تنش شوری و مبارزه با آن

کشاورزان به عنوان بازوی اصلی تامین کننده غذای جهان همواره با چالش­ های محیطی مختلفی روبرو هستند. از جمله مهم ترین این چالش­ ها وجود تنش­ های محیطی زنده و غیر زنده ­ای است که تولید محصولات را تهدید می­ کند. تنش( stress) در نتیجه روند غیر عادی فرآیندهای فیزیولوژیکی بوده و حاصل اثر گذاری یک یا چند عامل زیستی و محیطی می ­باشد. به عبارت دیگر تنش، قرار گرفتن یک فرآیند تحت تاثیر شدتی از یک عامل محیطی که این عامل موجب افت ظاهری، بازده و یا ارزش آن می شود، تعریف می­گردد. به طور کلی بر اساس عامل موثر، تنش­ ها به دو گروه زنده و غیر زنده تقسیم می ­شوند که مجموع این دو گروه تاثیرات منفی و خسارات زیان باری در پی دارد.  تنش شوری و تنش خشکی دو نوع مهم از تنش ها به شمار می­ روند، که   مطالعات زیادی در زمینه تلاش برای مقابله با آن ها صورت گرفته است. در ادامه تنش شوری و راه های مبارزه با آن را باهم بررسی می کنیم.

تنش شوری

 تجمع نمک ­های محلول در خاک بر ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی خاک ­ها اثر می­ گذارد. تنش شوری از تنش­ های غیر زنده مهم بوده که اثرات زیانباری بر عملکرد گیاه و کیفیت محصول دارد. این اثر ممکن است منجر به ایجاد اختلال در رشد و نمو گیاهان و یا توقف کامل رشد گیاهان شود. ﺳﻤﯿﺖ ﯾﻮﻧﯽ، ﺗﻨﺶ اﺳﻤﺰی، ﮐﻤﺒﻮد ﻋﻨﺎﺻـﺮ ﻣﻌـﺪﻧﯽ، اختلالات ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾﮑﯽ و ﺑﯿﻮﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ از جمله مشکلاتی است که این پدیده ایجاد می­ کند. از مشخصه های یک خاک شور، سطوح سمی کلریدها و سولفات های سدیم می باشد.

شاخص هایی برای تعیین میزان شوری، قلیاییت، سدیمی بودن و سایر املاح خاک وجود دارد. EC شاخص اساسی تعیین شوری خاک است.

تعیین شوری خاک

شاخص شوری خاک (EC)، به میزان نمک موجود در خاک اشاره دارد و  با اندازه ­گیری هدایت الکتریکی (EC) یک محلول استخراج شده از آن تخمین زده می­ شود. استاندارد شوری خاک توسط عصاره خمیر اشباع تعیین می­ گردد و سپس EC به صورت ECe (عصاره اشباع) نوشته می­ شود. هدایت الکتریکی عصاره گل اشباع را توسط دستگاه ای­سی­متر اندازه­ گیری می ­کنند.تصویر دستگاه ای­سی­متر و طبقه ­بندی خاک ­ها از نظر میزان EC عصاره اشباع در ذیل ارائه شده است.

جدول طبقه بندی خاک ها از نظر شوری

برای رفع هر مشکلی ابتدا باید منشا و عوامل ایجاد آن بحران را شناخت. شوری خاک در اثر آبیاری مداوم و غیر اصولی با آب شور، کود­های استفاده شده در کشاورزی، زهکشی نامناسب، پیشروی دریا در مناطق ساحلی و تجمع نمک در نواحی بیابانی و نیمه بیابانی، خشکسالی، تغییر کاربری زمین ها به نفع کشاورزی و … از جمله مهم­ترین عوامل شوری خاک ­ها می ­باشد. املاح سبب ایجاد لایه یا افق بسیار متراکمی در زیر خاک می‌شود که مانع عبور آب و هوا به ریشه نباتات می‌شود. املاح موجود در خاک، فشار اسمزی محلول خاک را افزایش داده، بدین ترتیب قدرت جذب آب را توسط گیاهان کاهش می‌دهند. محصول گیاهان مزروعی در مناطق شور قلیایی ناچیز و کمیت و کیفیت محصول نیز قابل توجه نیست و گیاهان در مقابل آفات مقاومت کمتری دارند.

اصلاح خاک های شور و مبارزه با شوری

سه نوع برخورد به منظور جلوگیری و یا مقابله با این مشکل می ­توان در پیش گرفت که دو روش اول از بین بردن نمک ­ها و دفع آن­هاست و یا تبدیل نمک­ های مضر به نمک ­های کم ضرر تر و روش سوم روشی مدیریتی برای جلوگیری از تجمع نمک در یک نقطه خاص است.

به طور کلی اصلاح خاک های شور شامل موارد زیر می شود:

-آبشویی نمک­ های تجمع یافته و خروج نمک ­ها از طریق زهکشی

-استفاده از کود­هایی با شاخص شوری پایین

-استفاده از گچ به عنوان اصلاح کننده

-استعمال اصلاح کننده­های گوگردی

-اصلاح بیولوژیکی خاک

-تعویض لایه سطحی خاک

مهم­ترین روش­ های از بین بردن شوری را در ادامه به اختصار بررسی خواهیم کرد.

آبشویی

همان­طور که گفته شد شوری خاک یا به مرور و به طور طبیعی و یا از طریق فعالیت­ های انسان ایجاد می­ شود. بدون در نظر گرفتن عامل ایجاد شوری، آبشویی را می­ توان مهم­ترین روش برخورد با شوری معرفی کرد که این آبشویی، کاهش شوری خاک تا مقدار مشخص در ناحیه توسعه ریشه هاست. تعیین میزان آب مورد نیاز جهت آبشویی مهمترین بخش این عملیات است که به ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک بستگی دارد. آبشویی نمک­ های محلول خاک از ناحیه رشد ریشه گیاهان به دو روش آبیاری غرقاب(دائم و متناوب)و بارانی انجام می شوند. علاوه بر آبشویی خاک شور، مسئله شوری آب آبیاری نیز مسئله مهمی است که در آبشویی باید در نظر گرفته شود. در مناطق خشک و نیمه خشک همچون ایران که منابع آب آن دارای مقدار زیادی نمکهای محلول است و بافت خاک اغلب متوسط تا سنگین می ­باشد، بارندگی سالانه برای شستشوی طبیعی نمک­ های موجود در نیمرخ خاک کافی نیست. کاربرد مقدار آب مورد نیاز برای کاهش نمک ­­های خاک اهمیت زیادی دارد. بنابراین هنگام تعیین نیاز آبشویی و حجم آب مورد نیاز باید این مسئله را نیز در نظر گرفت. در زیر چگونگی آبشویی تا خروج نمک از ناحیه ریشه نشان داده شده است.

به طور کلی تعیین میزان آبشویی به عواملی مانند میزان املاح آب آبیاری، شرایط آب و هوایی، نوع گیاه، تحمل گیاه نسبت به شوری، کلر و سدیم بستگی دارد. نیاز آبشویی را می‌توان به تناسب با هر آبیاری اعمال نمود، یا اینکه مقدار کل نیاز آبشویی سالانه محاسبه شده و در یک یا چند نوبت اعمال گردد. میزان نیاز آبشویی از رابطه زیر تعیین می گردد:

در کنار آبشویی و تعیین مقدار مناسب آب آبیاری، زهکشی بهترین راه برای حذف نمک از ناحیه ریشه است. بسته به شرایط خاک، نوع محصول مورد نظر شما برای کاشت و در دسترس بودن آب، زهکشی را می ­توان به صورت زهکشی عمیق انجام داد تا سطح خاک را شستشو دهد و نمکی را که در نزدیکی سطح متمرکز شده است از بین ببرد.

استفاده از مواد اصلاح کننده جهت شوری زدایی

طی تحقیقات گوناگون دو ماده گچ و گوگرد مناسب­ترین مواد برای اصلاح شوری خاک بوده است.

استفاده از گچ (CaSO_۴) به خاک سبب تبدیل کربنات­ ها و بی کربنات سدیم به سولفات می­ شود برای این کار معمولا چند تن در هکتار گچ لازم بوده و برای تسریع کار خاک مرطوب نگه داشته می شود.

اضافه نمودن گوگرد نیز سبب اصلاح خاک می‌گردد. گوگرد پس از اکسیده شدن تبدیل به اسید سولفوریک شده، این اسید نه تنها نمک های کربنات را به سولفات تبدیل می‌کند، بلکه با کاهش PH از شدت قلیائیت خاک می‌کاهد.

در واقع با اضافه کردن این اصلاح کننده­ ها به خاک، نمک ­های مضر به نمک­ هایی که مضر نیستند یا آسیب کمتری دارد تبدیل می­ شود. چگونگی اضافه کردن این مواد و میزان آن­ها در هر هکتار نیز توسط پژوهشگران مختلفی مورد بررسی قرار گرفته است.

کنترل شوری خاک

روش ­های نامبرده  از روش ­های معمول و تاثیر گذار بر شوری زدایی خاک محسوب می­ شوند، اما بهترین روش در برخورد با شوری کنترل می باشد. یکس از روش ­های کنترل،  کنترل و کاهش تبخیر از سطح خاک است. این روش با کنترل رطوبت سطحی خاک سبب عدم انتقال نمک به لایه ­های زیرین و منطقه رشد ریشه می ­شود. روش دیگر برای کنترل، آبیاری کم اما متناوب است که سبب کاهش غلظت نمک در خاک می­ گردد. همچنین زمان آبیاری نیز حائز اهمیت است. یکی از بهترین اقدامات کشاورزان در صورت مشاهده شوری خاک منطقه، انتخاب گیاهان و رقم ­های مقاوم تر به شوری است که انتخاب این گیاهان مقاوم تا حد زیادی نگرانی را از آسیب محصول در اثر شوری می کاهد.

به طور کلی با رعایت اصول با توجه به شرایط منطقه می ­توان از ضرر و آسیب­ های احتمالی جلوگیری و یا به مقابله با تنش شوری پرداخت.