گیاه vetiver grass و توسل جستن به آن به‌منظور حفاظت آب‌وخاک از سال ۱۹۸۰ میلادی با تشویقات مجدّانه بانک جهانی شروع شد به‌طوری‌که ضمن چند سال به یک گیاه شناخته شده مبدّل گردید و به‌صورت گیاه چندمنظوره برای حفاظت آب‌وخاک، کنترل فرسایش، تثبیت وضعیّت اراضی شیب‌دار و حفاظت محیط‌زیست کاربرد یافت.

اینک بسیاری از اکوتیپ‌های (Ecotypes) این گیاه در پاره‌ای نقاط جهان یافت گردیده‌اند که ازنظر سازگاری با شرایط مختلف اقلیمی حائز اهمیّت هستند. اگرچه vetiver عموماً دارای منشأ هندی است امّا به‌طور وسیعی در سراسر کشور تایلند رشد می‌کند. بر اساس پژوهش‌های گیاه‌شناسی سال‌های اخیر، این گیاه در تایلند دارای دو جنس بنام‌های “vetiver zizanioides Nash” و “vetiver nemoralis A.camus”  است. اختلاف اکولوژیکی بین این دو جنس چنان است که اوّلی را ویژه اراضی کم ارتفاع (low land) و دومی را ویژه اراضی مرتفع (up land) دانسته و به ترتیب آن‌ها را به زبان تایلندی (تایی) به نام‌های “Feak Hom” و “Feak Don” خوانده می‌شوند.

معرفی گیاه vetiver grass:

vetiver grass گیاه مناطق حارّه (tropical) است که قابلیت سازگاری با شرایط مختلف محیطی را دارد. گونه غالبی از آن که عموماً جهت کاشت بر سایر گونه‌ها ارجحیّت دارد، گونه vetiver zizanioides نامیده می‌شود که دارای سرعت رشد خوبی در ضمن مرحله پنجه‌زنی بوده و بوته متراکمی را به وجود می‌آورد به‌طوری‌که قطر پایه هر بوته گیاه حدود ۳۰ سانتیمتر و با ارتفاع ۱۵۰-۵۰ سانتیمتر است. آن‌ها زمانی که عمود بر شیب در سرتاسر خطوط تراز (contour) کاشته می‌شوند، حالت ایستاده را به خود می‌گیرند، تولید پنجه‌های فراوان می‌کنند و به‌صورت پشتۀ سبز (hedge green) ظاهر می‌شوند. چنانکه بقایای محصولات و ذرات سیلتی خاک در ضمن به حرکت درآمدن توسط رواناب در جوار آن‌ها به دام می‌افتند و به شکل پشته‌ای از خاک طبیعی درمی‌آیند.

ریشه‌های وتیور چگونه عمل می‌کند؟

اغلب گراس‌ها دارای ریشه‌های فیبری هستند که از بخش‌های زیرزمینی ساقه منشعب شده‌اند و ذرات خاک را در یک الگوی افقی به‌صورت همبسته نگه می‌دارند. ریشه‌های گیاه vetiver بسیار با ارزش هستند و غالباً از بخش‌های قابل‌استفاده بشمار می‌روند. ریشه‌ها به‌طور عمودی و عمیق در خاک نفوذ می‌کنند ولیکن گسترش افقی آن‌ها چه از انواع ریشه‌های اصلی، ثانویه و یا فیبری چندان زیاد نیست. گسترش سامانه‌ ریشه‌ای به‌صورت عمیقی بیش از گسترش افقی آن است و به همین دلیل توانایی تحمل شرایط دشوار رشد را دارد. ریشه‌های متراکم vetiver درهم‌تنیده می‌شوند و به‌صورت یک دیوار یا پرده زیرزمینی (underground curtain) درمی‌آیند به‌طوری‌که گیاه را قادر به حفظ آب و رطوبت می‌سازند. گسترش افقی ریشه‌ها به ۵۰ سانتی‌متر محدود می‌شوند بنابراین ممانعتی برای کاشت بوته‌ها در کنار همدیگر به‌ویژه به‌منظور افزایش تأثیرگذاری بر حفاظت آب‌وخاک وجود ندارد. پشته‌های گیاهی ایجاد شده در نگهداری رطوبت موجود در خاک و حفظ خاک سطحی کمک می‌کنند و از این نظر برای کاشت ردیفی در میان محصولات زودبازده اقتصادی (cash crops) مناسب هستند.

ریشه‌های طویل و انبوه گیاه وتیور، در اعماق خاک نفوذ کرده و همانند چنگک‌هایی توده‌های خاک را در لابه‌لای خود به دام می‌اندازد.

همچنین اختلاط ریشه‌های وتیور با ذرات خاک، نوعی سازه کامپوزیتی را در  زیر سطح به وجود می‌آورد که از حرکت لایه‌های خاک جلوگیری می‌کند.

ساقه‌های راست و محکم این گیاه نیز قادر است انرژی جنبشی رواناب‌ها را کاهش داده و در برابر حرکت گل‌ولای مقاومت کند.

لذا چنانچه نشاهای این گیاه در کنار هم با فواصل معین و به‌صورت نواری در راستای خطوط تراز (هم‌ارتفاع) کاشته شود، همانند سدی محکم در برابر سیلاب‌ها قرار گرفته، از شدت‌جریان و قدرت تخریب آن‌ها کاسته و از شسته شدن و هدرروی خاک جلوگیری می‌کند.

اصول حفاظت آب‌وخاک

هدف از کارکرد حفاظت خاک، کنترل و یا کاهش فرسایش آبی و فرسایش بادی خاک است.

در فرسایش آبی، ذرات خاک در گام اول توسط جریان‌های حجیم از آب و یا رواناب‌های سریع در سطح الارض جابجا می‌شوند. در فرسایش بادی، ذرات خاک توسط بادهای شدید در سطح زمین از خاک کنده شده و پراکنده می‌شوند.

بنابراین هدف عمده کنترل فرسایش آبی، کارکردی برای نگهداری سطح خاک و مصون نگاه‌داشتن آن در برابر جابجایی ذرات خاک، در برخورد با نیروی قطرات باران و فرسایش پانشمانی است. همچنین کنترل فرسایش آبی، کاهش حجم رواناب سطحی با استفاده از پوشش گیاهی و کاهش یا کنترل سرعت رواناب در سطح اراضی است. تراس‌بندی و بانکت بندی در مسیر خطوط تراز ارتفاعی، باعث انحراف رواناب سطحی به‌صورت بسیار ایمن و بدون خطر به سمت خروجی حوزه و یا کانال‌های آب و زهکشی می‌شود.

بندهای چپری کاشته شده از گیاه وتیور در مسیر عمود بر جهت شیب دامنه‌ها جریان آب را بروی خطوط تراز ارتفاعی، نگاهداشته و در زمین نفوذ می‌دهد و حجم کاسته شده از رواناب تا رسیدن به پائین‌دست با جریانی آرام و آهسته‌تر از صافی پرچین گیاهی عبور کرده و از میان صافی می‌گذرد. ازآنجاکه قدرت فرسایندگی آب و باد متناسب با سرعت جریان است، بنابراین برای اجرای اصولی کارکرد حفاظت خاک نیاز به کاهش سرعت جریان آب و یا باد خواهد بود. کاشت صحیح پوشش وتیور به‌صورت یک بند چپری حصارگونه می‌تواند در فرسایش باد و آب تأثیر کنترلی خوبی داشته باشد.

از سویی هدف از کارکرد حفاظت آب نیز، درواقع افزایش نفوذپذیری آب در خاک است. آسان‌ترین راه رسیدن به این هدف، استفاده از پوشش گیاهی به‌ویژه به‌صورت احداث بندهای چپری حصارگونه است. به‌این‌ترتیب علاوه بر تأخیر در سرعت و جریان آب، فرصت کافی برای نفوذ آب به داخل خاک داده شده و همچنین منجر به تله انداختن رسوبات می‌شود.

خصوصیات مناسب گیاه وتیور برای کارکرد حفاظت آب‌وخاک

 ویژگی منحصربه‌فرد گیاه وتیور که دارای اهمیت خاصی برای حفاظت خاک و آب به قرار زیر است:

ـ سامانه‌ ریشه‌ای عمیق، افشان و توده‌ای و با الیاف ریز ریشه‌های مویینه باعث افزایش نفوذپذیری در خاک و تثبیت خاک می‌شود.

ـ ساقه‌های سخت و افراشته در یک بند چپری پرتراکم از گیاه وتیور، به‌صورت مؤثری باعث تأخیر در جریان آب و پخش رواناب سطحی می‌شود.

ـ دارای دامنه تحمل در برابر تمام شرایط نامساعد و محدودیت‌های خاک مانند سولفاته و اسیدی بودن، قلیائی بودن، سدیمی بودن و همچنین شوری خاک است و گیاه وتیور قابلیت تحمل برای ادامه حیات در همه این حالات را دارد.

ـ گیاه وتیور قابلیت ایستادگی و تحمل برای ادامه حیات در شرایط ماندایی و غوطه‌وری در آب را برای مدت طولانی دارد.

ـ گیاه وتیور قابلیت تحمل بالائی در یک دامنه وسیع از تغییرات در شرایط اقلیمی را دارد، چون می‌تواند در شرایط سرد کوهستانی تا گرم و خشک و حتی بروی تپه‌های شنی ساحلی و غیره نیز رشد کند.

ـ وتیور دارای امکان تکثیر از طریق رویشی است.

ـ این گیاه سترون، گل‌دار و بدون بذر است و چون قابلیت گسترش با ریزوم و استولون را ندارد، لذا بعد از کاشت به علف هرز تبدیل نمی‌شود. برخلاف C.nemoralis که بومی ویتنام است و بذرهای بارور تولید می‌کند. C.nemoralis یک گونه سترون است، بخش نخست این دستورالعمل، شرح مفصلی از اختلاف این دو گونه دارد.

ـ سامانه‌ ریشه‌ای وتیور به‌صورت عمودی با ریشه‌های جانبی کم می‌باشد. این ویژگی تضمین‌کننده این موضوع است که وقتی گیاه وتیور در میان محصولات زراعی و به‌صورت توأم با آن‌ها کاشته می‌شود بر سر آب و مواد غذائی با محصولات اصلی رقابت نمی‌کند. خصوصیات گیاه وتیور به‌تفصیل در بخش یک از این دستورالعمل منعکس گردیده و این بخش بیشتر به روی نقش این گیاه در مزارع کشاورزی متمرکز شده است، بر این پایه می‌توان به دو ویژگی دیگر در زیر اشاره کرد:

ـ نقش سامانه‌ ریشه‌ای در تحکیم خاک

ـ قابلیت تولید حصاری متراکم

سامانه‌ ریشه‌ای گیاه وتیور بی‌همتا و خارق‌العاده بوده و در هیچ گیاه دیگری قابل‌مشاهده نیست، این خصوصیات کمک فراوانی به کنترل فرسایش می‌کند. در اراضی مسطح، در کف دره‌ها و خندق‌ها در جایی که سرعت جریان آب‌های خروشان و ویرانگر بالا است، سامانه‌ ریشه‌ای خوب گیاه وتیور مانع کنده شدن آن از خاک می‌شود. برای همین این علف می‌تواند در برابر جریانات قوی ایستاده بماند.

این سامانه‌ ریشه‌ای در اراضی شیب‌دار، باعث کاهش فرسایش سطحی شده، همچنین سبب تثبیت دامنه‌های شیب‌دار نیز می‌شود و درنهایت می‌تواند منجر به کاهش خطر ریزش و زمین لغزش شود.

علف‌های بومی در برابر جریانات شدید رواناب در استرالیا روی زمین خوابیده شدند، درحالی‌که سدی از علف وتیور با ساقه‌های برافراشته در برابر نیروی فرسایندگی آب ایستادگی کرده‌اند.

ساقه‌های راست و برافراشته گیاه وتیور با ایجاد یک دیواره متراکم در برابر سیلاب باعث کاهش سرعت جریان رواناب سطحی، افزایش نفوذپذیری آب در خاک، به تله انداختن رسوبات و باعث کاهش فرسایش در اراضی شیب‌دار و مزارع می‌شود.

سامانه‌ کاشت وتیور در برابر کاشت روی خطوط تراز و تراس‌بندی

در بررسی‌هایی که بانک جهانی انجام داده است، سامانه‌‌های حفاظت آب‌وخاک مختلفی با میزان تأثیرگذاری و کاربردی بودن گوناگون با هم مقایسه و ارزیابی شده‌اند.

آن‌ها دریافتند که اقدامات مهندسی و طراحی باید بر اساس احتیاجات خاص و دقیق محل برای احداث سازه‌ها صورت پذیرد.

علاوه بر این، هریک از این سازه‌های احداث شده هر چند ساده نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد. ولی شواهد و دلایل فراوانی وجود دارد که کارهای سازه‌ای اتلاف و از بین رفتن خاک را کاهش می‌دهند؛ ولی رواناب را کاهش قابل‌ملاحظه‌ای نمی‌دهند. حتی در برخی از موارد تأثیر منفی روی رطوبت خاک دارند. از سوی دیگر وقتی گیاه در جهت عمود بر شیب پایه روی خطوط تراز کاشته می‌شود، سامانه‌ حفاظتی پوشش گیاهی یک سد محافظ در شیب تشکیل می‌دهد که سرعت رواناب را آهسته کرده و رسوبات را در پای بوته‌ها نگه می‌دارد. از آنجائی که سد محافظ فقط رواناب را از رسوبات پاک می‌کند و غالباً آن را منحرف نمی‌کند، آب از پرچین گیاهی با سرعت کمتری عبور و به پایین شیب جریان یافته و باعث فرسایش یا جمع شدن در محل دیگر نخواهد شد. به این سامانه‌، سامانه‌ عبور جریان آب از سد گیاهی می‌گویند که کاملاً برخلاف سامانه‌ دفع رواناب از طریق ایجاد تراس روی خطوط تراز و هدایت آن در آبراهه است که در آن رواناب توسط تراس‌ها جمع‌آوری و سریعاً از مزرعه منحرف می‌شود تا از قدرت فرسایشی آن کاسته شود. در این روش، چون تمام رواناب در آبراهه‌ها وارد شده و جریان می‌یابد، بیشترین فرسایش در اراضی کشاورزی به‌ویژه در اراضی شیب‌دار ایجاد و آب به‌کلی از مزرعه خارج می شود، درصورتی‌که در سامانه‌ عبور جریان آب از سد گیاهی، آب رواناب در خاک ذخیره شده و از اتلاف و از بین رفتن خاک جلوگیری می‌کند.

این تجربه علمی در حفاظت آب بسیار پر اهمیت بوده و در مناطق با بارندگی پائین نظیر اراضی مرتفع مرکزی و سواحل مرکزی ویتنام انجام می‌شود. درواقع، گونه‌هایی که برای احداث حصارها و بندهای چپری استفاده می‌شوند، در کنترل فرسایش و رسوب بسیار مؤثر بوده و باید دارای صفات زیر باشند:

ـ ایجاد پرچین راست، برافراشته و یکنواخت تا در برابر جریانات شدید رواناب مقاومت کنند، ریشه‌های گیاه باید عمیق، پهن و گسترده بوده تا در خاک منتشر شده و مانع ایجاد آبشویی خاک و فرسایش شیاری شود.

ـ باعث بقای رطوبت و مواد غذائی در خاک و تجدید حیات سریع گیاه بعد از بارندگی شود.

ـ منجر به پائین آوردن میزان خسارات به محصولات کشاورزی شود (پرچین نباید مانند علف هرز ازدیاد و با محصول اصلی در مورد رطوبت، مواد غذایی و نور رقابت کرده و به‌صورت میزبانی برای آفات و بیماری‌ها درآید).

ـ برای عملکرد خوب و مؤثر، فقط به یک پرچین حصار گونه کم‌عرض احتیاج داشته باشد.

ـ موادی را که برای کشاورزان دارای اهمیت اقتصادی باشد فراهم کند (مواد اولیه صنایع‌دستی).

در اینجا باید گفت که علف وتیور واجد همه این خصوصیات است و این امتیاز به‌صورت منحصربه‌فردی برای گیاه وتیور هم در اراضی خشک و هم در اراضی مرطوب مشاهده می‌شود. لذا این گیاه قادر به ادامه حیات در شرایط سخت و ناسازگار، در خاک‌های نامناسب و تحت دامنه وسیع درجه حرارت می‌باشد. بندهای چپری ساخته شده از گیاه وتیور را در بیشتر موارد در دیواره‌های ساحلی و در تراس‌بندی‌ها احداث می‌کنند که باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک، کاهش رواناب و افزایش رطوبت در بطن خاک زراعی می‌شود.

این مقاله، بخش اول از سری مقالات گیاه وتیور ابزار مدیریت جامع در آبخیزداری است که میتوانید بخش دوم آن را در اینجا بخوانید.