کاربرد و نقش گوگرد در کشاورزی ارگانیک

گوگرد در کشاورزی ارگانیک

 

چکیده

فراتر از نقش طبیعی و خواص تغذیه ای این عنصر ،گوگرد در کشاورزی ارگانیک یک قارچ­کش و سم­کش قوی نیز هست. میزان این عنصر در دسترس گیاه باید در سطح کافی نگهداری شود زیرا می­تواند در ذخیره نیتروژن و کاهش شستشوی نیتروژن خاک کمک کند.

گوگرد (در این مقاله ما از کلمات سولفور یا مخفف آن یعنی S به یک مفهوم استفاده می کنیم) بر تثبیت نیتروژن مزارع حبوبات و غلات تأثیر می­گذارد، که در فرآیند میکروبیولوژیکی تولید و رشد گیاهان در مزارع ارگانیک ضروری است.

S تعیین کننده جنبه­ های کیفی مواد خوراکی و سایر محصولات است. بنابراین تغذیه کافی گیاهان از S ضرورت دارد. اما در کشاورزی ارگانیک ترازهای منفی S یافت می­شود. برای تصمیم گیری در مورد نیازها و برنامه های کوددهی، کشاورزان ارگانیک باید از جریان S در خاک، میزان تامین S به گیاهان، محتویات S مورد نیاز در گیاهان و همچنین میزان دسترسی S در خاک، مواد آلی و کودهای مختلف مطلع شوند.

کودهای گوگردی در کشاورزی ارگانیک تأیید شده ­اند و می­توانند برای اصلاح عدم تعادل S استفاده شوند. با توجه به محتوای کم S و عدم در دسترس بودن S، استفاده از کود اهمیت کمی برای تغذیه گیاهان دارد.

مقدمه

در کشاورزی ارگانیک، استفاده از کودهای شیمیایی ممنوع است. مقدار مورد نیاز گوگرد گیاهان در مزارع ارگانیک را می­توان از طریق کودهای تأیید شده یا از منابع طبیعی حاوی گوگرد تهیه کرد.

در کشاورزی ارگانیک استفاده از سموم دفع آفات کاملاً محدود به منابع طبیعی است و باید قبلاً توسط دستگاه­ها و افراد متخصص کنترل شود. عنصر گوگرد به عنوان قارچ­کش و کنه ­کش از اهمیت ویژه ای در تولید ارگانیک محصولات باغی چون انگور و انار برخوردار است.

 در مقاله زیر اهمیت گوگرد در کشاورزی، تعادل S و فواید گوگرد معدنی در کشاورزی ارگانیک بررسی و توضیح داده شده است. مبنای قانونی مورد استفاده برای بحث و توصیف مقررات (EEC) شماره 2092/91 شورای 24 ژوئن 1991 در مورد تولید ارگانیک محصولات کشاورزی و علائم مربوط به محصولات کشاورزی و مواد غذایی است .

گوگرد به عنوان قارچ کش و کنه کش

محدودیت قوانین مربوط به کنترل آفات، بیماری­ها و علف­های هرز در کشاورزی ارگانیک به عنوان راهنمای اعتبارسنجی جهانی توسط استانداردهای اساسی IFOAM در تولید ارگانیک و در قوانین اروپایی توسط مقررات شورای (EEC) شماره 2092/91 شورای 24 ژوئن 1991 داده شده است ( اتحادیه اروپا ، 1991). محدودیت­های اضافی توسط انجمن­های مختلف پرورش دهندگان ارگانیک در کل جهان اعمال می­شود که در( Willer and Youseffi (2004) ذکر شده است.

مبارزه ارگانیک با آفات و بیماری ها

بر اساس آفات EEC 2092/91 ، بیماری­ها و علف­های هرز باید با ترکیبی از اقدامات زیر کنترل شوند:

  • انتخاب گونه­ ها و واریته­ های مناسب.
  • برنامه تناوب مناسب .
  • روش­های کشت مکانیکی.
  • حفاظت از دشمنان و رقیبان طبیعی آفات از طریق فراهم سازی مواد مطلوب برای آنها ( به عنوان مثال پرچین­ها، محل­های لانه سازی، رهاسازی شکارچیان)
  • استفاده از شعله آتش.

تنها در مواردی که تهدید فوری برای محصول وجود داشته باشد، می­توان به اقدامات مستقیم با محصولاتی اشاره کرد که در پیوست II مقررات ذکر شده است.

در باغداری ارگانیک ، عنصر گوگرد(S0) عامل اصلی و ضروری برای حفاظت از گیاهان برای حفظ کیفیت داخلی و خارجی است (Palm and Klopp، 2004؛ Kienzle، 2004؛ Hofmann، 2004؛ Table 1). گوگرد به عنوان آفت کش ارگانیک در کنترل آفات و بیماری های مختلف گیاهان عملکرد بسیار موثری دارد.

جدول 1 :

ارگانیسم­های هدف برای کاربرد گوگرد عنصری (S0) و دوزهای رایج مورد استفاده در تولید ارگانیک انگور و انار

گوگرددر نقش قارچ کش

تاثیر مصرف گوگرد در کشاورزی ارگانیک و محیط زیست

وینکر و اشتاین (2004) ارزیابی و یافته­ های خطر را برای S0 در محیط زیست به عنوان عامل حفاظت از گیاهان به شرح زیر خلاصه کردند. گوگرد برای پستانداران، پرندگان و ماهیان سمیت کمی دارد و برای گیاهان نیز ارزش بالایی از نظر غلظت بدون اثر (NOEC) دارد.

استفاده در خاک از 10 و 100 کیلوگرم در هکتار S0 باعث کاهش کانی سازی N و C شد. محدودیت قانونی 75 درصد کانی سازی N- و C- در خاک تیمار شده با S0 در مقایسه با خاک بدون تیمار پس از 100 روز به ترتیب پس از 14 و 66 روز به دست آمد.

S0 در خاک­ها نسبتاً بی حرکت است و پس از ترکیب و اکسیداسیون در چرخه گوگرد خاک به عنوان سولفات (SO4) ته نشین می­شود. S0 آبگریز است و تقریبا محلول در آب نیست. هنگام رسیدن به آب­های سطحی، پس از رسوب­گذاری در خاک گنجانده می­شود. بارهای اضافی SO4 به آب­های اکسیداسیون در شرایط هوازی با توجه به محتوای آب طبیعی بی اهمیت است.

S0 برای جلبک­های سبز (به عنوان مثال Scenedesmus subspi- catus) و کک­های آبی (به عنوان مثال Daphina magna) سمی است. بنابراین هنگام استفاده از S0 فاصله ایمن تا آب ضروری است.

S0 برای بندپایان غیر هدف (مانند Trichogramma cacoecie) سمی است، اما مطالعات بیشتر در مورد سمیت S0 برای بندپایان ضروری است. وینکلر و اشتاین با توجه به این دانش محدود در مورد اثرات S0 بر روی بندپایان غیر هدف سطحی، استنباط کردند که ارزیابی نهایی خطر S0 در محیط زیست بر اساس قوانین قانون حفاظت از گیاهان آلمان (PflSchG ، 1998) در حال حاضر امکان پذیر نیست. چندین محصول S0 دارای مجوز جدیدی برای استفاده به عنوان عامل حفاظت از گیاه هستند.

حتی اگر در قوانین کشاورزی ارگانیک هیچ محدودیتی در دوز مصرفی وجود نداشته باشد، کشاورزان ارگانیک آلمانی باید محدودیت­های کاربردی قانون حفاظت از گیاهان آلمان را رعایت کنند.

اما یک محدودیت طبیعی در استفاده از S0 که به عنوان کنه­ کش استفاده می­شود برای مثال در تولید سیب ارگانیک توسط توازن بیولوژیکی تنظیم می­شود زیرا دوزهای بالای S0 باعث مرگ کنه ­های مفید (مانند Amblyseius spp.) نیز می­شود. این کنه­ ها شکارچیان طبیعی کنه­ های عنکبوتی هستند که در کشاورزی ارگانیک قابل کنترل نیستند و برای حفظ تعادل طبیعی بسیار مورد نیاز هستند.

اما هنوز گوگرد در کشاورزی ارگانیک به عنوان قارچ­کش از اهمیت بالایی در مدیریت آفات محصولات ارگانیک برخوردار است و یک ابزار ضروری در تولید انگور و میوه ارگانیک است.

محدودیت­های قانونی در حال بحث است اما عدم آگاهی از اثرات زیست محیطی باید برای اطمینان از استفاده معقول S0 در سیستم های کشاورزی ارگانیک برطرف شود.

 تحقیق در مورد جایگزین­های S0 به عنوان قارچ­کش بر اقدامات مستقیم مانند تقویت کننده­های مختلف گیاهی بر اساس SiO2، عصاره­ های گیاهی مختلف، محصولات شیر، NaHCO3، باکتری­های اسید لاکتیک و سایر میکروارگانیسم­ها و گیاهان مقاوم متمرکز شده است.

به عنوان اقدامات کنترلی غیرمستقیم از جمعیت­های ضد خاک و حذف بقایای گیاهی گزارش شده است. S0 که به عنوان کنه­ کش در کشاورزی ارگانیک استفاده می­شود تا کنون قابل جایگزینی نیست.

گوگرد به عنوان ماده مغذی گیاه 

گوگرد یک ماده مغذی ضروری گیاهی است که بر کیفیت داخلی و خارجی، رشد گیاه، سلامت و کارایی مواد مغذی محصولات کشاورزی تأثیر می­گذارد.

در گیاهان، گوگرد در ترکیب آمینو اسیدها، در تعیین میزان پروتئین، در جنبه­ های کیفیت پخت، در تشکیل اجزای ثانویه گیاهی و اجزای دارویی، در متابولیسم نیتروژن گیاهان و در مقاومت گیاهان در برابر آفات و بیماری­ها سر و کار دارد.

کود ارگانیک کشاورزی

طبق مقررات (EEC) شماره 2092/91 شورا ، باروری و فعالیت بیولوژیکی خاک باید حفظ یا افزایش یابد، در وهله اول، با کشت حبوبات، گیاهان سبز یا گیاهان ریشه­ دار در شرایط مناسب برنامه تناوب چند ساله، ترکیب کودهای دامی از تولیدات دامی ارگانیک و با ترکیب سایر مواد ارگانیک، کمپوست شده یا نشده، از مزارع تولید کننده طبق قوانین این آیین نامه.

سایر کودهای ارگانیک یا معدنی ذکر شده در پیوست II، به طور استثنایی، می­توانند به عنوان مکمل در حدی استفاده شوند که تغذیه مناسب محصول در حال چرخش یا تهویه خاک با روش­های ذکر شده قبلی امکان پذیر نباشد.

گوگرد در کشاورزی ارگانیک می­تواند به عنوان جزء کودهای مورد تایید (جدول 2) برای جبران کمبودهای مورد انتظار یا حاد S استفاده شود. S از منابع سولفات (SO4) به راحتی در دسترس است در حالی که S0 باید قبل از جذب گیاه در خاک اکسیده شود. سرعت اکسیداسیون S0 با اندازه ذرات بالا و جمعیت­های کمی از تیوباکتری (باکتری گوگرد) در خاک محدود می­شود.

 

جدول 2:

 

کودهای حاوی گوگرد در کشاورزی

جدول 3:

ماده خشک- (DM) ، N- و S- آب آهک دامی (n=14) و کود دامی (n=43) از مزارع ارگانیک در انگلستان (Shepherd et al.، 2002).

محتویات کود و آب آهک از مزارع ارگانیک

بررسی مواد ارگانیک کودها و کمبود گوگرد در زراعت ارگانیک

مواد ارگانیک مورد استفاده در کود دارای مقدار کم S و در دسترسی کمی هستند . دامنه S و N محتویات کود و آب آهک از مزارع ارگانیک در انگلستان توسط Shepherd et al.، 2002 (جدول 3) مورد بررسی قرار گرفت. نسبت N/S آب آهک (1/0.12) و کود مزارع (1/0.15) گسترده است.

علاوه بر این، فرایند معدنی شدن گوگرد آلی از مواد ارگانیک اضافه شده به خاک عمدتا وابسته به نسبت C/S مواد است (شکل 1). از کودهای با نسبت C/S بین 430 تا 735 بین 47٪ و 127٪ از S ارگانیک به ترتیب به SO4-S معدنی شدند.

مقادیر متوسط بین 5% (کود اسب) و 31% (کود مرغ) متغیر بود. مواد هضم شده (کودها) نسبتاً معدنی­سازی S تا 97٪ داشتند که با افزایش نسبت C/S کاهش یافت. با توجه به مقادیر داده شده در جدول 3 و شکل 1 از 16 کیلوگرم S استفاده شده به همراه 20 تن کود دامی در هکتار، تنها 2.6 کیلوگرم S در دسترس است. کودهای دامی و آهک تنها منابع تضعیف کننده S در تغذیه گیاهی ارگانیک هستند.

بنابراین باید انتظار داشت که در محصولات پرمصرف S یا در سال­هایی با شرایط رشد مطلوب و با سطح تولید بالا، تغذیه S ناکافی، حداقل در بخش­هایی از زمان پوشش گیاهی، به احتمال زیاد در تولید گیاهان ارگانیک نیز رخ دهد.

از آنجا که ساختار خاک و حرکت آب میزان تأمین S را تا حد زیادی تعیین می­کند ،لازم است که نگاه دقیق ­تری به شرایط خاص محلی که بر تامین S برای گیاهان است داشته باشیم.

از آنجا که مزارع ارگانیک به خاک معدنی- نیتروژن متکی هستند، کمبود موقت N در اوایل بهار گسترده است و می­تواند با علائم کمبود S ترکیب شود . بنابراین در مزارع ارگانیک برای شناسایی کمبود گوگرد در گیاهان به دانش متخصص نیاز است تا از سوء تعبیر جلوگیری شود.

علاوه بر این، به دلیل سطح پایین تولید محصولات در تولید ارگانیک، آستانه مواد مغذی حیاتی برای گوگرد و سایر مواد مغذی گیاهی استخراج شده از تحقیقات میدانی و آزمایشات کوددهی باید تجدید نظر شده و مورد استفاده قرار گیرد تا انتظارات تولید ارگانیک را برآورده کند.

رابطه نیتروژن و گوگرد در زراعت ارگانیک

تغذیه گوگرد و نیتروژن گیاهان از نظر متابولیک به هم ارتباط دارد . در علفزارها و محصولات زراعی، استفاده از S نشان داده است که کارایی استفاده از نیتروژن توسط گیاهان را افزایش می­دهد. عرضه S کافی باعث بهبود بازیابی نیتروژن و کاهش تلفات نیتروژن از سیستم می­شود.

همچنین در کشاورزی ارگانیک کنترل تغذیه S گیاهان می­تواند در ذخیره نیتروژن و کاهش ته نشینی نیتروژن کمک کند. همچنین در تشکیل برآمدگی حبوبات S نقش مهمی دارد. این بخشی از یک خوشه فلز-گوگرد است که در هنگام تثبیت نیتروژن به عنوان کاتالیزور عمل می­کند .

بنابراین کمبود گوگرد در خاک می­تواند باعث کمبود نیتروژن در حبوبات شود .S به عنوان جزء کلیدی در تثبیت نیتروژن، که فرآیند میکروبیولوژیکی ضروری برای تولید گیاه در مزارع ارگانیک است، بنابراین باید در تولید ارگانیک به دقت در نظر گرفته شود.

مقدار بیش از حد S می­تواند منجر به افزایش غلظت گلوکوزینولات در دانه­های روغنی مختلف شود و ممکن است استفاده از آنها را به عنوان جزئی در خوراک محدود کند .

از سوی دیگر آمینو اسیدهای حاوی S – عمدتا متیونین – عوامل محدود­کننده در خوراک ارگانیک خانگی برای حیوانات تک معده، به ویژه در جیره غذایی طیور هستند . استفاده از اسیدهای آمینه مصنوعی برای اصلاح عدم تعادل جیره غذایی در تولید ارگانیک مجاز نیست. تغذیه S مناسب گیاهان به حفظ محتوای متیونین و سیستئین گیاهان کمک می­کند .

جدول 4 :

تعادل نیازگوگرد درکشاورزی ارگانیک

تعادل نیاز گوگرد در کشاورزی ارگانیک (کیلوگرم در هکتار) در تناوب محصول ارگانیک به طور متوسط سال، مکان و محصول (Erikson و همکاران ، 2002) 

دیدگاهتان را بنویسید