یادداشت؛ علیرضا کیهان پور:
از بشکه لیبیگ تا دامنه تحمل شلفورد ؛ دو قانونی که راز بهرهوری پایدار در کشاورزی، دام، طیور و.. را آشکار میکنند
طبیعت، بزرگترین آموزگار بشر است
فاخته- هرچه دانش انسان در کشاورزی، باغداری، دامپروری، آبزیپروری و مدیریت منابع طبیعی پیشرفت کرده، بیش از پیش آشکار شده است که موفقیت، تنها در گرو افزایش نهادهها یا استفاده از فناوریهای پیشرفته نیست؛ بلکه در شناخت قوانین بنیادینی نهفته است که بر حیات موجودات زنده حکومت میکنند. در میان این قوانین، قانون حداقل لیبیگ و قانون تحمل شلفورد جایگاهی ویژه دارند؛ دو اصلی که در کنار یکدیگر، نقشه راه مدیریت علمی و تولید پایدار را ترسیم میکنند.
در سال ۱۸۴۰، یوستوس فون لیبیگ، شیمیدان برجسته آلمانی، نظریهای را مطرح کرد که بعدها به «قانون حداقل» شهرت یافت. او نشان داد که رشد یک گیاه یا جانور، به فراوانی همه عوامل وابسته نیست، بلکه به عاملی بستگی دارد که کمترین مقدار را دارد. اگر همه شرایط مناسب باشد، اما تنها یک عنصر ضروری مانند ازت (نیتروژن) کم باشد، همان کمبود، کل فرایند رشد را محدود میکند.
این قانون را با مثال مشهور «بشکه لیبیگ» توضیح میدهند. بشکهای را تصور کنید که از تختههایی با ارتفاعهای متفاوت ساخته شده است. میزان آبی که در بشکه باقی میماند، نه به بلندترین تخته، بلکه به کوتاهترین تخته بستگی دارد. به همین ترتیب، در یک مزرعه یا استخر پرورش ماهی نیز، کمبود تنها یک عامل ضروری میتواند عملکرد کل سیستم را محدود کند.
اما چند دهه بعد، ویکتور ارنست شلفورد، بومشناس آمریکایی، نگاه کاملتری به این موضوع ارائه کرد. او در سال ۱۹۱۳ «قانون تحمل» را مطرح کرد و نشان داد که برای هر عامل محیطی، تنها کمبود مشکلساز نیست؛ افراط نیز به همان اندازه زیانآور است.
بر اساس قانون شلفورد، هر موجود زنده برای هر عامل محیطی، 3 محدوده دارد:
حداقل تحمل
دامنه بهینه
حداکثر تحمل
اگر هر عامل، از دما و نور گرفته تا اکسیژن، رطوبت، شوری، pH یا مواد غذایی، از دامنه بهینه خارج شود، رشد، سلامت، تولیدمثل و حتی بقای موجود زنده با مشکل روبهرو خواهد شد.
برای نمونه، در پرورش ماهی قزلآلا، دمای حدود ۱۲ تا ۱۶ درجه سانتیگراد بهترین شرایط رشد را فراهم میکند. دمای پایینتر، سرعت رشد را کاهش میدهد و دمای بالاتر موجب استرس، کاهش اشتها، افزایش بیماری و حتی تلفات میشود. همین اصل درباره اکسیژن محلول، اسیدیته آب، شوری و غلظت آمونیاک نیز صدق میکند.
در تولید محصولات گلخانهای نیز وضعیت مشابهی وجود دارد. اگر نور، رطوبت یا دمای محیط کمتر یا بیشتر از محدوده مطلوب باشد، عملکرد گیاه کاهش مییابد؛ حتی اگر همه نهادههای دیگر در بهترین شرایط قرار داشته باشند.
در حقیقت، لیبیگ به ما میآموزد که عامل محدودکننده را پیدا کنیم و شلفورد به ما یاد میدهد که همه عوامل را در محدوده بهینه نگه داریم. این دو قانون، مکمل یکدیگر هستند و اساس بسیاری از فناوریهای نوین کشاورزی و آبزیپروری را تشکیل میدهند.
امروزه در کشاورزی دقیق، گلخانههای هوشمند، دامداریها و مرغداری های صنعتی ، و مزارع مدرن پرورش آبزیان، نخستین گام، شناسایی عامل محدودکننده است. پس از آن، با استفاده از سامانههای پایش و کنترل، شرایط محیطی به گونهای تنظیم میشود که تمامی عوامل در دامنه مطلوب باقی بمانند. نتیجه این رویکرد، افزایش تولید، کاهش تلفات، بهبود کیفیت محصول، صرفهجویی در مصرف آب و انرژی و افزایش بهرهوری اقتصادی است.
پیام مشترک این دو قانون، ساده اما عمیق است :
بهرهوری پایدار، حاصل تعادل است ؛ نه مصرف بیرویه کود، نه افزایش بیش از اندازه آب، نه نور اضافی و نه تغذیه بیش از نیاز، هیچکدام بهتنهایی موفقیت نمیآفرینند. آنچه تولید را به اوج میرساند، شناخت دقیق نیازهای زیستی و تنظیم همه عوامل در محدوده بهینه است.
پس از گذشت بیش از یک قرن، قانون حداقل لیبیگ و قانون تحمل شلفورد همچنان از بنیادیترین اصول علوم کشاورزی، دامپروری ، پرورش طیور ، بومشناسی، شیلات، آبزیپروری و مدیریت منابع طبیعی به شمار میروند. این دو قانون به ما یادآوری میکنند که طبیعت با تعادل اداره میشود و هرگاه این تعادل برهم بخورد، تولید نیز از مسیر مطلوب خود خارج خواهد شد.
در راستای همین دیدگاه علمی ، هر مدیر، پژوهشگر و تولیدکنندهای که به دنبال افزایش بهرهوری و پایداری است، ناگزیر باید این دو اصل ماندگار علمی زیست بوم را بشناسد و در عمل به کار گیرد./1013
علیرضا کیهانپور
دسترسی سریع
بخش های مفید
راه های ارتباطی
