خاک های شور
کشاورزی در شرایط شور
خاک محیط مناسبی برای نگهداری و جذب آب و عناصر غذائی برای نبات است. شرایط فیزیکی و کیمیاوی خاک عامل تاثیر گذاری در مقدار جذب آب و عناصر غذایی توسط نبات و در نهایت در فرآیند رشد نبات و تولید محصول است .
یکی از محدودیت های رایج در خاکهای زراعی کشور افزایش میزان نمکهای محلول در خاک و بالا رفتن هدایت الکتریکی (Electrical Conductivity) در محلول خاک می باشد. با افزایش میزان هدایت الکتریکی در محلول خاک بخش زیادی از انرژی نبات که باید در راستای رشد و نمو اندام نباتی صرف گردد، برای جذب آب از درون محلول خاک مصرف میشود و در نتیجه رشد نبات کاهش میابد.
در صورتیکه آب و خاک شور باشند باید توجه کافی نمود تا در محدوده فعالیت ریشه نبات تجمع نمک بوجود نیاید چون هر نباتی تا حدی میتواند شوری را تحمل کند و اگر بیش از آن شود، ابتدا رشد و باردهی آن کم شده و در صورت شدت یافتن شوری، نبات از رشد می افتد و می میرد.
کنترول نمودن نمک های محلول خاک با اعمال مدیریت صحیح کاملاً عملی خواهد بود.
شوری خاک چیست؟
وجـود انـواع آیون های مثبت و منفی در محلول خاک، باعـث ایجـاد شـوری مـی شـود.
فراوانـی حضور آیون ها به عنوان شاخص شوری با اندازه گیری هدایت الکتریکـی محلـول (EC) صورت می پذیرد.
پس در محلول همه خاک ها شاهد حضور شوری هستیم ولـی ایـن حضور زمانی اهمیت پیدا می کند که باعث اختلال رشد نبات و کـاهش عملکـرد آن شود.
تقسیم بندی خاک های شور
خاک های شور به سه دسته تقسیم میشوند: ۱- خاک های شور ۲- سدیمی ۳- شور-سدیمی
خاک های شور
خاک های شور دارای هدایت الکتریکی بیش از ۴ دسی زیمنس بر متر هستند.
خاک های شور به خاک های گفته میشود که غلظـت بـالای آیـون هـای موجـود در ناحیـه ریشه به اندازه ای باشد که رشد و عملکرد نبات را تحت تاثیر قرار دهـد.
درجه تحمل و واکنش نباتات نسبت به شوری متفاوت است. هر میزان شوری می تواند برای یک نبات خاص مشکل آفرین باشد و در همـانحال برای گروه دیگری از نباتات محدودیتی ایجاد نکند. پس شـاید نتـوان عـدد خاصی را برای مرز خاک شور و غیر شور در نظر گرفـت و بهتـر اسـت بـرای تفسـیرشوری محلول خاک و یا آب آبیاری به نوع نبات و آستانه کـاهش عملکـرد مربوط بـه آن توجـه کرد.
خاک های سودیمی
به طور اجمال خاکی که در آن SAR>13 و یـاESP>15 باشـد خـاک سودیمی گفته می شود. (گروهی از خاک ها که مقادیر بالای سودیم را در خود نگـه می
دارند).
شوری (EC) اک های سدیمی پایین است ولیکن به دلیل تخریب ساختمان خاک نفوذ پذیری خاک به شدت کاهش میابد که این مشکل اصلاح خاک های سدیمی را بسیار دشوار وطولانی مدت میکند.
خاک های شور-سودیمی
خاک های شور-سدیمی دارای هدایت الکتریکی بیش از ۴ دسی زیمنس بر متر و درصد سدیم تبادلی بیش از ۱۵ است.
افزایش نسبی سدیم در سـطح رس باعـث تورم آن در حالت مرطوب شـده و ایـن خـود مـی توانـد باعـث پراکنـدگی ذرات رس و ازهم پاشیدگی خاکدانه های موجود و عدم تشکیل آن ها در خاک شود. این امـر جریـان آب و هوا را محدود کرده و کاهش شدید قابلیت آبگذری خاک را در پی دارد. به همین دلیـل آبشویی املاح اضافی با مشـکل مواجـه شـده و اصـلاح خـاک نیـز سـخت تـر مـی شـود.
اصلاح خاک های سودیمی و شور-سودیمی
مسئله بسیار مهم این است که برای اصلاح خاک های سدیمی و شور-سدیمی اجبار وضروری است که در ابتدا ESP خاک کاهش یابد. برای انجام این کار از انواع مختلف مواد کیمیاوی به عنوان اصلاح کننده سودیم خاک استفاده میشود.
استفاده از این اصلاح کننده ها بطور مستقیم یا غیر مستقیم کلسیم تبادلی خاک را افزایش میدهد. تبادل سودیم با کلسیم در خاک سبب کاهش ESP میشود.
بهترین جانشـین آیون سودیم در سطوح تبادلی رس، آیون کلسیم است چون با افزایش میزان آن در محلـول خاک، به سادگی جانشین آیون سودیم شده و در طی عمل تبادل، هر آیون کلسیم دو آیـون سودیم را از سطح رس به داخل محلول خاک می فرستد. ورود کلسیم به محلول خـاک از طـریق انحـلال کـانی هـای حـاوی کلسـیم امکانپذیر است. دو کانی اصلی حاوی کلسیم که در مناطق خشک و نیمه خشک بـه وفور وجود دارند، شامل آهک یا کلسـیم کربنـات (CaCo3) و گچ (CaCo4) است.
فقط بعداز کاهش ESP خاک و تبدیل شدن آن خاک به خاک های شور است که میتوان از طریق آبشویی نمک ها با آب غیرشور برای مرحله نهایی برنامه اصلاح خاک شور اقدام کرد در غیر این صورت آبشویی با آب های شیرین و غیر شور موجب میشود تا وضعیت کیمیاوی و فزیکی خاک بهم خورده و شرایط سخت تر و بدتر گردد.
تأمین کننده های کلسیم خاک
تأمین کننده های مستقیم کلسیم
- کلسیم کلوراید و نیترات کلسیم
حلالیت این اصلاح کننده ها در آب بسیار بالا است و اثر اندکی بر PH خاک دارند. اما به دو دلیل زیاد مورد استفاده قرار نمیگیرد: گرانی و بالا بودن محتوای نمک آنها و اینکه شوری خاک را به شدت افزایش میدهد.
- سنگ گچ
گچ به علت ارزان و غیر سمی بودن، رایج ترین ماده اصلاح کننده سودیم مورد استفاده است. گچ پس از واکنش با سودیم قابل تبادل خاک، سولفات سودیم تولید میکند که با آب شوری که SAR پایین دارد، آبشویی خواهد شد.
- سنگ آهک/دولومیت
سنگ آهک کربنات کلسیم بوده ، و دو لومیت مخلوطی از کربنات کلسیم و کربنات مگنیزیم است. در مواقعی که PH خاک کمتر از ۷.۲ و آب آبیاری دارای بی کربنات کمی است، اصلاح کننده مناسبی خواهد بود، زیرا در آب و خاک دارای PH بیش از ۷.۲ بسیار کند حل می شود. یکی از خواص آهک این است که PH خاک یا افزایش میدهد. لذا، استفاده از آن در خاک هایی که دارای PH بزرگتر از ۷.۲ هستند توصیه نمیشود.
تأمین کننده های غیر مستقیم کلسیم
تأمین کننده های غیر مستقیم کلسیم با آهک موجود در خاک واکنش داشته و سپس کلسیم را تأمین میکنند. لذا، وجود آهک در خاک برای انجام و کارآیی این واکنش الزامی است. این مواد شامل گوگرد ، آهک – گوگرد، سلفوریک اسید و اوره – اسید سلفوریک.
اسید سلفوریک: اسید سلفوریک با آهک خاک (caco3) واکنش داشته و گاز کربنیک (Co2) و کربنات سدیم (caso4) که همان گچ است را تولید مینماید. گچ حاصله نیز به عنوان منبع کلسیم برای تبادل سدیم خاک عمل خواهد کرد.
نقش اصلاح کننده ها در خاک
نقش مواد اصلاح کننده سودیم خاک (مانند گچ و اسید سولفوریک)
- پیشگیری از تخریب ساختمان خاک
- حفظ نفوذ پذیری مناسب خاک سطحی
- افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک، بهبود نفوذ ریشه در خاک و افزایش راندمان آبیاری
- افزایش پایداری مواد آلی در خاک
- کمک به جذب بهتر عناصر غذایی توسط نبات
- افزایش راندمان آبشویی و کاهش سریعتر شوری خاک
- کاهش pH خاک های سدیمی
- افزایش رشد و فعالیت بیولوژیکی خاک بویژه کرم های خاکی
- جلوگیری از تشکیل سله در سطح خاک پس از آبیاری
نحوه مصرف و کاربرد اصلاح کننده ها
بطور کلی میتوان اصلاح کننده ها را هم در آب آبیاری و هم به صورت افزودن به خاک مورد استفاده قرار داد.
- پخش در سطح خاک بدون اختلاط
- محلول در آب آبیاری
استفاده از گچ بصورت پخش در سطح خاک
گچ به دلیل ارزانی، رایج ترین ماده اصلاح کننده است.مخلوط نمودن گچ با لایه ۱۵ سانتی متری سطح خاک بسیار مؤثرتر از پخش سطحی است.
برای مصرف مستقیم گچ ضروری است که در دفعه اول گچ بطور یکنواخت در
سطح مزرعه پخش و سپس با یک شخم با خاک مخلوط شود. با آبیاری مکرر و حل شدن گچ در آب، خاک به تدریج اصلاح میشود. در این مورد گچ نباید خیلی ریز باشد زیرا مانند ذرات رس عمل کرده و باعث مسدود شدن منافذ خاک و در نتیجه کاهش نفوذ پذیری میشود.
استفاده از گچ بصورت محلول در آب آبیاری
برای مصرف گچ از طریق آب آبیاری آنرا در کانالهای آبرسانی ریخته تا هنگامیکه آب از کانال عبور میکند، گچ را در خود حل کرده و به داخل خاک ببرد.
حلالیت گچ در آب پایین است لذا اگر مقدار گچ مورد نیاز برای اصلاح خاک زیاد باشد این روش توصیه نمیشود. در این صورت بهتر است که هوضچه ای در کنار مزرعه ساخته شود و در آن آب و گچ مخلوط و حل شود و بعد وارد مزرعه گردد.ودر روش محلول هرچه اندازه ذرات گچ ریزتر باشد سطح تماس با آب بیشتر شده و زودتر در آب حل خواهد شد.
زمان و نحوه مصرف گچ
مصرف گچ نیز همانند دیگر عملیـات اصـلاحی بهتـر اسـت در دوره خـواب نبات و در طول دو فصل خزان و زمستان انجام شـود . البتـه در صـورت فـراهم بـودن شرایط و وجود آب به مقدار کافی، می توان در هر فصلی از سال گچ را به خاک اضافه کرد.
گچ به هر شکلی که مصرف شود بایستی همراه با آبیاری سنگین باشد تا سـودیم آزاد شده از سطوح تبادلی با مصرف آب آبیاری کافی از محدوده ریشه خارج گردند. به همین علت بهتر است مصرف گچ در مناطق خشک و نیمـه خشک در زمستان صورت گیرد.
گچ ماده یی با حلالیت متوسط و دارای ضریب نمکی نسـبتاً پـایینی مـی باشـد، بنابراین چنانچه در دوره رشد نبات نیز بـه خـاک داده شـود از لحـاظ ایجـاد شـوری مشکلی ایجاد نمی کند.
میزان مصرف گچ در مزرعه
میزان مصرف باید با عنایت به نتایج آزمایشگاه تعیین شود. در صورتی که میزان مورد نیاز بسیار زیاد بود، مقدار توصیه شده در دو یا سه سال مصرف گردد تا افزون بر افزایش راندمان و کاهش هزینه از ضعف شدید حاصلخیزی خاک بویژه هدر روی فسفر خاک و کاهش عملکرد نیز جلوگیری شود.
نکات ایمنی در هنگام مصرف گچ
توصیه میشود که هنگام استفاده از گچ های پودری از دستکش و ماسک استفاده شود تا از مشکلات استنشاق پیشگیری گردد.
در هنگام استفاده از اسید سولفوریک حتماً از دستکش لاستیکی، عینک و پیشبند لاستیکی استفاده کرده و حتماً حداقل یک بشکه متوسط از محلول جوش شیرین نیز درست کرده ودر محل کار داشته باشید. هرگونه اسیدپاشی به بدن و ابزار به راحتی و فوراً میتوانید با این محلول جوش شیرین خنثی کنید تا آسیب نبینید.
توصیه میشود که هرگز به اسید سلفوریک آب اضافه نکنید بلکه برعکس این قضیه را انجام دهید
نتیجه گیری
روش های زیادی برای زراعت در شرایط شور وجود دارد. عملیات مدیریتی که به کنترل شوری و اصلاح خاک کمک می کنند شامل به کارگیری موارد زیر است:
- استفاده از مقدار بیشتر آب آبیاری به منظور رقیق کردن محیط و یا شستشوی نمک از محیط رشد ریشه. آبشویی مهمترین راه خارج کردن نمک اضافی موجود در محلول خاک است. مشروط به اینکه محدودیت زهکشی (طبیعی یا مصنوعی) وجود نداشته باشد. در صورت محدودیت زهکشی اولویت با احداث زهکش می باشد.
- انتخاب نباتات متحمل به شوری با توجه به شوری تعادلی منطقه ریشه بعد از آبشویی.
- استفاده از روش های خاص کاشت که تجمع نمک را در اطراف بذر و رشد ریشه به حداقل ممکن کاهش دهد.
- افزایش مواد آلی به خاک و شخم زدن آن همـراه بـا بقایـای نباتی بـه منظـورافزایش نفوذپذیری و آبشویی موفقیت آمیز خاک.
- پایین بردن سطح آب زیرزمینی به عمقی که ریشه تحت تـاثیر آن قـرار نگیـرد وخروج آب اضافی از منطقه ریشه با احداث زهکش.
به کارگیری یک روش اصلاحی برای همه خاک های شور مناسب نبوده و توصـیه نمی گردد. بسیاری از شرایط موجود بایستی مد نظر قرار گیرند. منبع شـوری، بافـت خاک، شیب زمین، عمق سفره آب زیرزمینی، در دسترس بودن مواد اصلاح کننده، و نوع نبات از جمله مواردی هستند که قبل از اصلاح خاک هـای شـور و انتخـاب روش صحیح بایستی مورد توجه قـرار گیرنـد. معمـولاً تلفیقـی از روش هـای مـدیریتی درکنترل شوری موثرتر خواهند بود.
