يك تحقيق كامل درمورد خاكهاي شور و سديمي

[آیورودا]

خا کهای شور و سدیمی1

آنچه در این تحقیق می خوانید:
فصل اول: چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی:
1- خاکهای شور و سدیمی در جهان
2- خاکهای شور و سدیمی در ایران
3- خاکهای شور و قلیا
4- دسته بندی سدیم موجود در خاک
5-عوامل شوری خاک
6-مبدأ و گسترش جغرافیایی خاکهای مبتلا به نمک
7- تشخیص مسائل شوری
فصل دوم: شیمی خاکهای شور و سدیمی و آب آبیاری
1-عوامل موثر در شور سدیمی شدن خاک و آب
2- اندازه گیری شوره
3- مکانیسم تنظیم کننده ی PH در خاکهای شور
فصل سوم: مشخصات خاکهای شور سدیمی و اثر آن برخصوصیات خاک ورشد گیاهان
1-طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در جهان
2-طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در ایران
3-تفاوت خاکهای شور و سدیمی
4-عکس العمل گیاه نبست به شوری
5-عوامل موثر بر تحمل گیاهان نسبت به شوری
6-تغذیه گیاه درخاکهای شور و سدیمی
فصل چهارم: کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی
1-روشهای آبیاری در ارتباط با کنترل شوری
2-اصلاح خاک (خاکهای سدیمی و خاکهای شور)
3- اصول اصلاح خاکهای شور و سدیمی
4- رسم منحنی های شوری وسدیم زدایی
5-اصلاح خاک بدون اضافه کردن مواد اصلاح کننده
6-پوشش های گیاهی مناسب جهت اصلاح و مقاومت در خاکهای شور

مقدمه
بر اساس آخرین آمار منتشر شده، بیش از 150 درصد زمین های ایران به نوعی تحت تاثیر شوری قرار دارند و متاسفانه طبق مشاهدات عینی، این رقم هر سال افزایش می یابد. زمین های کشاورزی به دلیل آبیاری با آبهای شور و بی توجهی به خصوصیات آنها در مدتی کوتاه، در معرض پیشروی قرار دارند. شوری در زمین های کشاورزی تا حدی پیشروی میکند که کشاورزان به ناچار زمین ها را رها می کنند. در زمین های رها شده نه فعالیت کشاورزی به سادگی میسر است و نه گیاهان مرتعی می روند. خطر عمده دیگران رویداد، فرسایش این نوع خاکهاست که به نوبه خود زیانهای دیگری به دنبال دارد.
اصلاح خاکهای متأثر از شوری سدیم به وسیله ی آبشویی اصلاح، توسعه سیستم زه کشی، کشت گیاهان با ریشه عمیق و یا استفاده از اصلاح کننده ها امکان پذیر است. داشتن دانش کافی درباره توسعه اراضی شور و سدیمی، خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی این خاکها، گیاهان مقاوم به شوری و غیره ما را در بهره وری بهینه از این زمین ها کمک می کند.
پروژه ی حاضر، حاوی مطالب مفیدی در جنبه های مختلف می باشد در ابتدا چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی مورد بحث قرار گرفته است. در فصل دوم در مورد شیمی خاکهای شور وسدیمی آب آبیاری مطالبی اسائه گردیده است. در فصل سوم مشخصات خاکهای شور و سدیمی و اثر آن بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان بحث گردیده است و بالاخره پس از بحث در مورد کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی در فصل چهارم ، منابع مورد استفاده ذکر گردیده است.

فرزانه میناوند​

دانشجوی رشته مهندسی آب دانسگاه بین المللی امام خمینی(ره) قزوین​

خرداد 1385​

فهرست مطالب
عنوان
فصل اول: چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی
1-1 خاکهای شور و سدیمی در جهان.........................................
1-2 خاکهای شور و سدیمی در ایران........................................ ..
1-3 خاکهای شور و قلیا.......................................... .................
1-4 دسته بندی سدیم موجود در خاک.......................................
1-5 عوامل شوری خاک............................................ ...............
1-6 خاکهای مبتلا به نمک _ مبدأگسترش جغرافیایی....................
1-7 تشخیص مسائل شوری.......................................... ..........
فصل دوم: شیمی خاک های شور و سدیمی و آب آبیاری....
2-1 عوامل موثر در شور و سدیمی شدن خاک و اب.................................
2-2 اندازه گیری شوری.......................................... .............................
2-3 مکانیسم تنظیم کننده PH در خاکهای شور Halomorphes....................
فصل سوم:مشخصات خاکهای شور و سدیمی و اثرآن بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان .......................................
3-1 طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در جهان...................................
3-2 طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در ایران....................................
3-3 تفاوت خاکهای شور و سدیمی........................................ ................
3-4 عکس العمل گیاه نسبت به شوری.......................................... ........
3-5 عوامل موثر در تحمل گیاه نسبت به شوری......................................
3-6 تغذیه گیاه در خاکهای شور و سدیمی........................................ .....
فصل چهارم کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی..
4-1 روش های آبیاری در ارتباط با کنترل شوری.....................................
4-2 اصلاح خاک(خاکهای سدیمی و خاکهای شور)...............................
4-3 اصول اصلاح خاک های شور و سدیمی........................................
4-4 رسم منحنی های شوری و سدیم زدایی....................................
4-5 اصلاح خاک بدون اضافه کردن مواد اصلاح کننده............................
4-6 پوشش های گیاهی مناسب جهت اصلاح و مقاومت در خاکهای کشور

 

[آیورودا]

فصل اول​

گسترش خاکهای شور و سدیمی
1-1-خاکهای شور وسدیمی در جهان :
آبهای موجود در کره زمین دارای غلظت متفاوت نمک می باشند. تقریباً2/77 درصدآبهای سطحی زمین در مناطق یخچالی است.و 22%از آبهای کره زمین به صورت آبهای زیر زمینی است و هر دو از نظر اقتصادی قابل بهره برداری نمی باشد؛در نتیجه مقدار کمی از آب قابل استفاده باقی می ماند. (Todd/1970).
سطح ارضی کره زمین 2/13 میلیارد هکتار است که هفت میلیارد هکتار ،اراضی قابل کشت و 5/1 میلیارد هکتار تحت کشت می باشد.از اراضی تحت کشت میزان 34/0میلیارد هکتار(23درصد)اراضی شور و56/0میلیارد هکتار (37 درصد) خاکهای سدیمی میباشد.(szablocs/1989)
جدول 1-1گسترش خاکهای شور و سدیمی را در قاره های مختلف نشان می دهد. زمینهای شور و سدیمی حدود 13% از کل زمینهای قابل کشت جهان را تشکیل می دهد. ودر بیش از 100 کشور جهان وجود دارند.خاکهای شور و سدیمی نه تنها در مناطق خشک و نیمه خشک به وفور یافت می شوند،بلکه در سایرشرایط آب و هوایی، به دلیل حمل نمکها توسّط سیلابها و رسوبات بادی ،نیز یافت می شود.
جدول 1 -1 گسترش خاکهای شور و سدیمی در جهان (Szabolcs, 1979) اعداد جدول به میلیون هکتار می باشند.

قاره
شور و سدیمی
آمریکای شمالی
755/15
آمریکای مرکزی و مکزیک
965/1
آمریکای جنوبی
163/129
آفریقا
438/80
جنوب آسیای جنوبی
11/85
آسیای مرکزی و شمالی
686/211
آسیای جنوب شرقی
983/19
استرالیا
330/375
جمع کل زمینهای شور و سدیمی جهان
430/901
​

واکنش شیمیایی مختلف بین بخش های محلول ،جامد و تبادل کننده ها وگازها توسّط تنجیTanji))نشان داده شد (شکل 1-1) تغییر در میزان آب خاک توسّط آبیاری ،بارندگی ویا تعریق و تعرق توسّط گیاهان ،باعث تغییر در موازنه های موجود در شکل 1-1 (به علت رسوب کردن ،تجزیه مینترالها و یا تشکیل جفت های یونی،جذب ویا دفع کاتیونی و تصعید و یا جذب گازها می شود به علاوه جفت های یونی و یونهای آزاد براحتی می توانند تحت تاثیر انتشار و یا انتقال (حرکت آب) جابجا شوند.

بررسی تاریخچۀ کشاورزی در جهان نشان می دهد که بدون در نظر گرفتن موازنه نمک آب و خاک و احداث زهکش ها، کشاورزی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک، پیادار نمی باشد. مدت زمانی که سیستم کشاورزی بدون زهکشی کافی پایدار می ماند تابع هیدروژئولوژی منطقه و مدیریت آب می باشد. تجمع نمک از خاک و منطقه رشد ریشه بستگی دارد. مدیریت کشاورزی پایدار به علت محدودیتهای اقتصادی کافی نبدون آموزش مدیریت صحیح و قوانین لازم در مورد بهره وری از آب، آب بها و اثرات زیست محیطی آبیاری محدود گردیده است.
1-2 خاکهای شور و سدیمی در ایران
ایران دارای وسعتی معادل 1648800 کیلومتر مربع است که 16 درصد آن را کوههای با ارتفاع بیش از 2000 متر و 3 درصد آن را زمینهایی با ارتفاع بین 1000 تا 2000 متر از سطح دریا تشکیل می دهد. مناطق مهم فیزیوگرافی ایران عبارتند از: کوههای زاگرس، کوههای البرز، دشت مرکزی، دشت کنارۀ دریای خزر و بالاخره دشت خوزستان و سواحل جنوبی. غالب زمینهای کویر لوت از ماسه و سنگ پوشیده شده است در صورتی که کویر نمک نمکزار است. با استثنای فصول زمستان و بهار که مقداری بارندگی در این دو کویر دریاچه ها و اراضی باتلاقی فصلی را تشکیل می دهد، در سایر اوقات سال کاملاً خشک است.
غالب نزولات جوی در ایران به صورت باران است به استثنای مناطق کوهستانی که به صورت برف است. بارندگی غالباً در اواخر پاییز ، زمستان و اوایل بهار می بارد. متوسط بارندگی سالیانه از 50 میلیمتر در کویر تا بیش از 1600 میلیمتر است و بیش از 90 درصد کشور در منطقه خشک و نیمه خشک قرار دارد. تبخیر سالیانه از 700 میلیمتر در کناره دریای خزر تا بیش از 4000 میلیمتر در کویر و جنوب شرقی استان خوزستان است.

جدول 1-2 توزیع نزولات جوی در ایران

نزولات جوی سالیانه(mm)

مساحت اراضی

کیلومتر مربع
درصد
50>
115000

7
100-50
103800

6
200-100
285000

17
300-200
465000

28
500-300
370000

23
1000-500
130000

8
1000<
180000

1
​

تغییرات دما در ایران به علت وضعیت پستی و بلندی و عرض جغرافیایی، دامنه وسیعی دارد. در خوزستان هنگام تابستان دما تا 50 سانتی گراد می رسد و در زمستان دمای بسیاری از نقاط در شمال غرب ایران به 20- درجه سانتی گراد می رسد.
از مهمترین مشکلات کشاورزی در ایران، شوری اراضی است. مشکل شوری به خاطر زیاد بودن تبخیر از سطح خاک، بارندگی کم، پستی و بلندی های زمین ها، آبیاری با آب دارای کیفیت نا مناسب و سنگهای مادری است عوامل فوق باعث به وجود آمدن شوره زارهای زیادی گردیده است. جمعاً 18 میلیون هکتار و یا ده درصد خاکهای ایران را خاکهای شور و سدیمی تشکیل می دهد که از این مقدار 7 میلیون هکتار باتلاقهای شور کویر لوت و کویر نمک می باشد.مساحت خاکهای شور و خاکهای وابسته به آن در ایران بیش از 25 میلیون هکتار می باشد. در اکثر خاکهای فلات مرکزی کمتر از خاکی است که فاقد املاح فوق باشد. گاهی مقدار نمک بصورت غالب است و گاهی گچ و گاهی آهک.
در شور شدن این خاکها گاهی یون منیزیم نیز نقش مهمی ایفا نموده و حتی مقدار آن از کلسیم بیشتر می شود. بنابراین برای تعیین SAR نمی توان نقش یون منیزیم را برابر یون کلسیم در نظر گرفت. در چنین شرایطی رابطه SAR و ESP چندان با واقعیت خاک صدق نمی نماید. اندازه گیری و تعیین سدیم تبادلی نیز امری مشکل و پیچیده است.
1-3 خاک های شور و قلیا:
خاکهای شور و قلیا Halomorphic Soils خاکهای درون منطقه ای Intrazonal بوده، از خاک های شور Saline و قلیاAlkali مرکب باشد. اراضی وسیعی در ایران را این خاک ها پوشانیده، یا استعداد ان را دارد. که پس از آبیاری بی رویه و بدون تعبیه یک سیستم زهکشی، بدان تبدیل شود. این خاک ها با ترکیبات شیمیایی متفاوتی تقریباً در کلیه مناطق خشک و نیمه خشک وجود داشته، از دیرباز مورد نظر انسان بوده است.
در باره خاک های شور وقلیا مطالعات فراوانی در کشورهای مختلف صورت گرفته و سازمان بین المللی یونسکو UNESCO نیز از سال 1952 مطالب جالبی تحت عناوین مختلف ولی مربوط به مناطق خشک منتشر کرده است که آخرین و جامع ترین آن به صورت یک کتاب جامع و بین المللی در مورد آبیاری و زهکشی مناطق خشک و نیمه خشک با توجه به مسئله شوری و قلیا در سال 1972 منتشر می شود.
خاکهای شور از مشخصات عمده مناطق خشک بوده، هر چه اقلیم خشک تر باشد، شوری خاک بیشتر است.تشکیل خاکهای شور و قلیا در همه جا به یک منوال صورت نمی گیرد و مثلاً خاکهای شور ایران اغلب به علت تخریب و هوادیدگی، سنگ های رسوبی شور و یا آب سفره های آب زیر زمینی تشکیل شده و می شود.
رسوب املاح در خاکهای مختلف با نوع خاصی از پستی و بلندی همراه است و به طور کلی زمین های شور و قلیا همیشه در نقاط پست مانندمسیل، دلتا، تراس های رود خانه ای یا دریاچه ای وجود دارد. سفره آب زیر زمینی در این مناطق نیز چندان عمیق نبوده، صعود شعریه ایriseCapillary تبخیر آب را در سطح خاک ممکن می سازد. در این اراضی، هرزآب یا آبدوی سطحی Runoff قابل توجه نیست و افت یا خیز سطح ایستایی آب زیر زمینی نیز در حیطه تبخیر و تعرق است.
شدت تبخیر و تعرق سالیانه در مناطق خشک و نیمه خشک ایران تا سه هزار میلی متر و بیشتر از آب بالغ می شود ولی باران سالیانه، بندرت از سیصد میلی متر تجاوز می کند. اگر عمق آب زیر زمینی در حدود 2 تا 3 متری از سطح خاک باشد. شرایط جوی به نحوی است که می توان تا 2700 میلی متر در سال از آب سفره زیر زمینی را از سطح خاک یا برگ گیاهان تبخیر کند. چون اکثر آب های زیر زمینی سطحی ایران شور است لذا پس از تبخیر شوری آب به خاک افزوده می شود و بتدریج آنرا از حیز انتفاع ساقط می سازد. بنابراین تعبیه یک سیستم زهکشی مناسب که از بالا آمدن آب جلوگیری کرده، ضمناً آب اضافی خاک را انتقال دهد، در کلیه پروژه های عمرانی چنین مناطقی بایستی در نظر گرفته شود تا نتایج سو گذشته تکرار نشود.
آب های طبیعی انواع ترکیبات محلول را در خود دارند و تبخیر و تعرق، سبب تغلیظ آب زیر زمینی و افزایش املاح کم محلول مانند کانی های رسی، سیلیس، سزگوئی، یا افق سیمانی شده Cemented Horizon مشاهده می شود. کربنات ها، سولفات ها، کلرورها و نیتراتهای فلزات قلیائی و قلیائی خاکی در محلول خاک، شوره یا پوسته سطح زمین و آب زیر زمینی متمرکز می شود.
تبخیر آب های سطحی، زیر زمینی، دریا و دریاچه ها مهمترین عامل رسوب املاح و تشکیل گچ و آهک بوده، نکات زیر در این مورد قابل توجه است:
1- غلظت بحرانی آب زیر زمینی_
عبارت از غلظت آبی است که چون در اثر صعود شعریه ای به سطح خاک برسد، آنرا شور سازد. این غلظت بسته به نوع املاح متفاوت است. مثلاً اگر املاح آب زیر زمینی بطور عمده از کلرور و سولفات باشد،غلظت بحرانی در حدود 2 تا 3 گرم در لیتر ولی در مورد املاح سدیم، حد غلظت بحرانی به 7/0 تا یک گرم در لیتر تنزل می کند. اگرشوری آب زیر زمینی از ارقام فوق تجاوز نکند، اغلب خاک خوبی تشکیل می شود که امکان کشت و زرع گیاهانی چون پنبه، جغندر قند و نیشکر در آن وجود دارد ولی اگر غلظت املاح از حدود مذکور تجاوز نماید. بتدریج شور شدم Salinization و قلیائی شدن Alkalization خاک آغاز شده، حاصلخیزی خاک کاهش می یابد.
2-عمق بحرانی آب زیر زمینی_
عبارت از عمقی است که از آن آب می تواند تحت تاثیر نیروی شعریه ای به سطح خاک صعود هر چه غلظت املاح در آب زیر زمینی بیشتر باشد، عمق بحرانی نیز بیشتر می شود. معمولاً با غلظتهای 10 تا 15 گرم در لیتر که در خاکهای مناطق خشک ایران یافت می شود، عمق بحرانی در حدود 2 تا 5/2 متری از سطح خاک است. عمق بحرانی تابعی از شدت تبخیر نیز هست و با رابطه زیر که از آن کوودا Kovda (1968) است، مشخص می شود.
Y=170+8T + 15
-

 

[آیورودا]

سدیم در خاک به دو صدرت وجود دارد:
1-سدیم تبادلی: سدیم مانند کاتیونهای دیگر جذب رس و هوموس می شود البته قدرت جذب آن کمتر از کلسیم و منیزیم است. سدیم در مجاورت آب به صورت هیدراته در آمده و عامل بالا رفتن pH خاک می شود هنگامیکه مقدار سدیم تبادلی بیش از 20 درصد کل کاتیونها (یا از 80 میلیگرم درصد گرم) تجاوز نماید خاک را سدیمی می نامند.
خاکها از نظر سدیم می توان به سه قسمت تقسیم نمود:
خاکهای فقیر از سدیم:در این خاکها مقدار سدیم تبادلی کمتر از 15 درصد کل کاتیونهای تبادلی است.
خاکهای شور و سدیم دار: در این خاکها مقدار سدیم بین 15 تا 20 درصد کل کاتیونها است.
خاکهای سدیم دار واقعی: در این خاکها، یون سدیم بیش از 30 درصد کل کاتیونها ست. در مواقعی که یون سدیم بیش از 50 درصد خاک به حالت پراکنده در آمده و پخش می گردد . در این حالت سدیم، عامل تخریب ساختمان خاک می باشد.
2-سدیم محلول: قسمت مهمی از سدیم بصورت نمکهای کلرور سدیم استثنائاً بصورت کربنات و بیکربنات و سولفات سدیم در خاکهای شور مشاهده می شود املاح کلرور سدیم در فصل گرم و خشک در سطح خاکهای شور، ورقه های نازک و پوکی تولید می نمایند(اطراف دریاچه قم و رضائیه)
1-5 عوامل شوری خاک
طبق محاسبات و نظریات متخصصان FAO(1994) خاکهای شور در جهان مساحتی بین 260 میلیون و 340 میلیون هکتار را به خود اختصاص داده اند. علل شوری وجود کلرورها، سولفاتها، کربناته ها و سایر املاح در خاک می باشد. منشاء شوری در خاک را می توان به چند عامل مربوط دانست:

1-منشاء دریایی
بالا آمدن آب در اثر جزر و مد و پر شدن برکه های سواحل نزدیک دریاها یکی از عوامل شور شدن اراضی مجاور می باشد بدیهی است محدوده خاکهایی که به این طریق شور می شوند در مقایسه با خاکهایی که از طرق دیگر شور می شوند کمتر است.
2-منشاء زمین شناسی
معمولاً نهشته های دریایی متعلق به دوران سوم، الیگوسن_ میوسن از املاح شور و آهک و گچ غنی هستند. نهشته های فوق پس از عقب نشینی اقیانوسها، دریاها و در اثر عوامل تکتونیک و حرکات پوسته خارجی زمین، به صورت کوهها مخصوصاً به صورت تپه ماهورها منظره مناطق خشک را تحت الشعاع خود قرار داده اند. تپه های گنبدی شکل فوق العاده فرسایش پذیر هستند. در اثر فرسایش، شیارها و کانالهای کوچک و برزگی به صورت موازی با شیب در سطح تپه ها ایجاد گردد. مواد و ترکیبات تپه ها توسط سیل و طوفان بحرکت در آمده و تمام اراضی تحت نفوذ خود را که ممکن است کیلومترها دورتر از آن باشد به خاکهای شور و گچی و نمکی تبدیل نماید.(مناطق دشتی اطراف دریاچه قم)
3- منشاء آتشفشانی
گازهای کلرور و مخصوصاً گوگرد همراه با گدازه های آتشفشانی در هنگامیکه آتشفشانها فعالیت دارند در شوری خاک نقش مهمی ایفا میکنند.
4-منشاء فرسایش بادی
بادهای کم و بیش سریع که بروی برکه ها و دریاهای کم عمق عبور می نمایند قطرات و ذرات نمک را با خود حمل نموده و پس از طی مسافتی این ذرات را روی خاکهای غیر شور ریخته و خاکها را شور می نمایند Gaucher(1975) این فرایند در شمال خلیج قره بغاز باعث شور شدن قسمتی از خاکهای جمهوری آسیای مرکزی شده است.
1-6 خاکهای مبتلا به نمک
خاکهای مبتلا به نمک در مناطق خشک و نیمه خشک، یعنی در مناطقی که میزان بارش در آنها برای نیازهای تبخیری و تعرقی گیاهان کافی نیست، وجود دارند. در نتیجه نمک از خاک آبشویی نمی شود و در مقادیر مضری برای گیاهان در خاکها تجمع می یابد. اما، در هر حال مسائل مربوط به نمک محدود به مناطق خشک و نیمه خشک نیست؛ بلکه این مشکل می تواند در مناطق نیمه مرطوب نیز تحت شرایط مخصوص به خود توسعه یابد.
مبدأ و گسترش جغرافیایی
خاکهای مبتلا به نمک اغلب در زمینهای تحت آبیاری به وجود می آیند. برآورد مقدار زمینهای تحت آبیاری مبتلا به نمک در ایالات متحده، به ویژه در 17 ایالات غربی آن، 5 میلیون هکتار است. یک بررسی جدید نشان می دهد که یک سوم تمام زمینهای تحت آبیاری جهان ( حدود 70 میلیون هکتار) ممکن است با مشکلات ابتلا به نمک درگیر باشند. اگر مسائل حاصل از نمک در اراضی غیر آبیاری مناطق نیمه خشک و مرطوب، محصولات گلخانه ای، مواد زاید معادن و زباله نیز به این ارقام افزوده شوند، ابعاد مسئله حقیقتاً محسوستر خواهد بود.
سه منبع اصلی طبیعی شوری خاک را تخریب کانیهای خاک، بارش اتمسفری و نمکهای فسیل(نمکهایی که از محیطهای دریایی یا دریاچه ای قدیمی مانده اند) تشکیل می دهند. فعالیت بشر از قبیل آبیاری و استفاده از آبهای کاملاً شور یا مواد زاید صنعتی نیز باعث افزایش نمک در خاک می شود.
1-6-1 تخریب کانیها
منبع نهایی تمام نمکهای خاک همان سنگها و کانیهای موجود در قشر زمین هستند که نمکها در طول زمان در اثر هوازدگی شیمیایی و فیزیکی از آنها آزاد شده اند نمکهای محلول در مناطق مرطوب توسط آب برای نفوذی به اعماق پایینتر نیمرخ خاک انتقال می یابند و نهایتاً به اقیانوسها یا دریاهای داخلی وارد می شوند. در مناطق خشک عمل آبشویی عموماً موضعی تر است. و در چنین وضعی نمکها به علت کمبود بارندگی تبخیرو تعرق زیاد و یا توپوگرافی تجمع حاصل می کنند.
بدون آبشویی املاح ، تخریب درجا[1] در کانیهای اولیه ممکن است به تدریج تا حد خطرناکی به تجمع نمکها ی محلول منجر می شود؛ وای چنین حالتی به ندرت اتفاق می افتد نمکها در اثر هوازدگی به طور مداوم از خاکهای مناطق خشک آزاد می شوند. به طور مثال کانیکهای مافیک[2] (کانیهای تیره و غنی از آهن و منیزیم) که در خاکهای مناطق خشک متداول اند اگر به مقدار کافی موجود باشند, این کاینها می توانند غلظت نمک را در آبهای کند نفوذ تا مقدار 3 تا me5 در لیتر افزاریش دهند. کانیها به ندرت به طور هماهنگ (به نسبت واقعی ترکیب خود) محلول می شوند. آنها ابتدا محلولترین ناخالصی را آزاد می کنند. و بنابراین یک کانی حاوی کلسیم و منیزیم زیاد ممکن است ابتدا مقادیر قابل ملاحظه ای از سدیم و پتاسیم به داخل محلولهای نفوذ کننده آزاد کند. آبی که سبب هوازدگی کانیها می شود، معمولاً به قدری است که می تواند مقادیر زیاد نمکهای محلول حاصل را به نقاط دیگر حمل کند.
1_6_2 نمکهای فسیل
نمکهایی که به نمکهای فسیل معروف اند قادرند که مقادیر قابل ملاحظه ای شوری حتی به داخل مقادیر کم آب خاک وارد می کنندو این موضوع توسط گزارشهای پروژه آبیاری ولتون موهاک[3] آریزونا ارائه شد که بعد از آبیاری سطح آب زیر زمینی در دره کوچکی که بر رسوبات نمکی قرار گرقته بود به علت ریزش آبهای شور زیر زمینی به داخل رودخانه گیلا[4] بالا آمد. کشاورزانی که در مجاورت سراشیب این رودخانه در نواحی مکزیکائی[5] زراعت می کردند هنگامی که آب شورتر سبب از بین رفتن محصولات زراعی تحت آبیاری آنها شد، مورد خسارت شدید قرار گرفت.
نمکهای فسیل در مواقعی که ذخایر آبی یا ساختمانهای انتقال آبی بر رسوبات شور قرار می شوند همچنین قادرند که وارد محلول شوند. ذخایر آبی لیک مد[6] در پشت سر هوور[7] واقع در جنوب ایالت نوادا بر رسوبات گچی قرار گرفته اند انحلال این گچ سبب افزایش شدید شوری آب در روخانه کلورادو[8] شده است

 

[آیورودا]

1_6_3 نمکهای اتمسفری
میزان قابل ملاحظه ای از نمکها همچنین قادرند از طریق اتمسفر به هر ناحیه ای وارد شوند اگر چه بارش درون بری خودنسبتاً عاری از نمک است، ولی در مواقع قطرات باران در اطراف هسته منقبض نمک یا ذرات گرد و غبار تشکیل می شود غلظت کم نمک در باران ممکن است در نزدیکی ساحل دریا 50 تا mg200 در لیتر شود اما به سرعت کاهش می یابد. و در قاره ها فقط به چند میلی گرم در لیتر می رسد الگوی دقیق کاهش به چگونگی عوارض محلی و شرایط آب و هوایی بستگی دارد و با ترکیبات باران تغییر می کند. نمکهای موجود در باران نزدیک سواحل دریا در مقادیر سدیم، کلرید و منیزیم غنی هستند اما در باران درون بری سولفاتها و بیکربناتهای کلسیم و منیزیم غالب می شوند. مقادیر نمکی که از اتمسقر به مناطق خشک و نیمه خشک افزوده می شود در سال ممکن است فقط به چند کیلوگرم در هکتار برسد اما مقادیری که در طول مدت دهها تا هزاران سال وارد خاکها می شود. می تواند قابل ملاحظه باشد رستنیها در چنین مناطقی طبیعتاً با بارش ورودی متعادل می شوند و نمکها در میانگین عمق رطوبی خاک به تجمع تمایل پیدا می کنند این نمکها را حتی در غلظتهای نسبتاً زیاد به خصوصدر مواقعی که بارندگیهای شدید رخ می دهد و یا هنگامی که فعالیت بشر در توازن سالیانه آب باعث تغییراتی می شود می توان خاک را آبشویی کرد. چنین تغییراتی در تشکیل تراوشات نمکی در بعضی بوته زارهای تحت کنترل و در مراتع بیش از حد چرانیده استرالیا در مناطق تحت آیش گرم تابستانی گندم در مشرق ایالات مونتانا و در ایالات های داکوتا سهیم هستند. سرعتهای ورود نمک و تبخیر و تعرق در تراوشات نمکی ارز سرعتهای آبشویی یا جریان آب در سرا شیب بیشتر است.



1_7 تشخیص مسائل شوری
1_7_1 پارامترهای تشخیصی
مسائل شوری موجود یا بالقوه معمولاً با استفاده از تجزیه آب آبیاری زه آب یا تجزیه عصاره های به دست آمده از خمیر یا گلهای خاک اشباع شده تشخیص می دهند. هنگام نفسیر تجزیه های آب آبیاری زه آب باید به خاطر داشت که غلظت نمک محلول خاک به هنگام استخراج آب توسط گیاهان با افزایشهایی که به طور همزمان در نسبت به جذب سدیم (SAR) انجام می شود افزایش می یابدو آبهای آبیاری با مقادیر بالایی از SAR ممکن است شرایط را برای ایجاد خاک شور فراهم آورد حتی اگر مقادیر SAR زه آب آنها به دلیل پدیده تبادل یونی در ستون خاک فوقانی در سطح پایینی باقی بماندو
پارامترهای اصلی پیش بینی شده در مسائل شوری عبارت اند از رسانندگی الکتریکی (EC) و SAR به علاوه تجربه بور در مناطقی که این عنصر دیده شده یا گمان می رود مسئله ساز باشد باید انجام شود برای درختان میوه خص و توتها، تجزیه سدیم، کلر و لیتیم را در هر زمانی که آب بالقوه خطرناک با شرایط بالقوه خطر ناک در خاک وجود داشته باشد باید در نظر گرفت.
1_7_2 شرایط شوری
ملاک متداول تشخیص شرایط شوری، معمولاً رسانندگی الکتریکی(EC) عصاره های اشباع تهیه شده از خمیر یا گلهای اشباع شده خاک است. تقسیم سنتی خاکهای شور و غیر شور در رسانندگی الکتریکی گل اشباع شده برابر 4 میلی مهو بر سانتی متر (4mmho/cm) تعیین شده است. ولی، در سالهای اخیر کمیته واژه یابی انجمن خاک شناسی امریکا پیشنهاد کرده است که این حد به 2 میلی مهو بر سانتی متر کاهش یابد زیرا تعداد بسیاری از درختان میوه، سبزیها و گیاهان زینتی هستند که در شرایط شوری با رسانندگی الکتریکی(EC) گل اشباع شده بین 2 تا 4 میلی مهو بر سانتی متر خسارت می بینند.
به علاوه با تاکید روز افزون در زمینه ((جواب گویی)) مدیریت با شیوه اداره شوری پیشنهاد شده که سعی شود آب بسیار کمتری از درون خاک گذرانده شود تا مقدار کمتری اّب شور به شبکه های رودخانه ای با لایه های آبده زیر زمینی برگردانده شود. این عمل به تجمع مقادیر زیادید از نمک در افقهای زیرین خاک می انجامد. در چنین شرایطی مخزن ذخیره نمک خاک گسترده می شود. به طوری که حتی تغییراتی مختصر در مدیریت آب باعث می گردد در نقاطی که قبلاً تنها مشکلاتی جزئی وجود داشت اکنون مسائل جدی برگشت شوری مشاهده گردد.
مقادیر EC تقریباً 80 درصد آبهای مورد استفاده در غرب ایالات متحده کمتر از 5/1 میلی مهو بر سانتی متر است [4] ولی این آبها قبل از آنکه به صورت زه آب از منطقه تحتانی ریشه گیاه خارج شود معمولاً 2 تا 20 برابر غلیظ می شوند. از این رو EC زه آب ممکن است به اندازه 2 تا 20 برابر بیشتر از آب آبیاری خود باشد. با بیشتر شدن درجه غلظت در منطقه ریشه، حتی هنگامی که از آبهای آبیاری نسبتاً خالص استفاده می شود مشکلاتی به وجود می آید آب آبیاری یا آب باران با غلظتهای کم نمک نیز ممکن است مقادیر معتنابهی از شوری پس مانده خاک را روی زمین بار دیگر توزیع کرده مسائل جدی را در زمینه شوری در مناطقی با تجمع قابل توجه زه آب به وجود آورد.
1_7_3 شرایط سدیمی
علاوه بر تشخیص شوری که بر پایه اندازه گیری های EC انجام می شود، SAR آب آبیاری یا SAR محلول خاک، یا ESP خود خاک در پیش بینی وجود شرایط سدیمی خاک به کار می روند. ملاک گذشته برای تشخیص شرایط سدیمی و غیر سدیمی عبارت بود از درصد سدیمی قابل تبادل (ESP) مساوی 15 یا بیش از 15 درصد CEC خاک، اما به علت وجود خطاهای بالقوه متعدد در تعیین CEC و ESP سنتی، حالتهای بسیاری نیز وجود دارد که مقادیر ESP اندازه گیری شده به طور جدی خطا باشد. در نتیجه و همچنین به منظور کاهش زمان و هزینه تشخیص، کمیته واژه یابی انجمن خاک شناسی آمریکا پیشنهاد کرده است که نسبت به جذب سدیم(SAR) در عصاره اشباع برای توصیف صفات اختصاصی خاکهای سدیمی به کار رود گرچه ESP و SAR از لحاظ عددی دقیقاً با هم مساوی نیستند.
برای سهولت کار، چنین مقرر شد که عدد 15 به عنوان خط جدا سازی شرایط سدیمی و غیر سدیمی در نظر گرفته شود. همان طور که در حد شوری (با رسانندگی الکتریکی) بیشتر به عنوان زنگ خطر کلی در نظر گرفته می شود تا به عنوان عددی صرفاً خاص، مقادیر SAR نیز در گستره کلی 10 تا 20 را باید بالقوه خطرناک تلقی نمود و موضع را باید با توجه با شرایط مدیریت پیش بینی شده دقیقتر بررسی کرد مقادیر بزرگتر SAR و (ESP) را می توان در خاکهای کم رس یا در خاکهای حاوی مقادیر کم کانیهای بارس متورم(اسمکتیت) تحمل کرد. مقادیر SAR کمتر را می توان برای خاکهای دارای رس زیاد، به ویژه اگر حاوی مقادیر متوسط تا زیاد کانیهای اسمکتیت باشند، تحمل کرد.
اگر قرار باشد شرایط بالقوه خطرناک خاک سدیمی از روی تجزیه آب آبیاری یا زه ارزیابی گردد، تغییر SAR را در جهت افزایش غلظت سیستم خاک (به دلیل انتقال آّب) باید در نظر گرفت.
با غلیظ شدن آب افزوده شده به منطقه ریشه ار ( 2 تا 20 برابر)، که بر اثر خروج مداوم آب و همراه با رشد گیاه صورت می گیرد. مقادیر SAR محلولهای همان خاک به ترتیب از 5/1 تا 5/4 برابر افزایش می یابد حتی اگر همزمان با این امر از کانیهای کربناتی یا تبخیر شدنی هیچ گونه رسوبی ایجاد نشود چون در مدت جریان آب به درون خاک رسوب و انحلال کانی نیز به طور معمول مشاهده می شود، پیش بینی مقادیر SAR محلول خاک از روی مقادیر SAR آّب افزوده شده از پیش بینی سطوح EC تطبیقی حتی مخاطره آمیز است.
در سیستمهای اولیه طبقه بندی آب معمولاً گفته می شود که در سطح معینی از SAR آبهای حاوی غلظت زیاد نمک(با توجه به ایجاد شدن خاک سدیمی) از آبهای حاوی غلظت کم نمک خطرناکترند. ممکن است این موضوع در وهله اول ضد و نقیض به نظر برسد زیرا در اثر های سدیم تبادلی بر تورم کانی . کاهشهایی که به دنبال آن در زمینه نفوذ پذیری خاک به وجو می آید در غلظتهای کم نمک، در مقایسه با آبهایی با EC کمتر، به شکل آسانتری گرایش دارند تا بر طرفیتهای بافری خاک غلبه یابند و بنابراین سریعتر به ایجاد وضع سدیمی تمایل دارند از آبهای حاوی مقادیر شوری کمتر، حتی با داشتن مقادیر نسبتاً زیاد SAR، قبل از اینکه ESP تعادلی خاک آنقدر بالا رود که سبب مسائل ویژه خاکهای سدیمی را به وجود آورد می توان سالهای سال به طور موفقیت آمیز استفاده کرد.
1_7_4 دیگر مسائل شوری:
بور، کلرید، سدیم و لیتیم
برای محصولات زراعی حساس، اگر سطوح بور قابل حل از 1 تا 2 میلی گرم در لیتر
یا سطوح سدیم و کلرید از 20 تا 40 میلی گرم در لیتر (6/0 تا 7/1 میلی اکی والان در لیتر ) تجاوز کند چنین عنصرهایی را باید بالقوه خطرناک تلقی کرد. هرگاه مقادیر این گونه عنصرها در آبهای آبیاری در این محدوده قرار گیرد، برای تعیین اینکه آیا خطرهای بالقوه ای وجود دارد یا نه عملیات مدیریت و گونه های گیاهی را باید با دقت زیر نظر گرفت. در صورتی که خطر بالقوه ای وجود داشته باشد. برای حصول اطمینان از اینکه عملیات مدیریت آب و محصول سطح مواد حل شده سمی را زیر سطوح خطرناک نگاه می دارد باید دقیقاً ترکیبات محلول خاک و زه آب را پی گیری کرد.

 

[آیورودا]

خا کهای شور و سدیمی2​

فصل دوم​

شیمی خاکهای شور و سدیمی و آب آبیاری​

2_1_ عوامل موثر در شور و سدیمی شدن خاک و آب
به طور کلی عوامل موثر در شور و سدیمی شدن خاک و آب و هوا دیدگی کانیها، رسوبات ثانویه، رسوبات موٌاد معلٌق در هوا فعٌالیتهای بشر می باشد.
2_1_1_ هوادیدگی
اوٌلین عامل موثر در میزان نمک آبها و خاکها، پدیده هوا دیدگی ژئو شیمیایی سنگهای موجود در سطح کره زمین می باشد. هوادیدگی یک پدیده خود به خودی است و باعث تبدیل کانیهای اولیه به کانی های ثانویه دیگر می شود عوامل موثر در هوادیدگی ژئو شیمیایی عبارتند از: آب موجود در اتمسفر، اکسیژن و دی اکسید کربن. مواد آلی می توانند باعث تولید دی اکسید کربن و اسید های آلی و در نتیجه باعث افزایش هوادیدگی گردند.
اگر چه هوادیدگی پدیده ای دائمی است و در همه جا اتفاق می افتد ولی شدت آن تابع آب و هوای منطقه است. آب علاوه بر تسهیل انتقال املاح، در حل کردن آنها نیز دخالت دارد.
2_1_2_ رسوبات ثانویه یا فسیلی
در طی دوران های مختلف زمین شناسی آب شور دریا مناطق وسیعی را در بر گرفته است و این موضوع می تواند یکی از عوامل ایجاد نمک در خاکها باشد.
2_1_3_ فرو نشستهای جوی
موٌاد معلٌق در هوا، حاصله از دریا، می تواند هر سال در سواحل دریا 100 تا 200 کیلوگرم ورد مناطق دور از دسترس 10 تا 20 کیلو گرم نمک درهکتار به خاک اضافه کند میزان نمک اضافه شده توسط این پدیده می تواند به 10 تا 25 درصد کل نمک اضافه شده در اثر هوادیدگی برسد (Bresler et al. 1982).
2_1_4_ فعالیت بشر
توسعه صنعت باعث افزایش ازت و گوگرد در جو می شود و افزایش ازت و گوگرد در جو، باعث تولید بارانهای اسیدی شده، در نتیجه شدٌت هوادیدگی را افزایش می دهد آبیاری یکی دیگر از فعٌالیتهای بشر است که باعث افزایش املاح خاک می شود. تمام آبهای مورد استفاده برای آبیاری حاوی املاح هستند . در صورت در نظر نگرفتن نیاز آبشویی مناسب، باعث شوری اراضی می گردند.
2_2_1_ اندازه گیری شوری
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکهای شور و سدیمی تابع مقدار و نوع نمک می باشد. اگر چه استفاده از حس گرها یا سنسورها جهت اندازه گیری شوری در مزرعه به طور روزافزون متداول می شود، ولی اندازه گیری قابلٌیت هدایت الکتریکی (ECe) عصارۀ اشباع هنوز هم روش رایح در سراسر جهان است که در این جا به آن اشاره شده است.
اولین روش تعیین میزان املاح محلول، استفاده از تبخیر حجم معینی آب و یا عصارۀ خاک و اندازه گیری وزن موٌاد باقیمانده است به مقدار مواد باقیمانده اختصاراً TDS[1] گفته می شود و بر حسب میلی گرم در لیتر یا گرم در لیتر بیان می گردد. اگر چه این روش هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد، ولی معمولاً به جای آن از اندازه گیری EC[2] استفاده می شود. قابلٌیت هدایت الکتریکی محلول،متناسب با غلظت یونها در محلول می باشد. یکی از واحدهای متداول هدایت الکتریکی در مسایل شوری خاک mmhos می باشد که برابر با یک هزارم mhos است. در سیستم بین المللی واحدها[3] از واحد زیمنس (S) استفاده می شود اندازه گیری هدایت الکتریکی توسط دو الکترود صورت می گیرد. این دو الکترود موجود در محفظه[4] یا سلول قرار دارند. با استفاده از جریان الکتریسیته ای که بین الکترودها برقرار می کنند، مقاومت محلول موجود بین دو الکترود اندازه گیری می شود. در پتانسیل الکتریکی ثابت، شدٌت جریان با مقاومت محلول رابطه عکس دارد و می تواند آن را به وسیله یک پل مقاومت اندازه گیری کرد.هدایت عکس مقاومت می باشد. نتایج حاصله را معمولاً در ثابت محفظه یا سلول ضرب نموده، نتایج را به صورت EC یا (هدایت الکتریکی در واحد حجم از محلول بر حسب زیمنس بر متر، گزارش می دهند. به عنوان مثال اگر مقاومت محلول 2000 اهم باشد، هدایت الکتریکی آن 2000/1 (عکس اهم) یا 0005/0 موس است. مقدار زیمنس در خاکشناسی بسیار بزرگ است و در نتیجه از واحد میلی زیمنس بر سانتی متر mS/cm استفاده می کنند[5] اما به علٌت اینکه واحد طول سیستم بین المللی متر است. واحد توصیه شده برای EC دس زیمنس بر متر (d s m-1) می باشد.
رابطه واحد های مختلف بیان کننده شوری به صورت زیر است:
dSm-1 = mS cm-1 = mmhos cm-1
همانطور که ذکر گردید یکی از این روشها، عصاره اشباع می باشد که:
از نسبتهای متفاوت خاک و آب می توان برای به دست آودن عصارۀ نمونۀ خاک استفاده کرد. میزان آب در خاک در حال اشباع(درصد اشباع) تابع یافت خاک، سطح ویژه، رس و ظرفیت تبادل کاتیونی خاکها باشد(Merrill et al 1987)؛ به همین دلیل از روش مکش برای به دست آوردن عصاره اشباع بطور گسترده ای استفاده می شود.
عصارۀ اشباع برای اندازه EC و سایر عناصر محلول استفاده می شود(Richards, 1954) اگر جه بدست آوردن عصارۀ خاک، با استفاده از نسبتهای خاک به آب 1:1 و 1:2 و غیره ساده تر است، ولی ارتباط آنها با شرایط مزرعه کمتر از رطوبت اشباع می باشد. میزان EC خاک تابع دمای محلول می باشد. و با افزایش هر درجه سلسیوس (در دماهای بین 15 تا 35 درجه) یه میزان 2% افزایش می یابد. چون EC را در دمای 25 درجه سانتی گراد گزارش می دهند. (EC25)، در نتیجه تصحیح تقریبی دما به دو روش صورت می گیرد که یک روش آن در زیر آمده است:
EC25=ECt-0.02(t-25)ECt
ECtعبارت است از قابلیتهای هدایت الکتریکی محلول اشباع در درجه حرارت t
EC25=ECt * Ft
EC25هدایت الکتریکی در دمای 25 درجه سلسیوس،ECt هدایت الکتریکی قرائت شده و Ft ضریب مربوط به تصحیح دما می باشد مقدار Ftرا می توان از جدول 2_1 بدست آورد(U.S.Salinity Lab, 1954)


























2_2_2 اندازه گیری شوری و قلیابیت خاک( به روش علمی):
غالباً برای اندازه گیری PH از گل اشباع و برای اندازه گیری شوری و کاتیونهای محلول خاک، از عصاره اشباع استفاده می کنند. برای این منطور، ابتدا گل اشباع تهیه و حداقل یک شب به حال خود رها می کنند و سپس با کمک پمپ تخلیه عصاره اشباع تهیه می گردد.
در عصاره ی اشباع، هدایت الکتریکی(EC) را قرائت و اگر مقدار آن از 4 دسی زیمنس بر متر (ds/m) تجاوز نماید خاک شور است و اگر PH در گل اشباع از 5/8 تجاوز نماید خاک سدیمی و در محدوده ی 7.5 الی 8.5، خاکهای آهکی و شور قرار دارند. PH خاکهای آهکی و شور قرار دارند. PH خاکهای آهکی کشور ما غالباً در محدوده ی 7.8 تا 8.2 می باشد.
در صد رطوبت خاک در گل اشباع چنین محاسبه می شود:
100* وزن خاک خشک – وزن خاک مرطوب = SP
وزن خاک خشک
برای اندازه گیری غلظتهای کاتیونهای محلول(کلسیم، منیزیم، سدیم و پتاسیم) مستقیماً از عصاره ی اشباع خاک به شرح زیر استفاده می کنند:
1000* نرمالیته ورمین * حجم ورمین(میلی متر) = Ca + Mg (meg/100gn)
حجم عصاره (میلی متر)
غلظت سدیم یا پتاسیم محلول که با روش فلیم فتومتری قابل قرائت است به شرح زیر محاسبه می شود:
حجم عصاره(درجه وقت) * مقدار سدیم ازمنحنی استاندارد=(meg/lit)سدیم یا پتاسیم محلول
حجم اولیه عصاره اشباع 23
درصدرطوبت در گل اشباع)sp*غلظت کاتیونهابرحسب میلیمتراکیوالنت درلیتر=(meg/100gr)مقدار کاتیونهای محلول
1000
مقدار کاتیونهای تبادلی از طریق عصاره گیری با کمک استات آمونیوم یک نرمال و رساندن عصاره ها به حجم معین قابل محاسبه اس(مشابه تهیه نمونه ی خاک برای اندازه گریری ظرفیت تبادلی کاتیونی)
حجم نهایی عصاره * غلظت کاتیونها = مقدار تبادلی و محلول (meg/100gr)





وزن خاک خشک
برای اینکه تشخیص داده شود که خاکی سدیمی است یا خیر لازم است درصد سدیم تبادلی (ESP) آن اندازه گیری شود اندازه گیری ESP از دو راه امکان پذیر است یگی ازطریق رابطه زیر و دیگری از راه فرمول تجربی آزمایشگاه شور آمریکا.
ESP=
در حالتی که مقدار سدیم محلول و تبادلی خاک بسیار بالا و یا ندازه گیری CEC خاک دشوار باشد درصد سدیم تبادلی خاک از رابطه تجربی زیر قابل محاسبه خواهد بود:
ESP=
که در آن SAR از رابطه زیر محاسبه می گردد:
SAR=
در ارتباط با مفهوم نسبت جذب سدیم (SAR) ذکر این نکته ضروری است که جهت ارزیابی کیفیت آب آبیاری و یا استفاده از آن برای برآورد ESP خاک، این شاخص می بایست تصحیح و تعدیل گردد.

 

[آیورودا]

2_3_مکانیسم تنظیم کنندهp H در خاکهای شور Halomorphes​ خاکهای شور و سدیمی از املاح غنی هستند هنگامیکه املاح خاک از ترکیب اسیدهای قوی با بازهای قوی حاصل می گردد (سولفاتها،کلرورها، نیتراتهای کلسیم، منیزیم و سدیم) pH کمی قلیایی شده و مقدار آن از 5/8 بیشتر نمی گردد بعکس هنگامیکه نمک حاصله از اسید ضعیف(کربناتها) حاصل می گردد pH به 10 می رسد در خاکهای شور یونهایی که در محلول خاک فراوان هستند عبارتند از Na+ , Mg2+ , Ca2+ , K+, SO42- , Cl- ,OH-, CO32-,HCO3- , NO3- در بین یونهای فوق CO32-و HCO3- باH3O+ ترکیب شده و پرتون جذب می کند HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O CO32- + 2H3O+ H2CO3 + 2H2O در این حالت تعادل یونیزانسیون تغییر یافته و باعث آزاد شدن یونهای OH- گردیده و در نتیجه pH افزایش می یابد. بنابراین هرچه کربناتها بیشتر pH بیشتر خواهد بود. مجموع جبری واکنش فوق از قرار زیر خواهد بود. Bruckert et al (1994) (Alcalinite)Alc = ] HCO3-[ + 2 ] CO22-[ + 2] OH[ - - ] H[- با قبول قانون توازن الکتریکی، قلیائیت یک محلول را می توان بطریق زیر نشان داد: Alc = ] Na+[ + ] Ka+[ + 2] Ca2+[ + 2] Mg2+[ - ] Cl-[ - 2] SO4 2-[ بنابراین تغییرات pH در خاکهای شور تحت تاثیر فلیائیت و فشار گاز CO2 است یا: pH = log Alc – log p CO2 + 7/82 ( Van beck_Van breemen 1973) فشار گاز CO2 فصلی یاعث تغییرات pH خاوهد بود. معهذا کاتیونهای خاک با CO2 ترکیب شده و pH را کنترل می نمایند. دو ظرفیتهای مانند Mg2+ و Ca2+ کربانتهایی را که حلالیت کمی دارند تولید نموده و از افزایش pH جلوگیری می نمایند. در حالیکه یک ظرفیتها مانند Ka+ و Na+، pH را افزایش می دهند. زیرا املاح کربناتها و بیکربناتها در محلول باقی مانده و در اثر هیدرولیز OH- ایجاد می نمایند. مثلاً در فشار گاز کربنیک برابر 2-10 آتمسفر در محلولی که CA2+فراوان است pH در حدود 3/7 خواهد بود ولی بالعکس هنگامیکه Na+فقط وجود دارد pH به 9 می رسد در نتیجه هر چه محلول رقیق تر گردد pH بیشتر خواهد بود.

 

[آیورودا]

خا کهای شور و سدیمی3-1​

فصل سوم​

مشخصات خاکهای شور و سدیمی و اثر آن بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان
3_1_طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی جهان
3_1_1_خاک های شور:
در این خاکها میزان هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک (ECe) بیش از چهار دسی زیمنس بر متر در 25 سانتی گراد درصد سدیم تبادلی (ESP) کمتر از 15 درصد و اسیدیتهpH) ( خاک معمولاً کمتر از 5/8 می باشد آنیونهای غالب در این خاکها معمولاً کلراید و سولفات در درجه نخست و بی کربنات و کربنات در درجه دوم می باشد.
3_1_2_ خاکهای شور و سدیمی:
میزان ECe بیشاز 4 دسی زیمنس بر متر، ESP بیش از 15 درصد و pH کمتر از 5/8 می باشد
3_1_3_ خاکهای سدیمی:
میزان pH, ESP> 15 ECe< 4ds/m معمولاً بین 5/8 تا 10 است. در این خاکها آنیونهای مهم عبارتند از:کلراید، س.لفات، بی کربنات و گاهی اوقات کربنات. به علت تر سیب کاتیونهای همانند کلسیم و منیزیم در این خاکها، سدیم کاتیون غالب بر عصاره اشباع و فاز تبادلی خاک می باشد هیدرولیز عامل عمده افزایش pH در این خاکها می باشد.
رس Na + H2O رس Na + Na + + OH
در نتیجه واکنش فوق باعث افزایش pH خاک می شود. میزان هیدرولیز کاتیون تابع توانایی آنها در جابجایی H از فاز تبادلی می باشد. هیدرولیز یونهای کلسیم و منیزیم بسیار کم است و هیدرولیز کربنات کلسیم به صورت زیر می باشد .
CaCO3 + 2H2O Ca2 + 2OH + H2CO3
در واکنش فوق H+ با کربنات ترکیب می شود و اسید کربینک ضعیف تولید می کند. هیدرولیز کربنات های کلسیم و منیزیم به علٌت انحلال ناچیز آنها کم است ولی حلالیت کربنات سدیم و هیدرولیز آن زیاد بوده، در نتیجه pH بین 10 تا 5/10 می شود علی رغم موضوع فوق موضوع شوری آمریکا pH برابر با 5/8 را برای مشخص کردن خاکهای قلیائی انتخاب کرده است. اخیراً دانشمندان آمریکایی به جای واژه قلیایی از واژه سدیمی استفاده می کنند تا اثر درصد سدیم تبادلی را در نظر بگیرند. ابرول و همکاران (Abrol et al . 1980) پس از تفحص در تحقیقات انجام شده نشان دادند که اغلب خاکهای سدیمی با ESP بین 15 تا 20 دارای pH خمیر اشباعی برابر 2/8 می باشند؛ در نتیجه آنان پیشنهاد دادند که به جای pH برابر 5/8 از 2/8 استفاده شود، زیراpH برابر با 5/8 در خاکهای با درصد سدیم تبادلی زیاد یافت می شود.
3_2_ طبقه بندی خاک های شور و سدیمی در ایران:
در طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی و قلیا بر اساس راهنمای شماره 205 موسسه تحقیقات خاک و آب که برای تهیه نقشه شوری و قلیائیت به کار می رود.از علایم زیر استفاده می شود:

3_2_1 شوری
برای تعیین گروه شوری خاک، ابتدا هدابت الکتریکی (ECe) لایه ای 50_0/1000_50 و 150_100 سانتی متر را محاسبه می کنند و گروه شوری هر لایه مشخص می شود سپس با مراجعه به جدول 3_1 با داشتن گروه شوری سه لایه 50_0/1000_50 و 150_100 سانتی متری، گروه شوری نیمرخ خاک تعیین می گردد. So این قبیل اراضی فاقد مشکل شوری است و میزان ECe کمتر از چهار دسی زیمنس بر متر در دمای 25 درجه سلسیوس می باشد.
S1: این قبیل اراضی دارای شوری کم است و میزان ECe بین 4 تا 8 دسی زیمنس بر متر است: حداکثر کلاس اراضی 2(II) است.
S2: این قبیل اراضی دارای شوری متوسط است میزان ECe بین 8 تا 16 دسی زیمنس بر متر است. حداکثر کلاس اراضی (III) می باشد.
S3: این قبیل اراضی دارای شوری زیاد است و میزان ECe بین 15 تا 32 دسی زیمنس بر متر است حداکثر کلای اراضی 5 (V) می باشد.
S4: این قبیل اراضی دارای شوری بسیار زیاد است و میزان ECe بیش از 32 دسی زیمنس بر متر است. حداکثر کلاس اراصضی بستگی به مقدار نفوذ پذیری آب در خاک داردا و در نتیجه کلاس اراضی می تاوند 5 یا 6 باشد اگر سنگین ترین بافت موجود در نیمرخ خاک رس شنی رس سیلتی یا رس باشد نفوذ پذیری آب و خاک در گروه 4 باشد، حداکثر گروه شوری خاک (S4) 5 و اگر نفوذ پذیری آب در گروه 5 باشد حداکثر شوری خاک 6 می باشد.
3_2_2_ سدیمی بودن
برای تعیین کلاس سدیمی بودن خاک، حداکثر درصد سدیمی تبادلی خاک تا عمق 75 سانتی متری را در نظر گرفته و با توجه به گروه بندی زیر، کلاس سدیمی خاک تعیین می گردد :
A0: گاهی در نقشه ها ارزیابی اراضی برای آبیاری از کاربرد این علامت صرفنظر می شود. این اراضی مشکل سدیمی ندارند . ESP خاک کمتر از 10 درصدمی باشد.
A1: این اراضی دارای مشکل سدیمی متوسط و میزان SAR بین 30_13 و ESP بین 15 تا 30 درصد است حداکثر کلاس اراضی 3 (III) می باشد.
A3: این اراضی دارای مشکل سدیمی زیاد است و میزانSAR بین 30 تا 70 و ESP بین 30 تا 50 است. حداکثر کلاس اراضی 6 (VI) می اشد.
تعیین میزان شوری و سدیمی اراضی بر اساس اندازه گیرهای EC و SAR یا ESP خاک و با استفاده از فصل دوم نشریه 205 موسسه تحقیقات خاک و آب صورت می گیرد.

3_2_3_ روش درجه بندی شوری و سدیمی بودن خاکها:
ابتدا شوری هر لایه اندازه گیری می شود و سپس به روش میانگین گیری تعدیل شده ECe طبقات 50_0/1000_50 و 150_100 سانتی متر محاسبه می گردد. با استفاده از (3_1) کلاس شوری نیمرخ خاک تعیین می گردد در این جدول اولین علامت مربوط به قابلیت هدایت الکتریکی تعدیل شده 50 سانتی متری اول خاک است دومین علامت مربوط به ECe لایه 50 تا 100 سانتی متری و سومین علامت مربوط به ECe تعدیل شده لایه 150_100 سانتی متری است ستون چهارم مربوط به شوری کل نیمرخ می باشد که بر حسب S0 و S1 و S2 و S3 و S4 بیان می شود.
3_2_4_ تعریف گروهها و زیر گروههای طبقه بندی اراضی برای آبیاری (گروههای I تا VI ) گروه I قابل کشت: زمینهایی هستند که هیچ گونه محدودیتی برای کشت آبی ندارند. به عبارت دیگر اراضی قابل آبیاری مرغوبی هستند که محدودیتهای مشهود از لحاظ خصوصیات خاک، شوری خاک وئ یا زهکشی ندارند. این اراضی مسطح یا تقریباً مسطح بوده و دارای خاک عمیق با بافت مناسب و قدرت نگهداری آب زیاد و ضوع زهکشی خوب، بدون وجود شوری و خطر سیل گیری هستند.
گروهII: قابل کشت: زمینهایی که محدودیتهای جزیی برای کشت آبی دارند و بطور کلی برای کشت آبی مناسبند ولی محصول به دست آمده از این اراضی کمتر از کلاس یک می باشد. این اراضی ممکن است کمی شور باشند و یا عمق خاک زیاد نباشد.
گروهIII: قابل کشت: زمینهایی هستند که محدودیتهای متوسطی برای کشت آبی دارند اینت محدودیتها ممکن است شوری خاک، کمی عمق خاک و سیل گیری باشد. میزان محصول در این اراضی کمتر از کلاس 2 است.
گروهIV: با قابلیت کشت محدود: این اراضی محدودیتهای شدیدی برای کشت آبی دارند. این محدودیتها شامل خصوصیات خاک، ناهمواری، زهکشی می باشد این اراضی معمولاً برای مرتع و چراگاه مورد استفاده قرار می گیرند.
گروهV:با قابلیت کشت نا مشخص: این اراضی دارای محدودیت شدیدی از لحاظ خصوصیات خاک ، شوری خاک و زهکشی برای هر نوع کشت آبی هستند، ولی این محدودیتها را می توان کاهش داد، به شرط آنکه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. مناسب بودن این اراضی در شرایط فعلی نا مشخص است و نیاز به مطالعات بیشتری دارد. این اراضی برای مراتع و چراگاه به کار می رود.
گروهVI: غیر قابل کشت: این اراضی دارای محدودیتهای شدیدی برای هر نوع کشت آبی هستند همانند اراضی کوهستانی با شیب تند، اراضی خیلی شور، شنهای روان و غیره هر یک از کلاسهای فوق جز یک کلاس دارای چهار زیر گروه می باشد. زیر گروهها را معمولاً با اضافه کردن حرفی که بیان کننده محدودیت مورد نظر می باشد، مشخص می کنند. علایم زیر گروهها عبارتند از:
S: محدودیتهای مربوط به خاک از جمله بافت،عمق،ضریب آبگذاری و نفوذ پذریر خاکها.
A: محدودیت شوری و سدیمی
T: محدودیت پستی و بلندی و فرسایش
W: محدودیت زهکشی از جمله سیل گیری، ماندابی شدن و غیره.
بنابراین پس از تعیین گروه شوری خاک، گروه طبقه بندی اراضی تعیین می گردد و در صورتی که شوری و سدیمی مهمترین عامل محدوده کننده باشد، با پسوند A مشخص می گردد.

 

[آیورودا]

خا کهای شور و سدیمی3-2​

_4_ عکس العمل گیاه نسبت به شوری
3_4_1 علائم گیاهی
اولین اثر شوری بر رشد گیاهان زراعی عدم یکنواحتی در جوانه زدن بذر است به طوری که در سطح مزرعه لکه های لخت و بدون بوته به چشم می خورد بقیه بوته ها نیز به رنگ سبز متمایل به آبی تیره در می آیند. ولی اگر شوری به اندازه ای نباشد که لکه های لخت مزرعه به وجود می آید باز هم رشد بوته ها یکسان نخواهد بود. البته عوامل دیگری از قبیل عدم یکنواختی آبیاری و کمبود مواد غذایی نیز موجب ناهماهنگی رشد بوته ها و تغییر رنگ آنها می گردد که باید با اثر شوری تمیز داده می شود و وجه تمابز آنها همان رنگ سبز متمایل به آبی است که در برگها به وجود می آید.
از غلائم دیگر شوری پیدایش سوختگی در حاشیه برگها و نکروزه شدن و ریزش برگها است ولی باید توجه داشت که این علائم زمانی مشاهده می شود که شوری از حد مشخص تجاوز کند، در غیر این صورت بدون هیچ گونه علامتی شوری فقط اثر خود را که کاهش محصول است ظاهر می سازد. بنابراین اندازه گیری شوری در ارتباط با نوع گیاهی که کشت میشود میتواند به عنوان معیاری برای ارزیابی مسئله مورد استفاده قرار گیرند.
3_4_2_ مکانیسم اثر نمک
همانطوریکه گفته شد با تبخیر آب از سطح خاک و جذب آن توسط ریشه ها غلظت نمک در محلول خاک افزایش یافته و مقدار آن به 2 تا 5 برابر غلظت آب و آبیاری می رسد. در نتیجه عمل پتانسیل اسمزی آب در محلول خاک کاهش یافته(بیشتر منفی می گردد) و غلظت یونها ممکن است به حدی برسد که برای گیاه اثر سمی داشته باشد اگر کاهش رشد گیاه در اثر پایین رفتن پتانسیل اسمزی باشد گوییم شوری اثر اسمزی دارد(Osmotic effect) و اگر کاهش محصول به دلیل اثر سمی یونها باشد در این صورت اثر اختصاصی یون (Specific ion effect) در کار بوده است.
الف_اثر اُسمزی
اثر اُسمزی به شکلهای گوناگون نشان داده شده است. مثلاً ثابت گردیده است که محلول نمکهای مختلف، اگر از نظر اسمزی پتانسیل یک سانی داشته باشند اثرشان بر کاهش رشد گیاه یکسان است اثر پتانسیل اسمزی بر رشد گیاه مشابه اثر پتانسیل ماتریک خاک بوده و مکمل آن لسا هم چنین با کاهش پتانسیل اسمزی در محلول خاک جذب آب توسط ریشه و تعرق گیاه تقلیل پیدا می کند.
مقدار جذب آب توسط ریشه به دو عامل بستگی دارد: یکی شیب پتانسیل آب و دیگری مقاومت ریشه ها. اگر پتانسیل اسمزی محلول خاک کاهش یابد، بدون این پتانسیل اسمزی آب داخل ریشه کاهش یابد نتیجه آن کاهش جذب آب توسط ریشه ها است این یکی از مکانیسمهای اثرات اسمزی بر رشد گیاه است. در بسیاری از مواقع با کاهش پتانسیل اسمزی محلول خاک پتانسیل اسمزی آب داخل گیاه نیز کاهش پیدا کرده و گیاه خود را با شرایط وفق دهد لازم است مقداری مواد آلی و معدنی در شیره گیاهی تجمع پیدا کند. انجام این عمل توسط گیاه موجب صرف انرژی و در نتیجه کاهش رشد می شود. برای تجمع این مواد در شیره گیاهی سرعت تنفس گیاه زیاد می شود که این خود با کاهش رشد همراه است.
اثر دیگر شوری، در ارتباط با پتانسیل اسمزی، دارد به هم خوردن توازن هورمونی در گیاه است این امر موجب از بین رفتن سلولهای گیاهی گردد.
ب_ اثرات اختصاصی یونها
اثرات سمی برخی از عناصر را می توان در گیاهان چوبی به خوبی مشاهده کرد این وضعیت عمدتاً به دلیل غلظت زیاد Na و Cl رخ می دهد. گیاهان علفی از این قاعده مستثنا هستند ولی به ندرت ممکن است گیاهان علفی را نیز مشاهده کرد که تحت تاثیر اثرات سمی سدیم و کلر قرار گرفته باشند البته استثناهایی نیز در ایت مورد وجود دارد مثلاً اگر گیاهانی از قبیل فلفل و گوجه فرنگی، که نسبت به Na و Cl حساسیت دارند با آبی که محتوری 20_10 میلی اکی والان در لیتر Na+ یا Cl++ است آبیاری شوند آثار سوختگی در برگ آنها مشاهده خواهد شد.
مکانیسم اثر سمی یونها می توان در بهم خوردن سیستم تنظیم کننده گیاه دانست. مثلاً جمع شدن کلروسدیم در برگ باعث اختلال در باز و بسته شدن روزنه ها میگردد. البته باید قبول کنیم که هنوز بسیاری از جنبه های اثر شوری بر رشد گیاه شناخته نشده است و در این راه نیاز به تحقیقات بسیار زیادی است.
3_4_3_ شوری خاک و رشد گیاه
درجه شوری خاک در منطقه ریشهها نسبت به عمق متغیر است. علاوه بر این شوری خاک در زمانهای مختلف نیز متفاوت است. اگر جز آبشویی (LF) بیش از 3/0 باشد، هدایت الکتریکی محلول خاک (ECsw) در تمام اعماق خاک یکنواخت خواهد بود. ولی اگر آبشویی کمتر از مقدار فوق باشد، هدایت الکتریکی محلول خاک در لایه زیر ریشه ها به چندین برابر هدایت الکتریکی در سطح خاک خواهد رسید. شوری خاک در فاصله بین دو آبیاری نیز متغیر است. میزان این تغییرات بستگی به مقدار آبیاری و فاصله بین دو آبیاری و یکنواختی پخش آب در مزرعه دارد.بنابراین در آبیاری جوی پشته ای و قطره ای، به دلیل جمع شدن نمک در حد فاصل بین شیاره و یا حد فاصل قطره چکانها، تغییرات موضوعی ECswدر سطح مزرعه بسیار زیاد است.
تجربه نشان داده است که حداکثر جذب آب توسط ریشه ها از خاک از مکانهایی است که شوری آن کمتر باشد.مثلاً در آبیاری قطره ای بیشترین مقدار آب از قسمت زیر قطره چکانها جذب می شود. برخی تحقیقات ثابت کرده اند که عکس العمل گیاه نسبت به شوری متناسب با متوسط وزنی شوری آبی است که توسط ریشه ها دریافت می شود و فقط بخش اندکی از آن از قسمت پایین این منطقه جذب می شود و از طرف دیگر شوری در قسمت بالا زیاد و در لایه پایین کم است. بنابراین متوسط وزنی شوری آب حذب معیار بهتری در ارزیابی اثر شوری بر رشد گیاه است چون محلول خاک در لایه بالایی مشابه EC در آبیاری است . لذا در ارزیابی شوری EC آب آبیاری بهای بیشتری داده می شود.

3_5_عوامل موثر بر تحمل گیاهان نسبت به شوری
در تحمل گیاهان مختلف نسبت به شوری مجموعاً سه عامل مهم دخالت دارند که عبارتند از عوامل گیاهی، عوامل مربوط به خاک و شرایط آب و هوایی.
3_5_1_ عوامل گیاهی
اثر شوری در مورد بسیاری از گیاهان زمانی مشهود است که گیاه مدت نسبتاً طولانی در معرض نمک قرار گیرد. از آن گذشته، مقاومت گیاه در مقابل شوری بشته به این است که گیاه در چه مرحله ای از رشد خود در معرض شوری قرار گرفته است (Shalhevet, 1970) گیاهانی مثل جو، برنج، گندم و ذرت در مراحل اولیه رشد نسبت به نمک حساس بوده سپس در مقابل آن مقاومت نشان می دهند. برنج در مرحله گل دهی نیز به نمک حساس است. چغندرقند و آفتاب گردان در مرحله جوانه زدن نسبت به شوری حساسیت نشان می دهند بنا به توصیه برنشتاین (Bernstien) حداکثر شوری محلول خاک در مرحله ای از رشد کیاه نسبت به شوری حساسیت نشان می دهد نباید از 8 میلی موس بر سانتی متر تجاوز کند(Bernstien , 1974).
شوری معمولاً موجب کاهش کلی رشد گبیاه می شود لذا تخمین تولید بذر یا میوه از منحنی ها و جداول شوری دقیق نخواهد بود. مثلاً اثر شوری بر رشد بوته های گندم، جو و پنبه به مراتب بیش از اثر آن بر تولید دانه و الیاف استو. عکس این قضیه در مورد برنج و ذرت صادق است، یعنی اثر شوری در کاهش دانه بیش از اثر آن بر رشد بوته هاست.در مورد گیاهان غده ای شوری بیشتر بر ردش غده موثر است تا بر رشد برگها.
نوع پایه در گیاهان خشبی از نظر مقاومت در برابر شوری بسیار مهم است مثلاً ارقام حساس، غلظتهای بیش از 5 میلی اکی والان در لیتر کلر نمی تواند تحمل کنند، ولی ارقام مقاوم تا 30 میلی اکی والان در لیت را نیز تحمل می کنند. موضوع مهمی که در مورد این گیاهان باید در نظر داشت مسئله ابیاری بارانی است. در هنگام پخش آب روی درختان اگر آب محتوری یون کلر باشد موجب سوختگی برگها می شود. مقدار غلظت کلر در آب آبیاری، برای درختان میوه ای که به روش بارانی ابیاری می شوند نباید از 2 تا 5 میلی اکی والان در لیتر تجاوز کند. حداکثر غلظت مجاز کلر در عصاره اشباع خاک برای لیمو شیرین 10، لیمو ترش15، نارنج 25، انگور و درختان میوه و هسته دار 10 تا 25 و انگور و توت فرنگی 5 میلی اکی والان در لیتر گزارش شده است.
علاوه بر شوری کل سدیم قابل تبادل نیز بر رشد گیاه موثر است در جدول شماره 3_3 درجه تحمل گیاهان مختلف نسبت به آن نشان داده شده است. اثر سدیم معمولاً به صورت غیر مستقیم است، زیرا سدیم یا خصوصیات فیزیکی خاک را تخریب می نماید و یا آنکه تغذیه گیاه را مختل می سازد. در خاکهای شوری که هدایت الکتریکی آن تقریباً یک میلی موس بر سانتی متر و درصد سدیم قابل تبادل 15 یا بالاتر است، غلظت کاتیونهای کلسیم و منیزیم حدوداً یک میلی اکی والان در لیتر می باشد و این مقدار برای برخی از گیاهان بسیار کم است بطوری که علائم کمبود CA در این خاکها مشاهده می گردد.

درجه حساسیت
نوع گیاه
a_ بسیار حساس
ESP=2-10
درختان میوه
مرکبات
b_ حساس
ESP=10-20
لوبیا
c_ نیمه مقاوم
ESP=20-40
شبدر
درختان میوه
d_ مقاوم
ESP=40-60
مرکبات
لوبیا
شبدر
گندم
پنبه
یونجه
جو
گوجه فرنگی
چغندر
e_ بسیار مقاوم
ESP>60
برخی از گیاهان علوفه ای
​

a_ بسیار حساس: به گیاهانی گفته می شود که حتی در ESP های خیلی کم نیز سمی بودن سدیم ظاهر می شود.
b_ در مقدار کم ESP نیز اکه های اثر سمی بودن سدیم مشاهده می شود ولی هنوز خصوصیات فیزیکی خاک بهم نخورده است.
c_ در این حالت سدیم هم اثر سمی خود را ظاهر می سازد و هم شروع به تخریب خصوصیات فیزیکی خاک می کند در این وضعیت آثار سدیم به صورت لکه لکه در سطح مزرعه مشاهده می شود.
d_ در این شرایط خصوصیات خوب فیزیکی خاک از بین رفته.
e_ خصوصیات مطلوب فیزیکی خاک شدیداً از بین می رود.
بطور کلی حداکثر مجاز درصد سدیم قابل تبادل برای گیاهان حساس 10، برای گیاهان نیمه مقاوم 25 و برای گیاهان مقاوم 50 است ولی باید در نظر داشت که اگر ESP بیش از 15 باشد ساختمان فیزیکی خاک بهم خورده، این موضوع یکی از عواملی است که عدم ر شد گیاه را به دنبال خواهد داشت.

 

[آیورودا]

3_5_2_ عوامل مربوط به خاک
درصد رطوبت خاک و فاصله بین دو آبیاری از عوامل موثر بر تحمل گیاه نسبت به شوری می باشند هرچه خاک خشک تر باشد، پتانسیل اسمزی و ماتریک محلول خاک پایین تر خواهد بود و برای جلوگیری از اثرات نامطلوب آن لازم است که فاصله بین آبیاریها را کوتاه تر گرفت.
حاصلخیزی خاک نیز می تواند یکی از عوامل ظاهری مقاومت گیاه نسبت به شوری باشد. مقاومت ظاهری گیاهانی که در زمینهای حاصلخیزی می رویند در واقع به این دلیل است که عامل محدود کننده رشد در چنین شرایط حاصلخیزی خاک است نه شوری زمین. البته مشاهده شده است که در برخی شرایط، دادن کود به زمین مقاومت گیاه را نسبت به شوری کاهش می دهد به عقیده برنشتاین نیز دادن کود اضافی به زمین، مقاومت گیاه را به شوری افزایش نخواهد داد مگر آنکه شوری موجب اختلال در تغذیه گیاهی شده باشد.
3_5_3_عوامل آب و هوایی
آب و هوا نیز به تحمل گیاه نسبت به شوری موثر است در شرایط خشک و گرم، مقاومت گیاه کاهش می یابد. این موضوع در مورد گیاهانی مثل چغندر، پنبه، لوبیا، شبدر،یونچه و گوجه فرنگی به اثبات رسیده است. در اطراف شهرهای بزرگ که آلودگی هوا(از نوع اوزون) زیاد است، شوری خاک اثر نامطلوب آلودگی را از بیم می برد. به تجربه ثابت شده است که گیاه در شرایط هوای آلوده مقاومت بیشتری نسبت به شوری از خود نشان دهد.
3_6_ تغذیه گیاه در خاکهای شور و سدیمی:
علاوه بر اثرات نامطلوب شوری و سدیمی بر میزان آب قابل استفاده گیاه (اثر اسمزی املاح) تخریب خصوصیات فیزیکی (در اثر وجود سدیم تبادلی زیاد) و مسمومیتهای ویژه یونی، محدودیتهای حاصلخیزی خاکهای شور سدیمی نیز، باید مد نظر قرار گیرد. وقتی که شوری خاک در حد متوسط باشد، گیاهان به خاطر جذب نکردن یونهای نامطلوب،(تا جایی که امکان داشته باشد) قادر خواهند بودعناصر غذایی را جذب کنند ولی با افزایش غلظت املاح جذب سدیم و کلر توسط گیاه به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. افزایش جدب بعضی از یونها باعث کاهش جذب بعضی از عناصر غذایی می شود.تحقیقات نشان داده است که زیادی غلظت املاح در خاکهای شور باعث کاهش جذب کلسیم و پتاسیم توسط گیاه می شود (Finck, 1977) در نتیجه در اضافه کردن کود به خاکها، با شوری کم تا متوسط باید دو نکته را در نظر داشت:
الف_ تامین عنصر غذایی که به میزان کافی در خاک وجود ندارد.
ب_تامین عناصر غذایی که به میزان کافی در خاک وجود دارد ولی به علت اثر آنتاگونیسمی(همانند پتاسیم در مقابل سدیم، یا فسفات در مقابل کلراید) مانع از جذب آنها توسط گیاه می شود(Chhabra et al , 1976).
همچنین در شوری زیاد ممکن است مانع فعالیت موجودات زنده ذره بینی خاک شود و در نتیجه بطور غیر مستقیم در انتقال عناصر و قابلیت استفاده آنها مانع ایجاد کند. مثلاً ریزوبیوم که باعث تثبیت ازت می شود، فقط می تواند تا EC برابر 5/4 دسی زیمنس بر متر را تحمل کند(Gratam and Parker , 1964) یکی دیگر از عوامل در کمبود میزان ازت قابل استفاده گیاه در خاکهای شور و سدیمی، کاهش نیتریفیکاسیون بر اثر زیادی شوری است افزایش غلظت فسفر باعث کاهش جذب یون کلراید توسط گیاه می شود.شکل 3_1


همچنین بالا بودن pH خاکهای سدیمی باعث کاهش انتقال بسیاری از عناصر به گیاه و در نتیجه بروز علایم کمبود آنها در گیاه می شود مثلاً در pHبالای 5/8 میزان قابلیت استفاده عناصری همچون، ازت، آهن، منگنز، مس، روی کاهش می یابد.
کمبود مواد آلی خاک در خاکهای سدیمی باعث می شود که میزان ازت این خاکها کم باشد. به علاوه زیادی سدیم تبادلی، باعث ایجاد خصوصیات فیزیکی نامطلوب در این خاکها می شود که در نتیجه تهویه آنها و انتقال آب به گیاه دچار مشکل می گردد. همچنین باید در نظر داشت که در فاصله بین دو آبیاری سطح خاک به مدت طولانی غرقاب می ماند(شرایط غیر هوازی) و سپس بر اثر خشک شدن خاک شرایط هوازی به وجود می آید؛ چنین شرایطی برای از دست رفتن ازت مناسب است. همچنین تصعید ازت به شکل آمونیم از خاکهای سدیمی شدید می باشد(Rao and batra , 1983) اسیدیته بالا نامناسب بودن خصوصیات فیزیکی خاکهای سدیمی تاثیر نامطلوب بر انتقال و قابلیت استفاده از گیاه از ازت کودهای ازته دارد در نتیجه به علل فوق خاکهای سدیمی در مقایسه با خاکهای غیر سدیمی به کود ازته بیشتری نیاز دارند.

 

[آیورودا]

خا کهای شور و سدیمی3-3​

فصل چهارم
4_1_ روشهای آبیاری در ارتباط با کنترل شوری
به طور کلی، پخش آب در سطح مزرعه در روشهای مختلف آبیاری به سه طریق صورت می گیرد.
الف_ آب در تمام سطح زمین پخش می شود(آبیاری بارانی و کرتی).
ب_ آب روی یک خط پخش می شود(آبیاری فارو یا آبیاری به وسیله لوله های سوراخدار)
ج_آب در یک نقطه پخش می شود(آبیاری قطره ای و حوضچه ای کوچک)
در طریقه اول که آّب تمام سطح زمین را مپوشاند اگر پخش آب یکنواخت باشد و شتشوی کافی انجام گیرد شوری خاک نیز به طور یکنواخت از سطح زمین تا عمق خاک افزایش می یابد ولی اگر آبیاری دیر به دیر صورت گیرد و میزان تبخیر از سطح زمین زیاد باشد در این صورت شوری خاک در لایه سطحی، در فواصل بین دو آبیاری، به تدریج افزایش می یابد.
آبیاری کرتی زمانی از نظر کنترل شوری موفقیت آمیز است که آب به طور یک نواخت در سطح مزرعه پخش شود برای این منظور لازم است زمین به خوبی تسطیح گردد اگر زمین پست و بلند باشد، برخی نقاط به اندازه کافی آب دریافت نکرده، نمک آن شسته نخواهد شد. در این صورت برای رفع مشکل باید مقدار بیشتری آب به زمین داده شود.چنانچه نفوذپذیری خاک کم باشد شسته شدن نمک با اشکال مواجه می شود و بهتر است در این گونه اراضی گیاهان مقاوم به شوری کشت شود.
در طریقه دوم یعنی آبیاری جوی و پشته ای(فارو) و آبیاری به وسیله لوله های سوراخدار توزیع نمک در دو جهت افقی و و عمودی صورت می گیرد به طور کلی در این نوع از آبیاریها، که برای گیاهان ردیفی بکار می رود تجمع نمک در جبهه رطوبت خاک بوده لذا در بین ردیفها(روی پشته ها) مقدار نمک زیادتر از جاهای دیگر جمع می شود.
در آبیاری جوی_پشته ای خاکی که زیر شیار یا خط آبیاری قرار گرفته است بیشتر جاهای دیگر شسته می شود و میزان شسته شدن آن متناسب با مقدار آبیاری و وفاصله بین دو آبیاری است.
در آبیاری قطره ای و ((حوضچه ای کوچک)) حرکت نمک به صورت شعاعی در تمام جهات صورت می گیرد در خاکهای شنی در جبهه حرکت نمک بسته به کمی یا زیادی آب دایره ای بیضی شکل(محور بزرگ عمودی) است ولی در خاکهای رسی حرکت نمک بسته به کمی یا زیادی آب دایره ای یا بیضی شکل(محور بزرگ عمودی) است ولی در خاکهای رسی حرکت نمک در جهت افقی بیشتر است و تجمع نمک در عمق زیاد نخواهد بود.
مقایسه آبیاری از نظر کنترل شوری بسیار مشکل است. زیرا عملیاتی که در هرکدام از این سیستمها صورت می گیرد متفاوت است. مثلاً اختلاف در راندمان آبیاری، حتی اکر مقدار آب داده شده به زمین یکسان باشد، تفاوت فاحشی را در شوری خاک بوجود می آورد سیستمهای معمول آبیاری در ارتباط با کنترل شوری عبارتند از:
4_1_1 آبیاری کرتی
در این سیستم شسته شدن نمک یکنواخت صورت می گیرد راندمان آبشویی تا حد زیادی بستگی به مسطح بودن زمین و نفوذ یکنواخت آب دارد پس از برداشت محصول و خشک شدن سطح زمین دوباره نمکها در سطح مزرعه پخش می شود لذا لازم است قبل از بذر کاری مجدد یک آبیاری سنگین به زمین داده شود تا نمکها شسته شود.
4_1_2 آبیاری بارانی
مشکلات ناشی از پستی و بلندی زمین و کمبود آب باعث شده است که روش بارانی در بسیاری از مناطق معمول گردد. این روش آبیاری کرتی است. علاوه بر این راندمان شستشوی نمک در بارانی زیادتر از روش غرقابی است. درهنگام آبیاری درختان باید سعی کرد از آبپاشهایی استفاده شود که زاویه جهت آب کوچک باشد تا از برخورد آب به برگها و سوختگی آنها جلوگیری شود.
4_1_3_آبیاری قطره ای
در این روش نیاز روزانه گیاه از طریق قطره چکانهای مخصوص که نزدیک پایه گیاه نصب می شوند تامین می گردد.روش قطره ای برای آبیاری با آب شور مناسب است زیرا محلول خاک تقریباً همیشه رقیق نگهداشته شده اثر شوری زیاد مشهود نخواهد بود مقایسه آبیاری قطره ای و کرتی به روشنی برتری اولی را معلوم می سازد. به این معنی که در روش کرتی محلول خاک بلافاصله پس از آبیاری از نظر شوری به حداقل رسیده سپس به مرور زمان بر غلظت آن افزوده می شود به طوری که تا آبیاری بعدی غلظت نمک در محلول خاک ممکن است 10 برابر شود. در حالی که در روش قطره ای میزان غلظت نمک در محلول خاک تقریباً ثابت است و برای جزءآشویی 1/0 حدوداً 5/2 برابر غلظت آب آبیاری است و صدمه ناشی از آن به مراتب کمتر از آبیاری کرتی است. در آبیاری قطره ای توصیه می شود قبل از کشت در سال بعد نمکها با انجام یک آبیاری عمیق سطحی شسته شوند.
4_2_اصلاح خاک
اصلاح خاک دو فرایند عمده را در بر می گیرد:یکی خارج ساختن نمکهای محلول و دیگری کاهش((درصد سدیم قابل تبادل)) تنها راه حل ممکن برای خارج ساختن نمکهای محلول شتشوی خاک است که عمل نسبتاً ساده ای است. ولی کاهش ((درصد سدیم قابل تبادل)) تا اندازه ای مشکل است زیرا یونهای سدیم جذب ذرات خاک می باشد و قبل از خارج سدن از خاک باید از طریق فرایندهای شیمیایی بوسیله یونهای دو ظرفیتی موجود در محلول خاک جایگزین و سپس شسته و از طریق فرایند های شیمیایی بوسیله یونهای دو ظرفیتی موجود در محلول خاک جایگزین و سپس شسته و از منطقه ریشه ها خارج گردند. بنابراین اصلاح خاکهای سدیمی ترکیبی از فرایندهای شیمیایی و شستشوی خاک و می باشد.


4_2_1_اصلاح خاک های سدیمی
اصلاح خاکهای سدیمی مستلزم آن است که سدیم تبادل به وسیله کلیسم جایگزین گردد. برای دادن کلسیم به خاک می توان از نمکهای محلول استفاده کرده و یا در خاکهای آهکی با افزایش اسید یا مواد تولید کننده اسید کلسیم را وارد محلول خاک نمود. معمولی ترین ماده آهکی با افزایش اسید یا مواد تولید کننده اسید کلسیم را وارد محلول خاک نمود. معمولی ترین ماده اصلاح کننده خاک گچ CaSO4, 2H2O است که به خاک یا آب آبیاری اضافه می شود. اگر CaCl2 نیز در اختیار باشد می توان اسید سولفوریک، یا سولفات آهن و آلومینیم یا گوگرد نیز به خاک اضافه نمود. خاکهای آهکی را به وسیله کشت غرقابی برنج هم می توان اصلاح کرد. زیرا فعالیتهای ریشه و میکروبیولوژیکی خاک موجب افزایش CO2 می شود که به نوبعه خود باعث انحلال آهک می گردد.
واکنشهای زیر نشان دهنده طرز کار مواد اصلاح کننده خاک است:
2Na X + CaSO4 Ca X2 + Na2SO4
در این معادله X نشان دهنده موادی است که تبادل یونی روی آنها انجام می شود. واکنش مشابه نیز با CaCl2 صورت می پذیرد.
ب_اگر ماده اصلاح کننده اسید سولفوریک باشد که به یک خاک آهکی اضافه شده است در این حالت واکنشی که اتفاق می افتد عبارت است از:
H2SO4 + CaSO3 CaSO4 + CO2 + H2O
سپس CaSO4تولید شده با سدیم قابل تبادل وارد فعل و انفعالات می گردد. در صورت عدوم وجود آهک اسید سولفوریک مستقیماً با سدیم قابل تبادل واکنش نشان می دهد
H2SO4 + 2NaX H2X + Na2SO4
ماده H2X بدست آمده پایدار نبوده و به صورت ترکیبات آهن یاآلومینیم درخواهد آمد.
ج_ در صورت افزوده شدن گوگرد یا ترکیبات گوگردی به خاک، این ماده بتدریج در اثر اکسیداسیون میکروبی مطابق واکنشهای زیر به اسید سولفوریک تبدیل شده و اسید حاصله مطابق آنچه در بند ب گفته شد عمل خواهد نمود.
2S + 3O2 2SO3
SO3 + H2O H2SO4
تعیین مقدار ماده اصلاح کننده برای خاکهای سدیمی بستگی به ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) خاک، تغییر مورد نظر در ESP وزن مخصوص ظاهری خاک و عمق خاک دارد. اگر CEC بر حسب مل در کیلو گرم خاک (mol / kg) توصیف گردد مقدار کلسیم مورد نیاز (بر حسب مل در کیلو گرم) برابر خواهد بود با حاصلضرب CEC در تغییر ESP بخش بر 100 یعنی:
Ca (mol / kg) =
در واقع این معادله مقدار یونهایی که لازم است به خاک اضافه شود تا ESP آن را به اندازه (ESP) تقلیل دهد به دست می دهد و همان طور که گفته شد این یونها با فازودن گچ یا کلرور کلسیم به خاک اضافه می شود. با توجه به قابلیت انحلال گچ CaSO4, 2H2O و کلرور و کلسیم (CaCl2 , 6H2O) که به ترتیب در حالت اشباع حدود 6/30 و 27579 میلی اکی والان در هر لیتر آب خالص است مقدار گچ (ژیپس) کلرور کلسیم و سولفور مورد نیاز برای تعویض مقادیر مخنلف سدیم قابل تبادل در لایه 3/0 متری سطح زمینی که خاک آن دارای وزن مخصوص ظاهری 47/1 گرم در سانتی متر مکعب باشد. در جدول 4_1 نوشته شده است.


جدول 4_1 مقادیر گچ، کلرور کلسیموم و سولفور مورد نیاز برای جایگزین شدن مقادیر مختلف سدیم قابل تبادل در لایه 3/0 متری زمین با در نظر گرفتن وزن مخصوص ظاهری 47/1 گرم سانتی متر مکعب

سدیم قابل تبادل mol/kg of soil
گچ
کلرور کلسیم تن در هکتار
سولفور*
10
8/3
4/2
7/0
20
6/7
9/4
4/1
30
0/11
3/7
1/2
40
0/15
8/9
8/2
50
0/19
0/12
5/3
60
0/23
0/15
2/4
70
0/27
0/17
0/5
80
0/34
0/22
4/6
90
0/34
0/22
4/6
100
0/38
0/24
1/7
​

*استفاده آن در صورتی توصیه می شود که خاک محتوری مقدار کافی آهک باشد سولفور بتواند واکنشهای شیمیای را ایجاد کند.

 

[آیورودا]

4_2_2_ اصلاح خاکهای شور
اصلاح خاکهای شور معمولاً به وسیله غرقاب کردن زمین انجام می گیرد. عمق خاکی که به این طریق اصلاح می شود حدوداً برابر عمق آبی است که در خاک نفوذ و از آن عبور می کند. با جابجا شدن مقدار آبی معدل یک برابر حجم فضای خالی خاک شوری به نصف تقلیل می یابد و اگر مقدار آب جابجا شده معادل 5/1 تا 2 برابر حجم فضاهای خالی خاک باشد شوری به اندازه 80% کاهش می یابد. چون حجم نسبی فضاهای خالی خاک حدوداً 50% است(یعنی 50 درصد حجم خاک فضای خالی آن است) لذا جابجا شدن مقدار آبی معادل دو برابر حجم فضای خالی خاک برابر ارتفاع آبی است که به اندازه عمق خاک می باشد. مثلاً اگر بخواهیم خاکی به عمق 5/0 متر را شستشو دهیم، به طوری که حجم آب جابجا شده در داخل خاک به اندازه دو برابر حجم فضای خاک باشد، به ارتفاع آبی معادل 5/0 متر نیاز خواهد بود. در شsستشوی خاک به طریق آبیاری بارانی با متناوب ( غیر غرقابی) مقدار کمتری آب مورد نیاز می باشد. علاوه بر این راندمان شستشو در این طریق بیش از زمانی است که به طریقه غرقابی صورت گیرد. به عبارت دیگر با یک مقدار معینی آب، اگر بخواهیم خاک بیشتر شستشو شود بهتر است این آب به طریقه بارانی یا متناوب داده شود تا یکباره و به صورت غرقابی دلیل این امر آن است که در حرکت غرقابی حرکت آب به صورت اشباع و در حالت بارانی آبیاری متناوب حرکت آب بصورت نیمه اشباع انجام می شود. در حالت اشباع آب عمدتاً از فضا های بزرگ و یا سرعت زیادتر عبور می کند. و شسته شدن نمک (جابجایی نمک به وسیله آب) از فضاها کوچک بیشتر صورت می گیرد، تا از فضاهای بزرگ، لذا راندمان شستشوی خاک به طریق غرقابی کمتر است.
4_3_اصول اصلاح خاکهای شور و سدیمی:
از آنجایی که خروج املاح از خاک به علت جذب شدن به وسیله گیاهان کم اسشت،شستشوی املاح ض1روری به نظر می رسد آبشویی ملاح عبارت است از از حل کدن املاح و خرج آن از نیمرخ خاک در نتیجه آبشویی باید نفوذ پذیری خاک کافی باشدو راهی برای خروج زه آب وجود داشته باشد به همین دلیل در اراضی با زیر زمینی کن عمق ، ایجاد سیستم زه کشی ضروری است.میزان آبشویی مورد نیاز تابع شوری اولیه آّشویی ، هدف اصلی شتشوی املاح زیادی از کل ناحیه رشد ریشه است ولی سیستم مناسب زه کشی باید هدف اصلی کاهش شوری خاک در 45 تا 60 سانتی متر خاک سطحی باشد EC آن کمتر از حد قابل تحمل شوری توسط گیاه گردد.آبشویی املاح می تواند باعث تولید زه آب شور شود. این زه آبها گاهی اوقات حاوی عناصر آلوده کننده و همینطور باعث آمدن سطح سفره آب زیر زمینی می گردد. در نتیجه در اجرای هر پروژه اصلاح خاک باید جنبه های زیست محیطی را نیز مدنظر داشت.
4_4_ رسم منحنی های شوری و سدیم زدایی
تخمین میزان آب لازم برای آبشویی (Richards , 1954) به طور کلی به صورت زیر است: برای آبشویی نصف املاح خاک به عمق 10 سانتی متر ارتفاع آبی معادل 5 سانتی متر آب حاوی املاح کم کافی است و اگر لازم باشد که 80 درصد املاح در خاک شسته شود باید ارتفاع آّ معدل 10 سانتی متر (معادل عمق خاک) و در شرایطی که 90 درصد املاح شسته شود ارتفاع آب معدال 20 سانتی متر (دو برابر عمق خاک) باشد.
طبق آزمایشاتی که ریو و همکارانش(Reeve et al ., 1957) در جنوب ایالت کالیفرنیا بر روی خاکهای خیلی شور انجام دادند فرمول تجربی زیر را برای تعیین عمق آب لازم جهت آبشویی ارایه دادند
Diw = ] [ Ds
Diw ارتفاع آب جهت شستشوی املاح محلول Dsعمق خاک
ECei متوسط هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک قبل از آبشویی و ECef متوسط هدایت الکنریکی عصاره اشباع خاک بعد از آبشویی(که در حقیقت همان ECe قابل تحمل گیاه است)
کولار (Koela , 1973) فرمول زیر را جهت برآورد عمق آب لازم جهت آبشویی املاح ارایه داد.
y = n1 n2 n3 400X + 100
-
y عمق آب آبشویی بر حسب میلمتر X متوسط میزان نمک در 2 متر از نیمرخ خاک برحسب درصد، n1 ضریب وابسته به بافت خاک (برای بافت شنی برابر 5/0 برای بافت لومی برابر 1 و برای بافت رسی 2 می باشد) n2 ضریب مربوط به عمق آب زیر زمینی است و برای آب زیر زمینی در عمق 2_5/1 متر برابر با 3 و برای آب زیر زمینی 5_2 متر برابر با 5/1 و برای آب زیر زمینی در عمق 10_7 متر برابر با 1 است و n3 شوری آب زیرزمینی است که برای شوری کم یا متوسط 1 برای شوری زیاد 2 و برای خیلی زیاد(آب نمک) برابر با 3 است.
معادله کلی آبشویی املاح معمولاً بصورت نمایی است (شکل 4_1)





شکل 4_1 معادله کلی آبشویی املاح Diw و Ds به ترتیب عمق آب آبیاری و خاک، C0 و C به ترتیب نشان دهنده غلظتهای اولیه و نهایی املاح می باشد.
معادله منحنی مذکور به صورت زیر است:
= e-B
C0 مقدار املاح موجود در خاک قبل از آبشویی، C املاح موجود در خاک پس از آبشویی، Ds عمق خاک، Diw ارتفاع آب لازم جهت آبشویی و β ضریبی است که اصطلاحاً قدرت انتقال نمک در خاک نامیده می شود.این ضریب تابع شرایط فیزیکی خاک، نوع و میزان املاح خاک است. قدرت انتقال املاح خاک رابطه عکس با قدرت نگهداری املاح خاک( גּ ) دارد

قدرت نگهداری املاح به وسیله خاک تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی خاکها است.
هر چه بافت خاک سنگینتر باشد میزان قدرت نگهداری املاح افزایش می یابد و β با قدرت انتقال املاح کاهش می یابد در نتیجه آبشویی با انتقال املاح خاکهای شنی بیشتر در خاکهای رسی است(شکل 4_2)






شکل 4_2 منحنی کلی آبشویی املاح برای خاکهای با بافت مختلف
اگر به جای از نسبت استفاده نماییم می توان منحنی های آبشویی را رسم نمود در این گونه منحنی ها باید قابلیت هدایت الکتریکی معادل عصاره اشباه خاک (ECe)eq را نیز در نظر گرفت و در نتیجه در محور y ها به جای باید مقدار را به کار برد در رسم منحنی های مذکور باید درصدهای رطوبت خاک در حد ظرفیت مزرعه و قبل از آبشویی، صرف رساندن رطوبت خاک به حد ظرفیت مزرعه می شود و عملاً در آبشویی املاح تاثیر ندارد به عنوان مثال فرض می کنیم درصد رطوبت خاک در حد ظرفیت مزرعه 17 درصد و درصد رطوبت خاک قبل از آبشویی 5 درصد باشد و وزن مخصوص ظاهری خاک 5/1 گرم بر سانتی متر مکعب و عمق خاک 25 سانتی متر باشد، با توجه به اینکه عمق تلفان آبشویی (Diw) برابر است با رطوبت ظرفیت مزرعه M رطوبت اولیه خاک، pb وزن مخصوص ظاهری و DS عمق خاک می باشد. عمق تلفان آبشویی برابر است با :

اگر میزان آب کاربردی 25 سانتی متر باشد، میزان خالص آب آبشویی برابر است با:

4_5 اصلاح خاک بدون اضافه کردن مواد اصلاح کننده:
4_5_1_ خاکهای آهکی:
حلالیت کربنات کلسیم در آب بستگی به ترکیب یونی محلول، ترکیب یونی فاز تبادلی، توانایی رسها در جذب کاتیونها و فشار جزیی CO2 دارد. کربنات کلسیم خاک ممکن است حل شود و در نتیجه کلسیم به دست آمده می تواند باعث اصلاح خاکهای سدیمی شود (Oster, 1982) به همین دلیل آزمایشات متعدد اصلاح خاک صورت گرفته است. در خوزستان (برزگر 1369) نشان داده است که نیازی به اضافه کردن گچ به خاکهای آهکی نیست.
4_5_2_ رقیق کردن مرحله ای آب بسیار شور حاوی کاتیونهای دو ظرفیتی:
این روش بخصوص در خاکهای حاوی رس های انبساط پذیر توصیه می شود در این نوع خاکها هدایت هیدرولیکی در غلظت کم املاح بشدت کاهش می یابد و از طرفی در آنها زمان طولانی و یا میزان ماده اصلاحی به مقدار زیاد جهت اصلاح خاک مورد نیاز می باشد. در ابتدا آب شور باعث هماوری ذرات خاک و از طرفی تامین کلسیم برای تبادل با سدیم می شود. وقتی آب آبیاری، نسبت به جذر فاکتور غلظت کاهش می یابد.
جوری و همکاران(Jury et al 1978 a. b. c) نشان دادند که اصلاح خاک با استفاده از آبشویی بدون نیاز به ماده اصلاح کننده در خاکهای با زهکشی خوب و منبع تامین کننده کلسیم امکان پذیر می باشد. در خوزستان خاکهای شور و سدیمی غالباً حاوی آهک و گچ است و دراثر آبشویی باعث تامین کلسیم کافی برای تبادل با سدیم می شود.

…

 

[آیورودا]

4_5_3 استفاده از شخم عمیق:
شخم عمیق می تواند باعث شکستن لایه غیر قابل نفوذ گردد و در نتیجه نفوذ پذیری آب در خاک افزایش یابد. این روش به خصوص در خاکهای سدیمی که دارای مقادیر قابل توجهی گچ و کربنات کلسیم در لابه های زیرین می باشند، مناسب استو عمق مناسب شخم ممکن است 5/0 تا 1 متر بسته به عمق لایه غنی از سدیم یا کلسیم باشد.
4_6_ اثر کشت گیاه در اصلاح خاکهای سدیمی
انتخاب گیاه مناسب جهت کشت در خاکهای سدیمی دارای اهمیت فراوان است باید گیاهان مقاوم به درصد سدیم تبادلی بالا برای اصلاح خاکهای سدیمی انتخاب گردد. ابرول و بویمبالا (Abrol and bhumbla, 1976) مقادیر مختلی گچ به خاک سدیمی با ESP زیاد اضافه نمودند تا خاکهای با درصد سدیم تبادلی متفاوت به دست آوردند. آنها گیاهان مختلفی را در این اراضی مورد کشت قرار گرفتند تا عکس العمل گیاهان به درصد سدیم تبادلی را به دست آورند نتایج آنان که شامل گیاهان مناسب برای کشت در دوران اصلاح خاکهای شور و سدیمی می باشد. در جدول 4_2 ارایه شده است
جدول 4_2 گیاهان مناسب برای کشت در دوران اصلاح خاکهای شور و سدیمی عبارتند از:


4_7_ کاشت گیاهان مقاوم
اصلاح و بهسازی خاکهای شور و خاکهای وابسته به آن بدلایل مختلفی با روش های معمول (زه کشی) مشکل پیچیده بوده و مستلزم صرف هزینه بسیار گزافی است مضافاً بر اینکه نتایج حاصله نه تنها رضایت بخش نخواهد بود بلکه مسائل را بدتر می کند(مثالهای مختلفی در ایرات وجود دارد) مهمترین عوامل بازدارنده در اجرا اصلاح این خاکها به شرح زیر می باشد:1- غنی بودن آنها از املاح شور(منشا زمین شناسی) 2-نبود شیب مورد نظر و وجود بافت سنگین در قسمتهای تحت الارضی 3- مشکلات و معضلات متعدد در جهت تهیه آب مورد نظر برای شستشو. بنابراین در مناطقی که مشکلات فوق وجود دارد (فلات مرکزی) برنامه هایی باید در جهت استمرار پوشش گیاهی تهیه و اجرا نمود.(Rehabilation)
این دسته از گیاهان می توانند در خاکهای شور مقاومت نموده و مستقر گردند. بعضی از آنها در خاکهایی که فشار اسمزی محلول خاک بیش از 50 بار است قادر به زندگی خود هستند در بین آنها می تواند Salicornia را نامبرد.
در سراسر ایران خاکهای شور پراکنده شده اند. در اکثر موارد اصلاح آنها اولاً مقرون به صرفه نیست و ثانیاً بعلت شوری بسیار زیاد و کمبود آب امکان اصلاح آنها نیست. در چنین شرایطی بهتر است از گیاهان مقاوم به شوری و خشکی استفاده نمود. این گیاهان می توانند مانند حائل و حفاظی از فرسایش بادی جلوگیری نمایند و مانع حرکتهای شنهای روان گردند.
اکثر گیاهان مستقر در خاکهای شور از گونه های مقاوم به خشکی(گزروفیتها) و مقاوم به شوری(هالوفیتها) تشکیل گریده اند. این گیاهان بر حسب تغییرات سطح سفره آب و نیز درجه شوری خاک بصورت جوامع گیاهی روی خاکهای شور قرار گرفته اند(آریاوند 1371).
در بین گیاهان مقاوم درخت گز مانند (Tamarix karmensis) زهتابیابان (1971) (Tamarix Pendaudra) صمدی شهر بابک(1354) که تا 120 دسی زیمنس بر متر شوری را تحمل می نماید یعنی حدود 76 گرم نمک در لیتر.
در بعضی از مناطق می توان از گیاهان مقاوم به شوری که از نظر صنعتی نیز دارای اهمیت هستند استفاده نمود چنانچه در ایالت آریزونا برای تهیه روغن صنعتی از گونه(Salicornia beigelowii) استفاده می نمایند Glenn(1991) درصد روغن این گیاه بیش از سویا وآفتابگردان است.
دربعضی از مناطق دیگر مانند اطراف دریاچه قم تا 50 دسی زیمنس برای (Tamarix Passeridoides) مقیمی (1368) مقاومت گز را مطالعه نموده است ما در این قسمت فقط مقاومت گز را به شوری بیان نموده ایم گیاهان دیگر وجود دارند که کم و بیش به شوری مقاوم هستند مانند کهور، تاغ(تا حدودی) و غیره گیاهان مقاوم از لحاظ مرتعی و غیره که از نام بردن آنها صرفنظر می نمائیم. فقط هدف ما از بیان این مطالب نشان دادن مقاوم چند گونه است که یک بار دیگر یادآوری نمائیم که در خاکهای شوری که امکان هیچ نوع اصلاح و بهسازی وجود ندارد باید در برقراری گیاهان مقاوم بعنوان حفاظ و غیره استفاده نمود شرط مهم این اصل جلوگیری از تخریب و چراست بیابان زایی و خشکسالی سراسر فلات ایران را تهدید می نماید و برقراری و استمرار گیاهان بر حسب توان و تحمل اکولوژی آنها باید رد راس تمام پروژه های آبادانی و توسعه در زمینه حفاظت خاک قرار گیرد.
حسیاست و قدرت تحمل گیاهان را می توان بر اساس مقادیر کل املاح یا تغییرات کلرور و سدیم تعیین و محاسبه نمود. ما در این قسمت فقط به رابطه مقدار هدایت الکتریکی ومقاومت نسبی گیاهان رابه شوری بدون افت و کاهش عملکرد اشاره می کنیم.
جدول4_3 رابطه هدایت الکتریکی ومقاومت نسبی گیاهان به شوری بدون کاهش عملکرد.

گیاه
هدایت الکتریکی
گیاهان حساس
<1/3 ds/m (بدون افت در عملکرد)
حساسیت متوسط
. 1/3 – 3/5 ds/m
تحمل متوسط
.3/5 – 6/5 ds/ m
متحمل
.6/5 – 105 ds/ m
مقاوم و پر تحمل
>10 ds/m با افت و کاهش عملکرد.
​

برای تعیین درجه مقاومت و تحمل گیاهام به شوری مطالعات زیادی انجام گرفته است ولی از نظر رابطه هدایت الکتریکی و درجه مقاومت گیاهان به شوری معادله ماس و هوفمان Mass_Hoffman(1984) از همه جالبتر و مفید تر است.
Y=100-b(ECe-a)
Y = درصد عملکرد نسبی
ECe= شوری عصاره اشباع بر حسب دسی زیمنس بر متر
a= عملکرد در آستانه تحمل
b= کاهش و افت عملکرد در واحدهای افزایش شوری.
a و b را توسط جداول و تابلوهایی که منظور شده است تعیین می نمایند.
مقاومت وتحمل گیاهان به شوری را می توان بر اساس مقدار کل کلرورها نیز تعیین نمود.Nahal(1975)
1-گیاهان بسیار حساس به کلرورها(1 تا 2 گرم بر لیتر)مانند توت فرنگی، لوبیا سبز
2-گیاهانیکه تا حد 3 تا 5 گرم در لیتر املاح کلروره را می توانند تحمل نمایند مانند بلال خربزه یا طالبی نخود فرنگی کدو کاهو ذرت و سیب زمینی.
3-گیاهان مقاوم به 6 تا 8 گرم در لیتر املاح کلروره مانند بادمجان، گل کلم، هویج، شلغم، اسفناج و جو.
4- گیاهان بسیار مقاوم به 8 تا 10 گرم در لیتر املاح کلروره مانند چغندرقند، یونجه، پیاز،سیر، تربچه و کشت برنج.
عده ای برای شیرین کردن خاک از روش غرقابی نمودن کرتهای برنج کاری به مدت طولانی استفاده می نمایند عده ای معتقدند Nahal(1975) با کشت برنج در مدت سه سال می توان قسمت اعظم املاح را از خاکهای غنی از کربنات سدیم و ساختمان نامساعد خارج نمود. در مجارستان برای اصلاح خاکهای شور از دو گونه برنج فوق العاده مقاوم به شوری که می توانند تا pH برابر 5/9 را تحمل نماید استفاده شده است. این دو گونه عبارتند از Dunhan Shali و Versan –hely که هر دو نژاد ترکستانی هستند. در همین کشور کشت برنج را با عمل تناوب گیاهی مرتعی(گراس و شبدر) توسعه داده و نتایج خوبی بدست آورده اند.
_ایجاد نوار های درختی در اطراف زمینهای زراعی
در مناطقی که کشاورزی تحت آبیاری است، خطر شور شدن خاک با بالا آآآ آ
آمدن املاح همیشه وجود دارد. بهترین روش طبیعی، محصور کردن خاکها توسط چند ردیف درخت بصورت نواری از اطراف زمینهاست. این عمل تبخیر و حرکت صعودی آب محتوی املاح و جلوگیری می نماید. مهمترین گونه هایی که مورد توجه قرار داد.
Robinea psendoacadia – Gledistia triacantos – Morus alba – Tamarix artculata etc

 

[pejman82]

• اصلاح خاک های شور
از مطالعه خواص خاک های شور نتیجهمی شود که اصلاح آنها باید بر مبنای یک سری عملیات دقیق و حساب شده زراعی وفنی ویژه استوار باشد. از طرف دیگر این سئوال مطرح است که آیا زمین به عنوان عاملاصلی تولید در کشاورزی˛ بسته به شرایط مختلفمنطقه ای˛ تا چه حدی قابل سرمایه گذاری است. با زیاد شدن نیاز روز افزون بهمواد غذایی گیاهی و کاهش امکان استحصال آب آبیاری بدون محدودیت کیفیو کمی˛ بدیهی است که در وهله اول˛ اهمیت افزایشعملکرد محصولات مختلف در واحد سطح در شرایط خاک های زراعی عادی و بدونمحدودیت (بدون شوری یا قلیائی خارج از حد مجاز) در کشور ما بیشتر مورد توجهقرار می گیرد. در این رابطه˛ رسیدن به تولیدفابل قبول˛ فقط بر اساس محاسبات دقیق اقتصادی و اطلاعات تخصصی زراعی ممکن میگردد. بعلاوه˛ کشاورزی امروزی˛ تنها بمنظور دستیابی به حداقلمحصولات مورد نیاز یک خانواده یا یک واحد کشاورزی در محدوده جغرافیائیکوچک خلاصه نمی شود. بلکه تولید محصول با صرفه اقتصادی مورد نیاز کشور˛ با توجه به نیاز انسانی و منطبق با شرایط جغرافیائی هر ناحیه مد نظراست. برای رسیدن به تولید فراوان و دارای کیفیت خوب زراعی و دامی˛ در وهله اول اصلاح خاک های عادی زراعی˛ و بهره برداری با بازده کامل و کافی از آنها ضروری تر می باشد. بدیهیاست˛ نیازهای منطقه ای و شخصی (گاهی نیازهای استرتژیکی دولتی در اراضی وسیع)˛ اصلاح خاک های دارای محدودیت کشت و یا تحت تاثیر املاح را غیرقابل اجتناب می سازد.

اصلاح زمین های شور و یا کنترل غلظت های نمک اضافی در خاک دورریشه گیاهان˛ و آب آبیاری˛ با پیاده کردن برنامه ساده و تکبعدی˛ کاری بس دشوار بوده و در بعضی شرایط ویژه˛ نا ممکن است. برای موفقیت در این امر حتما ادغام برنامه های مختلف˛ با رعایت اولویت ها و اهمیت های ویژه ناحیه ای˛ ضرورت دارد. چون الگوی خاصی برای کل شرایط نمی توان تعیین کرد˛ بنابراین˛ کاربرد روش های مناسب کنترل شوری غالبا دراز مدت و پرهزینه خواهندبود.​

روند مدیریتی اصلاح اراضی شور وسیع و یا کنترل شوری و اصلاح زمینهای زیر کشت آبی که غلظت املاح بیش از درجه تحمل گیاه.ان مورد نظر برایکشت های کم محدودیت وجود دارد˛ دو هدف مجزا ازهم محسوب می شوند.​

در این مبحث در وهله اول کنترل شوری و اصلاح زمین های شور زیر کشت آبی˛ مورد تحلیل قرار می گیرد.​

• کنترل شوری و اصلاحزمین های آبی شور​

در زمین هایی که غلظت اضافی املاح و یا یونهای ویژه˛ مانع استفاده بهینه از زمین در خدمت تولید با صرفه اقتصادی بالا˛ باشد˛ نمک های زیاده از محدوده قابل تحمل گیاهان مورد نظربایستی از خاک ناحیه مجاور ریشه (حواشی ریزوسفر)˛ کاهش داده شوند. برای این منظور˛ قبل از همه وجودآب سالم فراوان و کافی در زمان مناسب˛ فراهم باشد. آب های مطلوب برای این هدف˛ بهتر است از شوری کم یعنی DS/m 1/5> EC˛ نسبت جذبی سدیم پایین(10>SAR) و بور کمتر از مرز بحرانی˛ برخوردار باشد تا توانائی انتقال املاح اضافی از اعماق لازم خاک رادارا باشد. بنابراین˛ پنج نکته اساسی˛ قابل مدیریت است.​

• توجه به وضع زهکشیزمین​

هنگامی که نفوذ پذیری طبیعی خاک برای آب مناسب بوده و یا با عملیات زراعی سادهای افزایش نفوذپذیری در خاک های دیر نفوذ˛ امکان پذیر باشد˛ مشروط به وجود آب سالم˛ با اندک مقدار آب آبیاری اضافی بیش از نیاز آبی گیاه مورد نظر˛ می توان املاح اضافی را کم کرد. در شرایطی که نفوذ بد خاک˛ عبور آب از افق ها را مختل می کند˛ برنامه ریزی یک سیستم رهکشی مناسب الزامی می شود. پیاده کردن زهکشی˛ عملا مشکلاتی دارد که قبل از همه می توان به مخارج سنگین آن و هم چنین ناممکن بودن انتقال آب زهکش های اصلی به نقاط دور دست در برخی از شرایط توپوگرافیویژه˛ اشاره نمود.​

• آبشوئی املاح اضافی​

املاح اضافی خاک های شور حتما باید توسط آب اضافی شسته شده و بهمرز شوری مورد نظر رسانده شود. برای موفقیت کامل در این مهم˛ اندازه گیری شوری در زمان های مختلفبرای آب آبیاری˛ خاک زیر کشت و آب زهکشی شده (درصورتی که سیستم زهکشی مناسب بر قرار شده باشد) و یا خاک دور ریشه (در شرایطبدون زهکشی مصنوعی)˛ الزامی است.​

رویش گیاه و جذب مواد غذایی لازم از محیط شور˛ بطور عادی˛ یک روند تحت تاثیر نیروهای مختلف و گاهی با تاثیر متقابل است. چونمجموع نیروهای مرتبط با پتانسیل آب در محیط شور (فشار اسمزی محلول غلیظخاک)˛ در مقابل فشار اسمزی سلول های ریشه ای قرار گرفته و جذب آب و موادغذایی توسط گیاه را مانع می شوند˛ بنابراین˛ غلظت املاح˛ بهتر است حتی المقدور در پایینترین محدوده ممکن نگه داشته شود تا گیاه از بالاترین امکان استفاده ممکن از مایحتاجغذایی و آبی بر خوردار باشد. ​

از آنجائی که املاح در خاک توسط آب آبیاری و آب باران تحرک مییابند˛ بررسی کیفیت و کمیت آب وارده به خاک (آب آبیاری) و نفوذ عمقی وجانبی آن برای کنترل شوری حائز اهمیت است (شناخت تعادل نمک بین آب آبیاری وفاز مایع خاک). ​

• جانشین سازی سدیمتبادلی اضافی​

در شرایط که در جوار شوری˛ سدیم قابل تعویض بیشاز حد مجاز (خاک های شور-سدیمی) و یا در عیاب شوری اضافی˛ سدیم فراوانی در کلوئید ها جذب شده باشد (خاک های سدیمی)˛ آبشوئی توام با جانشین سازی سدیم˛ ضرورت می یابد.آبشوئی آنیون بورات اضافی نیز˛ به طریق مشابه و بامقدار آب فراوان˛ عملی می گردد.​

توجه به سطح ایستابی سفره آب زیر زمینی​

خاک های تحت تاثیر املاح˛ غالبا سفره آب زیرزمینی نزدیک به بخش سطح الارض دارند که معمولا از سطح بحرانی منطقه˛ بالاتر است (یکی از اصلی ترین دلایل شوری) یکی از هدف های مهم زهکشی مصنوعیدر این نقاط˛ پایین بردن سطح ایستابی سفره از محدوده های سطح بحرانی منطقه می باشد.​

چون مترادف با سطح سفره˛ غلظت آب زیر زمینی درتجمع املاح و غلیظ شدن فاز مایع دور ریشه گیاهان مسئول است و با صعود مویرگی آب باغلظت بالای حد بحرانی منطقه از سفره زیر زمینی˛ انتقال همه جانبه نمک ها صورت می گیرد˛ شناسائی غلظت بحرانی املاح منطقه نیز کاملا ضرورت دارد.​

• کاهش تبخیر​

تبخیر سطحی خاک از عوامل تشدید کننده صعود موئینه و افزاینده غلظت محلول خاکبشمار می رود که مخصوصا در تغییر و تحول مقدار و غلظت کاتیون های محلول در فاز آبیو جذب شده در کمپلکس جذبی˛ به طور موثر˛ عمل می کند. شناسائی کیفیت و کمیت کاتیون های مختلف برای تعدیل خواص فیزیکیخاک˛ مخصوصا نفوذپذیری آب و خاکدانه سازی و با هماهنگی مطلوب خواص شیمیایی (ایجاد pHو شوری و SARمناسب برای گیاه و خاک) حائز اهمیتاست.​

تا جائی که در شرایط عادی کشت زمین های تحت تاثیر املاح˛ ایجاد یک سیستم درازمدت اصلاحی-سنتی ارجح تشخیص داده شده˛ کنترل و اصلاح وضع شوری˛ مستلزم مدیریت واقدامات ویژه ای خواهد بود.​

• کنترل شوری به روش هایزراعی​

عملیات زراعی مناسب که برای کنترل شوری و کاهش تدریجی غلظت املاح دور ریشهبکار گرفته می شوند˛ با رعایت اولویت فعالیت ها˛ قابل مدریت هستند.​

الف – تسطیح توام با تراز زمین​

حذف توپوگرافی های کوچک و متوسط که یکی از علت های استقرار شوری و پدیدار شدننقاط با گیاهان تضعیف شده و یا عاری از گیاه است˛ موجب می شود˛ تراز پدیدار شدن نقاط با گیاهان تضعیف شده و یا عاری از گیاه است˛ موجب می شود˛ تراز و یکنواختی شیب های گسترده در سطح زمین˛ فراهم شود تا توزیع یکنواخت آب آبیاری در کل سطح امکان پذیر گردد. از سویدیگر˛ گسترش برخی نقاط برآمده هر چند کوچک و جزئی در قسمتی از مساحت مزرعه˛ منجر به شور شدن آن ناحیه می شود. تسطیح برآمدگی ها و تراز نمودن زمین˛ مخصوصا برای استقرار نامحدود روش های آبیاری سطحی و نیز انتقال و توزیعیکنواخت آب در کل مساحت˛ اهمیت دارد.​

هنگام عملیات تسطیح و تراز بهتر است از انتقال بی رویه خاک زیرین (مخصوصا اگرشوری خاک تحت الارض بیشتر بوده و کیفیت زراعی آن پایین باشد) به بخش فوقانی˛ اجتناب نمود. برای موفقیت در انجام این امر مهم˛ خاک سطح الارض به صورت توده ای مرتفع در محل جمع آوری شده و پس از تسطیحمقدماتی˛ بر روی خاک˛ به طور یکنواخت توزیع می شود.​

زمان صحیح ورود ماشین ها وادوات سنگین تسطیح به زمین نیز بایستی رعایت شده ودر رطوبت مناسب خاک (پتانسیل مکش آب در خاک در محدوده 3/5=PFبرای خاک های لومی˛ و حدود 2/8 تا 3 برای خاک های سنگین) انجام شود تا حتی الامکان از فشردگی خاک˛ جلوگیری گردد. هنگام اجبار از استفاده ماشین ها و ادوات سنگین˛ معمولا کاربرد لاستیک های خیلی عریض با سطح اتکاء کم˛ توصیه می گردد. در شرایط بد عملیات خاکورزی در خاک ها˛ بویژه خاک هائی که نفوذ آب آبشوئی در آنها حیاتی است˛ کاهش شدید تخلخل (مترادف با افزایش چگالی ظاهری) تا افق زیر 30 سانتیمتری˛ مشکل ساز می شود. ​

ب – افزایش نفوذپذیری آب در خاک های شور​

نفوذپذیری آب در خاک˛ در وهله اول به ماهیت توزیع روزنههای با قطر متفاوت بین ذرات و خاکدانه ها˛ بستگی دارد که بیشتر تعیین کنندهسرعت و مقدار آب های نافذ در افق هاست. در این رابطه˛ بافت و ساختمان خاک˛ عامل اصلی می باشند. وقتی که آباز روزنه های بزرگ نفوذ کرده و روزنه های مزبور خالی شدند˛ نفوذ متعاقب آن اندکی کاهش می یابد˛ زیرا با این عمل ضخامت خاک هدایت کننده˛ کم شده و با کاهش مقدار کلی آب در ناحیه نفوذ˛ آب نافذ به روزنه های ریزتر متمرکز می شود که در نتیجه این فرایند˛ پتانسیل مکش آب در روزنه ها˛ افزایش یافته و امکاننفوذ به حدی کم می شود که آب فقط به صورت آب پوششی با سرعت خیلی کم˛ قادر به حرکت می گردد. بنابراین میزان حرکت تعادلی آب در روزنه ها˛ بیشتر به مقدار آب وارد شده به خاک˛ بستگی پیدا می کند.​

معمولا خاک هایی که سرعت نفوذناچیزی دارند (مثلا کمتر از 100 میلیمتر در هر روز)˛ هنگام آبیاری عادی و آبیاری اضافی بمنظور نمک شوئی˛ مشکل آفرین هستند. غالبا خاک های تحت تاثیر سدیم اضافی و خاک های رسی شور کهتحت تاثیر فشار تراکمی خاک˛ ناشی از استقرار درازمدت آب زیر زمینی قرار دارند˛ در شمار مساله مزبورمی باشند. در سرعت های ذکر شده˛ کاربرد روش آبیاریبارانی و برنامه ریزی زهکشی مصنوعی˛ قبل از اصلاحنفوذپذیری˛ معمولا نتیجه خوبی نمی دهد. عملیات اصلاح نفوذپذیری آب در خاک های شور˛ از فعالیت های چند جانبه و هزینه بری تشکیل شده اند که در آنها شخم عمیق وسله شکنی عمقی توسط چیزل (گاو آهن قلمی)˛ و سوبسویلر (Subsoiler)˛ وضع زهکشی درونی خاکرا برای میان مدت˛ تا حدودی بهبود می بخشد.

هنگامیکه سطح خاک های شور برای مدت نامعلومی عاری از پوشش گیاهی زنده یابقایای آنها بوده و یا فقر شدید مواد آلی حاکم باشد˛ نفوذ آب در خاک˛ کم می شود. طوری که هنگام بارندگییا انتقال آبهای سطحی ناخواسته˛ حالت ماندابی طولانیمدت˛ بروز نموده و زمین مورد نظر برای مدتی˛ مردابی می گردد که این حالت برای خاک های شور غیر قابل نفوذ˛ شدیدا مضر واقع می شود. زیرا تبخیر های شدید بعدی˛ انتقال نمک به بالا را تشدید می نماید. یکی از روش های مناسب تجزیه شده˛ برای زیاد کردن قابلیت نفوذ در خاک های مستعد شوری یا قلیایی˛ استفاده از پوشش دهنده های آلی است که به نام مالچ های گیاهی (Mulch)مصطلح شده اند.​

در شرایط منطقه ای ما˛ مواد آلی پوششی خاکرا کودهای دامی˛ بقایای گیاهی از منشاء های زراعی و باغبانی و بقایای صنایع کشاورزی و دامی˛ تشکیل می دهند.​

مواد مزبور˛ منافع متعددی دارند که مهمترین آنها˛ شامل افزایش جذب و ظرفیت نفوذ آب˛ کاهش تبخیر سطحی(ممانعت از گرم شدن زیاد خاک در تابستان)˛ فراهمی پایداری خاکدانه ای˛ کاهش چگالی ظاهری خاکو تشدید فعالیت ماکروارگانیسمی (مخصوصا کرم خاکی با گذرگاههای عمقی حفر شده توسطآنها برای نفوذ هوا و آب) و میکروارگانیسمی (تجزیه مواد آلی و تشکیل هوموس˛ همراه با جذب قسمتی از یون های مضر توسط آنها) در خاک و انتقال و عرضه موادغذایی به گیاه است.​

مشکل موجود در این زمینه˛ هزینه های بالای کودحیوانی و انتقال آن˛ و تولید کم بقایای گیاهی و یاوجود زمینه های مصرفی دیگر با اولویت بیشتر (کمبود علوفه و تنگدستی در تولید موادآلی) را می توان نام برد.​

مقدار مصرف کودهای اصطبلی از دام های مختلف و متداول برای این منظور بین 40 تن(معمول برای خاک های عادی) تا 200 تن در هکتار˛ متغیر است. وقتی که بقایای پنبه (تفاله پنبه دانه و ساقه و غیره) در اختیارباشد˛مصرف تقریبی آن تا 70 تن در هکتار توصیه می شود​

از سایر بقایای آلی قابل استفاده˛ پوسته برنج˛ خاک اره حاصل از صنایع چوب˛ کاغذهای بازیافت شدهاز زباله های شهری و بقایای ریز شده ذرت را می توان مثال زد که غالبا در ضخامت هایقابل ملاحظه ای بر روی خاک سطحی˛ توزیع شده و یا بهخاک سطح الارض برگردانده و مخلوط می گردند.​

کرت بندی های مناسب با تقسیمات کوچک و پشته و جوی عمیق تر˛ به صورت جمع کننده های آب باران و آب آبشوئی˛ فعالیت های مربوط به افزایش نفوذپذیری آب در خاک را تکمیل می کنند.​

ج – تناوب و چرخه زراعی​

یکی از اقدامات موثر و مفید برای اصلاح خاک های شور˛ کاهش دادن تبخیر سطحی است. بجز روش های ذکر شده مخصوصا تنظیم گردش تناوبگیاهی (روتاسیون) حائز اهمیت است˛ که در آن کشت یونجهتوام با کشت گرامینه های علوفه ای چند ساله˛ جای مخصوص بخود دارد.​

یونجه به غیر از اصلاح وضع بیولوژی (نیتریفیکاسیون)˛ شیمیایی و فیزیکی خاک˛ بعنوان گیاه با ریشهعمیق˛ می تواند با جذب و تبخیر آب های مویرگی صعود کننده˛ سالیانه سطح ایستابی سفره کم عمق را 0/5 الی 1 متر پایین ببرد. همچنین درپایان سال دوم کشت˛ یونجه می تواند از آب زیر زمینی در عمق 3 متری˛ استفاده کامل نماید. آزمایشات مقایسه ای در نقاط مختلف˛ اهمیت یونجه را در کاهش نمک لایه های سطحی و میانی خاک ها تایید می کنند.​

​

به برکت وجود برگ های پروانه آسای نسبتا پهن˛ یونجه می تواند روزانه در هر هکتار تا 80 متر مکعب تعرق داشته باشد که کلا ازاین طریق در یک اقلیم گرم و خشک در یک فصل رویش تا 16000 متر مکعب در هکتار آببخار می شود (در شرایط معتئل تر 12000 متر مکعب در هکتار).​

در سیستم تناوبی سال های بعد معمولا بر روی اراضی اصلاح شده به طریق بالا˛ بلافاصله پنبه کشت می گردد. پنبه با تعرق روزانه 50-40 متر مکعب در هکتار بعداز یونجه قرار دارد. در تناوب زراعی که پس از کشت 3 ساله یونجه˛ پنبه کاشته می شود˛ مقدار مصرف آب زیر زمینی درمقایسه˛ نسبت به یونجه کاهش می یابد.​

ج – کاهش فاصله زمانی بین آبیاری ها​

برای کاستن از تنش آبی در افق های سطحی و همچنین رقیق نگهداشتن فاز آبی درمحیط ریشه˛ کاهش فاصله بین آبیاری ها در فصل رویش (یعنی زمان تبخیر و تعرق شدید)˛ می توان آب قابل دسترس گیاه را در زمانهای حساس˛ زیاد کرده و با امکان جذب بهتر عناصر غذایی توسط گیاه˛ ریشه زایی جانبی و عمقی را یکی از عوامل موثر در افزایش مقاومت در برابر شوریاست˛ فراهم نمود.​

با این روش˛ مشروط به دسترسی به آب خوب و فراوان˛ ساختمان خاک نیز بهتر حفاظت شده و سله بستن˛ تعدیل و کم می شود. اگر همزمان با اجرای این طریق آبیاری˛ از مالچ های پوششی خاک نیز به درستی استفاده شده باشد˛ نفوذ بهتر خاک تا افق های میانی˛ تبخیر سطحی را کاهشمی دهدو چون آبیاری بعدی با فاصله کمتری به وقوع می پیوندند˛ مقدار در صد آب در محدوده ظرفیت زراعی (FC)و ارقام نزدیک به آن تمدید می شود. در این زمینه به غیر از تنش آبی معادل یعنی 1/8تا 2/5= PF (پتانسیل ماتریک معادل 10- تا 30- کیلو پاسکال)˛ تعریف عادی ظرفیت زراعی نیز موید و گویای مطلب می شود˛ یعنی آب در ظرفیت زراعی مقدار آبی است که پس از نفوذ سریع˛ از نقطه اشباع˛ حرکت خیلی آهسته ای در منافذداشته و قسمتی از آن نیز در روزنه های متوسط به طور سهل الوصول برای گیاه نگهداشتهشود. به عبارت دیگر˛ آب باقیمانده در یک خاک لومیمتوسط که 2 تا 3 روز پس از یک بارندگی خوب˛ قابل اندازه گیری باشد˛ آب در ظرفیت زراعی راتشکیل می دهد.​

در شرایط که فاصله بین دو FC در دو وعده آبیاری نزدیک و کم باشد˛ صعود مویرگی آب حامل نمک نیز کمتر خواهد بود. بدیهی است در این زمینه روشآبیاری به کار رفته˛ تاثیر زیادی دارد.​

 

[pejman82]

خاک های سدیمی یا سولونتز

خاک های سدیمی یا سولونتز

• خاک های سدیمی یا سولونتز˛ بدین سان از خاک های شور متمایز می گردند که در آنها سهم سدیم قابل تعویض (ESP) بیش از 15 در صد از ظرفیت جذب و تعویض˛ کاتیونی (C.E.C) را تشکیل می دهد (سهم Na تبادلی گاهی بقدری زیاد است که ممکن است حتی تا 80 در صد ظرفیت تعویض کاتیونی را شامل شود). با وجود مقدار و غلظت نمک های کل کمتر از خاک های شور˛ یعنی هدایت الکتریکی عصاره اشباع کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر˛ یونیزاسیون برخی از نمک های قلیایی سدیم موجود˛ بویژه سودا (Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]) و سپس آزاد شدن Na فعال˛ pH این خاک ها را شدیدا قلیایی می کند (تا pH=10 و گاهی بیشتر از آن) معمولا خاک های سدیمی تکامل یافته در شرایط رطوبی تر و با رویش گیاهی بهتر˛ که املاح کلسیم رسوب یافته در محیط˛ آبشویی می گردند˛ ممکن است pH های کمتر 8/5 نیز داشته باشند.
• یون سدیم با نسبت زیاد بین کاتیون ها˛ معمولا در افق های فوقانی و میانی به حالت جذب شده در سطوح کلوئیدیهای هوموسی و رسی و اکثرا در ترکیب هوماتی سدیم و یا به صورت محلول و متحرک در فاز آبی خاک وجود دارد. تجمع نسبتا زیاد هوموس˛ بدلیل رویش گیاهی مناسب طی مراحل تکاملی مخصوص و کم شدن فعالیت تجزیه ای میکرو و ماکروارگانیسمی در جوار سدیم زیاد˛ افق های فوقانی این خاک ها را برنگ خاکستری تیره در آورده که مقدار هوموس آن تا 3 در صد می رسد (نام قلیایی سیاه که در گذشته بر روی خاک ها گذشته شده بود˛ بر پایه مقدار هوموس و درجه انحلال بالای اسیدهای هومیک در بازهای سدیمی که رنگ هوموس را هر چه بیشتر تیره می کند استوار است).
• درجه اشباعی Na جذب شده در کلوئید های خاک˛ عملا با غلظت یون های سدیم و کاتیون های Ca و Mg محلول در فاز مایع خاک˛ تعادل یونی ویژه ای بر قرار می سازد. در ارتباط با این تعادل˛ جذب سدیم در کمپلکس جاذب خاک به جز غلظت تک تک یون ها و نسبت ترکیبی آنها˛ به نوع نمک موجود نیز بستگی دارد. چنانکه از املاح کربناتی سدیم˛ در غلظت های مختلف˛ Naبیشتری جذب کلوئید های خاک می شود.
• فعالیت سدیم آزاد ومحلول در افق سطحی خاک های سدیمی˛ معمولا کمتر از افق های میانی است. فعالیت یونی شدید سدیم در فاز آبی˛ موجب مهاجرت رس ها به لایه زیرین یعنی Bt و متلاشی و ریز شدن آنها می گردد.
• با تشکیل یک افق مخصوص و مرکب از رس های پراکنده و سخت شده در زیر افق سطحی˛ مشخصات ساختمانی سولونتزی یعنی منشوری – ستونی شدن ساختمان لایه ABh و نفوذ رنگ تیره اسیدهای هوموسی حل شده در کربنات ها و بی کربنات های Na به درون شکاف های ستونی زیرین نیز تکمیل می شود.
• آنیونهای مهم خاک های سدیمی˛ غالبا از نوع کلرید˛ سولفات˛ و بی کربنات و کربنات اند. بدیهی است نسبت آنیون ها طوری است که در نوع ترکیب سدیمی˛ سمیت و مضری آنها برای گیاهان در جوار سدیم فعال˛ شدیدتر ظاهر می شود (درجه سمیت Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]در غلظت های کم 0/005 در صد در خاک آغاز می گردد).
• تشکیل و تکامل خاک های سدیمی
• الف: تشکیل Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] در خاک بر اساس فرایندهای سدیمی
• ضمن برقراری فعل و انفعالات تخریبی شیمیایی یعنی هیدرولیز˛ هیدراتاسیون˛ انحلال واکسیداسیون˛ در وهله اول˛ بی کربنات های کلسیم و منیزیم و سدیم از کانی های اولیه آنها در محیط تشکیل می شوند که با تغییر شرایط محیط˛ مخصوصا تغییر غلظت کاتیون ها˛ به صورت کربنات های غیر محلول یا کم محلول تر رسوب می یابند. برخی از آنها که قابلیت انحلال بیشتری دارند˛ در محلول باقی می مانند. وقتی که نسبت Na/Ca در اثر رسوب CaCO[SUB]3[/SUB] به محدوده رقمی بزرگتر از 5 رسید˛ کربنات ها و بی کربنات های سدیم در محیط˛ تشکیل شده و در فاز آبی خاک فعال می شوند.
• این موضوع˛ در آبها و محیط آبی خاک هایی که به طرفی تحت تاثیر آن آب ها قرار می گیرند˛ با شاخص کربنات سدیم باقی مانده در محدوده ارزیابی خیلی بد˛ یعنی RSC> 2.5 mmol/L مرتبط است.

• گاهی از تجزیه کانی های سیلیکاتی سدیم دار مثلا کانی آلبیت (NaAlSi[SUB]3[/SUB]O[SUB]8[/SUB]) در طول مراحل تجزیه شیمیایی˛ سیلیکاتهای محلولی تولید می شوند که در فعل و انفعالات بعدی می توانند عامل ایجاد کننده NaOH باشند و در جوار کربنات ها ودر ارتباط با غلظت و فشار سهمی CO[SUB]2[/SUB] محیط به کربنات سدیم تبدیل گردند:
• (اسید سیلیسیک) NaHSiO[SUB]3[/SUB] +H[SUB]2[/SUB]O →→↔→→NaOH + H[SUB]2[/SUB]SiO[SUB]3[/SUB]
• 2NaOH+ CO[SUB]2[/SUB]→→↔→→ Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] +H[SUB]2[/SUB]O
• CO[SUB]2[/SUB] بطرق مختلف در خاک ها تولید می شود که مهمترین منبع آن از نتیجه تجزیه مواد آلی و تنفس ریشه ای گیاهان حاصل می شود.
• گاهی بسته به شرایط محیط˛ مخصوصا هنگامیکه درجه انحلال کربنات ها زیاد می شود˛ پس از آزاد شدن املاح مختلف˛ ترکیب متقابل نمک ها با یکدیگر به تشکیل سودا در خاک منجر می شود. فعل و انغعالات ممکن از این قرارند:
• CaCO[SUB]3[/SUB] + 2NaCl →→ Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] + CaCl[SUB]2[/SUB]
• CaCO[SUB]3[/SUB] + Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] →→ Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] + Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]
• MgCO[SUB]3[/SUB] + 2NaCl →→ Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] + MgSO[SUB]4[/SUB]
• MgCO[SUB]3 [/SUB]+ Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB]→→ MgSO[SUB]4[/SUB] + Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]

• ب- تشکیل Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] به روش تبادل یونی
• دانشمندان طرفدار این فرایند عقیده دارند که در وهله اول˛ خاک های سولونچاک مخصوص که به خاک های شور تیپیک و چمنی شباهت دارند˛ تشکیل می شوند. تدریجا املاح خنثی از نوع سدیمی مانند NaCl و Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] به مقادیر فراوان در خاک به وجود می آیند˛ به طوری که غلظت کل نمک در خاک به طور غیر عادی افزایش می یابد. در طول مراحل آبشویی طبیعی و جذب Na از نمک های خنثی بطرف خاک و زمینه سازی مطلوب برای فرایندهای تبادل کاتیونی در سطح کمپلکس جذبی˛ Na با شدت بیشتر به کلوئید های خاک و قسمتی از کاتیون های دیگر را استخلاف می نماید. مطابق فعل و انفعاللات زیر

• در فرایند فیزیکو شیمیایی˛ برای تشکیل کربنات سدیم˛ زمان خیلی طولانی ضرورت دارد˛ زیرا در شرایط عادی خاک˛ محلول رقیقی از بی کربنات سدیم˛ تولید می شود که رسوب آن به سختی و وابسته به شرایط زمانی ومکانی ویژه˛ امکانپذیر است.
• ج – تشکیل کربنات سدیم بطریقه بیولوژیک
• اکثر انواع پوشش گیاهی تیپیک اراضی شور و سدیمی مقادیر زیادی˛ Na جذب میکنند˛ طوری که هنگام آزمایش pH خاکستر آنها شدیدا واکنش قلیایی نشان می دهد. پس از تولید بقایا به مقادیر فراوان و وقوع تجزیه بیولوژیکی لازم توسط میکروارگانیسم ها˛ Na در خاک آزاد می شود.
• برخی گیاهان نیز به سبب نیاز غذایی خود و تاثیر فیزیولوژیکی مخصوص نمک های غذایی در محیط˛ در وهله اول آنیون های SO[SUB]4[/SUB] و NO[SUB]3[/SUB] را از نمک های جذب و کاتیون های آنها بویژه کاتیون Na را باقی می گذارند. سدیم باقیمانده در هر دو شرایط˛ با شرکت در فعل و انفعالات خاک بویژه اسید کربنیک و کربنات ها به صورت Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] ترکیب می شود. از این نوع گیاهان تیپیک خاک های سولونتز می توان از: Artemisis Pauciflora˛. Camphorosma monospeliacum
• Kochia Prostrataنام برد

• احیاء سولفات ها در جوار مواد آلی کافی که معمولا در شرایط خاک های سدیمی وجود دارد نیز دارای اهمیت می باشد
• Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] + 2C[مواد آلی]→→2CO[SUB]2[/SUB] + Na[SUB]2[/SUB]S
• احیاء سولفاتها در شرایط غیر هوازی محیط˛ مخصوصا در حالت اشباع از آب و وجود مواد آلی توسط باکتریهای دی سولفوویبرو(Desulfovibro Sp.) و گونه های دی سولفوریکانس انجام می گردد.
• Na[SUB]2[/SUB]S + CO[SUB]2[/SUB] + H[SUB]2[/SUB]O→→ Na[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] + H[SUB]2[/SUB]S
• CaS + 2CO[SUB]2[/SUB] + 2H[SUB]2[/SUB]O→→ Ca(HCO[SUB]3[/SUB])[SUB]2[/SUB]
• تولید گازهای H[SUB]2[/SUB]S در خاک های قلیای نیز بدین طریق قابل توجیه است. تجزیه سولفات در محیط غیر هوازی توسط باکتریهای احیاء کننده سولفات مخصوصا Microspira desulfuricans بوقوع می پیوندد. شرط اساسی برای اجرای این فعل و انفعالات˛ صعود آب زیر زمینی سولفات دار به بالا و یا وجود مقادیری ژیپس در سنگ مادر میانی زیر لایه هوموس دار است. فرایند احیا تحت تاثیر عوامل تجزیه مواد آلی در جوار سولفاتها˛ پیشرفته و لکه های Gley درون افق های تحت تاثیر آب زیر زمینی˛ اول در امتداد نقاط نفوذ ریشه گیاهان و سپس در شکافهای لایه B به صورت نوارهای تیره رنگ امتداد می یابند.
• همچنین سایر فرمهای گوگرد (S)˛ توسط باکتریهای اتوتروف از جنس و گونه های تیوباسیلوس و توسط آنزیم سولفاتاز مترشحه˛ انجام و به تشکیل اسید سولفوریک می انجامد˛ بقرار زیر:
• H[SUB]2[/SUB]S +2S[SUB]2[/SUB]→→H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB]→→ 2H+ + SO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]
• 2S + 3O[SUB]2[/SUB] + 2H[SUB]2[/SUB]O →→ 2H[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB]
• مکانیسم مرحله ای تشکیل یک پروفیل سدیمی در این طریقه بدین سان توجیه می گردد:
• پیشرفت فرآیند احیاء˛ مشروط به وجود محیط غیر هوازی و صعود آب زیر زمینی و توقف آن در افق ها˛ سبب می شود باکتری های ذکر شده بتوانند فعالیت خود را آغاز نمایند و در ادامه فعالیت تجزیه ای غیر هوازی و تشکیل Na[SUB]2[/SUB]S و pH محیط قلیایی تر می گردد. سپس در اثر کاهش فعالیت یون های H در محیط˛ از انحلال املاح Ca و Mg کاسته شده و این کاتیون ها به صورت کربنات و ژیپس رسوب می کنند.
• نتیجه این عمل˛ غالبا تشکیل افق ژیپسی یا کربناتی است. در اثر رسوب کلسیم و منیزیم˛ غلظت Na آزاد و فعال˛ بیشتر می شود به طوری که کم کم سدیم در سطح کلوئیدهای خاک تقریبا به حالت نزدیک به اشباع جذب می شود. خاک های تکامل یافته در شرایط مزبور˛ بویژه هنگامی که رویش انبوه گیاهی در آغاز فصل بارندگی بر روی خاک مستقر می شود˛ غالبا از نوع سولونتز چمنی می باشند.

طریقه های تشکیل کربنات سدیم در خاک های سدیمی

• از جمع بندی مطالب گذشته باین نتیجه می توان رسید که وجود املاح مختلف با غلظت خیلی بیش تر از اندازه متعارفی و عادی (به ویژه یون های Na[SUB]2[/SUB]SO[SUB]4[/SUB] و NaCl) در مراحل آغازی تکامل خاک های سدیمی˛ شرایط مهمی به شمار می رود. بتدریج با آزاد شدن املاح مزبور از کانی های اولیه خاک و سنگ مادر و همچنین تحرک آنها توسط آب زیر زمینی˛ وقوع یک سری تغییرات شیمیایی حتمی می گردد˛ به طوری که از این خاک شبه سولونچاک اولیه˛ در اثر تغییر شرایط انحلال˛ نمک های کربناتی Caو Mg رسوب می کنند. سپس با باقی ماندن سدیم در محلول˛ Na/Ca افزایش یافته˛ و غلظت Na به چندین برابر می رسد. در این حالت و با قلیائی شدن pH محیط˛ رسوب Ca و Mg تشدید و تعادل یونی بین کلوئید های جذبی و نمک های سدیم محلول در فاز مایع˛ به نفع جذب آن در سطوح کمپلکس جذبی به هم می خورد˛ طوری که حتی بعد ها در اثر رقیق شدن فصلی محیط (بارندگی یا صعود آب زیر زمینی)˛ یون سدیم همچنان در سطح کلوئید ها با در صد بالایی باقی می ماند.
• استقرار رویش فصلی انبوه با گیاهان مخصوص و مقاوم و تولید بقایای فراوان از گیاهان حاوی سدیم˛ به تشکیل لایه A نسبتا ضخیم دارای هوموس کافی منجر می شود. ترکیبات هوموسی در محیط قلیایی و تحت تاثیر فصلی آب زیر زمینی حاوی سدیم˛ محیط بیولوژیکی مخصوصی را که در آن زندگی میکروارگانیزم های هوازی˛ مختل و غیر هوازی تا حدودی فراهم است˛ به وجود می آورد. در اثر احیاء مواد آلی گوگرد دارو سولفات ها˛ Na در محیط آزاد می شود. سپس سدیم در فعل و انفعالات ترکیبی بعدی و همچنین در تجزیه و انتشار رسهای 2:1 قابل اتساع˛ هرچه بیشتر شرکت می جوید. تناوب خشکی و رطوبت و هیدرومورفی شدن افق های سطحی و میانی به تکامل پروفیلی خاک های سدیمی بخصوص افق ABh تیپیک˛ کمک می کند.
• فرایند احیاء (کاهش) آهن دو ظرفیتی از کانی های ثانویه و اولیه˛ در شرایط غرقاب فصلی حاکم در افق سطحی و میانی و با حضور مواد آلی˛ به تشکیل سولفید آهن می انجامد:
• Fe[SUP]2+[/SUP]+ S[SUP]2-[/SUP] →→→ FeS

• تشکیل سخت دانه های ژیپسی آهن دار و اکسید های فلزی دیگر به موازات تجزیه رس ها در حضور سدیم و انتشار شدید هوموس و رس˛ پس از ایجاد اختلال در ساختمان خاک˛ کاهش نفوذپذیری هوا و آب را به دنبال دارد. طوری که یکی از نامطلوب ترین ناهنجاری های خاک های سدیمی در کشت و زرع گیاهان˛ مساله نفوذ آب در خاک و تهویه می باشد.
• تمایز خاک های سدیمی
• الف – انواع خاک های سدیمی در رابطه با در صد سدیم قابل تعویض (ESP)
• وقتی که سدیم تبادلی به محدوده 5 در صد گنجایش تعویض کاتیونی در خاک برسد˛ مرحله کاهش رشد گیاهی آغاز می گردد و با 15 در صد سدیم تبادلی˛ خاک های سولونتز تشکیل می شوند. در خاک های غنی از هوموس˛ سدیمی شدن حاد از 20 در صد سدیم تبادلی به بعد شروع می شود. بر اساس درجات سدیمی شدن رده بندی زیر انجام می شود

• درجه بندی فوق˛ بیشتر در مناطق نیمه مرطوب و خاکهای هوموس دار (شبه چرنوزومی) کاربرد دارد. برای مناطق نیمه خشک و نیمه مرطوب گرمتر و جنوبی تر از نظرعرض جغرافیایی˛ به جز مرز شاخص 15 در صد سدیم تبادلی˛ مشخصات مربوط به SAR در عصاره اشباع خاک ها نیز مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این شرایط محدوده SAR معادل 10 تا 20 (که برای خاک های دارای بافت مختلف˛ متغیر است) ماهیت خاک سدیمی شدید را بیان می کند. در غالب موارد˛ SAR معادل رقمی 13 در آب آبیاری می تواند در کشت های آبی روی خاک های بافت متوسط˛ سدیم قابل تعویض خاک را به مرز خطرناک 15 در صد برساند.

 

[pejman82]

مشخصات نیمرخ خاک های سدیمی​

یک الگوی پروفیل سولنتزی را به شرح زیر می توان توجیه کرد​

Ae​

لایه سطحی حاوی هوموس˛ برنگ خاکستری تیره و بانسبت C/N حدود12 (یعنی درجه هومیفیکاسیون زیاد) ریشه های گیاهی فراوان.​

با محتوای رس و شن های نوع کوارتزی دارای نفوذپذیری نسبتا رضایت بخش. کاتیون Ca در کنار سایر کاتیونها وجوددارد. هدایت الکتریکی کمتر از 2 دسی زیمنسبر متر و pH حدود 8/8.​

ABh​

افق کمپلکس رس – هوموس – Na (افق تیپیک سدیمی) در این افقمهاجرت کلوئیدهای رسی در جوار Na زیاد (20%<) و ریز شدن آنها تا قطر کوچکتر از 0/2میکرون˛ ساختمان منشوری و ستونی متراکم و سختی بوجود آورده که نفوذپذیری خیلی بدیدارد. نوع رسها بیشتر˛ از مونتموریلونیت˛هیدرومیکاها و ورمی کولیت و کائولینیت است. ترکیب تیره رنگ هوموس˛ درونشکافهای ستونی به صورت هومات های سدیمی نفوذ کرده و یون Mg نیز وجود دارد.​

pH​

این افق شدیدا قلیایی و حدود 9/5 و هدایت الکتریکی آن 3/5 و رنگ قسمت زیریناین لایه مات هیدرومورفی است.​

Gsa​

زیر لایه تیپیک سولونتزی با ساختمان متراکم ستونی و مطبق دارای املاحزیاد(میلی موز10<Ec) ​

سولفات ها و کربنات های کلسیم˛ رسوب داشته و تراکم و سختیساختمان لایه G را تشدید می کند. سخت دانه های آهن دار و ژیپس دار افق پراکندهاست. آب زیر زمینی در عمق پایین 120 سانتیمتر قرار دارد. ​

​

انتشار جهانی خاک های سدیمی​

مساحت جهانی خاک های سدیمی˛ حدود 210 میلیون هکتار راشامل می شود˛ که قسمت اعظم آنها در جنوب سیبری˛ استپ های وسیع روسیه وآسیای میانه و استرالیا پراکنده اند. در اروپا˛کشورهای مجارستان˛ رومانی و اکراین در مساحت های قابل توجهی˛ خاکهای سدیمی دارند. در آسیا˛ در کشورهای گرجستان˛آذربایجان˛ ترکمنستان˛ ایران˛ منچوری چین˛ هندوستان و پاکستان خاک های سدیمی بطور پراکنده وجود دارد.​

خاک های سدیمی حقیقی با مشخصات تیپیک˛معمولا در شرایط اقلیمی حاشیه خاک های چرنوزم و شبه چرنوزم تکامل یافته اند.​

فرایند های شیمیایی و فیزیکو شیمیایی حاکم بر خاک های سدیمی​

الف – رسها و نسبت کاتیونی​

خاک های رسی و لوم رسی حاوی رس های گروه سمکتیت (مونت موری لونایت) فراوان˛ باداشتن توانایی زیاد نسبت به جذب آب و قابلیت انبساط˛مخصوصا هنگامیکه سدیم قابل تعویض زیادی جذب کرده باشند˛ ازحداقل نفوذپذیری آب بر خوردار می شوند. فشارهای تورمی حاصل بر روی رس ها˛ ازتئوری های حاکم بر لایه پخشیدگی دوگانه تبعیت می کند˛بطوری که اگر غلظت Na در لایه دوبل˛ خیلی زیاد شود˛ لایهپخشیدگی ضخیمی تشکیل می شود که با بر قراری فشار تورمی شدید بین لایه های رسها˛تجزیه آنها به تک ورقه های اشباع از سدیم را سبب می شود. به عبارت دیگر˛انبساط متناوب ورقه های رسها مونتموریلونیتی اشباع از سدیم˛ نسبتمقداری رس های خیلی ریز شده به رس های درشت تر خاک را افزایش می دهد. در صورتیکهدر مورد Ca درست عکس این حالت اتفاق می افتد. یعنی با کاهش ضخامت لایه دوگانه پخشیدگی˛ ناشی از غلظت بالای کلسیم˛ درجه انبساط و پراکندگی رسها˛ کاهش یافته و جذب و گرایش نیروهای الکترواستاتیکی بین کاتیون Ca و سطوح رس ها (حتی سطوح بینورقه ای)˛ به بر فراری شرایط مناسب در جهت انعقاد˛مساعدت می نماید.​

​

از فرایند انتشار جدی و قابل لمس رس ها معمولا در ESP های کوچکتر از 15 ممانعت میشود. در صورتیکه ESP های بزرگتر از 15˛ تخریب فیزیکی خاک ها راتشدید می نماید.​

در بین کاتیون های دو ظرفیتی˛ تاثیر متفاوت Mg بر روی انبساط رسها بعلت درجهآب پوشی شدید یون Mg و کاهش نیروی الکتریکی مثبت آن˛ باتشدید درجه انتشار ذرات و تورم رسها ظاهر می شود. بعلاوه˛ درترکیب نسبتی Na+Mg˛ درجه انتشار ذرات˛ به مراتب بیشتر از ترکیب Na+Ca می باشد. تداوم و تکرار تناوب بین انبساطو انقباض˛ غالبا به خرد شدن رس ها از ناحیه ورقه ها˛ منجرمی شود. آزمایش های انجام شده˛ در نسبت های مختلف کاتیونی˛ درجهتاثیر آنها بر روی تورم و تجزیه ورقه های رسی را اثبات می کنند.​

تورم رس های مونتموریلونیت پس از جذب و اشباع با Na˛ افزایش فواصل بین ورقه ای بیش از 20 انگستروم راموجب می شود.​

ب- اثر نسبت کاتیونی بر لایه پخشیده و انعقاد کلوئیدی​

برای شناسایی پدیده های جذب کاتیون ها بر روی سطوح کلوئیدی خاک˛ ناشی از تاثیر پتانسیل الکتروستاتیکی (موسوم به پتانسیل Zetaنیرویجذب و کشش سطحی کلوئیدی حاوی بارهای الکتریکی) ˛ تا کنون بررسی های زیادی صورت گرفته و فرضیه های مختلفی ارائه شده که مخصوصانظریه (Gouy – Chapman) با اندک تغییراتی˛ مورد توجه بوده است.​

˛کاتیون ها با شدت و ضعف متفاوت بر روی کلوئید های الکترونگاتیو (رس ها واسیدهومیک) جذب می شوند. در اثر تغییر شرایط غلظت˛ مخصوصا رقیق شدند محیط و افزایش پوشش هیدراته کاتیون ها و ذرات کلوئیدی در حالتهای سول و ژل˛ تراکم جذب کاتیونی ونسبتکاتیونهای قابل تعویض مهم در خاک ها˛ یعنیCa˛ Mg˛ Na و H (کاتیون های دیگری مانند NH4˛ K˛ Al و کاتیون های ریز مغذی نیز کمو بیش˛ شرکت می کنند)˛ تغییر می کند.​

با افزایش فاصله از سطوح جاذب˛آنیون های دفع شده از سطوح منفی و همچنین کاتیونهای شدیدا هیدراته شده˛ زیاد می شوند و بر عکس اگر غلظت کل کاتیون های آزاد˛ کم بوده و کاتیون ها از نوعی باشند که در سطوح جاذب˛ سست و شل نگهداشته شده اند˛ لایهپخشیده˛ تراکم و فشردگی کمتری خواهد داشت. این حالت بیشتر در حضور کاتیون های دارایضخامت پوشش آبی زیاد نسبت به قطر کاتیون˛ مخصوصا Na˛ NH4 و K اتفاق می افتد که برای فشرده شدن و بهم آمدن لایهپخشیده˛ الکترولیت نمکی (شوری) فراوانی لازم است. در صورتی که اگر کاتیون های غالب رابیشتر˛ کاتیونهای Ca˛ Mg و Al تشکیل دهند (یعنی الکترولیت های مطلوب در فرایند انعقادکلوئیدی) که قدرت نگهداری بیشتری در روی سطوح جاذب دارند˛ لایه پخشیده˛ بهم فشرده تر خواهد بود کهدراین حالت برای هم آوری این لایه˛ شوریکمتری لازم خواهد بود.​

با توجه به مطالب مزیور و همچنین بر اساس تجربیات عملی˛نتیجه نهایی به قرار ذیل حاصل می شود: کاتیون های دارای نیروی جذبی کمتر (به هردلیل موجود)˛ در حالت خشکی و کم آبی˛ و غلظت بیشتر محیط˛ با گرایشبیشتری به سطوح کلوئیدی منفی˛ جذب شده و کلوئید مربوطه رابه طرف انتشار سوق می دهند. نتیجه این فرایند˛ ایجاداختلال در هم آوری (انعقاد) کلوئیدی و تاخیر در خاکدانه سازی است. در خاک هایسدیمی˛ فعل و انفعالات حاکم مشابه˛ موجب انتشار ذرات کلوئیدی وکمی پایداری خاکدانه ها می گردد.​

ج – خاکدانه سازی و پایداری خاکدانه ها​

وضع و ترتیب قرار گیری ذرات اولیه شن و سیلت و رس˛ پساز اجتماع ترکیبی با مواد کلوئیدی و چسبنده آلی و معدنی در محدوده درشتی چندمیلیمتری˛ تعیین کننده ماهیت خاکدانه هاست. تشکیل خاکدانه ها نتیجه فرایندهای پیچیدهفیزیکی˛ شیمیایی˛ فیزیکو شیمیایی و بیولوژیکی˛ حاکم در خاک هاست. در اینرابطه˛ بسته به مقدار و کیفیت مواد آلی و رس ها˛ نسبتدر صدی ذرات مختلف در دانه بندی و همچنین شرایط میکرولوژیک حاکم˛ کم وکیف خاکدانه ها˛ تغییرات زیادی پیدا می کنند.​

​

​

در ارتباط با توقعات متنوع گیاهان از بستر خاک˛خاکدانه های پایدار˛ با درجه پایداری نسبتا بالا ترجیحداده می شوند تا برای طول دوره رویش˛ نفوذپذیری مطلوبی برای هواو آب فراهم بوده و عرضه عناصر غذایی به گیاه از یک محیط متخلخل مطلوب˛ بدونوقفه و مرتب حاصل گردد. از نظر مقاومت خاکدانه ای˛ بهتریننوع ترکیبی˛ وقتی حادث می شود که هوموس و مواد آلی به مقدار کافی موجود بوده (معمولا بیش از5-4 در صد در اراضی وسیع) و نسبت رس ها با ذرات درشت تر˛مطلوب و کاتیون الکترولیت غالب˛ از نوع Ca باشد.​

خاکدانه های خیلی ریزو ریز در مرز ابعاد 20 تا 25 میکرون˛ در وهلهاول˛ در حضور کلوئید های معدنی مخصوصا رس ها˛تشکیل و سپس توسط اسیدهای آلی تولید شده از بقایای گیاهی و با حضور فعالمیکروارگانیسم ها و ریسه های قارچی˛ به خاکدانه های درشت تر باابعاد تقریبی µm 250< تجمع می یابند. در صورت بر قراری پایداری خوب˛فرایندهای مطلوب بین خاک و آب و گیاه تداوم داشته و روند مناسبی طی می کنند. درصورتیکه بدلایل مختلف˛ مخصوصا حضور سدیم در غلظت های زیادو جذب شدید آن بر روی کمپلکس جذبی˛ خاکدانه ها˛تجزیه گردند˛ اجزاء رسی (2 < µm و سیلتی (2-20 میکرون) به طور پراکنده و آزاد˛ درفاز آبی به حرکت واداشته شده و بین روزنه ها جمع می شوند.​

​

در شرایطی که ESP از مرزهای 15 و SAR فاز آبی از 13 تجاوز نمایند˛ باتجزیه شدن تدریجی خاکدانه ها به ابعاد ریزتر از 20 میکرون متعاقبا یا همزمان˛ انتشارذرات رسی به وقوع می پیوندد.​

مواد آلی در خاک های سدیمی˛ بسته به درجه قلیائیت وحضور ترکیبات معدنی مختلف˛ در برابر تورم˛ عکسالعمل متفاوتی نشان می دهند. به تجربه ثابت شده که فراوانی مواد آلی در این خاک ها˛ از توانائیمنتشر سازی و سمیت سدیم کم می کند.​

اسیدهای فولویک موجود در هوموس خام˛ پولیساکارید های نیمه تجزیه یافته و یا در حال تجزیه و بالاخره ترشحات ریشه ای گیاهان ومیکروارگانیسمها از انواع اسیدهای پایداری خاکدانه ها مثبت عمل می کنند.​

حضور Mg فراوان در محیط˛ همراه با رسهای 2:1 زیاد˛ و حاکمیتpHبالاتر از 9˛ تاثیر پراکنده سازی سدیم را تشدید می نمایند.​

د- رابطه سدیم با آب در خاک​

سدیم زیادی با درجه آبپوشی بالا و استعداد تورم زایی فراوان آن مترادف با کاهششدید نفوذپذیری هوا و آب˛ فرسایش آبی˛مخصوصا فرسایش حاصلخیزی و ازدیاد هرزاب را سبب می شود. نفوذپذیری آب و هدایتهیدرولیکی بدلایل مختلفی˛ در خاک های سدیمی در شرایط بدیقرار دارند. متراکم شدن خاک های مزبور˛ از سویی دیگر به تاثیر درازمدت آب زیر زمینی و هیدرومورفی شدن افق ها مربوط می شود. تغییرات نسبت کاتیونی درمحلول آبی خاک به نفع سدیم˛ قطر روزنه های بین ذرات راکاهش می دهد. در یک آزمایش تجربی˛ تاثیر دو کاتیون Ca و Na بر روی تجزیه فیزیکی ابعاد رس ها˛بررسی شده که نتیجه حاصله در جدول زیر خلاصه می شود​

​

​

​

با زیاد شدن نسبت رس های ریز در محیط˛ ناشیاز تجزیه و انتشار مرتبط به درجه اشباعی سدیم در کمپلکس جذبی˛ قطرروزنه های بین ذرات˛ شدیدا کم می شود˛ طوریکه خاک های سدیمی با بیش از 20 در صد سدیم تبادلی و SAR بیش از 18˛مشروط به داشتن بافت نیمه سنگین مساوی با یک خاک عادی˛ حدود50 تا 100 برابر هدایت هیدرولیکی کمتری نشان می دهند.​

مهاجرت رس های خیلی ریز و اسیدهای تشکیل دهنده هوموس در خاک انتشار که مقدارقابل ملاحظه ای از این اسیدها در فاز آبی حاوی ترکیبات قابل یونیزهاسیون سدیمی نیزحل شده و به رنگ تیره تر از عادی در آمده اند˛ به بخشتحت الارض˛ موجب تشکیل افق های حاوی بلوک های متراکم رسی و ساختمان منشوری افق زیرین میشوند که به تدریج با افزایش تاثیر ترکیبات سدیمی – آلی˛مخصوصاهومات های سدیم بر روی زوایای منشورها˛ ساختمان ستونی ویژه در اینخاک ها شکل می گیرد (سله های زیرین) همگی این فعل و انفعالات فیزیکی و فیزیکوشیمیایی در نهایت˛ به کاهش شدید نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی خاک های سدیمی ختم می شوند.بنابراین˛ مشکل نفوذپذیری (گاهی کمتر از 0/1 میلیمتر بر ساعت)˛مهمترین عامل بازدارنده در اصلاح خاک های سدیمی و شور و سدیمی به حساب می آید.​

​

هنگامیکه تداوم تاثیر pH های بالا (9/5 <) و سدیم قابل یونیزاسیون در محیط˛تجزیه پیشرفته شیمیایی رس ها امکان پذیر شده˛ و تامرحله تشکیل اکسیدها و هیدروکسیدهای آزاد پیش می رود. (در شرایط حاکم بر خاک ها˛ انحلالترکیبات Al در مرزهای pH بین 9 تا 10 و ترکیبات سیلیکاتی از مرز 8 به بالا˛تشدید می گردد).​

خاک های رسی در حالت کلی˛ قدرت تورم زایی بالایی دارندکه هر قدر نسبت رس مونتموریلونیت به رس های دیگر بیشتر باشد˛ انبساطحاصله شدیدتر خواهد بود. درجه انبساط به جزء رقم ESP به CEC کل و EMgP نیز بستگی دارد. ​

خاک های شور –سدیمی​

تفاوت این خاک ها ی شور در این است که سهم Na قابل تبادل در خاک های شور –سدیمی بیش از 15 در صد گنجایش تبادلی خاک بوده˛مقدار سدیم محلول˛ بیش از 60 در صد کاتیون های محلول و (12< SAR) است و شبیه خاک های شور˛ غلظتنمک های خنثی بالاتری دارند که از مرز 4 دسی زیمنس بر متر می گذرد. بنابراین رشدگیاهان در این شرایط˛ هم از طرف سدیم اضافی و هم درجهشوری بالا˛ تحت فشار قرار می گیرد. معمولا در اکثر افق های خاک های شور –سدیمی pH حاکم˛ از محدوده8/5 – 8/4 بالاتر است. گاهی نیز تا مرز پایین تر از 8/4 تنزل می یابد. در حقیقت˛ اینخاک ها˛ خواص خاک های شور و خاک های سدیمی را تواما دارا هستند.​

شرایط فیزیکی و شیمیایی حاکم در این خاک ها˛بیشتر شبیه خاک های شور است که این موضوع سبب می شود تا در برخی از رده بندی ها˛ جزوخاک های سولونچاک – کربناتی بحساب آورند. شوری غالب در محیط˛اکثرا تاثیر متقابل و جدی با سدیم اضافی نشان داده˛ تاحدودی˛ درجه انتشار کلوئیدها و نفوذ بد آب در خاک را تعدیل می نماید. تاثیر عواملمشترک ذکر شده طوری ظاهر می شود که انعقاد کلوئیدها با بودن الکترولیت های مختلف˛ پایداریخاکدانه ها را فراهم می سازد (این حالت برای اولین آبشویی ها تاثیر مطلوبی دارد).فقط هنگام فراوانی بلوکهای سخت دانه ای کربناتی یا ژیپسی در افق های میانی و سطحی˛ عملیاتآبشویی˛ به کندی پیش می رود. گاهی هم وجود یون های SO[SUB]4[/SUB] فعال درمحیط˛ بطور قابل ملاحظه ای از افزایش pH جلوگیری می کند. Ca نیز با قدرت جایگزینی بالایی کهدارد˛ Na سطوحکلوئیدی را استخلاف نموده و خاک را از خطر سدیمی شدن بعدی در آبشویی ها مصون میدارد.​

وقتی که غلظت کل نمک خاک˛ کم شده و هدایت هیدرولیکینسبی افزایش پیدا می کند. هنگامی که غلظت کلرید در فاز آبی به محدوده 6 گرم برلیتر برسد˛ Na نزدیکبه سطوح کلوئیدی در لایه دو گانه پخشیدگی˛ شروعبه هیدراته شدن نموده و الکترولیت غلیظ NaCl تشکیل شده˛ فشار اسمزی شدیدی در محلولهم جوار خود برقرار می نماید که نتیجه نهایی آن فراهم شدن تدریجی زمینه افزایشهدایت هیدرولیکی خاک هاست.​

در شرایطی که به هر دلیل از املاح خنثی و زودحل موجود˛ بطورطبیعی (بارندگی ها و جریان آب های سطحی) و یا مصنوعی (نمک شویی) کاسته شده و به غلظتکربنات ها و بی کربنات های سدیم افزوده شود˛ Na در سطح کلوئیدها به حالت جذبیباقی می ماند پس از هیدرولیز تدریجی Na و صعود pH تا 8/5 و گاهی بیشتر˛انعقاد کلوئیدی دچار اختلال می شود.​

برای جلوگیری از این نوع سولونتزی شدن خاک های شور –سدیمی˛ معمولا به خاک با آب آبشویی˛ ژیپس افزوده می شود.تجربیات عملی اکثر کشورها نشان می دهد˛ در حضور غلظت بالای املاحخنثی در محیط˛ تا حد زیادی از سدیمی شدن خاک ها جلوگیری می شود. بر پایه این معلومات˛امروزه در خاک های شور – قلیایی˛ مصرفآب های آبیاری کم شور تا شوری متوسط (بسته به بافت خاک) مورد آزمایش بوده و دراکثر موارد موجب افزایش نفوذپذیری شده و نتایج مطلوبی در جهت آبشویی و اصلاح آنخاک ها به دست آمده است.​

​

در رابطه با تاثیرESP افزایش در درجات شوری متفاوت˛آزمایشات تجربی بر روی برخی از انواع خاک های شور –سدیمی مناطق خشک و گرم خاورمیانه با میانگین باران سالیانه کمتر از 150 میلیمتر و معدلدمای سالیانه بیش از 24 درحه سانتیگراد˛ نشانمی دهند که غالبا در خاک های شور – سدیمی سهم افزایش pH وابسته به ESP˛ با زیاد شدن غلظت املاح˛ بهویژه کلرید و سولفات سدیم˛ رو به کاهش می گذارد.​

اثر غلظت املاح و ترکیب نسبی کاتیون های Na˛ Mg و Ca و آنیون ها همجوار آنها بر روی تعادل حاکم بین کاتیونهای قابل تعویض جذب شده بر روی سطوح کلوئیدی خاک در ماهیت و خواص خاک های شور –سدیمی˛ از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این زمینه˛ مخصوصاpH حاکمدر این خاک ها˛ حساس تر ظاهر می شود˛ طوری که با افزایش pH از اسیدی تا مرز 8/4 ظرفیتتعویض کاتیونی خاک زیاد می شود. همچنین با افزایش C.E.C در خاک های شور –سدیمی که در آن˛ سهم Na نیز بالا باشد˛ pHخاک˛ رو به افزایش می گذارد. ​

​

​

 

[mnzs]

با سلام لطفا منابع مطالب رو اگر امکان دارد درج کنید. با تشکر

 

[mnzs]

خا کهای شور و سدیمی1

آنچه در این تحقیق می خوانید:
فصل اول: چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی:
1- خاکهای شور و سدیمی در جهان
2- خاکهای شور و سدیمی در ایران
3- خاکهای شور و قلیا
4- دسته بندی سدیم موجود در خاک
5-عوامل شوری خاک
6-مبدأ و گسترش جغرافیایی خاکهای مبتلا به نمک
7- تشخیص مسائل شوری
فصل دوم: شیمی خاکهای شور و سدیمی و آب آبیاری
1-عوامل موثر در شور سدیمی شدن خاک و آب
2- اندازه گیری شوره
3- مکانیسم تنظیم کننده ی PH در خاکهای شور
فصل سوم: مشخصات خاکهای شور سدیمی و اثر آن برخصوصیات خاک ورشد گیاهان
1-طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در جهان
2-طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در ایران
3-تفاوت خاکهای شور و سدیمی
4-عکس العمل گیاه نبست به شوری
5-عوامل موثر بر تحمل گیاهان نسبت به شوری
6-تغذیه گیاه درخاکهای شور و سدیمی
فصل چهارم: کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی
1-روشهای آبیاری در ارتباط با کنترل شوری
2-اصلاح خاک (خاکهای سدیمی و خاکهای شور)
3- اصول اصلاح خاکهای شور و سدیمی
4- رسم منحنی های شوری وسدیم زدایی
5-اصلاح خاک بدون اضافه کردن مواد اصلاح کننده
6-پوشش های گیاهی مناسب جهت اصلاح و مقاومت در خاکهای شور

مقدمه
بر اساس آخرین آمار منتشر شده، بیش از 150 درصد زمین های ایران به نوعی تحت تاثیر شوری قرار دارند و متاسفانه طبق مشاهدات عینی، این رقم هر سال افزایش می یابد. زمین های کشاورزی به دلیل آبیاری با آبهای شور و بی توجهی به خصوصیات آنها در مدتی کوتاه، در معرض پیشروی قرار دارند. شوری در زمین های کشاورزی تا حدی پیشروی میکند که کشاورزان به ناچار زمین ها را رها می کنند. در زمین های رها شده نه فعالیت کشاورزی به سادگی میسر است و نه گیاهان مرتعی می روند. خطر عمده دیگران رویداد، فرسایش این نوع خاکهاست که به نوبه خود زیانهای دیگری به دنبال دارد.
اصلاح خاکهای متأثر از شوری سدیم به وسیله ی آبشویی اصلاح، توسعه سیستم زه کشی، کشت گیاهان با ریشه عمیق و یا استفاده از اصلاح کننده ها امکان پذیر است. داشتن دانش کافی درباره توسعه اراضی شور و سدیمی، خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی این خاکها، گیاهان مقاوم به شوری و غیره ما را در بهره وری بهینه از این زمین ها کمک می کند.
پروژه ی حاضر، حاوی مطالب مفیدی در جنبه های مختلف می باشد در ابتدا چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی مورد بحث قرار گرفته است. در فصل دوم در مورد شیمی خاکهای شور وسدیمی آب آبیاری مطالبی اسائه گردیده است. در فصل سوم مشخصات خاکهای شور و سدیمی و اثر آن بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان بحث گردیده است و بالاخره پس از بحث در مورد کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی در فصل چهارم ، منابع مورد استفاده ذکر گردیده است.

فرزانه میناوند

دانشجوی رشته مهندسی آب دانسگاه بین المللی امام خمینی(ره) قزوین

خرداد 1385​

فهرست مطالب
عنوان
فصل اول: چگونگی پیدایش و گسترش خاکهای شور و سدیمی
1-1 خاکهای شور و سدیمی در جهان.........................................
1-2 خاکهای شور و سدیمی در ایران........................................ ..
1-3 خاکهای شور و قلیا.......................................... .................
1-4 دسته بندی سدیم موجود در خاک.......................................
1-5 عوامل شوری خاک............................................ ...............
1-6 خاکهای مبتلا به نمک _ مبدأگسترش جغرافیایی....................
1-7 تشخیص مسائل شوری.......................................... ..........
فصل دوم: شیمی خاک های شور و سدیمی و آب آبیاری....
2-1 عوامل موثر در شور و سدیمی شدن خاک و اب.................................
2-2 اندازه گیری شوری.......................................... .............................
2-3 مکانیسم تنظیم کننده PH در خاکهای شور Halomorphes....................
فصل سوم:مشخصات خاکهای شور و سدیمی و اثرآن بر خصوصیات خاک و رشد گیاهان .......................................
3-1 طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در جهان...................................
3-2 طبقه بندی خاکهای شور و سدیمی در ایران....................................
3-3 تفاوت خاکهای شور و سدیمی........................................ ................
3-4 عکس العمل گیاه نسبت به شوری.......................................... ........
3-5 عوامل موثر در تحمل گیاه نسبت به شوری......................................
3-6 تغذیه گیاه در خاکهای شور و سدیمی........................................ .....
فصل چهارم کنترل و اصلاح خاکهای شور و سدیمی..
4-1 روش های آبیاری در ارتباط با کنترل شوری.....................................
4-2 اصلاح خاک(خاکهای سدیمی و خاکهای شور)...............................
4-3 اصول اصلاح خاک های شور و سدیمی........................................
4-4 رسم منحنی های شوری و سدیم زدایی....................................
4-5 اصلاح خاک بدون اضافه کردن مواد اصلاح کننده............................
4-6 پوشش های گیاهی مناسب جهت اصلاح و مقاومت در خاکهای کشور

-------------------------------------
لطفا منابع استفاده شده راهم ذکر کنید ... باتشکر