تشکیل خاک های شور و سدیمی و اصلاح آنها

چکیده

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

 

 

ادامه نوشته

کل نمک های محلول (TDS)

کل نمک های محلول یا مقدار باقیمانده خشک را می توان در صورتی که آب آبیاری فاقد  بی کربنات باشد به سادگی با تبخیر حجم معینی از آب و اندازه گیری وزن املاح باقیمانده تعین کرد. در آب هایی که مقدار قابل توجهی بی کربنات وجود دارد با استفاده از این روش ممکن ا‌ست ‌تنها ‌نصف وزن بی کربنات  اندازه گیری شود؛ ‌چرا که حدود نیمی از بی کربنات  ا در اثر حرارت از بین  ‌رفته و مقدار TDS بدست آمده با مقدار واقعی آن متفاوت خواهد بود.

‌کل نمک های محلول یا مقدار باقیمانده خشک بر حسب   میلی گرم در لیتر(mg/lit‏)و یا قسمت در میلیون(ppm‏) بیان می شود.
‏غلظت املاح محلول در آب باران کمتر از ۱۰میلی گرم در لیتر و در آب دریاهای آزاد، مقدار متوسط آن حدود ۳۹ ‏میلی گرم در لیتر است.
TDS ‏‌عامل ‌مهمی در کیفیت آب بوده و اثر زیادی ‌در جابجایی و تبدیل  شیمیایی و یونیزه شدن مواد دارد. غلظت املاح محلول، نقش زیادی در تعین جوامع آبزی جانوری و گیاهی داشته زیرا بسیاری از گیاهان و جانوران آبزی به آب های شیرین  یا شور عادت دارند. غلظت املاح ‌محلول در ‌تعیین تناسب آب در ‌مصارف شرب ‌انسان ‌و ‌دام، ‌کشاورزی و ‌صنعت ‌نقش ‌مهمی دارد. اگر EC بر حسب ds/m باشد مقدار TDS تقریباً برابر با EC10 است.

هدایت الکتریکی

کی از راه­های ساده تعیین غلظت املاح محلول درآب، اندازه گیری هدایت الکتریکی است. آب مقطر یا آب خالص تقریباً هادی جریان الکتریسیته نیست ولی اگر در آب نمک های ‌محلول ‌وجود ‌داشت ‌باشد آب را هادی جریان ‌الکتریسیته می کند، ‌هر چه مقدار املاح حل شده در آب بیشتر باشد قابلیت هدایت الکتریکی نیز افزایش می یابد؛ به عبادت دیگر مقاومت الکتریکی آن کاهش می یابد. با توجه به ‌نقش درجه ‌حرارت در میزان هدایت الکتریکی آب، اندازه گیری ها نسبت به درجه حرارت استاندارد که همان ۲۵ درجه ‌سانتیگراد  ‌است بایستی اصلاح گردد. ‌هدایت ‌الکتریکی به ازاء افزایش هر درجه سانتی­گراد تقریباً ۲ درصد افزایش می ‌یابد که می­توان آن را بصورت زیر نشان داد:

‏واحدهای اندازه گیری هدایت الکتریکی در سیستم متریک عبارتند از:

‏-موس بر سانتی­متر که بصورت EC ‏نشان  داده می شود.

‏-میلی موس بر سانتی­متر که بصورت ^۳-۱۰ EC x ‏نشان داده می شود.

-میکر وموس بر سانتی­متر که بصورت ^۶-۱۰ EC x ‏نشان داده می شود.

micromhos/cm

 mhos/cm = 1000 milli mhos/cm = 1000000 micro mhos/cm

‏در سیستم بین  المللی (SI) واحد زیمنس بر متر (S/m) مورد استفاده قرار می گیرد  ‏که تبدیل  آن را می توان به­ صورت زیر نوشت:

Siemense/meter(S/m)=10 mmohs/cm

mS/cm=mmhos/cm

dS/m=mmhos/cm

هدایت الکتریکی آب باران بین  ۲ تا ۱۰۰ میکر وموس بر سانتی­متر تغییر می کند و ‏در آب های سطحی و زیرزمینی از حدود ۹۰ میلی موس بر سانتی­متر شروع شده و به چندین هزار میکروموس می رسد. هدایت الکتریکی آب دریاهای آزاد حدود ۹۰۰۰۰ ‏ میکروموس است که در دریاچه­های شور چندین برابر دریاهای آزاد است.

‏چنان­چه آنیون­ها و کاتیون­ها بر ‌حسب ‌میلی اکی والا‌ن در لیتر بیان شده باشد، ‌مجموع آن­ها باید با یکدیگر برابر بوده و یا اختلاف ناچیزی داشته باشند. هر قدر مقدار یون­های محلول در آب بیشتر باشد اختلاف در مجموع ذکر شده نیز بیشتر است. در هر صورت اختلاف نباید بیش از ۳۰  باشد. درصد اختلاف را می توان از رابطه زیر محاسبه کرد:

A: جمع آنیون ها بر حسب میلی اکی والانت در لیتر(Cl,SO₄,NO₃,…)

C: جمع کاتیون ها بر حسب میلی اکی والانت در لیتر(Na,K, Mg,Ca,NH₄)

محاسبه هدایت الکتریکی

فرمول اصلاح دما در EC به EC25 (استاندارد):

[EC25 =[ECt-0.02 (t-25) ECt

t: دمای آزمایش

 

نمودار هدایت الکتریکی

 

نمودار هدایت الکتریکی

 

 

نمودار هدایت الکتریکی

خطر بی کربنات و شوری آب

یکی از پارامترهای مهمی که در آب آبیاری بایستی اندازه گیری شود آنیون بی کربنات است؛ چرا که بی کربنات باعث رسوب کلسیم و به مقدار کمتری رسوب منیزیم می شود. این عمل باعث افزایش SAR محلول خاک و به دنبال آن باعث بالا رفتن ESP خاک می شود. گرچه رسوب کربنات ها در آب های سطحی معمول است، ولی این عمل در آب های زیرزمینی از شدت بیشتری برخوردار است. آب های زیر زمینی با CO₂ موجود در خود و غلظت زیاد بی کربنات در حالت تعادل هستند و به محض استخراج این آب ها و قرار گرفتن در معرض هوای آزاد، CO₂ آن ها متصاعد می شود و کلسیم و منیزیم موجود به صورت کربنات رسوب می کنند.

به فرض این که کلیه کلسیم و منیزیم ها به صورت کربنات رسوب کنند، بنابر نظر ایتون ‏(Eaton) در سال ۱۹۵۰، کربنات سدیم باقی مانده را می توان مطابق معادله زیر محاسبه کرد:

‏

‏غلظت یون ها بر حسب میلی اکی والان بر لیتر می باشد.

مسمومیت یون سدیم ( شوری )

شوری می تواند با مجبور نمودن گیاه به فعالیت سخت تر جهت جذب آب از خاک، رشد گیاه را مختل نماید. سدیم و آنیون کلرور دو جزء اصلی خاک های شور می توانند در صورت تجمع در غلظت های سمی برگ باعث صدمات بیشتر به گیاه شوند. این انباشت می تواند به دو صووت جذب سدیم و آنیون کلرور به وسیله ریشه و حرکت آن ها به سوی برگ ها و یا جذب مستقیم این یون ها توسط برگ به طور مستقیم در نتیجه آبیاری بارانی صورت پذیرد. سمیت یون های سدیم و آنیون کلرور معمولأ به درخت ها وگیاهان جالیزی محدود می شود، به استثنای جاهایی که شوری خاک بیش از حد بالا است یا وقتی که در آبیاری بارانی از آب شور استفاده شود؛ البته در این شرایط، گیاهان یک ساله غیر چوبی نیز ممکن است علائم آسیب دیدگی برگ را نشان دهند.
در بسیاری ازگیاهان زراعی، بیشتر سدیمی که به وسیله گیاه جذب می شود در ریشه ها وساقه ها دور از برگ ها باقی می ماند. اما سدیم که یک عنصر غذایی کم مصرف بوده و ‏آنچان ضروری نیست، اگر در برگ ها به میزان سمی تجمع نماید، قادر است به گیاهان درختی(انگور- مرکبات- آووکادو- میوه های هسته دار) آسیب برساند. اثرات مستقیم سمیت شامل سوختگی برگ، سوختگی و بافت مردگی در طول حاشیه های خارجی برگ ها ممکن است بعد از هفته ها، ماه ها و در برخی موارد حتی سال ها ظاهر بشوند. در شرایط آب و هوای گرم و خشک، آسیب دیدگی ممکن است بلافاصله بعد از این که غلظت ها به سطوح سمی می رسد ظاهر شود. علائم ابتدا در برگ های مسن تر مشهود می گردد که از نوک و حاشیه خارج آن ها شروع شده و با پیشرفت آسیب دیدگی به طرف رگبرک اصلی پیش  می رود. آسیب دیدگی در آووکادو، مرکبات و میوه های هسته دار می تواند در غلظت های پایین در خاک و آب معادل ۵meq/lit رخ دهد.
‏همچنین وقتی که سدیم به وسیله برگ ها در طول آبیاری بارانی جذب می شود آسیب دیدگی می تواند اتفاق بیفتد. سدیم همچنین قادر است که رشد گیاه زراعی را به طور غیرمستقیم با ایجاد عدم توازن های غذایی و تخریب شرایط فیزیکی خاک تحت تأثیر قرار دهد.

حساسیت نسبی برخی محصولات به آسیب دیدگی ناشی از شوری در برگ درخت