چگونه می‌توان خاک های شور و سنگین را اصلاح کرد؟

مقدمه

خاک بستر رشد گیاه است و اگر شرایط مناسبی نداشته باشد گیاه در مراحل مختلف رشد باید با مشکلات فراوانی دست و پنجه نرم کند و عملاً از انتظار ما که همان تولید اقتصادی محصول است باز خواهد ماند.

از آنجا که بیشتر مناطق کشور ما دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک بوده و تجمع املاح در سطح خاک ها باعث شوری خاک ها در بسیاری از نقاط کشور شده است و از طرفی به خاطر کمبود مواد آلی در خاک های ما لازم است تا پیش از کشت و کار در اینگونه خاک ها ابتدا اقداماتی را برای اصلاح آنها انجام دهیم تا بتوانیم پس از کشت و تحمل مشقت های فراوان به نتایج مورد نظر خود دست یابیم.

ما در این مقاله قصد داریم علاوه بر توصیف خاک های شور و خاک های سنگین راهکارهایی برای اصلاح این خاک ها به شما ارائه دهیم.

اصلاح خاک‌های شور

اصطلاح شوری

مفهوم شوری بسته به نوع گیاه، مرحله نموی، شرایط اقلیمی و نوع خاک متفاوت است، اما با این ‌همه شوری عبارت است از تجمع بیش‌ازحد نمک‌های قابل ‌حل و عناصر معدنی در محلول آب ‌و خاک ناحیه ریشه، که امکان جذب آب کافی را برای گیاه با مشکل مواجه ‌کنند.

به بیانی دیگر اگر غلظت نمک (عناصر معدنی در محلول) در ناحیه ریشه در حدی باشد که منجر به تقلیل پتانسیل آب به اندازه ۰٫۰۵ تا ۰٫۱ مگاپاسکال شود، به آن تنش شوری یا تنش ناشی از نمک گفته می‌شود.

کاتیون‌هایی چون سدیم، منیزیم، کلسیم، پتاسیم و آنیون‌هایی مانند بی‌کربنات، سولفات، نیترات و کلراید ازجمله املاحی هستند که منجر به بروز شوری در خاک‌ها می‌شوند.

معمول‌ترین و فراوان‌ترین املاح در خاک‌های شور

• کلرید سدیم
• سولفات منیزیم
• سولفات سدیم

شوری بر اساس عوامل ایجادکننده

شوری اولیه

شوری اولیه در اثر انباشت طبیعی و طولانی مدت املاح در خاک یا آب سطحی رخ می‌دهد و عوامل زیر سبب آزادسازی املاحی چون کلرید سدیم، کلسیم، منیزیم، سولفات و کربنات می‌شود:

• عدم زهکشی
• نفوذ آب دریا در امتداد ساحل
• انتقال شن‌های مملو از نمک توسط بادهای دریایی
• صعود آب‌های شور زیرزمینی به لایه‌های سطحی خاک
• هوازدگی سنگ‌های مادری

علاوه بر این در مناطق اقلیمی خشک و نیمه‌خشک به دلیل نسبت بالای تبخیر به بارش و همچنین عدم کفایت بارش به‌منظور آب شویی نمک‌ها و یون‌های اضافی سدیم، به بیرون از محیط ریشه، رفته‌رفته املاح در لایه‌های خاک تجمع یافته و باعث شور شدن خاک می‌شوند.

شوری ثانویه

شوری ثانویه بیشتر ناشی از فعالیت‌های انسانی بوده و عواملی چون:

• حذف پوشش گیاهی
• پساب‌های صنعتی
• استفاده بیش‌ازحد از کودها
• عرضه آب بدون سیستم زهکشی مناسب
• غرقاب شدن زمین به وسیله آب‌های غنی از نمک

از اصلی‌ترین عوامل به وجود آورنده شوری ثانویه محسوب می‌شوند.

خاک‌های شور بر اساس اسیدیته عصاره اشباع (pHs)، قابلیت هدایت الکتریکی عصاره ­ی اشباع (Electrical conductivity) و درصد سدیم قابل تبادل (Exchangeable Sodium Percentage) به‌صورت زیر تقسیم‌بندی می‌شوند.

طبقه‌بندی خاک‌های شور
نوع خاک	ECe (dS/m)	ESP	pHs
بدون شوری	کمتر از ۴	کمتر از ۱۵	کمتر از ۵/۸
شور	بیشتر از ۴	کمتر از ۱۵	کمتر از۵/۸
سدیمی	کمتر از ۴	بیشتر از ۱۵	بیشتر از ۵/۸
شور- سدیمی	بیشتر از ۴	بیشتر از ۱۵	کمتر از ۵/۸

اصلاح خاک‌های شور

بهترین روش اصلاح خاک‌های شور، آب شویی خاک است. عمل آب شویی با آبی که دارای کیفیت مناسبی باشد انجام می‌شود.

به‌این‌ترتیب که زمین را به کرت­ هایی با ابعاد مناسب تقسیم و برای مدت نسبتاً طولانی (۲ تا ۶ ماه) خاک را غرقاب نگه می‌دارند تا املاح موجود در سطح خاک شسته شده و به اعماق خاک بروند.

نمک‌هایی که به ‌این‌ترتیب از سطح خاک به عمق می‌روند، پس از مدتی مجدداً با صعود از لوله‌های مویین به سطح خاک بازمی‌گردند، برای جلوگیری از این کار نیاز به زهکشی زمین است.

در این خصوص لوله‌های زهکش در فواصل و عمق مناسبی از زمین تعبیه‌شده تا آب حاوی املاح از مزرعه خارج گردد.

اصلاح خاک‌های سدیمی و شور – سدیمی

 وجود مقادیر بالای سدیم در این خاک‌ها از تشکیل خاکدانه جلوگیری می‌کند، لذا خاک‌های سدیمی از خواص فیزیکی مطلوبی برخوردار نیستند، این در حالی است که وجود یون‌های دو ظرفیتی مانند کلسیم و منیزیم در خاک سبب تشکیل خاکدانه و بروز خواص فیزیکی مطلوب در خاک می‌شود.

اصلاح خاک‌های سدیمی و شور – سدیمی بر این اصل استوار است که سدیم قابل تبادل را با کاتیون‌های کلسیم و منیزیم جانشین کرده و وارد محلول خاک نموده و درنهایت سدیم و مشتقات آن مانند کربنات سدیم موجود در محلول خاک را با عمل آب شویی از خاک خارج می‌نمایند.

ترکیباتی که به‌طور گسترده در اصلاح خاک‌های سدیمی استفاده می‌شوند شامل موارد زیر است:

1. گچ
2. کلرید کلسیم
3. اسید سولفوریک
4. گوگرد عنصری
5. سولفات‌های آهن و آلومینیوم

گچ

 به علت حلالیت تقریباً خوب، قیمت کم و قابل‌دسترس بودن، به‌طور گسترده‌ای در اصلاح خاک‌های شور و سدیمی استفاده می‌شود. گچ معمولاً به دو صورت گچ معدنی و محصول فرعی کارخانجات تولید کودهای فسفاته وجود دارد.

سرعت حلالیت گچ کارخانجات تولید کودهای فسفاته بیش از گچ معدنی است. گچ رد شده از الک دو میلی‌متری با توزیع پراکندگی وسیع ذرات در اصلاح خاک دارای بازدهی بسیار خوبی است.

گچ معمولاً در سطح خاک پخش می‌شود و سپس با استفاده از شخم یا دیسک زدن، با خاک مخلوط می‌گردد. گچ مخلوط شده با لایه ۵۰ سانتی‌متری از سطح خاک بسیار مؤثرتر از گچ پخش‌شده در سطح خاک عمل کرده و به مقدار بیشتری باعث کاهش میزان سدیم تبادلی می‌شود.

کلرید کلسیم

بازدهی کلرید کلسیم به علت حلالیت زیاد آن بسیار بیشتر از گچ است. به علت شستشوی سریع کلرید کلسیم از نیم‌رخ خاک و کاهش غلظت املاح خاک به‌خصوص در خاک‌های غیر آهکی بعد از اصلاح خاک می‌تواند باعث تشکیل سله شود.

درنتیجه بهتر است ترکیبی از کلرید کلسیم و گچ که هم باعث تسریع در عملیات اصلاح خاک و هم بازده بیشتری در اصلاح خاک دارد، به کار رود.

اسیدها و گوگرد

از اسیدهای تولیدشده به‌عنوان محصول فرعی معادن و کارخانجات می توان برای اصلاح خاک‌های سدیمی استفاده نمود.

اسید با کربنات کلسیم خاک ترکیب می‌شود و گچ یا کلرید کلسیم تولید می‌کند. گوگرد نیز پس از اکسایش تولید اسید سولفوریک نموده، اسید سولفوریک و دی اکسید گوگرد به علت خورندگی شدید نباید به آب آبیاری اضافه شوند، زیرا رد شدن آن از لوله‌های فلزی و کانال‌های سیمانی باعث خسارت به سیستم آبیاری می‌شود.

نکته: موادی همچون گوگرد، پیریت (ترکیب گوگرد داری از آهن)، پلی سولفید به علت نیاز به اکسیداسیون، بسیار کندتر از اسید سولفوریک در اصلاح خاک دخالت می‌کنند.

نکته: کاربرد گوگرد به علت تولید غبار گوگرد مشکل است و بهتر است آن را به‌صورت سوسپانسیونی مرکب از آب و گوگرد (۵۵ تا ۶۰ درصد گوگرد) به زمین داد و یا اینکه از گوگرد دانه ­ای استفاده کرد.

نکته: کاربرد اسید می‌تواند pH خاک را در ناحیه رشد ریشه کاهش داده و درنتیجه قابلیت استفاده عناصری نظیر فسفر، روی، منگنز و آهن را برای گیاهان افزایش دهد.

اسید سولفوریک

هیدروژن موجود در اسید سولفوریک نیز با سدیم موجود در خاک تبادل گشته و با تشکیل و شستشوی سولفات سدیم، موجبات اصلاح خاک فراهم می‌شود.

مواد آلی

همچنین مواد آلی با کاهش pH خاک و آزاد کردن کاتیون‌های محلول مثل کلسیم و منیزیم و همچنین از طریق افزایش دی اکسید کربن و افزایش حلالیت کربنات کلسیم، موجب کاهش درصد سدیم تبادلی (ESP) در خاک می‌شوند.

اصلاح خاک‌های سنگین و سفت

خاک سنگین

به خاک‌هایی که بیش از ۵۰ درصد ذرات تشکیل‌دهنده آن‌ها را، ذرات رس تشکیل داده باشد، خاک سنگین یا خاک‌های رسی گفته می‌شود.

سخت بودن عمل خاک‌ورزی، تشکیل کلوخه در ضمن خاک‌ورزی، نفوذپذیری پایین نسبت به آب‌وهوا، تشکیل سله های شدید پس از آبیاری و خشک شدن خاک از جمله مشکلات این قبیل خاک‌ها به شمار می‌رود.

اصلاح خاک‌های رسی

در سطوح کوچک با اضافه کردن شن و سیلت می‌توان تا حدودی خواص فیزیکی نامطلوب این قبیل خاک‌ها مانند نفوذناپذیری و چسبندگی را برطرف ساخت. این در حالی است که در سطوح وسیع این عمل بسیار هزینه‌بر است و از روش‌های دیگری جهت اصلاح استفاده می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به روش‌های زیر اشاره کرد:

اضافه کردن مواد آلی (کود سبز و بقایای گیاهی و حیوانی)

در صورتی که امکان کشت گیاهان علوفه‌ای در این خاک‌ها وجود داشته باشد، می‌توان با کشت گیاهان علوفه‌ای (خانواده بقولات) و برگرداندن محصول در خاک به‌تدریج خاک رسی را اصلاح کرد. درصورتی‌که به دلیل سنگینی شدید بافت خاک، امکان جوانه زدن بذر نباشد، بهتر است از بقایای گیاهی به ویژه پاشیدن کاه و زیر خاک کردن آن استفاده کرد. این عمل شرایط خاک را برای جوانه‌زنی به‌تدریج مهیا می‌کند.

نکته: در اصلاح این خاک‌ها با کود حیوانی یا کود سبز باید در نظر داشت که چون قابلیت نفوذ آب‌وهوا در این خاک‌ها خیلی کم است، به‌منظور پوسیده شدن مواد آلی افزوده ‌شده نباید زمین را پس از افزودن مواد آلی شخم عمیق زد.

برداشتن قشر رس

درصورتی‌که در زیر خاک‌های رسی، خاکی با بافت درشت‌تر وجود داشته باشد، می‌توان از قسمت فوقانی برای تهیه آجر یا سرامیک استفاده کرد. هنگام نزدیک شدن به خاک زیرین می‌توان آن را با خاک فوقانی مخلوط و آن را اصلاح کرد.

جمع بندی

وظیفه نگهداری از گیاهانی که می کاریم بر عهده خاک است و اگر خاک نتواند مواد غذایی خود و یا موادی را که ما به صورت کود به آن اضافه می کنیم به خوبی در اختیار گیاه قرار دهد، تمام هزینه های ما بی فایده خواهد بود.

زمانی که خاک بیش از حد شور باشد گیاه در حضور مواد غذایی گرسنه می ماند و نمی تواند از این مواد بهره برداری کند. همچنین خاک های سنگین و رسی به خاطر فشردگی زیاد و زهکشی کم، اجازه خروج مواد اضافی را نمی دهند و بر شوری خاک می افزایند و از طرفی به خاطر کاهش نفوذ آب و هوا به درون این گونه خاک ها توسعه ریشه نیز در این خاک ها سخت تر می شود.

با توجه به مسائل فوق در می یابیم که اصلاح بستر کشت می تواند چه نقش حیاتی و ارزشمندی در دستیابی به موفقیت در هر کشتی داشته باشد و لازم است تا توجه ویژه ای از سوی شما کشاورزان عزیز به این موضوع معطوف گردد.

در این صفحه میتوانید کودهای اصلاح کننده‌های خاک و آب را مشاهده کنید.

مقالات مرتبط

• توصیه های مهم درباره خاکورزی کشت گلخانه ای
• ترکیب و تهیه خاک گیاهان آپارتمانی
• شناخت ساختمان و انواع بافت خاک و نحوه اصلاح خاک
• عوامل ایجاد فشردگی خاک و ازبین بردن آن