مدیریت شوری خاک

اصطلاحات نمک و شوری غالباً به جای هم استفاده می‌شوند و گاهی اوقات به اشتباه به کار برده می‌شوند. نمک به سادگی یک ماده معدنی غیر آلی است که می‌تواند در آب حل شود. بسیاری از افراد نمک را با کلرید سدیم - نمک غذای معمولی مرتبط می‌دانند. در حقیقت، نمک‌هایی که هم روی آب‌های سطحی و هم روی آب‌های زیرزمینی تأثیر می‌گذارند اغلب ترکیبی از سدیم، کلسیم، پتاسیم، منیزیم، کلریدها، نیترات‌ها، سولفات‌ها، بی کربنات‌ها و کربنات‌ها هستند (جدول 1).
این نمک‌ها اغلب از پوسته زمین نشات می‌گیرند. آن‌ها همچنین می‌توانند در اثر هوازدگی حاصل شوند که در آن مقدار کمی سنگ و دیگر رسوبات با گذشت زمان حل شده و توسط آب منتقل می‌شوند. این هوازدگی آهسته ممکن است باعث جمع شدن نمک‌ها در آب‌های سطحی و زیرزمینی شود. روان‌آب سطحی این نمک‌های محلول همان چیزی است که محتوای نمک را به اقیانوس‌ها و دریاچه‌های ما می‌بخشد. کودها و اصلاح کننده‌های ارگانیک نیز نمک‌هایی را به خاک اضافه می‌کنند.

شوری در خاک‌هایی که بیشترین نگرانی را دارند:
خاک با آبی که نمک زیادی دارد آبیاری شود.
زهکشی ضعیف، باعث تبخیر بیش از حد از سطح خاک می‌شود.
به طور طبیعی نمک خاک زیاد است زیرا نمک بسیار کمی در خاک شسته می‌شود.
در مناطقی که سطح آب (سطح یا عمق آب قابل جریان در خاک) کم است. یا در مناطق کم عمق، مناطقی که آب از مکان‌های دیگر (به طور معمول شیب بالا) به بیرون تراوش می‌کند.
منبع عمده مشکلات شوری معمولاً آبی است که برای آبیاری استفاده می‌شود. این یک روند تدریجی است – نمک‌ها با گذشت زمان تجمع پیدا می‌کنند. خوشبختانه گیاهان نمک‌های زیادی را به صورت مواد مغذی جذب می‌کنند. اما وقتی مقدار بیشتری نمک از خارج به خاک اضافه شود، گیاهان در نهایت تحت تأثیر قرار می‌گیرند.
در بعضی از خاک‌ها، آبیاری و آب باران از طریق خاک حرکت می‌کند تا شوری از آن خارج شود. شستشو هنگامی رخ می‌دهد که آب مواد (مانند نمک ها یا مواد آلی) را از طریق خاک به سمت پایین حرکت دهد. چندین عامل در خاک می‌تواند شستشو را مهار کند: مقدار زیاد رس، مقدار سدیم بسیار بالا و سطح بالای آب. مشکلات نمک زمانی رخ می‌دهد که آب در نزدیکی سطح باقی بماند و تبخیر شود و هنگامی که نمک‌ها حل نشده و به زیر منطقه ریشه منتقل شوند.
خاک‌هایی که به طور طبیعی دارای نمک‌های محلول هستند، معمولاً در مناطق خشک یا نیمه خشک یافت می‌شوند، جایی که نمک‌ها اغلب تجمع می‌یابند زیرا میزان بارندگی کافی برای حل کردن و بیرون ریختن آن‌ها از منطقه ریشه وجود ندارد. اسپری نمک در نزدیکی خطوط ساحلی نیز می‌تواند باعث جمع شدن نمک در خاک شود.
در مناطقی که دارای جدول آب کم عمق هستند، آب حاوی نمک‌های محلول ممکن است به سمت بالا در منطقه ریشه حرکت کند. این امر جایی که تبخیر به صورت مکش آب از طریق خاک انجام می‌شود، رخ می‌دهد (شکل 2). 

تجمع نمک می‌تواند منجر به ایجاد سه نوع خاک شود: شور، شور-سدیمی و سدیمی. خاک‌های شور راحت تر اصلاح می‌شوند. اصلاح خاک‌های سدیمی دشوارتر هستند. هر نوع خاک دارای خصوصیات منحصر به فردی است که نیاز به مدیریت ویژه دارد.
خاک‌های شور
خاک‌های شور حاوی نمک‌های قابل حل برای صدمه زدن به گیاهان هستند. مشخصه آن‌ها با پوسته‌های سفید یا قهوه‌ای روشن در سطح است. خاک‌های شور معمولاً دارای EC بیش از چهار mmho cm-1 هستند.
نمکی که به طور کلی در خاک‌های شور یافت می‌شود شامل NaCl (نمک خوراکی)، CaCl2، سولفات کلسیم (CaSO4 )، سولفات منیزیم، کلرید پتاسیم و سولفات سدیم است. نمک‌های کلسیم و منیزیم به اندازه کافی غلظت بالایی دارند تا اثرات منفی نمک‌های سدیم در خاک را جبران کنند.
pH خاک‌های شور به طور کلی زیر 8.5 است. محدوده مطلوب طبیعی خاک 6.0 تا 7.0 است، اما pH بسیاری از خاک‌ها به طور طبیعی 7.5 تا 8.3 است. شسته شدن نمک‌ها از این خاک‌ها باعث افزایش PH خاک‌های شور نمی‌شود.
خاکهای شور-سدیمی
خاک های شور-سدیمی مانند خاک‌های شور هستند، با این تفاوت که غلظت نمک‌های سدیم نسبت به نمک‌های کلسیم و منیزیم به طور قابل توجهی بالاتر است.
خاکهای شور-سدیمی معمولاً دارای EC کمتر از چهار mmho cm-1 هستند و pH به طور کلی زیر 8.5 است. درصد سدیم قابل مبادله بیش از 15 درصد ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) است. CEC اندازه گیری ظرفیت خاک برای نگه‌داری کاتیون‌ها، یعنی کلسیم، منیزیم، پتاسیم، سدیم، هیدروژن و آلومینیوم است. هرچه CEC بالاتر باشد، حذف و اصلاح مشکل نمک دشوارتر خواهد بود.
به سادگی با شستن نمک‌ها از این خاک، آن را از خاک شور-سدیمی به خاک سدیمی تبدیل می‌کند.
خاک‌های سدیمی
خاک‌های سدیمی نمک‌های محلول کمی دارند اما دارای سدیم قابل تبدیل نسبتاً زیاد هستند. خاک‌های سدیمی به دلیل غلظت بالای سدیم، که ممکن است باعث مشکلات ریشه زایی گیاه شود و به دلیل pH بالای آن‌ها برای بسیاری از گیاهان نامناسب هستند.
این مقادیر بالای سدیم هم ترکیب شیمیایی و هم ترکیب فیزیکی رس‌های خاک را مختل می‌کند. در نتیجه، سطح خاک نفوذ پذیری کمی در برابر هوا، باران و آب دارد. خاک هنگامی که مرطوب می‌شود چسبناک است اما پس از خشک شدن باعث تشکیل لخته‌ها و پوسته‌های سخت می‌شود. این پدیده ممکن است در خاک‌های بسیار شنی رخ ندهد زیرا فاقد محتوای رس هستند.

خاک‌های تحت تأثیر نمک را می‌توان با موارد زیر اصلاح کرد:
بهبود زهکشی
شستشو
کاهش تبخیر
استفاده از درمان‌های شیمیایی
ترکیبی از این روش‌ها
بهبود زهکشی: در خاک‌هایی که زهکشی ضعیفی دارند می‌توان از شخم عمیق برای نرم کردن سطح خاک و همچنین نرم کردن لایه‌های سخت خاک استفاده کرد. این لایه‌های سخت، لایه‌هایی از خاک رس یا خاک‌های سخت دیگر هستند که جریان رو به پایین آب را محدود می‌کنند. شخم عمیق خاک کمک می‌کند تا آب از طریق خاک به سمت پایین حرکت کند. شخم عمیق به طور موقت کمک خواهد کرد، ممکن است قسمت‌هایی از خاک که به طور دائمی شکسته نشده‌اند ، دوباره به حالت قبل برگردند.
شستشو: از شستشو می‌توان برای کاهش نمک در خاک استفاده کرد. شما باید به اندازه کافی آب کم نمک به سطح خاک اضافه کنید تا نمک‌ها حل شوند و آن‌ها را به زیر منطقه ریشه برسانید. آب باید نسبتاً عاری از نمک (1500 تا 2000 ppm نمک کل) باشد، به ویژه نمک‌های سدیمی. با آزمایش آب می‌توان میزان نمک‌های موجود در آب را تعیین کرد.
شستشو در خاک‌های شور که دارای ساختار خوب و زهکشی خوبی هستند به خوبی کار می‌کند. برای شسته شدن یک خاک کاملاً شور، ممکن است لازم باشد تا 48 هکتار اینچ آب استفاده کنید. هکتار اینچ حجم آبی است که 1 هکتار مربع تا عمق 1 اینچ (27152 گالن) را پوشش می‌دهد.
برای تعیین میزان آب مورد نیاز برای اصلاح یک خاک خاص، اغلب آزمایش انجام می‌شود. آزمایش آب می‌تواند در مورد مقدار اضافه کردن آب توصیه‌هایی کند. پس از استفاده، خاک باید آزمایش شود تا مشخص شود که آیا نمک شسته شده است یا خیر.
خاک‌های بسیار شور باید با استفاده از چندین روش شسته شوند، به طوری که آب بتواند به خوبی تخلیه شود. در اینجا دوباره زهکشی می‌تواند یک مشکل باشد. اگر آب نتواند به خاک نفوذ کند نمک‌ها نمی‌توانند حل شوند و از خاک خارج شوند.
کاهش تبخیر: اضافه کردن مالچ به خاک می‌تواند به کاهش میزان تبخیر کمک کند.
تیمارهای شیمیایی: قبل از شستشوی خاک‌های شور-سدیمی، ابتدا باید آن‌ها را با مواد شیمیایی تصفیه کنید تا محتوای سدیم قابل تبدیل کاهش یابد. برای حذف یا تبدیل سدیم، کلسیم را به شکل محلول مانند سولفات کلسیم اضافه کنید. باز هم، تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی می‌تواند مقدار کلسیم را مشخص کند.
پس از تیمار کلسیم، سدیم را می‌توان به همراه سایر نمک‌های محلول از طریق خاک شستشو داد. سولفات کلسیم متداول‌ترین اصلاحیه‌ای است که برای تصحیح خاک‌های شور-سدیمی یا خاک سدیمی استفاده می‌شود و منبع کلسیم مانند سولفات کلسیم یا کربنات‌های آزاد ندارند. این موارد در مراکز و فروشگاه‌های لوازم کشاورزی موجود است. اصلاحیه دیگر، کلرید کلسیم است که در بعضی جاها استفاده می‌شود، اما به ندرت در اکثر مناطق وجود دارد.
بسیاری از خاک‌ها حاوی غلظت قابل توجهی از سنگ آهک آزاد هستند که حاوی کربنات کلسیم است. متأسفانه، این منابع کلسیم در خاک‌هایی با pH بالا حل نمی‌شوند و بنابراین نمی‌توانند به کاهش سطح سدیم کمک کنند.
اگر خاک شما حاوی کربنات‌های آزاد باشد، می‌توانید به آن اسید اضافه کنید تا سولفات کلسیم تشکیل شود، که با خاک واکنش داده و سدیم قابل تبدیل را از بین می‌برد. اسید سولفوریک، گوگرد، سولفات آهن و سولفات آلومینیوم را اضافه کنید که در خاک واکنش می‌دهد و اسید تولید می‌کند. سپس اسید با کربنات‌های کلسیم (سنگ آهک) واکنش داده و سولفات کلسیم، آب و دی اکسید کربن تشکیل می‌دهد. همچنین اسیدیته ممکن است مقداری از سدیم را جابجا کند.