hc8meifmdc|2011A6132836|Tajmie|tblnews|Text_News|0xfdff3375000000001801000001000200
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.
![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/1/msohtmlclip1/01/clip_image001.png)
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.
Earthworm Effects on
the Environment
Ordinarily| normal farming
procedures stipulates the use of chemical analysis to determine the basic
nutrient needs for the planted crop. The element which is not in sufficient
supply in the soil for a certain crop is then applied in the form of chemical fertilizer.
The microbial life in the soil is given little consideration. In countries with
climatic extremes| this has led to regarding soil as a mere holding media for
crop plants.
The bio-organic
farmers priority is to increase the humus content in the soil. Rich in humus|
the soil soaks up water and holds it more effectively| remains loose| aerated|
and warm| and does not blow away or cake up. Further| it can better withstand
the pressure of wheels and skid marks of farm machinery. Humus is a vast reservoir
of all kinds of plant nutrients. It cannot be replaced by artificial means. In
the living soil| the microbiological processes decompose crop residue and
manure into plant nutrients and humus. They produce acid-sand release minerals
for the benefit of the plants. Soil microbes have the ability to release P| K|
Ca| Mg| Fe and S as well as other trace elements from various soil components.
G. Lienhard|
instructor at the School of Agriculture in Ebenrain-Sissach (Switzerland) praises the earthworm:
"The earthworm increases the nutrients in the soil
significantly"
Soil tests taken at
Ebenrain showed that worm ings had| on average| twice as much potassium as
normal soil| with a maximum of 4.5 times as much. Soil that passed through the
earthworm contains approximately seven times as much nitrogen. The earthworm|
working as a "fine drainage maker" not only improves the water and
air circulation in the soil| but also mixes organic and mineral substances. They
are then the smallest fertilizer factories which keep working at no cost to the
farmer. The work is done on the spot without fossil fuels and no transportation
is involved. However| as with all life phenomena in the soil| they are
susceptible creatures and will not survive the application of poisons and
aggressive chemical fertilizer.
"It may be
doubted whether there are many other animals which played so important a part
in the history of the world| as have these lowly creatures".
There have been many
studies on earthworms since Darwins
observations. Most of these do not seem to agree over -How deep do
earthworms dig? What is the length of burrows? etc.
We can be sure of one
principle: If one digs and finds earthworms at 8 meters depth one can make a
fair assumption that earthworms can be found at more than 8 meters depth|
because of probability is very high that one did not dig out the deepest burrow
there is.
To find the
probabilities of burrow depth| we need a of statistical data concerning
burrows-and this is impractical because of the wide distribution we would find
(because of the variety in soil| climate and species).
There are many Families
of earthworms. The most widely represented is Lumbricidae with over
160 species(2-30cm[1-12in.]|and the giant(up to 3 meters[10ft.]long )Australian
Megascolecidae (Megascolides Australis)
Earthworms are
generally feeding on organic matter that has started to decompose| mammalian
dung and the deep burrowing species feed on soil (geophanous species)|some even
feed on nematodes. It has been found that nematode population may decrease by
as much as 60% when earthworms are added to soil.
Also microbes play an
important part of an earthworms diet| and earthworms even prefer organic matter
with high concentrations of microbial life. Some researchers suggest that some
microorganisms are essential to earthworms.
Water is a major
necessity of earthworms as they contain about 80% water| by weight and loose
about 15% per day. If moisture is not available they will dig deep into the
soil to find it. The water uptake is related to surrounding temperature. The
generalized limits to earthworm activity are form 273K (32 degrees F) for the
lower limit to 303K (86 degreesF) for the upper temperature limit.
EFFECTS ON THE
ENVIRONMENT
Generally we can see
the effects of earthworms on the environment in three ways:
1) Biological -
microbial concentration
2) Chemical - mineral
availability| organic matter decomposition
3) Physical - Burrows
(aeration. etc.) s (mineral movement between horizons)
For sake of simplicity
and because these three effects are so closely related let us consider the
biological| chemical and physical effects of earthworms on their environment
together.
The effects of
earthworms on crop production vary widely from test to test. This not only
because of species| crop and soil type but also the weather conditions at the
time of test. For example| it has been shown that in orchards with high
population of earthworms the trees have larger root systems by 40%. Yet yields
are only 2% higher in these orchards. One would need to examine the stress
resistance (yields in years of drought| ect.)of the orchards to find the true
value of the earthworm effects on yields. Nevertheless yield increases as high
as 900% have been observed on clover and 100% on wheat.
Often roots follow the
burrows and feed on the more available nutrients in the immediate vicinity
(within 2mm). An amazing fact is that roots often seek out the earthworm s.
This happens even if the roots have to grow upward! The reason for this is that
the earthworms (or the microbes present in their gut) have concentrated high
amounts of growth factors and vitamins into the s.
The burrowing of
earthworms helps bring up minerals to the A horizon from the B and C horizons.
At the same time the lower horizons get enriched with the organic matter from
the upper A and O horizon (see Soil Layers).This intermixing plus the increase
of oxygen and water penetration to the lower horizons increases the depth of
the top soil.
As much as a 2cm (1
inch) thick layer of subsoil may be brought to the surface per year by the
burrowing of earthworms.
Another effect on the
environment is that the s are always more neutral (closer to pH 7) then the
surrounding soil. This helps neutralize the acids or alkali that may be present
in the soil thereby optimizing the pH for the root development of majority of
cultivated plants.
A mucosal substance
rich in proteins lines the wall of the burrows. This substance in turn serves
as energy source for microbes. The concentration of nitrifying microbes has
been observed to be about 40% higher in the burrows then in the rest of the
soil.
This means that where
there are earthworms there is good soil. For that reason| the earthworm is an
ideal tool with which to measure the quality of the soil. An Ebenrain
"rule of the fist" is: When plowing if you can count 80 earthworms
for every 10 steps in the furrow| then the soil is good."
SUMMARY
The important part of
organic matter is its decomposition process. Ideally the first part of
decomposition is carried out apart from the soil (pile composting).
As the organic matter
is added to the soil the decomposition will yield valuable nutrients to the
soil(mineralization)| these are in available form and are used by the plants.
Clay plays an important roll as its layers provide spaces for microorganisms to
function. Good structure in the soil provides the growing plants with needed
nutrients and makes for a fast turnover of organic matter.
The other part of
decomposition yields humus and in combining humic acids| with clay yields
stable humus. This part of the soil is relatively static as its name
"stable" implies. Stable humus in the soil is like a storehouse of
nutrients that are accessed only in times of low decomposing organic matter. So
one could see it as a buffer for nutrients. When no or low levels of organic
matter are present stable humus supplies the needed nutrients. This can only be
accomplished with the help of healthy micro-flora. In addition stable humus
provides a buffer for water and pH in the soil.
Charles Darwin on
earthworms.