مهندس علیرضا شعاعی
خاکهای شور و سدیمی دارای مقادیر زیادی کلسیم، سدیم یا هر دو هستند. در آنهائی که سدیم زیاد است pH ، 8.5 یا بیشتر می باشد. وقتی pH خاک 8.5 باشد، کمبود برخی از عناصر کم مصرف مانند cu,Mn, Fe و Zn بروز می کند و بر رشد گیاه اثر منفی می گذارد. همچنین غلظت بالای سدیم به ریشه های گیاه صدمه می زند و تأثیر سوئی بر رشد گیاه دارد و بعلاوه خاکهای سدیمی با بیش از 20 درصد رس به واسطه تخریب خاکدانه های ناشی از جذب یون های سدیم هیدراته بر روی سطح رس دارای ساختمان فیزیکی نامناسب می باشند. این خاکها دارای نفوذ پذیری کمی بوده سله می بندند و محیط نامناسبی برای رشد گیاه به حساب می آیند. کل نمک های محلول در خاکهای سدیمی ممکن است زیاد باشد.
در خاکهای شور غلظت نمک های محلول بالا است و اگر کاتیون های غالب Mg یا Na باشند قلیایی هستند مع ذالک ممکن است در خاکهای شور H+ تبادلی زیاد شده و pH کمتر از 4، باشد که در چنین خاکهائی که شدیداً اسیدی هستند، قابلیت دسترسی عناصر غذائی تحت تأثیر قرار می گیرد. آزمایش های شوری بر روی غلات در مزرعه در سطح ثابت مصرف کود کاهش 20 تا 50 درصدی را در مقدار فسفر گیاه نشان دادند. از سوی دیگر گراتان و مس(Grattan and Mass) (1984) مشاهده کردند که سمیت فسفر در محیط کشت شور در سویا بروز نموده حال آنکه در همان سطح فسفر در محیط غیر شور چنین سمیتی دیده نشد. این داده ها پیچیدگی های مشکلات حاصلخیزی خاک ناشی از شوری را نشان می دهد. بنابراین فهم ماهیت شوری و قلیائیت خاک می تواند کمک بزرگی در مدیریت حاصلخیزی چنین خاکهائی محسوب شود.
الف - شاخص جهت تعیین شوری و سدیمی بودن خاک:
1- غلظت نمک:
غلظت نمک در محلول خاک بر اساس اصل توانائی نمک در هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک با هدایت سنج تعیین می گردد. هدایت الکتریکی (ECe یا گاهی اوقات EC) بر حسب دسی زیمنس بر متر dsm به توان 1- اندازه گیری می شود واحد قدیمی تر اندازه گیری، میلی موس برسانتی متر بود.
2- وضعیت سدیم:
وضعیت سدیم به صورت نسبت+Na تبادلی به کل ظرفیت تبادل کاتیونی خاک تعیین می گردد. اصطلاحی که در این مورد استفاده می شود، درصد سدیم تبادلی (ESP) است.
وقتی که 15= ESP است، pH خاک 8.5 یا بیشتر می باشد. مقادیر بیشتر pH,ESP خاک را تا 10 افزایش می دهد.
چون تعیین ESP وقت گیر است، یک روش خیلی ساده تر، اندازه گیری نسبت جذب سدیم (SAR) که نسبت غلظت های+Ca2+،Na+،Mg2 در عصاره اشباع خاک است می باشد.
3- Ph :
وقتی به یک خاک، خاک قلیا یا سدیمی گفته می شود که pH عصاره اشباع بیش از 8.5 باشد. برای تعیین عصاره اشباع، خاک را در یک ظرف استوانه ای می ریزیم و بتدریج آب مقطر به آن اضافه می کنیم در همین حال محتویات ظرف را به هم زده تا خمیر گل اشباع درست شود. سپس از طریق مکش مقدار کافی از عصاره به دست می آید (همین عصاره برای تعیین SAR استفاده می شود).
مقدار آب خاک در مزرعه به طور معمول بین درصد پژمردگی دائم (حد پائینی) و ظرفیت مزرعه (حد بالائی) نوسان دارد رطوبت خاک در حد بالائی تقریباً دو برابر حد پایینی است.
اندازه گیری ها در خاک نشان می دهد که در محدوده وسیعی از بافت ها، مقدار آب خاک در درصد اشباع (SP) تقریباً 4 برابر مقدار آب خاک در فشار 1.5مگاپاسکال (درصد پژمردگی دائم) است. بنابراین غلظت املاح محلول اندازه گیری شده در عصاره اشباع تقریباً نصف غلظت محلول خاک در ظرفیت مزرعه و در حدود یک چهارم غلظت در درصد پژمردگی دائم است. اثر رقت املاح که رخ می دهد، علت آن را ظرفیت نگهداری بالای آب در خاکهای ریز بافت، ذکر می کنند. به این منظور ECe با یک تقریب منطقی غلظت نمکی را که گیاهان در حال رشد در خاک با آن مواجهند برآورد می کند.
ب - پراکنش و ترکیبات ویژه :
بخش عمده ای از اراضی بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک جهان، در فصل تابستان دارای رسوبات نمک در سطح خاک هستند. نمک ها ممکن است در طی بارندگی به طرف تحت الارض حرکت کنند و یا امکان دارد دوباره در طی دوره خشکی به سطح خاک حرکت نمایند. بسته به وجود نمک ها، این خاکها ممکن است دارای مشکلات اسیدیته یا قلیائیت باشند. همچنین اگر نمک های سدیم غالب باشند، تخریب ساختمان خاک ممکن است مشکلات بیشتری را به بار آورد .
به دلیل فشار جمعیت و پی آمد آن افزایش تقاضای غذا، خاکهای متأثر از املاح، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند. تقاضای زیاد غذا، آبیاری را در چنین مناطقی ایجاب کرده است. بدون امکانات کافی برای زهکشی، آبیاری وضعیت شوری، قلیائیت را بدتر نموده است. برای تولید غذا، به این خاکها باید به عنوان خاکهای مشکل دار که نیاز به اقدامات و عملیات مدیریتی ویژه دارند، برخورد کرد. ترکیب املاح، پراکنش آنها در پروفیل خاک، بافت، ساختمان خاک و گونه های گیاهی که کشت خواهند شد، رشد گیاه بر روی این خاکها را تعیین می کند.
منبع اصلی املاح در خاک، مینرال های اولیه در پوسته زمین است که تدریجاً آزاد می شوند و در طی هوازدگی شیمیایی انحلال حاصل می کنند. در برخی نواحی املاح از مناطق مرطوب از طریق آب سطحی و زیرزمینی به مناطق خشک و نیمه خشک حمل می گردند. این نمک ها ممکن است به وسیله حرکت موئینگی که ناشی از سرعت تبخیر زیاد به واسطه دمای زیاد در این مناطق است، به طرف سطح خاک حرکت کنند.
یون های غالب در محل های هوادیدگی، کربنات ها، بی کربنات ها، سولفات ها و کلریدهای کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم هستند. اغلب چنین نمک هائی با جریان آب به طرف پایین حرکت می کنند. آنهائی که قابلیت انحلالشان کم است، رسوب می نمایند در حالی که بقیه نمک ها در طی فرآیند های تبادل، جذب سطحی و تحرک تغییرات بیشتری می یابند. نتیجه نهائی این است که بعضی از نمک های کلسیم و منیزیم انتقال یافته و یون های کلرید و سدیم در غلظت بالا باقی می مانند. در برخی از نواحی، اقیانوس ها ممکن است، منشاء املاح باشند و مواد مادری ناشی از رسوبات دریائی باشند. شیل های مانکوس که در کلرادو، وایومینگ و یوتا یافت شده اند، مثالهای تیپیک از رسوبات دریائی شور هستند. همچنین مناطقی نظیر خاکهای ساحلی کری درکرلا (هندوستان) املاحشان از اقیانوس است. گاهی اوقات نمک از طریق باد یا به وسیله سیل به زمین های دور دست حرکت می نماید. این خاکها وسعت کمی دارند و دارای مشکلات ویژه ای هستند.
وقتی که خاکها دارای مقادیر زیادی از کلریدها و سولفات باشند، در طی دوره های خشک اغلب رسوب این نمک ها بر روی سطح، ظاهری سفید رنگ به خاک می دهد. چنین خاکهائی خاکهای قلیائی سفید نامیده می شوند. اینها خاکی قلیائی نیستند و باید آنها را خاکهای شور نامید. وجود غلظت های بالای کربنات ها و بی کربنات های سدیم معمولاً به همراه هوموس دیسپرس شده در سطح خاک باعث تیره شدن رنگ خاک می گردد. از این رو آنها را خاکهایی قلیائی سیاه، (اکنون به عنوان خاکهای سدیمی شناخته می شوند) نامیده بودند زیرا سدیم عنصری است که باعث برخی از این خصوصیات بود. همچنین ضروری به نظر می رسد که بین خاکهای شور و خاکهای سدیمی تفاوت قائل شویم، چون روشهای مدیریتی لازم برای این تفاوت قابل ملاحظه است. سه خصوصیت برای تعیین و طبقه بندی شوری و سدیمی بودن وجود دارد که عبارتند از: 1- غلظت املاح 2- وضعیت سدیم و 3- pH که در زیر به طور خلاصه بحث می شود.
پ- طبقه بندی:
خاکهای متأثر از نمک به صورت زیر طبقه بندی می گردند.
1- خاکهای سدیمی :
این خاکها دارای مقدار زیادی از املاح سدیم هستند به طوری که pH عصاره اشباع بیش از 8.5 است.Ece این خاکها کمتر از 4dSm به توان 1- و SAR بیش از 13 (ESP بیش از 15) می باشد. غلظت سدیم در این خاکها می تواند خیلی بالا باشد و Ph خاک ممکن است تا 10 افزایش یابد. خاکهایی با SAR بین 5 و 13 تا 15 ممکن است جنبه های گوناگونی از سدیمی بودن، همانند pHقلیائی، دیسپرس شدن و سله بستن در حد متوسط و کاهش نفوذپذیری نشان دهند.
2-خاکهای شور:
این خاکها دارای مقادیر زیاد نمک محلول خنثی (کلرید و سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم) هستند. به طوری که رشد بیشتر گیاهان زراعی را تحت تأثیر منفی قرار می دهند. ECe چنین خاکهائی بیش از 4dSm به توام 1- است و SAR آنها کمتر از 13 (ESP کمتر از 15) و pH عصاره اشباع آنها کمتر از 8.5 می باشد.
3- خاکهای شور- سدیمی :
این خاکها ویژگی های خاکهای شور و سدیمی را با هم دارند. در حالی که pH خاک کمتر از 8.5 می باشد ECe ممکن است بیشتر از 4dSm به توان 1- و SAR بیش از 13 (ESP بیش از 15 ) باشد.
ت- اصلاح و مدیریت خاکهای شور :
خاکهای شور بعضی اوقات با حضور پوسته های نمکی سفید بر سطح خاک در طول ماههای گرم تابستان تشخیص داده می شوند. هر چند که ممکن است خاکهای گچی نیز دارای پوسته های سفید باشد اما حلالیت گچ کم است و Ece را تا حدود 2.8dSm به توان 1- کاهش می دهد.
همان طور که قبلاً ذکر شد، برخی خاکهای سیاه، با مقدار آب زیاد، اگر نمک ها هیدرولیز شده باشند و مواد هومیک در سطح رسوب کرده باشند، ممکن است شور باشند. در طی دوره رشد گیاهان زراعی خاکهای شور معمولاً به وسیله رشد لکه ای گیاهان زراعی و اغلب به وسیله رنگ سبز متمایل به آبی برگها تشخیص داده می شوند. در مزرعه ممکن است محل های فاقد محصول وجود داشته باشد و معمولاً گیاه از رشد باز می ماند. اثرات شوری متوسط اغلب ممکن است ظاهر نشود. زیرا که باعث صدمات ظاهری نمی گردد. برگهای گوشتی با رنگ تیره تر و سبز مایل به آبی می توانند راهنما باشند اما قضاوت نهائی بعد از انجام تجزیه های شیمیائی می تواند انجام پذیرد. گیاهان در خاکهای متأثر از نمک اغلب دارای نشانه های مشابه شرایط تنش خشکی هستند، اگر چه گیاهان ممکن است به دلیل اینکه فشار اسمزی محلول خاک معمولاً بتدریج تغییر می کند، پژمرده نشوند و گیاهان با تنظیم مقدار نمک درون بافت ها فشار تورمی را حفظ و از پژمردگی فرار نمایند.
اصلاح خاکهای شور بر انتقال نمک از این خاکها تمرکز یافته است. روشهائی که معمولاً پذیرفته می شوند، برداشت املاح از سطح، شستشو با یک جریان ناگهانی آب، آبشوئی و زهکشی می باشد.
1- شستشو با یک جریان ناگهانی آب:
خارج نمودن املاح با جریان ناگهانی آب در روی سطح می تواند انجام پذیرد و گاهی اوقات برای نمک زدائی خاکها استفاده شده است، اما کاربرد محدودی دارد به دلیل اینکه فقط جزء کوچکی از نمک تجمع یافته می تواند با جریان ناگهانی آّب خارج گردد بخش اعظم آن با آب به سمت پایین پروفیل حرکت می کند.
2- برداشت املاح از سطح :
این روش به انتقال مکانیکی املاح با استفاده از وسایل موجود اشاره دارد. با توجه به مشکلات، این روش کاربرد محدودی دارد.
3- زهکشی:
یکی از ضروریات مدیریت خاکهای شور این است که غلظت مجاز نمک در منطقه ریشه که به وسیله آبشوئی به آن رسیده اند، برای مدت زمان طولانی، ثابت نگه داشته شود. برای انجام این کار باید از تبخیر آب زیزمینی از طریق پایین نگه داشتن سطح آب از حدی که باعث شور شدن سریع خاک گردد، جلوگیری شود. پیش بینی زهکشی های مناسب تنها راه کنترل سطح آب زیرزمینی است. علاوه بر زهکش های سطحی، تعداد کافی زهکشی های زیرزمینی نیز لازم است. زهکشی معمولاً با استفاده از نهرهای زهکشی روباز و یا از لوله های سفالی در زیر خاک انجام می شود. وقتی که آب برای آبیاری در دسترس است و برای تولید محصول استفاده می گردد، طرحهای حفاظتی می تواند کمک قابل ملاحظه ای برای غلبه بر مسأله شوری باشد. وقتی که آبیاری به روش نشتی انجام می گیرد، بیشتر املاح در بالای پشته تجمع می یابند. کاشت بذور در اطراف پشته ها می تواند برای غلبه بر مسأله شوری کمک کند و جوانه زدن به نحو مطلوبی انجام پذیرد. بنابراین در مناطقی که امکان داشته باشد، کشت جوی و پشته (فارویی) در افزایش عملکرد و مقاومت گیاه به شوری کمک می نماید.
4- آبشوئی:
آبشوئی املاح به خارج از منطقه فعال ریشه گیاهان زراعی موثرترین روش برای اصلاح خاکهای شور است. بدین منظور قبل از هر چیز لازم است تا برآوردی دقیق از مقدار آب مورد نیاز داشته باشیم تا آبشوئی املاح را انجام دهیم. عوامل عمده تعیین کننده مقدار آب مورد نیاز برای آبشوئی 1- مقدار اولیه نمک در خاک 2- سطح مجاز مقدار نمک برای رشد خوب گیاهان زراعی 3- عمقی که در آن اصلاح انجام می پذیرد 4- خصوصیات خاک مثل بافت، نفوذ پذیری و غیره 5- نوع گیاه زراعی و واریته ای از آن که در خاک رشد کرده، می باشد. جائی که سطح آب زیرزمینی در فاصله کمی از سطح خاک قرار دارد آبشوئی بدون زهکشی تأثیر کمی بر روی شوری خاک خواهد داشت.
یک راه تجربی این است که یک واحد آب تقریباً 80 درصد نمکها را از یک واحد خاک خارج می کند (آبرول و همکاران 1988). بنابراین یک متر در هکتار آب 80 درصد نمک ها را از یک متر خاک از سطح یک هکتار خارج خواهد کرد. هرچند که خصوصیات خاک مخصوصاً بافت خاک مهمند و برای برآوردهای دقیق بهتر است که آزمایش های آبشوئی نمک بر روی یک سطح محدود انجام پذیرد و منحنی های آبشوئی تهیه گردد.
در رابطه با روشهای آبشوئی، آبیاری بارانی بهتر از غرقاب کردن است. به دلیل سرعت کمتر مرطوب شدن در آبیاری بارانی نسبت به روش غرقاب، منطقه به طور کامل آبشوئی یافته در پایان آبیاری آب تا عمق بیشتری به داخل پروفیل خاک نفوذ می یابد. نتایج مقایسه آبیاری بارانی با غرقاب کردن تأیید می کند که نمک های انتقال یافته در هر واحد آب آبشوئی به وسیله آبشوئی در رطوبت کمتری از حالت اشباع خاک به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.
همچنین وقتی که غرقاب به عنوان روش آبشوئی استفاده شود، بر اثر تبخیر، املاح بیشتری به طرف بالا حرکت کرده و در سطح خاک تجمع می نماید. نیلسن و همکاران (1966) نشان دادند که 25 سانتی متر از آب با روش بارانی، شوری 60 سانتی متر فوقانی خاک را کاهش داد و برای همین مقدار کاهش در روش غرقاب 75 سانتی متر آب لازم بود.
ث- تولید محصول در خاکهای شور:
مقاومت گیاهان به شوری معمولاً به یکی از سه روش زیر ارزیابی می گردد؛ 1- توانائی یک گیاه برای اینکه درخاکهای شور زنده بماند؛ 2- رشد مطلق گیاه 3- رشد نسبی در خاکهای شور در مقایسه با گیاهانی که در خاکهای غیر شور رشد می نمایند (مس 1968). در رابطه با توانائی گیاهان برای زنده ماندن بر روی خاکهای شور، لازم به ذکر است که در تمام مراحل توسعه، گیاه را تحت تأثیر قرار می دهد هرچند چنین تأثیری از یک مرحله به مرحله دیگر رشد تغییر می کند. برای مثال، چغندر قند در مرحله جوانه زنی حساسیت بیشتری به شوری دارد حال آنکه برنج، جو، گندم، ذرت، سورگوم و لوبیا چشم بلبلی در طول مرحله رشد اولیه نشاء حساسیت بیشتری دارند.
خاکهای شور و سدیمی دارای مقادیر زیادی کلسیم، سدیم یا هر دو هستند. در آنهائی که سدیم زیاد است pH ، 8.5 یا بیشتر می باشد. وقتی pH خاک 8.5 باشد، کمبود برخی از عناصر کم مصرف مانند cu,Mn, Fe و Zn بروز می کند و بر رشد گیاه اثر منفی می گذارد. همچنین غلظت بالای سدیم به ریشه های گیاه صدمه می زند و تأثیر سوئی بر رشد گیاه دارد و بعلاوه خاکهای سدیمی با بیش از 20 درصد رس به واسطه تخریب خاکدانه های ناشی از جذب یون های سدیم هیدراته بر روی سطح رس دارای ساختمان فیزیکی نامناسب می باشند. این خاکها دارای نفوذ پذیری کمی بوده سله می بندند و محیط نامناسبی برای رشد گیاه به حساب می آیند. کل نمک های محلول در خاکهای سدیمی ممکن است زیاد باشد.
در خاکهای شور غلظت نمک های محلول بالا است و اگر کاتیون های غالب Mg یا Na باشند قلیایی هستند مع ذالک ممکن است در خاکهای شور H+ تبادلی زیاد شده و pH کمتر از 4، باشد که در چنین خاکهائی که شدیداً اسیدی هستند، قابلیت دسترسی عناصر غذائی تحت تأثیر قرار می گیرد. آزمایش های شوری بر روی غلات در مزرعه در سطح ثابت مصرف کود کاهش 20 تا 50 درصدی را در مقدار فسفر گیاه نشان دادند. از سوی دیگر گراتان و مس(Grattan and Mass) (1984) مشاهده کردند که سمیت فسفر در محیط کشت شور در سویا بروز نموده حال آنکه در همان سطح فسفر در محیط غیر شور چنین سمیتی دیده نشد. این داده ها پیچیدگی های مشکلات حاصلخیزی خاک ناشی از شوری را نشان می دهد. بنابراین فهم ماهیت شوری و قلیائیت خاک می تواند کمک بزرگی در مدیریت حاصلخیزی چنین خاکهائی محسوب شود.
الف - شاخص جهت تعیین شوری و سدیمی بودن خاک:
1- غلظت نمک:
غلظت نمک در محلول خاک بر اساس اصل توانائی نمک در هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک با هدایت سنج تعیین می گردد. هدایت الکتریکی (ECe یا گاهی اوقات EC) بر حسب دسی زیمنس بر متر dsm به توان 1- اندازه گیری می شود واحد قدیمی تر اندازه گیری، میلی موس برسانتی متر بود.
2- وضعیت سدیم:
وضعیت سدیم به صورت نسبت+Na تبادلی به کل ظرفیت تبادل کاتیونی خاک تعیین می گردد. اصطلاحی که در این مورد استفاده می شود، درصد سدیم تبادلی (ESP) است.
وقتی که 15= ESP است، pH خاک 8.5 یا بیشتر می باشد. مقادیر بیشتر pH,ESP خاک را تا 10 افزایش می دهد.
چون تعیین ESP وقت گیر است، یک روش خیلی ساده تر، اندازه گیری نسبت جذب سدیم (SAR) که نسبت غلظت های+Ca2+،Na+،Mg2 در عصاره اشباع خاک است می باشد.
3- Ph :
وقتی به یک خاک، خاک قلیا یا سدیمی گفته می شود که pH عصاره اشباع بیش از 8.5 باشد. برای تعیین عصاره اشباع، خاک را در یک ظرف استوانه ای می ریزیم و بتدریج آب مقطر به آن اضافه می کنیم در همین حال محتویات ظرف را به هم زده تا خمیر گل اشباع درست شود. سپس از طریق مکش مقدار کافی از عصاره به دست می آید (همین عصاره برای تعیین SAR استفاده می شود).
مقدار آب خاک در مزرعه به طور معمول بین درصد پژمردگی دائم (حد پائینی) و ظرفیت مزرعه (حد بالائی) نوسان دارد رطوبت خاک در حد بالائی تقریباً دو برابر حد پایینی است.
اندازه گیری ها در خاک نشان می دهد که در محدوده وسیعی از بافت ها، مقدار آب خاک در درصد اشباع (SP) تقریباً 4 برابر مقدار آب خاک در فشار 1.5مگاپاسکال (درصد پژمردگی دائم) است. بنابراین غلظت املاح محلول اندازه گیری شده در عصاره اشباع تقریباً نصف غلظت محلول خاک در ظرفیت مزرعه و در حدود یک چهارم غلظت در درصد پژمردگی دائم است. اثر رقت املاح که رخ می دهد، علت آن را ظرفیت نگهداری بالای آب در خاکهای ریز بافت، ذکر می کنند. به این منظور ECe با یک تقریب منطقی غلظت نمکی را که گیاهان در حال رشد در خاک با آن مواجهند برآورد می کند.
ب - پراکنش و ترکیبات ویژه :
بخش عمده ای از اراضی بخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک جهان، در فصل تابستان دارای رسوبات نمک در سطح خاک هستند. نمک ها ممکن است در طی بارندگی به طرف تحت الارض حرکت کنند و یا امکان دارد دوباره در طی دوره خشکی به سطح خاک حرکت نمایند. بسته به وجود نمک ها، این خاکها ممکن است دارای مشکلات اسیدیته یا قلیائیت باشند. همچنین اگر نمک های سدیم غالب باشند، تخریب ساختمان خاک ممکن است مشکلات بیشتری را به بار آورد .
به دلیل فشار جمعیت و پی آمد آن افزایش تقاضای غذا، خاکهای متأثر از املاح، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند. تقاضای زیاد غذا، آبیاری را در چنین مناطقی ایجاب کرده است. بدون امکانات کافی برای زهکشی، آبیاری وضعیت شوری، قلیائیت را بدتر نموده است. برای تولید غذا، به این خاکها باید به عنوان خاکهای مشکل دار که نیاز به اقدامات و عملیات مدیریتی ویژه دارند، برخورد کرد. ترکیب املاح، پراکنش آنها در پروفیل خاک، بافت، ساختمان خاک و گونه های گیاهی که کشت خواهند شد، رشد گیاه بر روی این خاکها را تعیین می کند.
منبع اصلی املاح در خاک، مینرال های اولیه در پوسته زمین است که تدریجاً آزاد می شوند و در طی هوازدگی شیمیایی انحلال حاصل می کنند. در برخی نواحی املاح از مناطق مرطوب از طریق آب سطحی و زیرزمینی به مناطق خشک و نیمه خشک حمل می گردند. این نمک ها ممکن است به وسیله حرکت موئینگی که ناشی از سرعت تبخیر زیاد به واسطه دمای زیاد در این مناطق است، به طرف سطح خاک حرکت کنند.
یون های غالب در محل های هوادیدگی، کربنات ها، بی کربنات ها، سولفات ها و کلریدهای کلسیم، منیزیم، پتاسیم و سدیم هستند. اغلب چنین نمک هائی با جریان آب به طرف پایین حرکت می کنند. آنهائی که قابلیت انحلالشان کم است، رسوب می نمایند در حالی که بقیه نمک ها در طی فرآیند های تبادل، جذب سطحی و تحرک تغییرات بیشتری می یابند. نتیجه نهائی این است که بعضی از نمک های کلسیم و منیزیم انتقال یافته و یون های کلرید و سدیم در غلظت بالا باقی می مانند. در برخی از نواحی، اقیانوس ها ممکن است، منشاء املاح باشند و مواد مادری ناشی از رسوبات دریائی باشند. شیل های مانکوس که در کلرادو، وایومینگ و یوتا یافت شده اند، مثالهای تیپیک از رسوبات دریائی شور هستند. همچنین مناطقی نظیر خاکهای ساحلی کری درکرلا (هندوستان) املاحشان از اقیانوس است. گاهی اوقات نمک از طریق باد یا به وسیله سیل به زمین های دور دست حرکت می نماید. این خاکها وسعت کمی دارند و دارای مشکلات ویژه ای هستند.
وقتی که خاکها دارای مقادیر زیادی از کلریدها و سولفات باشند، در طی دوره های خشک اغلب رسوب این نمک ها بر روی سطح، ظاهری سفید رنگ به خاک می دهد. چنین خاکهائی خاکهای قلیائی سفید نامیده می شوند. اینها خاکی قلیائی نیستند و باید آنها را خاکهای شور نامید. وجود غلظت های بالای کربنات ها و بی کربنات های سدیم معمولاً به همراه هوموس دیسپرس شده در سطح خاک باعث تیره شدن رنگ خاک می گردد. از این رو آنها را خاکهایی قلیائی سیاه، (اکنون به عنوان خاکهای سدیمی شناخته می شوند) نامیده بودند زیرا سدیم عنصری است که باعث برخی از این خصوصیات بود. همچنین ضروری به نظر می رسد که بین خاکهای شور و خاکهای سدیمی تفاوت قائل شویم، چون روشهای مدیریتی لازم برای این تفاوت قابل ملاحظه است. سه خصوصیت برای تعیین و طبقه بندی شوری و سدیمی بودن وجود دارد که عبارتند از: 1- غلظت املاح 2- وضعیت سدیم و 3- pH که در زیر به طور خلاصه بحث می شود.
پ- طبقه بندی:
خاکهای متأثر از نمک به صورت زیر طبقه بندی می گردند.
1- خاکهای سدیمی :
این خاکها دارای مقدار زیادی از املاح سدیم هستند به طوری که pH عصاره اشباع بیش از 8.5 است.Ece این خاکها کمتر از 4dSm به توان 1- و SAR بیش از 13 (ESP بیش از 15) می باشد. غلظت سدیم در این خاکها می تواند خیلی بالا باشد و Ph خاک ممکن است تا 10 افزایش یابد. خاکهایی با SAR بین 5 و 13 تا 15 ممکن است جنبه های گوناگونی از سدیمی بودن، همانند pHقلیائی، دیسپرس شدن و سله بستن در حد متوسط و کاهش نفوذپذیری نشان دهند.
2-خاکهای شور:
این خاکها دارای مقادیر زیاد نمک محلول خنثی (کلرید و سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم) هستند. به طوری که رشد بیشتر گیاهان زراعی را تحت تأثیر منفی قرار می دهند. ECe چنین خاکهائی بیش از 4dSm به توام 1- است و SAR آنها کمتر از 13 (ESP کمتر از 15) و pH عصاره اشباع آنها کمتر از 8.5 می باشد.
3- خاکهای شور- سدیمی :
این خاکها ویژگی های خاکهای شور و سدیمی را با هم دارند. در حالی که pH خاک کمتر از 8.5 می باشد ECe ممکن است بیشتر از 4dSm به توان 1- و SAR بیش از 13 (ESP بیش از 15 ) باشد.
ت- اصلاح و مدیریت خاکهای شور :
خاکهای شور بعضی اوقات با حضور پوسته های نمکی سفید بر سطح خاک در طول ماههای گرم تابستان تشخیص داده می شوند. هر چند که ممکن است خاکهای گچی نیز دارای پوسته های سفید باشد اما حلالیت گچ کم است و Ece را تا حدود 2.8dSm به توان 1- کاهش می دهد.
همان طور که قبلاً ذکر شد، برخی خاکهای سیاه، با مقدار آب زیاد، اگر نمک ها هیدرولیز شده باشند و مواد هومیک در سطح رسوب کرده باشند، ممکن است شور باشند. در طی دوره رشد گیاهان زراعی خاکهای شور معمولاً به وسیله رشد لکه ای گیاهان زراعی و اغلب به وسیله رنگ سبز متمایل به آبی برگها تشخیص داده می شوند. در مزرعه ممکن است محل های فاقد محصول وجود داشته باشد و معمولاً گیاه از رشد باز می ماند. اثرات شوری متوسط اغلب ممکن است ظاهر نشود. زیرا که باعث صدمات ظاهری نمی گردد. برگهای گوشتی با رنگ تیره تر و سبز مایل به آبی می توانند راهنما باشند اما قضاوت نهائی بعد از انجام تجزیه های شیمیائی می تواند انجام پذیرد. گیاهان در خاکهای متأثر از نمک اغلب دارای نشانه های مشابه شرایط تنش خشکی هستند، اگر چه گیاهان ممکن است به دلیل اینکه فشار اسمزی محلول خاک معمولاً بتدریج تغییر می کند، پژمرده نشوند و گیاهان با تنظیم مقدار نمک درون بافت ها فشار تورمی را حفظ و از پژمردگی فرار نمایند.
اصلاح خاکهای شور بر انتقال نمک از این خاکها تمرکز یافته است. روشهائی که معمولاً پذیرفته می شوند، برداشت املاح از سطح، شستشو با یک جریان ناگهانی آب، آبشوئی و زهکشی می باشد.
1- شستشو با یک جریان ناگهانی آب:
خارج نمودن املاح با جریان ناگهانی آب در روی سطح می تواند انجام پذیرد و گاهی اوقات برای نمک زدائی خاکها استفاده شده است، اما کاربرد محدودی دارد به دلیل اینکه فقط جزء کوچکی از نمک تجمع یافته می تواند با جریان ناگهانی آّب خارج گردد بخش اعظم آن با آب به سمت پایین پروفیل حرکت می کند.
2- برداشت املاح از سطح :
این روش به انتقال مکانیکی املاح با استفاده از وسایل موجود اشاره دارد. با توجه به مشکلات، این روش کاربرد محدودی دارد.
3- زهکشی:
یکی از ضروریات مدیریت خاکهای شور این است که غلظت مجاز نمک در منطقه ریشه که به وسیله آبشوئی به آن رسیده اند، برای مدت زمان طولانی، ثابت نگه داشته شود. برای انجام این کار باید از تبخیر آب زیزمینی از طریق پایین نگه داشتن سطح آب از حدی که باعث شور شدن سریع خاک گردد، جلوگیری شود. پیش بینی زهکشی های مناسب تنها راه کنترل سطح آب زیرزمینی است. علاوه بر زهکش های سطحی، تعداد کافی زهکشی های زیرزمینی نیز لازم است. زهکشی معمولاً با استفاده از نهرهای زهکشی روباز و یا از لوله های سفالی در زیر خاک انجام می شود. وقتی که آب برای آبیاری در دسترس است و برای تولید محصول استفاده می گردد، طرحهای حفاظتی می تواند کمک قابل ملاحظه ای برای غلبه بر مسأله شوری باشد. وقتی که آبیاری به روش نشتی انجام می گیرد، بیشتر املاح در بالای پشته تجمع می یابند. کاشت بذور در اطراف پشته ها می تواند برای غلبه بر مسأله شوری کمک کند و جوانه زدن به نحو مطلوبی انجام پذیرد. بنابراین در مناطقی که امکان داشته باشد، کشت جوی و پشته (فارویی) در افزایش عملکرد و مقاومت گیاه به شوری کمک می نماید.
4- آبشوئی:
آبشوئی املاح به خارج از منطقه فعال ریشه گیاهان زراعی موثرترین روش برای اصلاح خاکهای شور است. بدین منظور قبل از هر چیز لازم است تا برآوردی دقیق از مقدار آب مورد نیاز داشته باشیم تا آبشوئی املاح را انجام دهیم. عوامل عمده تعیین کننده مقدار آب مورد نیاز برای آبشوئی 1- مقدار اولیه نمک در خاک 2- سطح مجاز مقدار نمک برای رشد خوب گیاهان زراعی 3- عمقی که در آن اصلاح انجام می پذیرد 4- خصوصیات خاک مثل بافت، نفوذ پذیری و غیره 5- نوع گیاه زراعی و واریته ای از آن که در خاک رشد کرده، می باشد. جائی که سطح آب زیرزمینی در فاصله کمی از سطح خاک قرار دارد آبشوئی بدون زهکشی تأثیر کمی بر روی شوری خاک خواهد داشت.
یک راه تجربی این است که یک واحد آب تقریباً 80 درصد نمکها را از یک واحد خاک خارج می کند (آبرول و همکاران 1988). بنابراین یک متر در هکتار آب 80 درصد نمک ها را از یک متر خاک از سطح یک هکتار خارج خواهد کرد. هرچند که خصوصیات خاک مخصوصاً بافت خاک مهمند و برای برآوردهای دقیق بهتر است که آزمایش های آبشوئی نمک بر روی یک سطح محدود انجام پذیرد و منحنی های آبشوئی تهیه گردد.
در رابطه با روشهای آبشوئی، آبیاری بارانی بهتر از غرقاب کردن است. به دلیل سرعت کمتر مرطوب شدن در آبیاری بارانی نسبت به روش غرقاب، منطقه به طور کامل آبشوئی یافته در پایان آبیاری آب تا عمق بیشتری به داخل پروفیل خاک نفوذ می یابد. نتایج مقایسه آبیاری بارانی با غرقاب کردن تأیید می کند که نمک های انتقال یافته در هر واحد آب آبشوئی به وسیله آبشوئی در رطوبت کمتری از حالت اشباع خاک به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.
همچنین وقتی که غرقاب به عنوان روش آبشوئی استفاده شود، بر اثر تبخیر، املاح بیشتری به طرف بالا حرکت کرده و در سطح خاک تجمع می نماید. نیلسن و همکاران (1966) نشان دادند که 25 سانتی متر از آب با روش بارانی، شوری 60 سانتی متر فوقانی خاک را کاهش داد و برای همین مقدار کاهش در روش غرقاب 75 سانتی متر آب لازم بود.
ث- تولید محصول در خاکهای شور:
مقاومت گیاهان به شوری معمولاً به یکی از سه روش زیر ارزیابی می گردد؛ 1- توانائی یک گیاه برای اینکه درخاکهای شور زنده بماند؛ 2- رشد مطلق گیاه 3- رشد نسبی در خاکهای شور در مقایسه با گیاهانی که در خاکهای غیر شور رشد می نمایند (مس 1968). در رابطه با توانائی گیاهان برای زنده ماندن بر روی خاکهای شور، لازم به ذکر است که در تمام مراحل توسعه، گیاه را تحت تأثیر قرار می دهد هرچند چنین تأثیری از یک مرحله به مرحله دیگر رشد تغییر می کند. برای مثال، چغندر قند در مرحله جوانه زنی حساسیت بیشتری به شوری دارد حال آنکه برنج، جو، گندم، ذرت، سورگوم و لوبیا چشم بلبلی در طول مرحله رشد اولیه نشاء حساسیت بیشتری دارند.
دیدگاه ها