مقاله خاکهای شور و سدیمی و روشهای اصلاح این خاکها

[mani24 29,665]

[h=2][/h]

مقاله حاضر خلاصه ای است از وضعیت عمومی خاکهای مبتلا به نمک و عوامل موثر در تشکیل و اصلاح آنها که در آن روابط متقابل شوری،آبیاری، زه کشی و گیاهان زراعی مورد بحث قرار می گیرد. و بر خاک های شور_ به دلیل اهمیت شان_ تاکید شده است.

مقدمه

امروزه ازدیاد جمعیت جهان سبب افزایش تقاضا برای محصولات کشاورزی می شود. در بسیاری از نقاط جهان با تولید محصولات کشاورزی به دلیل کمبود منابع آب با شوری خاک به شدت کاهش یافته است. به خاطر عدم شستشوی املاح محلول از ناحیه ریشه، شوری یک مشکل عمده در مناطق خشک و نیمه خشک است و یکی از عمده ترین دلایل محدود کننده تولید محصولات غذایی به شمار می رود.

مناطق بیابانی و نیمه بیابانی بیش از یک سوم سطح کره زمین را فرا گرفته است و هرساله حدود شش میلیون هکتار از اراضی حاصلخیز مجاور این مناطق نیز به بیابان تبدیل می شود. این اراضی که عهده دار تولید مواد غذایی چهارده درصد از جمعیت جهان است، در اثر انجام مراحل شور شدن و بیابانی شدن قدرت تولید خود را از دست می دهند. بیش از چهار میلیون کیلومتر مربع(چهارصد میلیون هکتار) از اراضی قابل کشت جهان با مشکل ازدیاد اصلاح محلول در خاک مواجه هستند. چنانچه در مورد این اراضی مدیریت صحیح اعمال شود، افزایش قابلیت تولید محصولات کشاورزی در آنها بسیار قابل توجه است.

صدها میلیون هکتار اراضی در جهان وجود دارد که در حال حاضر مناسب کشاورزی نیستند ولی چنانچه شوری زائد این خاکها با به کار گیری روش های مناسب اصلاح شود، می توانند حاصلخیز باشند.رایج ترین روشهای اصلاح خاک های شور عبارت است از:

1-شستشوی اصلاح توسط آبیاری و زهکشی

2- استفاده از گیاهان مقاوم به شوری استفاده از مواد بسازی خاک، شخم مناسب، مقدار آب کافی، کاهش تبخیر از سطح خاک از طریق شخم به موقع استفاده صحیح و به موقع و مناسب کود و کنترل بیماریها و آفتهای زراعی همگی از جمله روش های موثری هستند که در خاکهای مبتلا به نمک در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار می گیرند. در نتیجه تحقیقات و سرمایه گذاری بیشتر و نیز توجه به خطر این مشکل و راه حل آن ضروری است.

 

شوری خاک در مناطق تحت آبیاری و نیز مناطقی که تحت آبیاری نیستند، استفاده از اراضی را به منظور کشاورزی با مشکل روبرو می سازد. از ابتدای قرون حاضر دانشمند دریافتند که رشد گیاه در شرایط شوری یا قلیائیت کاهش می یابد. عموماً پذیرفته شده است که املاح محلول در آب بالاخص املاح سدیم عامل اصلی کاهش قابلیت تولید خاکهای مبتلا به نمک هستند.

شناسایی دقیق وگسترش انواع مختلف خاکهای مبتلا به نمک در یک کشور می تواند در برنامه ریزی تولید مواد غذایی نقش موثری داشته باشدگروه بندی خاکهای مبتلا به نمک بر طبق اصول واحد این اجازه می دهد تا بتوان آنها را با یکدیگر مقایسه کرد و در نهایت از کلیه تجربیات حاصله در اصلاح و کابرد این گونه خاک ها در کشورهای مختلف استفاده سودمند کرد.

فشار روزافزون تقاضا بر روی منابع اراضی محدود در جهان که از دهه 1960 آغاز شده است، این ضرورت را ایجاب میکند تا خاکهای زراعی را از تخریب حفاظت کرده و قدرت تولید ازدست رفته برخی خاک های دیگر را نیز بازسازی کنیم به عنوان یک مرجع اختصاصی برای خاک های شور و قلیایی انجمن بین المللی خاکشناسی در سال 1964 اقدام به تاسیس کمیته تخصصی خاکهای مبتلا به نمک کرد. هدف اصلی این کمیته شناسایی و مطالعه گسترش خاک های مبتلا به نمک در سراسر جهان است.

تشکیل خاکهای شور و سدیمی

در پیش بینی مراحل شور شدن واصلاح خاک های شور عوامل زیر باید مد نظر قرار گیرند:

_ویژگی های اصلی رژیم های نمک مورد توصیف قرار گرفته (تعادل نمک) و فاکتورهای طبیعی موثر در آن بایستی تجزیه و تحلیل شوند.

_منبع اصلی نمک های محلول در آب ( آبیاری آب زیر زمینی، آب های سطحی، لایه های شور عمقی خاک و غیره) بایستی شناسایی شوند.

_اثر آبیاری بر روی آب و رژیم های نمک خاک بایستی تعیین شود.

پس از شناسایی این فاکتورها می توان از روش های صحیح و مناسبی در اصلاح خاک، آبیاری و زهکشی استفاده کرد. در کشورهای توسعه یافته، تکنولوژی پیشرفته باعث موفقیتها زیادی در اصلاح خاک های شور و جلوگیری از مشکل شوری شده است. چندین روش هایی در کشورهای درحال توسعه نیز می تواند به کار گرفته شود.

خاک های مبتلا به نمک

خاکهای مبتلا به نمک آنهایی هستند که غلظت نمک(یون) آنها در رشد گیاهان زراعی ایجاد مشکل می کند خاکهای مبتلا به نمک را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد:1-خاک هایی که تحت تاثیر نمک های طبیعی هستند(خاکهای شور) 2- خاکهایی که تحت تاثیر نمک های سدیم قابل هیدرولیز قرار دارند(خاکهای سدیمی یا قلیایی) این دو گروه از خاک ها نه تنها از نظر ویژگی های شیمیایی با یکدیگر تفاوت دارند بلکه از لحاظ توزیع جغرافیایی، خواص فیزیکی و ویژگی های بیولوژیکی نیز متفاوت هستند.روش های اصلاح و استفاده های کشاورزی از آنها نیز متفاوت هستند. از آنجا که نمک های مختلف سدیمی به طور طبیعی نمی توانند به صورت خالص وجود داشته باشند در بیشتر مواقع نمک های خنثی و یا آنهایی که قابلیت هیدرولیز شدن و تولید قلیائیت دارند، می توانند به صورت غالب بر روی مراحل خاکسازی و ویژگی های خاک تاثیر گذارند.

در اقلیم های مختلف، تحت شرایط محیطی متفاوت میزان شوری و قلیائیت مواد مادری خاک ها و آب زیر زمینی ممکن است به صورت ناگهانی متفاوت باشد. شوری و قلیائیت یک منطقه همچنین به طور قابل ملاحظه ای با سیستم های زراعی کاشت در منطقه مربوط می شود. بنابراین در توصیف حد و مرز مقادیر شوری و قلیائیت که خاکهای مبتلا به نمک را توصیف می کند، بایستی انعطاف لازم صورت گیرد همچنین شرایط محلی باید ملحوظ شود.

خاکهای سدیمی

این خاکها حاوی مقدار زیادی سدیم اضافی جذب شده هستند. وجود نمکهای محلول سدیمی که قابلیت هیدرولیز شدن و ایجاد قلیائیت شدید محلول خاک باعث بروز مشکل در رشد گیاه می شود و یا قلیائیت باعث ایجاد شرایط فیزیکی نامناسب در خاک شده که مانع تامین آب مورد نیاز گیاه می شود. در هر صورت ان مراحل باعث محدودیت رشد گیاه می شوند. و شرایط قلیایی باعث پراکنده شدن ذرات مجتمع و خاکدانه ها در خاک می شود این عمل باعث از هم پاشیدن ذرات خاک می شود و حفرات درشت را کاهش می دهد چنین شرایطی همچنین باعث کاهش نفوذ پذیری خاک می شود و شستشوی املاح سدیم از آن را دشوار می سازد خاکهای سدیمی اغلب فشرده و دارای ساختمان مکعبی یا توده ای است شخم زدن این خاکها در حالت خشک به سختی صورت می گیرد و در حالت مرطوب هدایت آبی پایینی را از خود نشان می دهد.

خاکهای شور

در بیشتر اقلیم ها عالیترین انواع خاک های مبتلا به نمک خاکهای شور هستند. طبق تعریف، خاکهای شور حاوی مقادیر اضافی از نمک های محلول هستند. این خاکها اغلب در اقلیم خشک و نیمه خشک وجود دارند. در شرایط مرطوب نمکهای محلول موجود در مواد مادری خاک و نیز نمکهای حاصل از هوادیدگی کانی ها شسته می شود و وارد آب های زیر زمینی می گردد که توسط جریان های آبی به اقیانوس ها انتقال می یابند.

در مناطق خشک شستشوی نمک ها و انتقال آنها به اقیانوس ناچیز است. شستشو معمولاً موضعی است و نمک های محلول به نقاط دور دست حمل نمی شوند. این امر به دلیل کمبود بارندگی در مناطق خشک است که برای شستشو و حمل نمک ها کافی است.

همچنین در این مناطق شدت زیاد تبخیر و تعرق گیاه باعث تجمع نمک های محلول در خاک و آب ها سطحی می شود.

هوادیدگی کانی های اولیه، یک منیع غیر مستقیم تولید نمکهای محلول است ولی شواهد کمی در مورد اینکه این منبع به تنهایی باعث تجمع نمک های محلول در خاک و تشکیل خاک های شور است نیز، در دست می باشد. خاکهای شور معمولاً در نقاطی که نمک های محلول از سایر مناطق توسط آب، به آنجا حمل می شوند بوجود می آیند. شرایط مناسب زهکشی که ممکن است به دلیل پایین بودن نفوذ پذیری خاک و یا بالا بودن سطح آب زیر زمینی ایجاد شود، در مراحل شور شدن خاک دخیل است.

بالا بودن سطح آب زیر زمینی اغلب به وضعیت توپوگرافی محل مربوط می شود. زهکشی آب از اراضی بالا دست به دره ها و دشت ها ممکن است باعث بالا آمدن سطح آب زیر زمینی و نزدیک شدن به سطح خاک در اراضی پایین دست شود. پایین بودن قابلیت نفوذ پذیری خاک با جلوگیری از حرکت آب به عمق خاک، باعث ایجاد شرایط نامناسب زهکشی می شود. این مقاومت در حرکت آب ممکن است در اثر وجود بافت یا ساختمان نامناسب و یا وجود لایه های سخت شده در خاک باشد. به لایه های اخیر سخت کفه گفته می شود.

30 سانتی متر آب آبیاری در هر هکتار ممکن است حاوی 200 کیلوگرم تا 5 تن نمک باشد بنابراین در زمانی کوتاه مقدار قابل توجهی نمک ممکن است به اراضی تحت آبیاری افزوده شود.

در زمان اجرای اولین پروژه های آبیاری، به دلیل فراوان بودن آب، استفاده بیش از حد از آب به صورت میگرفت. چنین شرایطی باعث بالا آمدن سطح آب زیر زمینی به فاصله 5/1 (یک ونیم) تا 8/1(یک ممیز هشت) متر به سطح خاک نزدیک شد، آب حاوی مقادیر مختلف نمک، از طریق لوله های موئین و تحت عمل کاپیلاری به منطقه ریشه صعود می کند. بنابراین آب زیر زمینی نظیر آبیاری باعث شور شدن خاک خواهد شد.

خاکهای شور را می توان به چند روش تعریف کرد. نمونه شاخص آن دارای افق تجمع نمک(سالیک) می باشد. این افق در بافت های درشت در فاصله 125 سانتی متری، در بافتهای متوسط در فاصله 90 سانتی متری و در بافتهای ریز در فاصله 75 سانتی متری از سطح خاک قرار می گیرد. خاک های شور حداقل در بخشی از عمق 25 سانتی متریسطح خاک، دارای هدایت الکتریکی (EC) بیشتر از 4 دسی زیمنس بر متر(ds/M) می باشند. خاک های شور همچنین دارای

pH برابر

5/8

(هشت و نیم) یا کمتر (نسبت به 1:1 آب به خاک در گل اشیاع) در لایه فوق هستند. درصد سدیم تبادلی (ESP) در این خاکها در اعماق 125 سانتی متری (درخاکهای با بافت درشت) 90 سانتی متری (در خاکهای با بافت متوسط) و 75 سانتی متری (در خاک های با بافت ریز) کمتر از 15 می باشد. در افلب موارد میزان املاح در خاک های شور به مقدار قابل توجهی فراتر از حد فوق بوده که مشکلاتی را برای خاک ایجاد می کند.

تشکیل خاک های شور

راه های متعددی برای تشکیل خاکهای شور وجود دارد که به شرح زیر است:1-در اثر هوادیدگی ناگهانی سنگهای مادری و عدم انتقال نمک در نتیجه کمبود بارندگی 2-نمک ها ممکن است توسط باد از نقاط شور و خشک مجاور و یا ذرات ریز آب دریا به سایر نقاط منتقل شوند.3-انتقال نمکها از طریق آب زیرزمینی تحت تاثیر نیروی کاپیلاری4-تجمع نمک از طریق آبیاری خاک یا آب نامناسب. در مورد اخیر چنانچه روش های آبیاری نیز نامناسب باشد به تجمع بیشتر نمک کمک می کند.

چنانچه خاک های شور و تحت شرایط مرطوب ایجاد شوند.لایه سطحی آنها حاوی مقدار زیادی مواد آلی است، حال آنکه خاک های شور ایجاد شده در مناطق خشک از نظر مواد آلی فقیر است و معمولاً حاوی کمتر از 1 درصد مواد آلی می باشند. کمبود عناصر غذایی گیاه بالاخص (P

₂

O

₅

N) از دیگر ویژگی های اغلب خاک های شور است.

 

عوامل موثر در تشکیل خاکهای شور

 

_

اقلیم:

اغلب خاکهای شور در اقلیم گرم و خشک تشکیل می شوند. خشکی، درجه حرارت بالا و شدت زیاد تبخیر باعث غالب شدن تبخیر بر زهکشی شده و در نتیجه عدم تعادل نمک را باعث می شود. شوری خاک ممکن است تا 75 درصد بالغ شود و در برخی مناطق بسیار خشک و بیابانی نظیر شبه جزیره عربستان و شیلی سطح خاک توسط لایه ای از نمک به ضخامت بیش از 50 سانتی متر پوشیده شود.

خاکها در مناطق بیابانی با زمستان ها سرد نیز ممکن است بسیار شور باشند در این شرایط کاهش حلال یت بسیاری از نمک ها مهمترین عامل موثر شور شدن خاک است.

 

_

توپوگرافی

:اقلیم گرم و خشک به خودی خود برای تشکیل خاکهای شور کافی نیست هنگامیکه سطح آب زیر زمینی عمیق و تبخیر از سطح خاک با میزان بارندگی برابر باشد. نمک ها در خاک تجمع نمی کنند چنانچه منطقه خشک در نقاط پست قرار گیرد که اطراف آن را کوه ها احاطه کرده باشند، جریان های زیر زمینی باعث حل کردن مقداری نمک می شود و آنرا به منطقه خشک وارد می کنند چون اغلب این آبها تحت فشار هستند، ممکن است به صورت آرتزین باعث اجتماع نمک در سطح و یا نزدیک سطح خاک شود.

 

_

آبیاری و زهکشی

:آب آبیاری اغلب حاوی انواع متفاوتی از نمک ها با غلظت های مختلف است کاهش آب در نتیجه تبخیر و تعرق ناچاراً باعث افزایش غلظت نمک ها در خاک به عواملی چون کیفیت آب آبیاری روش آبیاری و کفایت زهکشی بستگی دارد.

_

طبیعت و اثرات بیولوژیکی خاکهای شور:

کلرید سدیم معمولترین نمک موجود در خاک های شور است. دیگر نمک های معمول کلریدهای کلسیم، پتاسیم و منیزیم است.نمک های سولفاته معمول در این خاک ها گچ و سولفاتهای سدیم و منیزیم است. در اغلب خاکها ترکیبی از انواع نمک ها مشاهده می شوداز آنجاکه حلال یت گچ در آب پایین تر از سایر نمک ها است لذا آب در خاک ممکن است حاوی غلظت بالاتری از دیگر گونه های نمک باشد.

با تجمع نمک ها فشار اسمزی محلول خاک افزایش خواهد یافت. چنین واکنشی باعث کاهش فیزیولوژیکی عناصر غذایی و آب و گیاه خواهد شد. به عبارت دیگر با افزایش شوری،جذب آب و عناصر غذایی توسط ریشه به دشواری بیش تری صورت می گیرد.

اگر چه تحمل گیاهان نسبت به شوری یا یکدیگر متفاوت است. سرانجام غلظت نمک تا حدی بالا می رود که گیاه قادر خواهد به جذب آب از خاک نیست. از طرف دیگر تجمع آنیون ها و کاتیون ها در محلول خاک از جذب عناصر غذایی گیاه جلوگیری می کند(اثر آنتاگونیسی) بنابراین نسبت به یونهای مختلف در گیاه به طور ناخواسته دستخوش تغییر می شود. برخی اوقات تجمع بیش از حد نمک ها باعث ایجاد سمیت در گیاه می شود. برای مثال برکه در خاک های شور_قلیا وجود دارد برای تعداد زیادی از گونه های گیاهی بسیار سمی به شمار می رود به خاطر چنین اثراتی قابلیت تولید خاک های شور بسیار پایین است شوری خاک همجنین فعالیت میکروارگانیسم های خاک را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. چنانچه مقدار نمک در خاک به 3 درصد بالغ شود، فعالیت میکروراگانیسم ها به طور کلی متوقف می شود.

_

اصلاح خاکهای شور

اصلاح کامل خاکهای شور و یا حفظ شوری کم اغلب از نظر علمی کاری بس دشوار و تا حدی غیر ممکن است. هزینه های اصلاح، عدم کفایت زهکشی، گران بودن مواد اصلاح کننده خاک و کیفیت نامطلوب آب آبیاری از جمله عواملی هستند که در این راستا دخیل هستند. حتی در جاهایی که آب به مقدار کافی جهت شستشوی اصلاح و آبیاری پیوسته موجود است اصلاح خاکهای یا خواص نامناسب فیزیکی چندان مقرون به صرفه نیست.

یکی سیستم زهکشی موثر شرط اصلی در اصلاح خاک های شور و جلوگیری از تکرار مجدد مشکل شوری است.

زهکشی خاک به سرعت کفایت آبی که از پروفیل خاک می گذرد بستگی دارد. این آب شامل آبهای جاری شده در سطح و نیز آب نفوذ کرده به عمق خاک است. بنابراین دو عامل زهکشی داخل خاک و نیز نفوذپذیری از جمله عوامل مهم به شمار می روند. نمک ها باید توسط آب اضافی آبیاری از خاک خارج شوند. آب نفوذ کرده در خاک،با گذشتن از خلل و فرج خاک باعث شستشوی نمک های موجود شده که در نهایت توسط کانال های تعبیه شده در مزرعه (زهکش) از خاک خارج می شود(در صورتی که سطح آب زیر زمینی عمیق باشد نیاز به حفر کانال است). در مناطقی که سطح آب زیر زمینی بالا باشد، توسط عمل فوق بایستی سطح سفره آب به عمق حدود 3 متر از سطح خاک افزایش یابد.

بیشترین مشکل در خاکهای شور مربوط به نمک های بسیار محلول است (نظیر Nacl و Mgcl

₂

و Cacl

₂

و Mgso

₄

) کربناتهای کلسیم و منیزیم و گچ حلال یت کم داشته مشکل چندانی در رشد گیاه ایجاد نمی کنند. در طی زمستان سولفات سدیم نیز حلال یت نسبتاً پایین دارد. خاک ها حاوی مقدار زیای از این نمک هستند. بنابراین شستشوی خاکهای شور است، چندان راحت نیست.

چندین نمونه از عملیات موفقیت آمیز اصلاح خاکهای شور در دنیا وجود دارد قبل از دهه 1950 عقاید عمومی بر این بود که کشاورزی آبی بد یوم است لذا همواره باعث شور شدن اراضی می شود. به هر حال نشان داده شد که اصلاح خاک های شور در مناطق خشک، امری ممکن و بس ارزشمند است همچنین ثابت شد که کشاورزی موفقیت آمیز در این گونه مناطق در گروه زهکشی مناسب است. بالطبع تنها خاکهایی که زهکش مناسب دارند، می توانند با به کارگیری روش های مناسب آبیاری شوند.

عملیات مدیریتی که به کنترل شوری اصلاح خاک کمک می کند شامل به کارگیری موارد زیر است:

1-انتخاب گیاهان مقاوم به شوری

2- استفاده از روشهای خاص کاشت که تجمع نمک را در اطراف بذر به حداقل ممکن کاهش می دهد.

3- به کارگیری روش های زارعی مناسب نظیر شخم و تهیه بستر به شکلی که کمترین غلظت نمک را در خاک ایجاد کند و به جوانه زنی بذر آسیبی نرساند.

4-استفاده از مقدار بیشتر آب آبیاری به منظور رقیق کردن محیط و یا شستشوی نمک از محیط جوانه زنی بذر و ریشه.

5-استفاده از مقدار بیشتر آب آبیاری به منظور رقیق کردن محیط و یا شستشوی نمک از محیط جوانه زنی بذر و ریشه.

6- استفاده از مواد شیمیایی اصلاح کننده خاک نظیر سولفور، اسید سولفوریک، سولفاتهای آهن، گچ، پلی فسفات آمونیوم، پلی فسفات کلسیم و غیره به کارگیری یک روش اصلاحی برای همه خاک های شور مناسب نیست.

بسیاری از شرایط موجود بایستی مد نظر قرار گیرند.منبع شوری، بافت خاک، شیب زمین، عمق سفره آب زیر زمینی قیمت و تهیه مواد اصلاح کننده نوع گیاه مورد نظر برای کاشت با توجه به اقلیم ارزش اقتصادی اراضی اصلاح شده و برخی دیگر از فاکتورها همگی از جمله مواردی هستند که قبل از اصلاح خاکهای شور و انتخاب روش صحیح بایستی مورد توجه قرار گیرند.بدیهی است روش های مختلف هدف واحدی را دنبال می کنند. هر روشی که به جلوگیری یا کاهش مضرات شوری موجود در ارتباط با رشد گیاه منجر شود اقتصادی خواهد بود.

_

منبع خاک

اولین قدم در اصلاح خاک های شور،

شناسایی منبع نمک

است. سیستمهای موفق اصلاح، ابتدا عامل مشکل زا را کشف و سپس به نابودی آن اقدام می کنند.

همانگونه که قبلاً ذکر شد شوری خاک از طریق کاملاً مشخص تامین می شود. برای انتخاب بهترین روش اصلاح خاک در شرایط موجود این راه ها باید شناسایی شوند. چنانچه کانال های انتقال آب از تشکیلاتی عبور کنند که دارای نمک های محلول باشند. مقداری از نمک در آب حل و وارد خاک آبیاری می شود در چنین شرایطی بهترین روش اندود کردن کانال های انتقال آب در مسیر دارای تشکیلات محلول است. بدیهی است چنین روشی که از آنجا که منبع تولید نمک را محدود می کند، بر هرگونه روش اصلاحی که بر روی خاک شور در اثر آبیاری اعمال شود،ارجحیت دارد.

برخی خاکها در عمق چند متری خود دارای لایه ای بسیار غنی از نمک هستند. در چنین شرایطی تلاش ها باید در جهتی صورت گیرد که از صعود نمک ها در اثر نیروی کاپیلاری به سطح خاک که برای رشد گیاه مضراتی ایجاد می کند، جلوگیری به عمل آید چنانچه عمق تجمع نمک در خاک به طور قابل توجهی پایین تر از سطح خاک باشد. زیان چندانی را متوجه رشد گیاه نخواهد کرد. حال آنکه اگر نمک های موجود در نزدیکی سطح خاک قرار داشته باشند، توسط نیروی کاپیلاری به منطفه ریشه وارد می شوند و از رشد گیاه جلوگیری می کنند.

چنین مثالهایی ارتباط بین روش ها اصلاحی و منبع شوری خاک را نشان می دهند.

_

کاهش تبخیر

عامل مهم تجمع نمک در سطح خاک تبخیر است. نمک ها همراه با رطوبت در خاک حرکت می کنند. همانطوری که آب سطح خاک تبخیر می شود، توسط نیروی کاپیلاری آب بیشتری به سطح خاک صعود می کند و این پروسه تکرار می شود.بنابراین یک جریان دائمی از خاک تحت الارض به طرف سطح الارض بخصوص اگر سفره آب زیر زمینی نزدیک به سطح خاک باشد برقرار می شود آب بسیاری از نمکهای محلول را در خود حل می کند و به سطح خاک انتقال می دهد.

از آنجا که هیچکدام از نمک ها قادر به تبخیر شدن نیستند، لذا تبخیر آب باعث برجای ماندن نمک در سطح خاک می شود.

اگر خاک حاوی نمک هایی با حلال یت خیلی کم باشد، خطر چندانی ایجاد نمی شود. ولی خاک های مناطق خشک دارای مقدار کافی از نمک های محلول هستند که تبخیر شدید بر دشت بروز مشکل می افزاید چنانچه میزان تبخیر از سطح خاک کاهش یابد، تجمع نمک در خاک نیز به حداقل ممکن خواهد رسید.

در به کارگیری هرگونه روش اصلاحی خاک های شور سعی بر آن است تا حتی الامکان میزان تبخیر باعث انتقال و تجمع نمک در سطح خاک می شود خود مهمترین مشکل موجود است. در عمل روش های زیادی برای جلوگیری و کاهش تبخیر وجود دارد. این روش ها معمولاً به عملیات زراعی و شخم و شیار خاک مربوط می شوند.شخم زدن خاک باعث سست شدن آن می شود و ارتباط خاک رویی و زیرین را به حداقل می رساند. بنابراین حتی در صورت مرطوب بودن خاک زیرین، مقدار تبخیر از خاک سطحی ناچیز است این عمل بخصوص زمانی که پس از آبیاری صورت گیرد از آن جهت که شدت تبخیر در این زمان حداکثر است در کاهش تبخیر بسیار اهمیت دارد.

_

کاشت گیاهان مقاوم به شوری

رها سازی اراضی بدون کشت باعث تجمع نمک در سطح خاک می شود کاشت برخی گیاهان حتی اگر خود گیاه چندان مرغوب نباشد از آن جهت که نقش اصلاحی دارد مفید است به طور کلی رشد هرگونه گیاه در خاک بهتر از عدم وجود آن است در خاک های بسیار شور که گیاهان زراعی متداول قادر به رشد در آن نیستند.برای برخی علف های هرز مفید است و باعث افزایش آنها می شود به جای خالی بودن خاک از گیاه بهتر آن است که چنین گیاهان در خاک برویند.

هنگامی که علفهای هرز سطح خاک را پوشش دادند، آتش زدن آنها در محل باعث تجمع نمک حاصل از خاکستر بافت های گیاه در خاک می شود. چنین نمکهایی در ضمن رشد گیاه جذب می شوند. برخی گیاهان مقاوم به شوری مقدار زیادی از نمک ها را از خاک جذب می کند که در اثر برداشت محصول به طور دائم از خاک خارج می شوند. برخی از محصولات زراعی نظیر پنبه و جو از جمله گیاهان مقاوم به شوری هستند و در خاکهای شور رشد مطلوبی دارند این قبیل گیاهان می توانند در آخرین مراحل اصلاح خاک انتخاب و به کار گرفته شوند.

دیگر جنبه ها گیاهی عبارتند از:

1-توسعه واریته های گیاهان متحمل به شوری از طریق اصلاح نباتات،انتخاب، پیوند زدن و مقاوم سازی

2- استفاده صحیح و مناسب کودها و مواد اصلاح کننده جهت جلوگیری از تجمع بقایایی ناخواسته در خاک.

3-کنترل بیماریهای گیاهی، حشرات و دیگر آفت ها(گیاه سالم مقاومت بیشتری نسبت به تحمل شوری دارد.)

4-کنترل علفهای هرز که در جذب آب و مواد غذایی با گیاهان زراعی در رقابت هستند.

_

زهکشی

تنها راه دائمی اصلاح خاک های شور، آبشویی نمک های محلول و خروج آنها از خاک است. همانطوریکه نمک های محلول از خاک می شوند، توسط جریان آب زهکشی از آن خارج می گردند در مناطق پر باران پس از تعبیه زهکشی زیر زمینی زهکشی به طور طبیعی صورت می گیرد. در مناطق خشک و نیمه خشک جهت شستشوی نمک ها نیاز به آب اضافی در آبیاری است، بنابراین اصلاح خاک های شور معمولاً بدون کاربرد مواد اصلاحی و تنها از طریق آبشویی امکانپذیر است زهکشی زیر زمینی کافی، شرط لازم است.

از نقطه نظر عملی، زهکش های زیر زمینی در دو گروه قرار می گیرند. زهکشی مسکن یا پایین برنده عمومی سطح آب زیر زمینی و زهکش حائل. زهکش مسکن برای پایین بردن سطح آب زیر زمینی و زهکش حائل جهت قطع جریان آب زیر زمینی و که در جهت شیب زمین از سایر منابع جریان دارد. به کار برده می شود در طرح ریزی زهکشی زیر زمینی، طراح باید شرایط نقاط مختلف را ارزیابی و آنگاه در انتخاب استفاده از زهکش مسکن یا حائل تصمیم گیری کند.

_سایر اعمال اصلاحی

دیگر اعمال مربوط به اصلاح خاک های شور به شرح زیر است:

1- آبیاری مکرر به منظور پایین نگه داشتن غلظت نمک در محلول خاک.

2- استفاده از مواد اصلاح کننده خاک نظیر گچ(Caso

₄

2H

₂

O) آهک(Caco

₃

) گوگرد(S) واسید سولفوریک (H

₂

So4)

3-آبشویی و زهکشی کافی با طراحی سیستمهای زهکشی دقیق.

4-به کارگیری بهترین سیستمهای آبیاری و جلوگیری از هد روی و نشست آب، به طوریکه مقرون به صرفه باشد.

5-غرقاب کردن اراضی حداقل یکبار در سال، در صورتیکه از سیستمهای آبیاری بارانی یا قطره ای استفاده شود.

6- افزایش مواد آلی به خاک و شخم زدن آن همراه با بقایای گیاهی به منظور افزایش نفوذ پذیری و آبشویی موفقیت آمیز خاک.

7-پایین بردن سطح سفره آب زیر زمینی از طریق پمپ کردن و یا زهکشی به منظور جلوگیری از تجمع نمک در سطح خاک.

8-مدیریت صحیح و استفاده بهینه از آب و جلوگیری از هدر روی آن، که برای گیاه و شستشوی نمک ها ضروری است.

9-برنامه ریزی دقیق به منظور استفاده بهینه از منابع آب موجود.

10-شخم و شیار و تخریب سله خاک به منظور جلوگیری از تبخیر شدید و در نتیجه تجمع نمک ها در سطح خاک.

_

نمک هایی از شدت زدودن نمک

آنچه در حوالی سالت لیک سیتی در یوتا انجام شد، نمونه خوبی از زدودن نمک از خاک است. این عملیات در 1902 بر روی 2/16 (شانزده ممیز دو) هکتار از مزارع منطقه آغاز شد در پایان 1903 مجموعاً 141534 متر مکعب معادل 52% از آب مصرفی از طریق زهکش ها خارج شئ این آب حدود 3600 تن نمک را از خاک خارج کرده بود که علاوه بر مقدار نمکی است که توسط آب به بخش های عمقی خاک انتقال داده شده است.

نمونه دیگری مربوط به پروژه ای است که قبل از انجام زهکشی سطح آب زیر زمینی در فاصله 61 سانتی متری از سطح خاک قرار داشت. نمک ها در سطح زمین تجمع یافتند و هیچ محصول با ارزشی در آن رشد نمی کرد مقدار متوسط نمک از سطح تا عمق 122 سانتی متری خاک برابر 25/2(دو ممیز 25) درصد بود. با تعبیه سیستم زهکشی در منطقه در اولین ماه، آب اضافی از خاک خارج شد تا آنجا که سطح آب زیر زمینی تا محل قرار گرفتن زهکش ها پایین رفت در پایان ماه مقدار نمک در خاک به حد 1 درصد کاهش یافت. سطح خاک شخم زده شد و پس از آبیاری به طور محدود کنترل شده، عملیات کاشت صورت گرفت. با این حال، علیرغم وجود زهکش ها افزایش درجه حرارت در تابستان باعث فزونی تبخیر شد به طوری که متوسط مقدار نمک تا عمق 122 سانتی متری از سطح خاک به 28/1(یک ممیز بیست و هشت)درصد افزایش یافت.

در مجاورت یک منطقه بایر آبیاری نشده، اراضی زهکشی شده ای وجود داشت که متوسط همه جانبه شرایط موجود و نیز استفاده از سیستم زهکشی به تنهایی است.

_

نتایج

درجه حرارت بالا

در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک، باعث افزایش تبخیر و تجمع نمک ها در سطح خاک میشود.

وجود لایه های سخت

(نظیر پتروکامیک با دیگر لایه های سیمانی شده) یا افق های سخت شده آهکی در اعماق مختلف خاک و

کمبود بارندگی جهت شستشو

از جمله عواملی هستند که باعث تجمع نمک در خاک می شوند.

سیستم های جدید آبیاری، در صورت عدم مدیریت صحیح

، باعث افزایش نمک خاک می شوند میلیون ها هکتار از اراضی جهان به شدت شور هستند به طوریکه قادر به تولید اقتصادی محصولات نیستند و هر ساله اراضی بیشتری در اثر تجمع نمک ها در خاک از قابلیت بهره وری خارج می شود.

شوری خاک مشکلی است که اخیراً در تمامی اراضی تحت آبیاری بدون آبیاری و مراتع در سراسر جهان به چشم می خورد. خاک های شور همراه با خاکهای غیر شور پراکنده هستند بنابراین زارعین ناچارند اراضی شور را نیز همراه خاک های غیر شور کشت و کار کنند بنابراین کشاورزان امکان برداشت محصول از تمامی اراضی کاشت شده را نخواهند داشت و افزایش هزینه های عملیاتی باعث کاهش رغبا به کشاورزی خواهد شد. بنابراین اصلاح یا به حداقل رسانیدن اثرات شوری در خاک از ضروریات است. در انجام این وظیفه هر دو عامل خاک گیاه به اندازه کیفیت و کمیت آب مصرفی باید مد نظر قرار گیرد.

لازم به یاد آوری است که حتی ساده ترین طرحهای شوری زدایی اراضی بایستی شامل روش منطقی جهت کنترل آب آبیاری، فرایندهای آبشویی نمک ها از خاک و انتخاب گیاهان متحمل به شوری باشد. این اعمال حداقل شروط لازم برای اطمینان از موفقیت کار است. به علاوه در بسیاری از مناطق کانال های آبیاری موجود سیستم آبیاری و حتی کرتبندی اراضی به منظور ایجاد سیستم زهکشی مناسب و توزیع صحیح آب آبیاری بایستی مورد تجدید نظر قرار گیرند.

_

تنش شوری

تنش شوری از تنشهای

غیره زنده

مهم است که اثرات زیانباری بر عملکرد گیاه کیفیت محصول دارد. از مشخصه های یک خاک شور ،

سطوح سمی کلریدها و سلفاتهای سدیم

می باشد. مساله شوری خاک در اثر آبیاری، زهکشی نامناسب، پیشروی دریا در مناطق ساحلی تجمع نمک در نواحی بیابانی و نیمه بیابانی در حال افزایش است. شوری برای رشد گیاه یک عامل محدود کننده است بدان سبب که باعث ایجاد محدودیتهای تغذیه ای از طریق کاهش جذب فسفر،پتاسیم، نیترات . کلسیم افزایش غلظت یونی درون سلولی و تنش اسمزی میگردد. در شرایط وقوع شوری، یونهایی مثل Na

⁺

و Cl

^-

به داخل لایه های هیدراسیونی پروتئینها نفوذ کرده، سبب اختلال در کار این پروتئینها می گردند. مسمومیت یونی تنس اسمزی و کمبود مواد مغذی که در شرایط وقوع شوری رخ می دهد سبب به هم خوردن توازن متابولیکی و در پی آن تنش اکسیداتیو می گردند. مکانیزمهای تحمل شوری را می توان به هموستازی (شامل هموستازی یونی و تنظیم اسمزی)کنترل صدمات ناشی از تنش (جبران صدمات و خنثی سازی مسمومیت) و تنظیم رشد دسته بندی کرد. تلاشهای زیادی برای درک مکانیزمهای تحمل شوری صورت گرفته است.موفقیت برنامه های اصلاحی با هدف نهایی بهبود عملکرد محصول، بخاطر فقدان درک روشنی از اساس ملکولی تنش شوری تا کنون چندان چشمگیر نبوده است پیشرفتهای اخیر در زمینه آنالیز موتانهای غیر تحمل به شوری در گیاه مدل اربیدوپسیس و کلونه سازی ملکولی لوکوسهای ژنی مربوطه، تا حدودی به روشن شدن مکانیزم پیغام دهی تنش شوری و تحمل شوری در عالم گیاهی کمک نموده است.

توصیه و پیشنهادی

بهر حال وظایف ما در مورد خاکهای شور عبارتند از : اصلاح خاکهای شوری که بر اثر بهره برداری های نا صحیح به وجود آمده اند. جلوگیری از خرابی بیشتر خاکهایی که در مراحل ابتدایی شور شدن هستند و بالخره بهبود و تکامل کلی و روزافزون خاکها که هدف نهایی اصلاح خاک است که در این مورد به تفصیل که در این مورد به تفصیل در بخش 4 مطالبی ارائه گردیده است.

 

منابع و ماخذ

1-کتابهای خاکهای شور و سدیمی:شناخت و بهره وری _دکتر عبدالرحمن برزگر(دانشیار دانشگاه شهید چمران اهواز 1379 ، نشر دانشگاه شهید چمران اهواز، چاپ اول) صفحه های پیشگفتار، 1 تا 5 ، 9 تا 13، 31 تا 37، 41تا42، 60 تا 62، 147تا151 و 172 تا 174

2-کتاب کیفیت آّب در آبیاری تالیف: شینبرگ واوستر ترجمه دکتر امین علیزاده(چاپ پنجم 1377 انتشارات آستان قدس رضوی) صفحه های 41 تا 44، 68 تا 76،

3-کتاب مبانی علوم خاک در ارتباط با گیاه و محیط تالیف منوچهر زرین کفش(مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی جلد اول 1376) صفحه های 520 تا 521، 458 تا 459 و 496 تا 499 ، 407 تا 409 ، 521 تا 522 ، 513 تا 515.

4-کتاب شیمی خاک تالیف:هاینریش ل .بوهن برایان ل. مک نیل، جرج آ.اوکانر ترجمه حسام مجللی(چاپ اول 1366) صفحه های 233 تا 235

5-کتاب خاک: پیدایش و رده بندی تالیف دکتر محمد بای بوردی(انتشارات دانشگاه تهران شماره 1360 چاپ ششم با تجدید نظر تاریخ انتشار1368) صفحه های 320 تا 321

6-کتاب خاکهای شور و سدیمی (اصول_دینامیک_ مدلسازی) تالیف ای . برسلر، بی ال. مک نیل دی ال کارتر ترجمه حسام مطلبی(چاپ اول 1373 مرکز نشر دانشگاهی تهران) صفحه های 94 تا 96 و صفحه 9

7-کتاب حاصلخیزی خاکهای مناطق خشک و مشکلات و راه حل ها تالیف دکتر محمد جعفر ملکوتی با همکاری مهندس مهدی همایی (انتشارات دانشگاه تربیت مدرس 1373 چاپ اول) صفحه های 57 تا 59

8-کتاب خاکهای شور اکادمیسین: آی آی پلیوسینن ترجمه دکتر اکبر حاجی زاده(نشر اندیشه 1351)صفحه 7