_اصلاح خاک های شور
اصلاح کامل خاک های شور و یا حفظ شوری کم اغلب از نظر علمی کاری بس دشوار و تا حدی غیر ممکن استو. هزینه های اصلاح، عدم کفایت زهکشی، گران بودن مواد اصلاح کننده خاک و کیفیت نامطلوب آب ابیاری از جمله عواملی هستند که در این راستا دخیل هستند. حتی در جاهایی که آب به مقدار کافی جهت شستشوی اصلاح و ابیاری پیوسته موجود است اصلاح خاک های یا خواص نامناسب فیزیکی چندان مقرون به صرفه نیست.
یکی سیستم زهکشی موثر شرط اصلی در اصلاح خاک های شور و جلوگیری ا 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 ابیاری 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 خاک های شور مربوط به نمک های بسیار محلول است (نظیر Nacl و Mgcl2 و Cacl2 و Mgso4) کربناتهای کلسیم و منیزیم و گچ حلالیت کم داشته مشکل چندانی در رشد گیاه ایجاد نمی کنند. در طی زمستان سولفات سدیم نیز حلالیت نسبتاً پایین دارد. خاک ها حاوی مقدار زیای از این نمک هستند. بنابراین شستشوی خاک های شور است، چندان راحت نیست.
چندین نمونه از عملیات موفقیت آمیز اصلاح خاک های 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 خاک هایی که زهکش مناسب دارند، می توانند با به کارگیری روش های مناسب ابیاری شوند.
عملیات مدیریتی که به کنترل شوری اصلاح خاک کمک می کند شامل به کارگیری موارد زیر است:
1-انتخآب گیاه ان 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 ابیاری به منظور رقیق کردن محیط و یا شستشوی نمک از محیط جوانه زنی بذر و ریشه.
5-استفاده از مقدار بیشتر آب ابیاری 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 خاک های شور و انتخآب 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 انتخآب 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 ابیاری 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 ابیاری اعمال شود،ارجحیت دارد.
برخی خاک ها 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 حلالیت 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 ابیاری 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 گیاه ان 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 گیاه ان زراعی متداول قادر به رشد در آن نیستند.برای برخی علف های هرز مفید است و باعث افزایش آنها می شود به جای خآلی بودن خاک از گیاه بهتر آن است که چنین گیاه ان در خاک برویند.
هنگامی که علفهای هرز سطح خاک را پوشش دادند، آتش زدن آنها در محل باعث تجمع نمک حاصل از خاک ستر بافت های گیاه در خاک می شود. چنین نمکهایی در ضمن رشد گیاه جذب می شوند. برخی گیاه ان 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 گیاه ان مقاوم به شوری هستند و در خاک های شور رشد مطلوبی دارند این قبیل گیاه ان می توانند در آخرین مراحل اصلاح خاک انتخآب و به کار گرفته شوند.
دیگر جنبه ها گیاه ی 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 کود ها و مواد اصلاح کننده جهت جلوگیری از تجمع بقایایی ناخواسته در خاک .
3-کنترل بیماریهای گیاه ی، 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 گیاه ان 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 ابیاری 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 انتخآب 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- ابیاری مکرر به منظور پایین نگه داشتن غلظت نمک در محلول خاک .
2- استفاده از مواد اصلاح کننده خاک نظیر گچ(Caso42H2O) آهک(Caco3) گوگرد(S) واسید سولفوریک (H2So4)
3-آبشویی و زهکشی کافی با طراحی سیستمهای زهکشی دقیق.
4-به کارگیری بهترین سیستمهای ابیاری و جلوگیری از هد روی و نشست آب، به طوریکه مقرون به صرفه باشد.
5-غرقآب کردن اراضی حداقل یکبار در سال، در صورتیکه از سیستمهای ابیاری بارانی یا قطره ای استفاده شود.
6- افزایش مواد آلی به خاک و شخم زدن آن همراه با بقایای گیاه ی 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 حوآلی سالت لیک سیتی در یوتا انجام شد، نمونه خوبی از زدودن نمک از خاک است. این عملیات در 1902 بر روی 2/16 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 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 ابیاری 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 درصد افزایش یافت.
در مجاورت یک منطقه بایر ابیاری 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 ابیاری، 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 ابیاری بدون ابیاری و مراتع در سراسر جهان به چشم می خورد. خاک های شور همراه با خاک های 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 ابیاری، فرایندهای آبشویی نمک ها از خاک و انتخآب گیاه ان متحمل به شوری باشد. این اعمال حداقل شروط لازم برای اطمینان از موفقیت کار است. به علاوه در بسیاری از مناطق کانال های ابیاری موجود سیستم ابیاری و حتی کرتبندی اراضی به منظور ایجاد سیستم زهکشی مناسب و توزیع صحیح آب ابیاری بایستی مورد تجدید نظر قرار گیرند.
منبع: مرکز مقالات کشاورزی