علت و علائم شوری خاک کشاورزی و نحوه از بین بردن و رفع آن
وقتی در کشاورزی، آبیاری با آب شور صورت بگیرد، این املاح همانند گوگرد در خاک تجمع پیدا کرده و باعث شور شدن خاک میشود. نمکهای موجود در آب، در سطح خاک جمع شده و موجبات معضل شوره‌زایی و سفت شدن خاک را فراهم می‌کند. همچنین تجمع نمکها در اطراف ریشه، باعث کاهش رشد گیاه و پیری زودرس میشود. از طرفِ دیگر، عدم مصرف مواد آلی، و همچنین مصرف بی رویه آب، سم و انواع کودهای شیمیایی باعث افزایش تراکم خاک، افزایش وزن مخصوص و کاهش نفوذپذیری خاک گردیده است.
به همین دلیل ساختمان خاک سفت شده و شرایط مساعدی برای رشد و توسعه ریشه گیاه وجود ندارد. برای پیشگیری از شوری خاک، لازم است که روش‌های آبیاری مناسب در نظر گرفته شود و از استفاده از کودهای شیمیایی بیش از حد اجتناب شود. همچنین، انجام شناوری خاک و استفاده از کود اصلاح کننده و زیستی می‌تواند به بهبود کیفیت خاک و جلوگیری از شوری آن کمک کند.
کاهش شوریِ خاک با استفاده از آب مغناطیسی
آب مغناطیسی، آبی است که با عبور از میانِ یک میدانِ مغناطیسی حاصل میشود. این روشِ اصلاحِ آب، یک روش غیر شیمیایی است؛ یعنی بدونِ اینکه مادّه شیمیایی به آب اضافه کنیم، فقط با عبور از مجاورتِ یک میدان مغناطیسی خواصّی به آب می‌دهیم که در نهایت حلالیت و نفوذپذیری آب بالاتر می‌رود. طیِ این روش، مولکولهای آب دیونیزه شده (یعنی املاح از حالت یونی خارج می‌شوند)، و اثراتِ سختیِ آب کاهش می‌یابد. آب مغناطیسی در سالهای اخیر به طور گسترده‌ای در صنعت، کشاورزی،دام وطیور و… استفاده شده است.
امّا آب مغناطیسی چگونه شوریِ خاک را کاهش می‌دهد؟
همانگونه که بیان شد، حلالیتِ آب مغناطیسی بیشتر از آبِ معمولی است. یعنی مواد را بهتر در خود حل می‌کند. در واقع آب مغناطیسی خواصی شبیه آب جوش دارد. همانگونه که مواد در آبِ جوش بهتر حل می‌شوند، در آبِ مغناطیسی هم بهتر حل می‌شوند. مثلاً یک حبّه قند در آب جوش بهتر حل میشود، یا لکّه‌های چربی در آب جوش بهتر از آب معمولی حل می‌شوند.
وقتی حلالیتِ آب بالاتر برود، عملیاتِ آبشویی در زمین بهتر انجام میشود. یعنی در هر مرتبه آبیاری با آبِ مغناطیسی، املاح موجود در خاک بهتر شسته شده و به اعماقِ پائین‌ترِ خاک نفوذ می‌کند. در واقع در هر آبیاری یک مقدار از شوری پس زده میشود، و به این ترتیب اثراتِ منفیِ شوری خاک کاهش پیدا می‌کند.
وقتی می‌گوییم حلالیت آب افزایش پیدا می‌کند، یعنی خاصیت خیس‌کنندگی و یا ترشوندگیِ خاک افزایش می‌یابد. در نتیجه، در ، ظرفیت نگهداری آب در خاک افزایش یافته و میزان تبخیر از سطح خاک، نسبت به آبیاری معمولی کاهش می‌یابد، که خود این مساله موجب پائین آمدن زمان آبیاری، و همچنین صرفه‌جویی در مصرف آب میشود.
همچنین با بالا رفتن حلالیت آب، جذب کود و نمکهای خاک توسط گیاه افزایش می‌یابد، که این موضوع به ارتقاء کیفیت و رشد بیشتر محصول کمک می‌کند.در نتیجه خاک سفت و کلوخی، که مانع رشد ریشه‌های گیاه بودند، به خاک نرم تبدیل شده و باعثِ ریشه‌زائی بهترِ گیاه میشود. به تبع آن، گیاه شاداب‌تر شده و مواد غذایی را بهتر در اختیار برگها قرار می‌دهد، که خود باعثِ افزایش فتوسنتز، کمیت، کیفیت و زود رسی محصول میشود.
برخی از مهمترین خواص آب مغناطیسی عبارتند از:
- حلالیتِ آب مغناطیسی بیشتر از آب معمولی است، در نتیجه عناصر غذایی را بهتر و بیشتر از خاک شسته، و در اختیار گیاه قرار می‌دهد.
- نفوذپذیریِ آب مغناطیسی هم بیشتر از آب معمولی است. در نتیجه بهتر و بیشتر در خاک نفوذ کرده، و بهتر و بیشتر جذب گیاه میشود. یعنی گیاه با آب کمتری سیراب میشود و اصطلاحاً فرآیند هیدراته شدن بهتر انجام میشود.
- چون حلالیت این آب بیشتر از آب معمولی است، و عناصر غذایی بیشتری را از خاک شسته و در اختیار گیاه قرار می‌دهد، در نتیجه جذب عناصر غذایی توسط گیاه افزایش پیدا می‌کند. بنابراین مصرف کود هم تا حدّی کاهش پیدا می‌کند.
- با آبیاری مغناطیسی، رطوبت خاک بیشتر از حالت قبل خواهد بود. در نتیجه مواد آلیِ خاک، افتِ کمتری دارند، و حاصلخیزی خاک بیشتر خواهد بود.
- نکته‌ی مهم دیگر این است که، تبخیر از سطح خاک در آب مغناطیسی کمتر است. چون ذرّات آب در این حالت ریزتر هستند، و با قدرت بیشتری به ذرّات خاک (به ویژه به ذرات باردار مثل رس) می‌چسبند. این چسبندگی بیشتر باعث میشود که این ذرّات آب، در برابر نیروی ثقل جاذبه هم مقاوم‌تر باشند و دیرتر به اعماق پایین‌تر زمین نفوذ کنند. در نتیجه رطوبت‌ِ خاک و ماندگاری این رطوبت بیشتر میشود.
- مطالعات نشان داده است که آبیاری مغناطیسی باعث میشود محتوای کلروفیل گیاه افزایش پیدا کند. یعنی رنگ سبز گیاه را تقویت می‌کند. کلروفیل برای انجام عمل فتوسنتز و تولید انرژی در گیاه ضروری است، و به گیاهان این امکان را می‌دهد که نور خورشید را به دام انداخته و انرژیِ آن را جذب کنند.
- استفاده از میدان مغناطیسی، فعالیت آنزیمها را در گیاهان بهبود می‌دهد. آنزیمها، تقریباً در هر واکنش بیوشیمیایی که در گیاه رخ می‌دهد، نقش کاتالیزور دارند، و باعث تسریعِ این واکنشها می‌شوند. آنزیمها به چرخه‌ی بهتر مواد مغذی در گیاه کمک می‌کنند، رشد باکتری‌ها و قارچ‌های مفید را افزایش می‌دهند، گیاه را در برابر پاتوژنهای مرگبار محافظت می‌کنند، به رشد ریشه‌ی سالم کمک می‌کنند و… استفاده از آب مغناطیسی، تمام این اثرات مفید را بهبود می‌بخشد.
- استفاده از آب مغناطیسی، باعث میشود که گردشِ مواد در داخلِ گیاه با سهولت بیشتری انجام شود. بعنوان مثال، حمل و نقل کربوهیدرات‌ها و هورمون‌های رشد به اندامِ گیاهی راحت‌تر انجام میشود، و در نتیجه باعث رشدِ بهتر گیاه میشود.
کاهش شوری خاک به میزان بیش از حد مواد معدنی نماینده‌ی نمک در خاک گفته میشود. این مواد، شامل نمکهای آلی و غیر آلی هستند که در مقدار بیش از حد در خاک یافت می‌شوند. شوری خاک می‌تواند به علت آب شور، کودهای شیمیایی، آبیاری نامناسب و یا به دلیل فرایندهای طبیعی نظیر تبخیر آب، در زمین‌های غیر قابل کشت و نامناسب و زمین‌های شور ایجاد شود.
برای کاهش شوری خاک، می‌توان از روش‌های مختلفی مانند آبیاری با اعمال کودهای آلی و افزایش تهویه در خاک استفاده کرد. همچنین، می‌توان با انتخاب گونه‌های گیاهی مناسب برای خاک شور، این مشکل را تا حدودی برطرف کرد. شوری خاک یکی از مشکلات اساسی محیط زیست است که در زمین‌های شور و در نتیجه کشاورزی در برخی مناطق جهان رخ می‌دهد. تحقیقات بیشتر در این زمینه می‌تواند بهترین روش‌های کاهش شوری خاک و حفاظت از محصولات کشاورزی را به دست آورد.
نشانه‌های شوری خاک عبارتند از:
- رشد کم و ضعیف گیاهان: افزایش شوری در خاک می‌تواند باعث کاهش حجم رشد گیاهان شود و در نتیجه گیاهان کمترین توانایی برای جذب مواد غذایی و آب را دارند.
- سوختگی برگها: افزایش غلظت نمکها در خاک می‌تواند باعث سوختگی برگها و برگرداندن رنگ برگها به رنگ قهوه‌ای شود.
- افزایش تعداد آفات: افزایش شوری در خاک باعث تحریک و افزایش تعداد آفات و بیماری‌ها میشود.
- لایه لوله‌ای سفید روی خاک: پس از تبخیر آب از خاک، غلظت نمکها در سطح خاک بالا می‌رود و لایه لوله‌ای سفید روی خاک شکل می‌گیرد.
- شور شدن آب زیرزمینی: شوری خاک می‌تواند باعث شور شدن آب زیرزمینی و افزایش غلظت نمکهای آن شود.
- ساختار خاک: شوری خاک باعث تغییر در ساختار خاک میشود و ممکن است باعث بروز پوستگی و چین و چروک شود.
ترکیبی از این نشانه‌ها می‌تواند به عنوان نشانه‌های شوری خاک استفاده شود. در صورت تشخیص هر یک از این نشانه‌ها، نیاز به بررسی دقیق تر غلظت نمکهای خاک و روش‌های جلوگیری از شوری آن وجود دارد.
انواع روش های رفع کاهش شوری خاک کشاورزی
رفع کاهش شوری خاک کشاورزی به دو صورت طبیعی و اصلاحی امکان‌پذیر است.
۱- روش های طبیعی: روش های طبیعی برای رفع شوری خاک شامل عملیاتی مانند تخلیه سطحی و چاه ها، آبگیری، رسوب‌گیری، نفوذ کودهای آلی، کاشت درختان حولی و گیاهان شورزار تلفیقی با شالیزاری، و مدیریت منابع آب (استفاده بهینه از آب و کاهش تبخیر) است.
۲- روش های اصلاحی: روش های اصلاحی نیز به دو دسته اصلاح فیزیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند. اصلاح فیزیکی شامل عملیاتی مانند نفوذ آب به‌طور یکنواخت در خاک، کاهش تبخیر با پوشش خاک، کاهش ارتفاع آب در زیر خاک، کاهش فشار گازها در خاک و تفکیک خاک برای کاهش نرخ تبخیر و افزایش ظرفیت نگهداری رطوبت در خاک است.
رفع کاهش شوری خاک کشاورزی با روش زهکشی و آبشویی
دفع نمکها از خاک شور کشاورزی به دو روش آبشویی و زهکشی انجام میشود. در زیر هر یک از این روش‌ها توضیح داده شده است:
۱- آبشویی: این روش متداول‌ترین روش برای دفع نمکهای خاک است. در این روش، با استفاده از آب تصفیه شده یا آب شبکه، خاک شور شسته میشود. برای انجام این کار، از آبکشی خاک استفاده میشود تا خاک ذرات خود را از خود جدا کرده و نمکها را با خود ببرد. این روش معمولاً در مناطق کم آبی و خشک که امکان استفاده از آب آبیاری و کشت را دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲- زهکشی خاک شور: در این روش، هدف از دفع نمکهای خاک، جلوگیری از تجمع نمک در خاک است. با به کارگیری سیستم زهکشی، نمکهای موجود در خاک از طریق سوراخ‌های موجود در خاک و یا دکل های ایجاد شده در خاک، با آب وارد رودخانه یا دریا می‌شوند. این روش معمولاً در مناطقی استفاده میشود که در این مناطق فرآیند آب و هوایی بسیار شوری را ایجاد کرده و زهکشی خاک لازم است.
آزمایش کاهش شوری خاک کشاورزی
آزمایش خاک شور کشاورزی با هدف اندازه‌گیری سطح شوری در خاک و تعیین میزان نیتروژن، فسفر، پتاسیم و مواد مغذی دیگر در خاک انجام میشود. برای این منظور می‌توانید به طور مستقیم از آزمایشگاه‌های مختلف خاک شور کشاورزی خدمات دریافت کنید یا از کیت‌های تست خاک شور استفاده کنید که در فروشگاه‌های کشاورزی و آنلاین قابل تهیه هستند.
کاهش شوری خاک کشاورزی
برای انجام آزمایش خاک شور کشاورزی شما نیاز به ابزارهای زیر دارید:
- جعبه نمونه‌بردار خاک
- ظرف جمع‌آوری نمونه خاک
- ترازو
- سیویل‌متر
- روشنایی‌سنج
مواد کاهش شوری خاک کشاورزی
گیاهانی که شوری خاک را کاهش می‌دهند، به عنوان گیاهان تلفیقی شناخته می‌شوند. این گیاهان با جذب نمکهای خاک و منافع آن برای رشد، به خاک کمک می‌کنند تا شوری آن کاهش پیدا کند. در زیر چند نمونه از این گیاهان ذکر شده است:
۱- آویشن: آویشن یکی از گیاهانی است که می‌تواند به کاهش شوری خاک کمک کند. این گیاه با جذب نمکهای خاک، به دستیابی به نیازهای خود برای رشدش کمک کرده و در عین حال به کاهش شوری خاک کمک می‌کند.
۲- بادام : بسیاری از انواع بادام مثل بادام سیاه ، بادام شیرین و بادام زمینی قابلیت کاهش شوری خاک کشاورزی را دارند. این گیاهان برای رشد در خاک‌های شور به دنبال نمکهای خاک می‌گردند و با جذب آن‌ها به کاهش شوری خاک کمک می‌کنند.
۳- گل رز: گل رز یکی از گیاهانی است که با جذب نمکهای خاک به کاهش شوری خاک کشاورزی آن کمک می‌کند. این گیاه باعث کاهش سطح آب در خاک شده و موجب کنترل رشد نمکهای خاکی میشود.
۴- چغندر قند: چغندر قند یکی از گیاهانی است که می‌تواند به کاهش شوری خاک کشاورزی کمک کند. با جذب نمکهای خاک، این گیاه به تغذیه خود برای رشد می‌رسد و در عین حال به کاهش شوری خاک کمک می‌کند.
۵- خرفه: خرفه یکی از گیاهان تلفیقی است که می‌تواند به کاهش شوری خاک کمک کند. این گیاه با جذب نمکهای خاک به کاهش آن کمک می‌کند و همچنین برای رشد به مقدار کافی آب نیاز دارد که باعث کاهش سطح آب در خاک و در نتیجه کاهش شوری آن میشود.