اثرات کرم خاکی بر محیط
خلاصهای راجع به اطلاعات کرمها
روشهای کشاورزی عادی معمولاً کاربرد آنالیزهای شیمیایی را برای تعیین نیازهای طبیعی محصول کاشته شده مشخص میکند. عناصری که در خاک برای محصول معینی به قدر کافی موجود نباشد در کودهای شیمیایی به کار میرود. اما به زندگی میکروبی درون خاک توجه کمی شده است. در کشورهایی با اقلیم متنوع، این مسئله منجر به آن شده است که به خاک به عنوان یک وسیله نگهداری محض برای محصول دهی گیاهان نگریسته شود.
امتیاز کشاورزان Bio-Organic در افزایش هوموس خاک میباشد. غنی بودن هوموس خاک، موجب میشود خاک از آب اشباع شده و اثر گذارتر شود، نرم و سست باقی بماند، پسمانها برطرف شوند، هوادهی شود، گرم شود و ورم نکند یا مثل کیک ورآمده نشود. به علاوه میتواند فشار ناشی از چرخها و ترمز ماشینآلات کشاورزی را بهتر تحمل کند. هوموس ذخیرهای از همه انواع موادمغذی گیاهی میباشد. هوموس نمیتواند با مواد مصنوعی جایگزین شود. در خاکهای زنده فرایندهای میکروبی پس مانده محصول و کودهای کشاورزی را به مواد مغذی گیاهی و هوموس تجزیه میکند. آنها (میکروارگانیسمها) به سود گیاه acid-sand و مواد مغذی تولید کرده و مواد معدنی منتشر میکنند. میکروبهای خاک توانایی منتشر ساختن P، K، Ca، Mg، Fe، و S را به خوبی سایر عناصر کمیاب تشکیل دهنده خاکهای گوناگون دارا میباشند.
G. Lienhard استاد دانشکده کشاورزی Ebenrain-Sissach (در سویس) کرمهای خاکی را ارج نهاده و اظهار میدارد: ((کرم خاکی مواد مغذی خاک را بطور قابل توجهی افزایش میدهد.))
آزمایشهای انجام شده روی خاک در Eburnean نشان داده است که خاکهای قالب ریزی شده توسط کرمهای خاکی بطور میا نگین تا حداکثر 4.5 برابر بیشتر از خاکهای معمولی دارای پتاسیم میباشند. خاکی که از لوله گوارش کرم عبور کرده باشد تقریبا 7 برابر بیشتر نیتروژن خواهد داشت. عمل کرم خاکی تنها مانند یک دستگاه زهکشی خوب بهبود بخشیدن به فرایند گردش آب و هوا نمیباشد، بلکه مواد معدنی و آلی را نیز مخلوط مینماید. همچنین آنها کارخانههای بسیار کوچک کودسازی هستند که بدون هیچ هزینهای برای کشاورز به کار خود ادامه میدهند. این عمل بدون نیاز به سوخت فسیلی انجام شده و هیچ حمل و نقلی در آن دخیل نمیباشد. اما با وجود همه پدیدههای حیاتی خاک، آنها مخلوقات حساسی هستند و در مقابل کاربرد سموم و کودهای مهاجم شیمیایی زنده نخواهند ماند.
((این سؤال برانگیز خواهد بود که چه جانوران دیگری وجود دارند که مانند این مخلوقات کوچک، نقشی این چنین با اهمیت در تاریخ حیات جهان داشته باشند؟)
مطالعات فراوانی پس از مشاهدات داروین روی کرمهای خاکی صورت گرفته است. اما به نظر میرسد که هیچ کدام از این مطالعات به این سوالات که، کرمهای خاکی تا چه عمقی حفاری میکنند؟، طول نقبهایشان چقدراست؟، و سؤالاتی از این قبیل پرداخته باشند.
ما میتوانیم از یک قاعده کلی مطمئن باشیم: اگر شخصی زمین را حفر کند و در عمق 8 متری کرمهای خاکی را بیابد میتواند یک حدس منصفانه بزند که کرمهای خاکی را میتوان در عمقی بیشتر از 8 متر نیز پیدا کرد، چرا که احتمال آن خیلی کم است که شخصی سوراخی عمیقتر را در آنجا حفر کند.
برای پی بردن به عمق احتمالی سوراخ، به مجموعهای از دادههای آماری در باره سوراخها نیاز داریم، و این بخاطر توزیع پهناوری که (بدلیل تنوع در خاکها، اقلیم، و گونهها) ممکن است با آن مواجه شویم غیر عملی میباشد.
کرمهای خاکی دارای خانوادههای فراوانی هستند. گستردهترین آنها خانواده Lumbericidae با بیش از 160 گونه (و با طول 30- 2 سانتی متر یا 1-12inc) است و بزرگترینشان که به 3m یا 10ft میرسد، Megascolecidae استرالیایی یا (Megascolides australis) میباشد.کرمهای خاکی معمولاً از مواد آلی رو به فساد و مدفوع پستانداران تغذیه میکنند و گونههای سوراخهای عمیق (گونههای geophanous)، و برخی دیگر از آنها حتی از نماتودها تغذیه میکنند. معلوم شده است که وقتی کرمهای خاکی به خاک اضافه شدند جمعیت کرمهای نماتود ممکن است تا حدود %60 کاهش یابد.
همچنین میکروبها نقش مهمی در جیره غذایی کرمهای خاکی دارند، و حتی کرمهای خاکی مواد آلی دارای حیات میکروبی با تراکم بالا را ترجیح میدهند. برخی محققین معتقدند که میکروارگانیسمها برای کرمهای خاکی حیاتی هستند.
آب یک نیاز عمده کرمهای خاکی میباشد، بطوریکه %80 وزن بدنشا ن را آب تشکیل میدهد در روز حدود %15 شل و سست میشوند. اگر رطوبت در دسترس نباشد به منظور دست یافتن به آن به عمق خاک خواهند رفت. بالاگیری (سطح آب) به دمای احاطه کننده محیط وابسته است.
بطور کلی کرمهای خاکی میتوانند از سه طریق بر محیط تاثیر بگذارند:
1- تراکم میکروبی– زیستی (حیات میکروبی)
2- میزان دسترسی به مواد معدنی شیمیایی، و تجزیه مواد آلی
3- به طور فیزیکی از طریق سوراخها (از طریق هوادهی و از این قبیل)، و پراکندن (جابجایی مواد معدنی بین لایههای خاک)
برای راحتی و به دلیل آنکه این سه اثر خیلی دقیق به هم وابسته هستند بیایید اثرات بیولوژیکی، شیمیایی، و فیزیکی کرمهای خاکی بر محیطشان را با هم به بحث و گفتگو بنشینم.
اثرات کرمهای خاکی بر تولید محصول از آزمونی به آزمون دیگر تغییرات وسیعی دارد. این تنها بخاطر گونهها، محصول و نوع خاک نمیباشد بلکه، بخاطر وضعیتهای آب و هوایی هنگام آزمون نیز میباشد. به عنوان مثال نشان داده شده است که در باغستانهایی با جمعیت زیاد کرمهای خاکی، درختان، دارای ریشههایی تا حدود %5 بزرگتر میباشند. با این حال محصولات در این باغستانها تنها %2 بیشتر است. (شخص نیاز خواهد داشت که مقاومت تنش باغستانها را (که در طول سال از خشکی ناشی شده است) برای یافتن ارزش واقعی اثرات کرم خاکی بر محصولات امتحان کند. با این وجود افزایش محصول در شبدر به میزان %900 و در گندم به میزان %100 مشاهده شده است.
ریشهها اغلب، سوراخها را تعقیب می کنند و از مواد غذایی در دسترس، در گوشه و کنار خود تغذیه میکنند، یک حقیقت شگفت انگیز این است که ریشهها (اغلب به اندازه 2mm) درجستجوی قالب کرم (مسیر حفر نقب کرم) هستند. حتی اگر ریشه مجبور به رشد به سمت بالا باشد این اتفاق رخ میدهد. علت آن است که کرمهای خاکی (یا میکروبهای موجود در داخل روده آنها) غلظت فاکتورهای رشد و ویتامینها را در تونل (نقب) افزایش میدهند.
نقبهای زیرزمینی کرمهای خاکی به افزایش کانیهای لایه A نسبت به لایههای B و C کمک میکند. ضمناً لایههای تحتانی با مواد آلی لایههای فوقانی A و O غنی میشوند. این در هم آمیزی به علاوهی افزایش اکسیژن و نفوذ آب به لایههای پایینی، ضخامت خاکهای فوقانی را افزایش میدهد.
در سال به اندازه 20cm یا 9inch از لایه سفت زیر-خاک (Subsoil) توسط نقبهای کرمهای خاکی میتواند به سطح آورده شود
از سایر تاثیرات بر محیط این است که همیشه خاک اطراف سوراخها خنثی تر از خاکهای مجاور هستند (به PH 7 نزدیکترند). این به خنثی سازی اسیدیته و یا خاصیت بازی موجود در خاک که به موجب بهینه سازی PH برای رشد ریشه گیاهان کاشته شده بوجود میآید کمک میکند
یک ماده موکوزی که غنی از پروتئین است دیواره تونلها را قوام میبخشند. این ماده به عنوان منبع انرژی میکروبها کارایی دارد. مشاهده شده است که تراکم میکروبهای شوره ساز در نقبها %40 بیشتر از خاکهای دیگر است. این به آن معنی است که هر کجا کرمهای خاکی حضور داشته باشند خاک از کیفیت مطلوبی برخوردار بوده و به همین دلیل کرم خاکی یک ابزار ایده ال برای سنجش کیفیت خاک میباشد.
یکی از اساتید دانشگاه Eburnean گفته است که: اگر هنگام شخم زدن بتوانیم 80 کرم در هر 10 قدم از شیارهای زمین بیابیم آنگاه خاک مطلوب میباشد.
خلاصه
اهمیت نقش موادآلی در فرایندهای تجزیه شیمیایی آنهاست. بطوریکه فقط بتوان تصور کرد بخش اول تجزیه صرف نظر از خاک انجام میشود (کود دادن زیاد).
همان طور که ماده آلی به خاک افزوده میشود، فساد و تجزیه باعث افزایش مواد غذایی با ارزش در خاک میشود (معدنی شدن). اینها شکلهای قابل حصولی هستند و بوسیله گیاهان استفاده میشوند. لایه گل، نظر به این که فضایی را برای فعالیت میکروارگانیسمها فراهم میآورد بسیار با اهمیت میباشد. ساختار خوب در خاک نیاز گیاهان روینده به مواد غذایی را تامین میکند و باعث میشود تغییر و تبدیل مواد آلی سریعتر انجام شود.
سایر مراحل تجزیه، هوموس میسازد و در الحاق هیومیک اسید و گل هوموس پایدار بدست میدهد. این قسمت از خاک همان طور که از نام آن بر میآید پایدار است. هوموس پایدار درون خاک شبیه انباری از مواد معدنی است که فقط در هنگام کمبود مواد آلی در دسترس قرار میگیرد. بنابراین میتوان آن را به عنوان یک ذخیره مواد مغذی در نظر گرفت. وقتی مواد آلی وجود نداشته باشد یا سطح آن در خاک کم باشد هوموس پایدار نیاز غذایی را برطرف میکند و این تنها با کمک گیاهان میکروسکوپی micro-flora قابل حصول میباشد. در عوض هوموس پایدار، تامپونی برای آب و PH خاک میباشد.
کرمهای خاکی چه میکنند؟
زندگی بر روی کره خاکی بدون دوستان کوچکمان در زیر خاک تفاوتهای بسیاری خواهد داشت. کیفیت خاکها به سختی به حیات کرمهای خاکی وابسته است. سرانجام آن که خاکهای با کیفیت و سالم راه حلی برای قابل تحمل بودن محیط خواهند بود، لذا متعلق به ما میباشند. خواص بیولوژیکی، شیمیایی ،و فیزیکی، برای رشد گیاهان، تعدیل و جداسازی سطح آبهای زیرزمینی و buffering (خنثی سازی) و detoxifying (سم زدایی) و Scrubbing مواد شیمیایی پرخطر، حیاتی میباشد. در واقع خاک مخزنی از تنوع زیستی است که شاید وسعت آن فراتر از اکوسامانههای زنده روی زمین باشد.
کرمهای خاکی در خاک عملکردهای منحصر به فردی دارند. نقبهای بزرگ آنها اجازه میدهد که آب باران به راحتی وارد خاک شود و میزان سرعت نفوذ آب در خاک افزایش یابد. این مانع از شستشوی خاک شده و به آب اجازه میدهد تا وارد ناحیه ریشهها شود و مورد استفاده گیاهان قرار گیرد. نقبهای آنها همچنین اجازه میدهد که ریشههای گیاهان به راحتی از خلال خاک عبور کرده و به فضای جدیدی راه یابد، خاکهایی که توسط کرمهای خاکی عمل آمده باشند دارای ساختار گل مانند پایداری هستند که احتمال جابجایی آن توسط باد کمتر است
نقش کرمهای خاکی به همان اندازه دارای ویژگیهای منفی نیز میباشد. در مناطق خاصی گونههایی معرفی شده که بر سرکرمهای خاکی بومی رقابت دارند. این مسئله زندگی توفیق آمیز، بلکه بقای گونههای بومی را با مشکل رو به رو میسازد. لذا در بسیاری اوقات گونههای بومی در مناطق مجزای کوچکی به سر میبرند. بسیاری از کرمهای خاکی که ما میبینیم در اروپا معرفی شدهاند. این لزوما یک رویه منفی نمیباشد، اما مشکلاتی را هم بدنبال دارد. یک مثال توده فضلهای است که مربوط به Lumbricus terrestris در غرب کانادا میباشد که باعث شده خاکهایی با موادی با منشاء آهکی چیره شوند. نقب زنیهای عمیق L.terrestris تودههای فضله سفت بهم چسبیدهای میسازد. این نقب زنیها، زیر- خاک (Subsoil) سفت را در معرض خشک و خیس شدن قرار میدهد که این ماده را بسیار سخت کرده و از پیش بردن آن را در باغها، پیستهای گلف، و چمن زارها با مشکل رو به رو میسازد.