאים שאתה לא יכול לפתור את הבעיות שלך עם פלדה. אתה יודע, פלדה מבריקה, אתה יכול לשים את היד על זה. אתה יכול להוציא הרבה כסף על פלדה. ואפילו עם התת-סוילר שעלול להיות בעל הפרעה מינימלית על פני השטח, זה ממש לא פותר את הבעיה. אתה יודע, אנו רואים שניתן לפתור טוב יותר את מבנה הקרקע על ידי שימוש במערכות השתרשות טבעיות לגידולי הכיסוי שלהם או ללא עיבוד רציף ממערכות הגידול. ויש לנו כמה ניסויים אחרים כאן שמוכיחים את זה. יש לנו כמה חלקות דחיסה, המשוות פלדה תת קרקעית לעומת גידולי כיסוי חיים. אנו דוחסים בכוונה את החלקות הללו בסתיו, בתנאי אדמה לחים, על ידי שימוש בעגלת תבואה והליכה הלוך ושוב מעל החלקות ואילוץ הדחיסה הזו. ואז גידולי הכיסוי נטועים, ואז אנחנו משווים את זה לשימוש בתת-קרקע והתפוקה שלנו מציגה תוצאות טובות יותר עם גידולי הכיסוי. וכמובן, כשיש גשמים עזים, אתה יכול לראות בעיות מים עומדים, אתה יודע, שמופיעות בין רמות הדחיסה של החלקות, גם ככה. וגידולי הכיסוי עולים על הפלדה. מרואיין: אז מה ההסבר לתוצאות מפתיעות למדי אלה? ג'ים הורמן: כאשר, כאשר אתה מסתכל על אדמה, אתה צריך להסתכל על הרכיבים. והמרכיב העיקרי ברוב האדמה הוא חול, סחף וחימר. עכשיו זה מהווה כ -45% מאדמה ממש טובה. החלק השני של האדמה, מה שאנחנו נוטים לשכוח ממנו, הוא שזה צריך להיות חלל נקבוביות. כמעט 50 אחוז מהאדמה הטובה באמת היא שטח הנקבוביות. אבל אז החלק החשוב ביותר באדמה הוא החומר האורגני, זה כמו הראש והמוח שלך. זה שולט ברוב התגובות הכימיות ורוב החיים הם עם החומר האורגני הזה. אתה יודע שכשאתה מתחיל לעבד אדמה, מה שאתה עושה זה לשרוף את החומר האורגני. אז ב-100 עד 150 השנים האחרונות, באמצעות עיבוד האדמה, איבדנו כנראה לפחות 60% מהחומר האורגני שלנו. כמה מחקרים אומרים כי עד 80 אחוז מהחומר האורגני עולה ממש לאטמוספירה. וזה אזור טוב כי זו הייתה הביצה השחורה בצפון מערב אוהיו. כשהמתיישבים הראשונים הגיעו לכאן, הם אמרו שהאדמה שלנו שחורה כמו חצות. וכשאתה מסתכל על האדמה עכשיו, תראה שהיא לא שחורה כל כך. זה בעצם סוג של חום. הוא איבד את צבעו, ולכן הוא איבד הרבה מהחומר האורגני שלו. אני אוהב לומר לחקלאים שהרבה פעמים, כשאתה מעבד את האדמה, אתה הופך אותה לתערובת מלט, בסדר, וכך האדמה נעשית מאוד קשה וצפופה. ואחד הדברים שלמדנו הוא שאם הייתי הולך לקדוח לתוך מלט, הייתי מתחיל עם מקדחה קטנה ואז משתמש במקדחה גדולה יותר כדי לעבור דרכו. אז זה מה שאנחנו עושים עם גידולי הכיסוי. לגידולי הכיסוי יש למעשה שורשים עדינים מאוד והם יוצרים חור קטן ואז אנו עוקבים אחר זה עם תירס ופולי סויה והתירס ופולי הסויה האלה יעקבו אחר אותם ערוצים למטה דרך האדמה. והם גם עוקבים אחר חורי תולעי אדמה, מכיוון שתולעי אדמה גדולות למדי והן גם מועשרות בחומרים מזינים. וכך השורשים האלה פשוט מתרבים סביב חורי תולעי האדמה האלה וכך נוכל למעשה לשחרר את האדמה. האם השורשים הם שמשחררים את האדמה ונותנים את הפחמן הזה לאדמה וגם מהווים מחסן לכל אבות המזון במים. אלן סנדרמאייר: אז הרבה חדשנות מתרחשת זו באמת תקופה מרגשת כי החקלאים רואים שישנן דרכים שונות בהן אנו יכולים לשפר את הקרקעות שלנו על ידי הוספת גידולי כיסוי, אתה יודע, על ידי אי מעבר לפלדה, על ידי הפחתת עיבוד האדמה שלנו. הרבה חשיבה חדשנית טובה אני חושב שקרה.