مزایای ضدعفونی شیمیایی خاک چیست؟

عوامل بیماری‌زا مانند قارچ‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها، کرم‌های میکروسکوپی و علف‌های هرز عامل پسیدگی ریشه، پژمردگی آوندی و کاهش رشد گیاه به‌خصوص در فضای بسته گلخانه‌ها هستند. این عوامل در صورت عدم کنترل مدت طولانی در خاک کشاورزی باقی می‌مانند و بهره‌وری محصولات کشاوری را تحت تاثیر قرار می‌دهند. به همین دلیل روش‌های مختلف حرارتی و شیمیایی برای از بین بردن آن‌ها استفاده می‌شود. در این میان گندزدایی شیمیایی، به‌دلیل سادگی کاربرد و قابلیت انجام در شرایط آب و هوایی مختلف بسیار رایج است. در این مطلب برای آشنایی بیشتر، روش‌های ضدعفونی شیمیایی خاک و ترکیبات متداول مورد استفاده برای این منظور را بررسی می‌کنیم.

همچنین بخوانید:

♣ راهنمای جامع خاک | طبقه‌بندی، بافت و خواص انواع خاک‌ها

♣ آلودگی خاک با آلاینده‌های نوظهور و تاثیر آن بر زنجیره غذایی

ضدعفونی خاک چیست؟

ضدعفونی خاک فرایند گرمادهی یا محلول‌پاشی خاک به روش‌های مختلف است که با هدف از بین بردن عوامل بیماری‌زا، علف‌های هرز و تاثیرات منفی آفت‌ها انجام می‌شود. نماتدها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها مهم‌ترین عوامل بیماری‌زا هستند که موثرترین راه کنترل آن‌ها ضدعفونی خاک است. همچنین علف‌های هرزی که مواد غذایی خاک را مصرف می‌کنند، با استفاده از این عملیات ریشه‌کن می‌شوند.

از آنجا که برخی شرایط محیطی مانند دمای بالا، رطوبت زیاد و تهویه ناکافی رشد عوامل بیماری‌زا را تشدید می‌کند، انجام ضدعفونی خاک به‌خصوص در گلخانه‌ها ضروری است. زیرا در غیر این‌صورت رشد گیاهان کاهش می یابد و حتی بقای محصولات زراعی به خطر می‌افتد. از طرفی ضدعفونی خاک در گلخانه‌ها گزینه‌ای مناسب‌تر نسبت به تعویض خاک در این محیط است. زیرا در گلخانه‌ها خاک سطحی باید هر سه تا چهار سال عوض شود که خارج کردن این لایه ۴۰ تا ۵۰ سانتی‌متری چالش بزرگی محسوب می‌شود. ضمن اینکه خرید خاک سالم و عاری از آلودگی بسیار سخت است.

انواع روش‌های ضدعفونی خاک

کشاورزان بر حسب نیاز و ابزار در دسترس، روش‌های مختلفی را برای ضدعفونی خاک استفاده می‌کنند.

موارد زیر رایج‌ترین روش‌های ضدعفونی خاک هستند:

1. سولاریزاسیون

سولاریزاسیون روشی برای ضدعفونی خاک با استفاده از حرارت خورشید و آب است. در این روش خاکی که از قبل آبیاری شده است با ورق‌های پلاستیکی مخصوصی پوشیده می‌شود. دمای خاک با جذب اشعه خورشید توسط پلاستیک‌ها افزایش می‌یابد که در نتیجه آن عوامل بیماری‌زا، حشرات و علف‌های هرز از بین می‌روند. این فرایند در زمان‌هایی که شدت تابش خورشید بالاست انجام می‌گیرد و در طی عملیات دمای خاک تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد افزایش پیدا می‌کند. در این درجه حرارت احتمال زنده ماندن عوامل بیماری‌زا و علف‌های هرز به حداقل می‌رسد و با حفظ دما در مدت زمان طولانی، بخش قابل توجهی از آن‌ها نابود می‌شوند.

مزایا و چالش‌های روش سولاریزاسیون

سولاریزاسیون روشی دوستدار محیط زیست و مقرون‌به‌صرفه است که در صورت انجام آن به شکل استاندارد مشکل کشاورزان در این مورد را برطرف می‌کند. با این حال به دلیل وابستگی به اشعه خورشید و دمای بالا، فرایندی طولانی مدت (چند هفته) است که در شرایط محیطی مناسب باید انجام شود.

2. مه‌پاشی بیولوژیک

مه‌پاشی بیولوژیک یا بیوفومیگیشن روش ضدعفونی خاک با استفاده از مواد آلی و ترکیبات حاصل از تجزیه آن‌ها است. در این روش که مشابه سولاریزاسیون عمل می‌کند، کود حیوانی، باقی‌مانده‌های گیاهی محصولات کشت شده قبلی در خاک یا کودهای شیمیایی به خاک اضافه می‌شوند و در انتها یک لایه پلاستیک مخصوص روی خاک قرار می‌گیرد. مواد آلی تحت تاثیر حرارت خورشید گازهایی مانند آمونیاک، نیترات، اسید سولفوریک و اسیدهای آلی تولید می‌کنند که عوامل بیماری‌زا و علف‌های هرز را از بین می‌برند.

مزایا و چالش‌های روش مه‌پاشی بیولوژیک

این روش به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، تاثیر جانبی منفی بر افراد یا محیط ندارد. با این حال روش مه‌پاشی نیز برای تاثیرپذیری بالا نیاز به حرارت خورشید دارد که در هر شرایط آب و هوایی قابل استفاده نیست. ضمن اینکه ممکن است همه عوامل بیماری‌زا را نابود نکند و اثر کندتری دارد.

3. ضدعفونی شیمیایی

در این روش از محلول‌های شیمیایی در غلظت‌های مشخص استفاده می‌شود. به این شکل که بعد از پاشش محلول روی خاک برای جلوگیری از فرار گازها و حفظ اثربخشی مواد، خاک را با یک لایه پلاستیک مخصوص ضدعفونی می‌پوشانند. در این روش لازم است توجه داشته باشیم که در صورت استفاده از پلاستیک‌های معمولی گازهای تولید شده از محلول شیمیایی از سوراخ‌های ریز سطح پلاستیک عبور می‌کنند. بنابراین علاوه بر آلودگی هوای اطراف و احتمال خطر مسمومیت به خصوص در گلخانه‌ها، ضدعفونی تاثیر لازم را نخواهد داشت.

مزایا و چالش‌های روش شیمیایی

 استفاده از محلول‌های شیمیایی، رعایت نکات ایمنی الزامی است. زیرا گازهای فرار حاصل از ترکیبات در صورت عدم پوشش مناسب با پلاسیتک ممکن است آسیب‌هایی را ایجاد کنند.

با این حال ضدعفونی شیمایی به دلایل زیر رایج ترین روش مورد استفاده توسط کشاورزان است:

• سادگی کاربرد: نسبت به دو روش دیگر نیاز به استفاده از تجهیزات خاص، زمان طولانی و حرارت خورشید ندارد.
• تاثیر سریع: مواد شیمایی به‌سرعت انواع عوامل بیماری‌زا را از بین می‌برند. در حالی‌که سایر روش‌ها نیاز به زمان بیشتری برای تاثیرگذاری دارند.
• قابلیت کنترل غلظت محلول: مقدار محلول شیمیایی مورد استفاده برای بیشترین تاثیر با نظر کارشناس کاملا قابل کنترل است.
• قابل استفاده در زمین‌های کشاورزی بزرگ: نسبت به دو روش دیگر در زمیین‌های وسیع کشاورزی به‌راحتی استفاده می‌شود.
• اثربخشی پر شرایط محیطی مختلف: بر خلاف دو روش دیگر برای تاثیرگذاری بالا نیاز به حرارت خورشید ندارد و در هر شرایط آب و هوایی قابل استفاده است.

ترکیبات مورد استفاده در ضدعفونی شیمیایی خاک

متداول‌ترین مواد ضدعفونی‌کننده شیمیایی خاک ترکیبات کلر، سولفور و فرمالین هستند. روش استفاده و مدت زمان استفاده از خاک بعد از انجام عملیات با توجه به نوع ترکیب متفاوت است:

الف) هیپو کلریت سدیم

هیپوکلریت سدیم به عنوان یک ترکیب کلری قوی بیشتر برای ضدعفونی بسترهای مرتفع خاک، گلدان و بسترهای غیر خاکی شامل پرلیت، ورمیکولیت، ککوپیت و خزه پیت کاربرد در فضای باز یا گلخانه‌ها کاربرد دارد.

برای انجام عملیات ضدعفونی ابتدا بستر خاک را با آب تمیز شستشو می‌دهند، سپس  از محلول هیپوکلریت سدیم ۱٪ را روی کل خاک اسپری می‌کنند. برای تاثیرپذیری مناسب بعد از اسپری و پوشاندن خاک با پلاستیک ضدعفونی، یک تا دو روز زمان می دهند تا کلر فرصت کند عوامل بیماری‌زا را از بین ببرد.  در زمین‌های بزرگ کشاورزی که امکان ضدعفونی کامل خاک وجود ندارد، معمولا گودال‌هایی را آماده می‌کنند و هر گیاه را با ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌لیتر محلول شستشو می‌دهند.

ب) متام سدیم

متام سدیم یک آفت‌کش کشاورزی است که برای ضدعفونی خاک همراه پوشش پلاستیکی استفاده می‌شود. در این روش ضدعفونی ابتدا خاک را تا عمق ۳۰ سانتی‌متر آبیاری می‌کنند، سپس محلول متام سدیم را با سیستم قطره‌ای روی خاک می‌پاشند. مقدار محلول مورد نیاز برای ضدعفونی ۴ تا ۶ لیتر بازای هر ۱۰۰ متر مربع خاک است که بعد از پاشیدن آن روی خاک با لایه پلی اتیلنی دارای ضخامت ۴۰ میکرون می‌پوشانند. برای تاثیرپذیری بالا لازم است ضدعفونی با این محلول در فصل تابستان و زمانی‌که خاک خالی از محصول است، قبل از کاشت یا بذرپاشی انجام گیرد. بعد از پاشش محلول و قراردادن لایه پلی‌اتیلنی، سه روز زمان می‌دهند تا عوامل بیماری‌زا کاملا از بین بروند. در نهایت، به مدت ۵ روز خاک را با آب تمیز شستشو می‌دهند تا باقی‌مانده محلول از آن خارج شود.

ج) دی کلروپروپن ۱ و ۳

برای ضدعفونی خاک با دی کلروپروپن ۲ لیتر محلول در هر ۱۰۰ مترمربع خاک کافی است. ابتدا خاک را تا عمق ۳۰ سانتی‌متر با مقدار زیادی آب کاملا آبیاری می‌کنند. سپس محلول آماده دی کلروپروپن را در غلظت مشخص از طریق سیستم آبیاری قطره‌ای  روی خاک می‌پاشند و در نهایت یک ورق نایلونی معمولی را روی بستر قرار می‌دهند. این ترکیب به سرعت به گاز تبدیل می‌شود و معمولا بعد از ۲ تا ۳ روز عوامل بیماری‌زا را از بین می‌برد. همچنین بعد از اتمام دوره ضدعفونی نیاز به شستشوی خاک نیست.

د) دی متیل دی سولفید

در این روش ۴ تا ۶ لیتر محلول دی متیل دی سولفید (DMDS) را برای هر ۱۰۰ متر مربع خاک استفاده می‌کنند. البته قبل از شروع عملیات لازم است خاک را تا عمق ۳۰ سانتی‌متر کاملا آبیاری کرد. بعد از آن محلول را با استفاده از سیستم قطره‌ای روی خاک می‌پاشند و به مدت یک هفته با نایلون معمولی پوشش می‌دهند. در صورت استفاده از دی متیل دی سولفید، کاشت محصول حتما باید بعداز گذشت دو هفته از ضدعفونی انجام شود.

ه) فرمالدئید

محلول فرمالدئید معمولاً برای ضدعفونی خاک و از بین بردن میکروب‌ها بکار می رود و میزان مصرف آن حدود ۷ لیتر به ازای هر ۱۰۰ متر مربع خاک است. این محلول بیشتر زمانی به کار می‌رود که خاک آلوده به باکتری‌های خطرناکِ عامل بیماری در گوجه‌فرنگی و فلفل باشد و راه‌حل دیگری جواب ندهد. فرمالدئید همچنین می‌تواند بعضی ویروس‌های مهم گیاهی در گوجه‌فرنگی، خیار و هندوانه و همین‌طور قارچ‌ها را کنترل کند. استفاده از آن معمولاً از طریق سیستم آبیاری قطره‌ای و پوشاندن خاک با نایلون رایج است. البته این ماده نسبت به بسیاری از سم‌ها خطرناک‌تر است و هنگام کار با آن باید نکات ایمنی را خیلی جدی رعایت کرد.

ضدعفونی ارگانیک یا ضدعفونی شیمیایی خاک؟

روش‌های شیمیایی و ارگانیک ضدعفونی خاک، هر کدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند: روش‌های شیمیایی با استفاده از سموم و مواد گندزدا، اثرگذاری سریع و گسترده‌ای در کنترل آفات، قارچ‌ها و عوامل بیماری‌زای خاک دارند، اما می‌توانند به میکروارگانیسم‌های مفید خاک آسیب وارد کنند و برای محیط زیست مضر باشند. در مقابل، روش‌های ارگانیک مانند استفاده از کمپوست، کودهای آلی، تناوب کشت و ضدعفونی حرارتی، رویکردی پایدارتر و سازگار با محیط‌ زیست ارائه می‌دهند که ضمن حفظ تعادل زیستی خاک، اثرات بلندمدت بهتری دارند، هرچند معمولاً زمان‌برتر است و شدت اثرگذاری آن‌ها در کوتاه‌مدت کمتر از روش‌های شیمیایی است.

کلام آخر:

ضدعفونی شیمیایی، برای از بین بردن عوامل بیماری‌زا در خاک بسیار سریع و موثر عمل می کند. این روش به دلیل کاربرد آسان، اثربخشی سریع و عدم وابستگی به شرایط محیطی نسبت به سایر موارد مانند مه‌پاشی بیولوژیک و سولاریزاسیون طرفداران بیشتری دارد. یکی از مهم ترین و موثرترین روش های ضدعفونی است که برخلاف روش های گندزدایی شیمایی خاک، بسیار ایمن است، استفاده از محلول گندزدای اگروسیب است. این محلول تولیدی آرال شیمی، نه تنها ضدعفونی خاک را جهت اسپورکشی و قارچکشی انجام می دهد، بلکه برای ضدعفونی بذر نیز بسیار موثر است.