اصلاح نفوذپذیری خاک درختان پسته

اصلاح نفوذپذیری خاک درختان پسته 

تهیه آب کافی برای درختان بارور طوری که استرسی در اثر اشباع شدن خاک و یا عدم آب کافی درختان به آن ها وارد نشود، یکی از اهداف مدیریت بهینه آبیاری می باشد.

درصد بالایی از باغ های کالیفرنیا که با سیستم سطحی آبیاری می شوند، یکی از مشکلات، نفوذ مقدار کافی آب در زمان حداکثر نیاز آبی گیاه می باشد. نفوذ ناکافی آب در واقع ناتوانی خاک در پذیرفتن آب کافی و نفوذ عمقی آن در ناحیه فعال ریشه برای حفظ گیاه تا آبیاری بعدی می باشد.

این مشکل بیشتر مربوط به باغ هایی است که با سیستم غرقابی و نیز با دورهای آبیاری کوتاه (هر 10تا 20 روز یکبار آبیاری می شوند اما ممکن است در سیستم های آبیاری قطره ای نیز مشکل ساز گردد.در کالیفرنیا درختان پسته بارور مقدار آبی در حدود 40 تا 48 اینچ (حدود 100تا 120میلیمتر) را مورد استفاده قرار می دهند.

در نواحی جنوبی دره سان جو اكين در حدود 25 اینچ (63میلیمتر) از این مقدار در ماه های ژوئن، جولای و آگوست (اواسط خرداد ماه تا اواسط شهریور ماه) مورد استفاده گیاه قرار می گیرد.زمانی که نفوذپذیری خاک کم باشد ممکن است آبیاری کمتر از میزان مورد نیاز در سال انجام شود، این مقدار در ماه های ژوئن، ژولای وآگوست ( اواسط اردیبهشت ماه تا اواسط خرداد) مورد استفاده گیاه قرار می گیرد.

زمانی که نفوذپذیریخاک کم  باشد نه تنها باعث آبیاری ناکافی می گردد، بلکه مدت زمان اشباع ماندن سطح خاک را نیز افزایش می دهد.

با خشک شدن منطقه ریشه درخت به جذب آب توسط ریشه های سطحی وابسته می گردد.بنابراین در صورتی که نفوذپذیری کم باشد، (مخصوصا در سیستم های آبیاری قطره ای با تواتر آبیاری بالا) زمان اشباع ماندن خاک زیاد شده و باعث افزایش قابل ملاحظه بروز بیماری های ریشه ای نظير فيتوفترا  می گردد.

خاک درختان پسته

علائم نفوذپذیری کم خاک در زمین های پسته

  1. در اواسط فصل، آب خاک در لایه های زیرین کاهش یافته و تغذیه رطوبتی کافی رطوبتی آن ها حتی بعد از آبیاری های طولانی نیز انجام نمی شود.
  2.  آب به مدت طولانی در سطح خاک باقی مانده و عبور و مرور را با مشکل مواجه می کند.
  3.  رشد سبزینه ای و نیز میزان محصول کاهش می یابد.
  4. درصد خندانی کاهش می یابد.
  5.  در اثر تهویه نامناسب خاک، احتمال وقوع بیماری های ریشه افزایش می یابد.

فرآیند نفوذ آب در خاک درختان پسته

اولین مرحله در تعیین یک راه حل عملی در مورد نفوذپذیری کم خاک، توجه دقیق به فرآیند نفوذ آب در خاک می باشد. در شروع آبیاری آب با سرعت زیاد در خاک نفوذ می کند.در ابتدا که خاک خشک است دارای درز و ترک هایی است که آب با سرعت در آن ها نفوذ می کند.

همانطور که خاک از سطح تا ناحیه ریشه خیس می گردد با فاصله از سطح خاک (محل تجمع آب) به سمت ناحیه جبهه رطوبتی، سرعت نفوذ آب افزایش می یابد.با خیس شدن خاک، ذرات رس متورم شده و باعث مسدود شدن ترک های سطحی خاک می گردند و این عمل جریان آب به سمت منافذ کوچک و خشک خاک های پایین تر را محدود می نماید.به این علت درز و ترک های اولیه و منافذ ریز خاک نقش کمتری را در میزان نفوذ پذیری خاک ایفا می نمایند.

سرعت نفوذپذیری بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و حرکت آب در خاک فقط در اثر نیروی ثقل و از داخل منافذ درشت صورت می گیرد.بسته به نوع خاک در حدود 50تا 80درصد کل آب نفوذی در طی 24ساعت، در همان 3 تا 6 ساعت اولیه صورت می گیرد.

علت آن دقیقا این است که در روش آبیاری سطحی در یک چهارم ابتدای کرت تا حدودی آبیاری بطور یکنواخت انجام می شود.اگرچه ممکن است قسمت انتهای کرت فقط 4 تا 6 ساعت نسبت به ابتدای کرت آب دریافت نمایند.

پایداری خاکدانه ها و منافذ درشت تر خاک بستگی به اثرات متقابل مواد معدنی خاک و شوری آب موجود در این منافذ دارد .با ادامه آبیاری ترکیب نمک موجود در آب خاک، به شوری آب آبیاری که عموماً کمتر است، نزدیک می گردد. این فرآیند تغییر شیمیایی، باعث کاهش سرعت نفوذپذیری می گردد.

نفوذ پذیری
خصوصیات زیر بیشترین اثر در نفوذ پذیری آب در خاک را دارند :

خاک 

1- خشکی خاک در شروع آبیاری

2- توزیع و اندازه ذرات خاک و منافذ آن

3- وضعیت دسترسی سطح خاک به روزنه ها یا منافذ خاک

4- درز و ترک ها

5- شوری کل آب موجود در منافذ خاک

6- نوع ساختار شوری آب در روزنه های خاک

7- عدم یکنواختی لایه های خاک ناحیه ریشه گیاه

آب آبیاری

1) شوری کل آب آبیاری

2) نوع ساختار یا ترکیب شوری آب

3) عمق آب آبیاری پخش شده در سطح خاک نفوذ آب در خاک تنها با افزایش حجم منافذ خاک بخصوص اندازه و نحوه دسترسی به منافذ، افزایش می یابد. شوری کل آب آبیاری و نوع نمک های موجود در آن، بر خاکدانه ای بودن ذرات خاک و یا چسبیدن آن ها به هم اثر می گذارد. اصلاح شیمیایی و مکانیکی خاکدانه ها و حجم منافذ، نفوذپذیری آب را در خاک بهبود می بخشد.

شوری آب آبیاری

حجم و اندازه منافذ خاک و ظرفیت نگهداری آب در خاک

منافذ خاک، فضاهای بین ذرات خاک است که در داخل آن ها آب و هوا حرکت می کنند. تخلخل خاک عبارت است از نسبت حجم كل منافذ و ترک ها به حجم کل خاک.  اندازه منافذ و تخلخل كل خاک تعیین کننده ظرفیت نگهداری آب در خاک است.

خاک های شنی:

خاک هایی هستند که مقدار شن بالایی داشته (ذرات کروی) و روزنه های مجزا و بزرگ ولی با تخلخل كل كمتر را شامل می گردند. این خصوصیات باعث سرعت نفوذپذیری بالا (بجز موارد استثنایی) اما ذخیره آب کمتر در ناحیه ریشه می گردد.

به هر حال این خاک ها با مقدار رس کمتر، بویژه اگر دارای ذرات شن ریز و با مقدار قابل توجهی سیلت باشند، از نظر خاکدانه ها ضعیف می باشند. بعضی از خاک ها با بدترین شرایط نفوذپذیری آب در جنوب دره سان جواکین از نوع لوم شنی ریز و لوم سیلتی شنی می باشند.

خاک های رسی:

خاک هایی هستند که در آن ها رس غالب است، منافذ ریزتر و ظرفیت نگهداری آب بیشتری از خاک های شنی دارند. آب در روزنه های ریز، کندتر حرکت می کند، چون در این روزنه ها سطح تماس آب بیشتر می گردد، بنابراین مقاومت بیشتری در برابر جریان آب ایجاد می شود. اما رس ها باعث ایجاد صفحاتی با بار الکتریکی می شوند که می تواند باعث ایجاد خاکدانه های بزرگتری شوند.

این خاکدانه های بزرگتر از ذرات شن شده و منافذ بزرگی را ایجاد می نمایند. روزنه های ریز در داخل یک خاکدانه باقی مانده و منافذ بزرگتری بین خاکدانه ها تشکیل می شود.

رس ها همانطور که خشک می شوند، متراکم شده و باعث ایجاد ترک هایی می شوند که تا عمق 2 تا 4  فوتی (60 تا 120 سانتیمتری) نیز ادامه می یابند.

این ترک ها باعث ایجاد کانال ها و مجراهایی برای نفوذ آب می گردند. عموماً متورم شدن رس ها نیز بعد از خیس شدن متوقف می گردد. درصد بالایی از این نوع خاک ها میزان نفوذپذیری بیشتری از برخی خاک های شنی دارند.

نتیجه نهایی این فرآیند، تشکیل منافذ بیشتر و درشت بوده که بطور قابل ملاحظه ای باعث افزایش نفوذ آب و تبادلات گازی می گردد.

مواد آلی:

مواد آلی خاک نقش قابل توجهی در استحکام خاک دانه ها دارند. زیرا باعث افزایش تعداد جایگاه های قابل تبادل در توده خاک و تقویت فعالیت های میکروبی خاک می گردند که به پیوستن ذرات خاک به هم و افزایش اندازه منافذ خاک و کاهش چگالی ذرات خاک کمک می کند.

سله بستن سطح خاک در زمین های پسته

سله بستن سطح خاک باعث کاهش نفوذپذیری، در اثر از دسترس خارج کردن منافذ خاک در زیر لایه سله بسته می شود. سله ها به علت پراکنده شدن خاکدانه ها و کاهش تخلخل سطح خاک ایجاد می شوند.

سخت شدن و بهم چسبیدن ذرات خاک هنگام خشک شدن خاک اتفاق می افتد. تشکیل سله های سطحی خاک و کاهش نفوذپذیری به عنوان یک مشکل اساسی در کشاورزی کالیفرنیا از اوایل دهه 1900مطرح بوده است.

در نواحی خشک و نیمه خشک، سله بستن اغلب ناشی از شرایط سدیمی (افزایش سدیم قابل تبادل در خاک یا آب آبیاری و یا شوری های بسیار کم) در خاک های سیلتی با بافت ریز می باشد.

در اوایل و اواسط دهه 1900، زمانی که آب و زمین نسبتاً ارزان بود، این نوع خاک ها تحت عملیات اصلاحی و احیای اراضی قرار می گرفتند. این شرایط برای کشاورزان نواحی غربی دره سان جواکین، از مشکلات اساسی می باشد.

اخیراً توجه جدی بر روی مشکلات سله بستن و نفوذپذیری بسیاری از خاک های با بافت متوسط تا درشت، غير شور و غیر سدیمی می گردد. بعد از چند دهه کشت و کار بر روی خاک بسیاری از این باغ ها باعث کاهش قابل ملاحظه منافذ بزرگتر در پروفیل سطح خاک می گردد.

در بعضی از موارد به دلیل استفاده از آب های سطحی با شوری خیلی کم آب کانال فریانت ایالت کرن بجای پمپاژ آب های زیرزمینی، مشکلات شدیدتر شده است. در نواحی شرقی دره سان جواکین این مشکل بیشتر مشاهده می شود.

افزایش استفاده از علف کش ها نیز در باغ هایی که که مدیریت شخم اجرا نمی گردد، باعث کاهش مواد آلی و فعالیت میکروارگانیسم های خاک می گردد.

این مسئله باعث کاهش اندازه منافذ و خاکدانه ای شدن خاک می گردد. سله های سطحی خاک به دو صورت سله های ساختمانی و سله های ته نشینی تقسیم بندی می گردند که به صورت زیر تعریف می شوند.

سله خاک

سله های ساختمانی در زمین های پسته

سله ساختمانی خاک، از انهدام خاکدانه های موجود خاک و سازماندهی جدید ذرات آن در یک لایه غیر قابل نفوذ تشکیل شده است. انهدام خاکدانه ها می تواند در اثر انرژی مکانیکی نظیر برخورد قطرات آب باران و یا آب پاش ها و یا فقدان انرژی شیمیایی کافی جهت نگه داشتن ذرات خاک در کنار هم، ایجاد شود.

انهدام مکانیکی خاکدانه ها باعث ایجاد یک لایه با ذرات ریز تر بر روی لایه های زیرین شده و مسیر جریان آب به منافذ درشت تر زیرین را مسدود می کند. در سیستم های آبیاری جوی و پشته ای و غرقابی این فرایند بنام Slaking نامیده شده و ترکیبی از انهدام مکانیکی و شیمیایی خاکدانه ها می باشد.

ترکیب سله های ساختمانی و رسوبی در هر نقطه باعث حمل رس ها و سیلت ها از قسمت های بالا دست فارو (جوی و پشته) می گردد. سله های ساختمانی باعث ایجاد یک لایه در سطح خاک می گردند که عموماً تجمع ذرات به نحوی است که ذرات ریز در بالا و یک لایه فشرده شده در زیر آن قرار می گیرد.

در سیستم های آبیاری غرقابی، جایی که ما شرایط کاملاً اشباع و جابجایی فیزیکی ذرات ریز بطرف پایین دست جوی و پشته و یا نوار آبیاری را داریم، یک لایه سومی به نام «لایه شستشو» ایجاد می شود که چنین لایه ای در آبیاری بارانی تشکیل نمی شود.

این ناحیه از ذرات از هم پاشیده رس که از درون ذرات درشت تر لایه سله بسته بالایی حرکت کرده و درست زیر لایه فشرده شده ته نشین می شوند، تشکیل می گردد و باعث ایجاد یک لایه رس متراکم و عمیق تر شده که می تواند ضخامت آن چندین برابر ضخامت سله های سطحی باشد. اثر سله های ساختمانی در محدود کردن نفوذ آب، اغلب در خاک های متوسط تا سبک مشاهده می شود.

 

سله های رسوبی در زمین های پسته

این سله ها در اثر رسوب ذرات ریز خاک بر روی سطح خاکی مادری تشکیل می شود و باعث محدود کردن رسیدن آب به منافذ درشت تر خاک می گردند. این نوع از سله اغلب در اثر سرعت زیاد آب در ابتدای فارو (جوی و پشته) و یا محل تقسیم آب و شسته شدن ذرات ریز خاک و ته نشینی آن در زمانی که سرعت آب کم می شود، بوجود می آید.

اندازه ذرات در محلول آب و خاک ریز بوده (ذرات معمولاً از نوع رس هستند) و ساختمان ورقه ای مانند آن ها ایجاد مانع یا سد جهت دسترسی به منافذ خاک می دهد.

کاهش نفوذپذیری در اثر این نوع سله بستن در هنگام استفاده از آب های فاضلاب برای آبیاری تشدید می شود. ذرات مواد آلی و نیز رسوبات موجود در محلول آب و خاک از عوامل انسداد منافذ خاک به شمار رفته و مانع توانایی خاک در جلوگیری از پراکندگی ذرات خاک می گردند.

هر دو سله های ساختمانی و رسوبی نازک، با چگالی بالاتر، استحکام بیشتر و منافذ ریز تر از لایه های پایینی خاک می باشند. این سله ها معمولاً کمتر از 0/25 اینچ ضخامت داشته ولی اغلب نفوذ آب به منطقه ریشه را محدود می کنند.

خاک های رسوبی

 فشردگی خاک و شوری آب در زمین های پسته

در باغ ها و تاکستان های کالیفرنیا سله ساختمانی مهمترین عامل محدود کننده نفوذ آب کافی به درون خاک می باشد. همانطور که قبلاً ذکر شد، موثرترین ابزار در مقابل نفوذپذیری کم خاک و سله بستن آن، استحکام و پایداری خاکدانه ها است.

فاکتورهای آبی خاکی مهم که به آسانی قابل اندازه گیری و کنترل می باشند عبارتند از:

  1.  شوری کل با اندازه گیری EC
  2.  نسبت جذب سدیمی،SAR
  3. اسیدیته، pH

شوری خاک سطحی با اندازه گیری هدایت الکتریکی (EC)، تعیین می گردد. EC یک فاکتور مهم در تعیین سله بستن خاک می باشد. به هر حال آب اطراف ذرات خاک (آب خاک) بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر ترکیبات آب آبیاری قرار دارد.

کاهش EC در آب خاک باعث افزایش تورم ذرات رس و در نتیجه کاهش اندازه منافذ خاک می گردد. آب آبیاری با EC کمتر از ds / m 0/3 برای اغلب خاک ها ایجاد مشکل می نماید. برای هر خاک یک حد مشخصی از شوری (حد آستانه) آب خاک وجود دارد که کمتر از آن حد عمل پراکندگی ذرات خاک اتفاق می افتد.

عمل پراکندگی ذرات خاک بطور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر نسبت سدیم به کلسیم و منیزیم که نسبت جذب سدیمی نامیده می شود، قرار دارد. عموماً با افزایش شوری و کاهش SAR، استحکام خاکدانه ها، افزایش می یابد.

 

خاک شور

نکات مدیریت آب آبیاری

اولین مرحله شناخت مشکلات نفوذپذیری آب در خاک، بررسی مسائل مدیریتی آب آبیاری در مورد آب کاربردی و برنامه ریزی آبیاری می باشد.

استفاده از چندین منبع آب برای آبیاری

در آبیاری غرقابی بسیاری از باغ های نواحی شافتر واسکو در ایالت کرن، ساده ترین راه حل مشکل استفاده تناوبی از آب چاه و رودخانه می باشد.

افزایش فرکانس آبیاری (کاهش دور آبیاری)

برای باغ های دیگر، بهترین جواب، ممکن است تسطیح لیزری در فصل خواب درختان و افزایش فرکانس آبیاری به هر 5 تا 7 روز در عوض 10 تا 14 روز در ماه های جولای و آگوست (تیر و مرداد) باشد.
البته باید از نظر یکنواختی پخش آب و نیز زهکشی مناسب خاک مطمئن بود، چرا که ماندابی شدن خاک باعث بروز خسارات ناشی از بیماری های قارچی برای درختان می گردد.

SAR

احتمال بروز مشکل

ECw   یا   ECe

عدم احتمال بروز مشکل

ECw    یا    ECe

0-3

3/1-6

6/1-12

0/3>

0/4>

0/5>

0/7<

1<

2<

جلوگیری از سله بستن خاک در زمین های پسته

در جایی که نفوذپذیری خاک کم است، جلوگیری از سله بستن خاک بهترین عمل و اقتصادی ترین روش حل مشکل می باشد. روش جلوگیری شامل کاربرد مواد اصلاحی، استفاده از گیاهان پوششی روی سطح خاک، مدیریت مواد آلی خاک و بهبود عملیات مدیریتی آبیاری می باشد. به هر حال زمانی که سله تشکیل می شود تیلر کردن خاک سطحی قبل از اعمال سایر روش های اصلاحی موثر می باشد.

عملیات خاک ورزی

عملیات خاک ورزی نظیر تیلر کردن با عمق کم (سطحی) باعث تخریب هر دو نوع سله ساختمانی و رسوبی می گردد. در حالتی که سله بستن خاک در حد متوسط باشد، یک بار تیلر کردن در طول فصل می تواند باعث بهبود کافی نفوذپذیری خاک شود.

ولی در خاک هایی که مشکلات نفوذپذیری شدید است، معمولاً قبل از هر آبیاری تیلر لازم است. تیلر کردن با عمق کم، باعث تخریب سله های سطحی خاک شده به وسیله دیسک های کم عمق، چنگک های کلوخ شکن و یا شخم زن های غلطکی انجام می گیرد. یک شخم زن بیلچه مانند برای زیر و رو کردن و مخلوط کردن خاک تا عمق 20 تا 25 سانتیمتری نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

در باغ های پسته برای جلوگیری از رشد علف های هرز و مبارزه با شیوع آفات مکنده، تیلر بطور منظم انجام می شود. این تیلر کردن برای جلوگیری از مشکلات نفوذپذیری آب بطور مؤثری عمل می نماید. در حالی که در باغ های بادام مجاور این باغ ها به دلیل عدم تیلر کردن، مشکلات نفوذ پذیری آب در خاک شدید است.

خاک ورزی

مدیریت مواد آلی

همه خاک های دره سان جواکین شامل مقادیر جزئی از 0/5 تا 2 درصد ماده آلی می باشند. خاک هایی که تحت عملیات خاک ورزی قرار نگرفته اند، مواد آلی بیشتری نسبت به خاک های تیلر شده باغ ها دارند.

کم شدن مواد آلی باعث کاهش پایداری خاک و خاکدانه های سطحی می گردد. کاربرد مواد آلی و مخلوط کردن آن ها با خاک باعث افزایش تخلخل، درصد منافذ درشت خاک، پایداری خاکدانه ها و در نتیجه افزایش نفوذپذیری می گردد.

به هر حال مقدار ماده آلی خاک در نواحی خشک و نیمه خشک به علت سرعت زیاد تجزیه آن ها، افزایش نمی یابد. در یک تحقیق 10ساله در دانشگاه دیویس کالیفرنیا، محققین، گیاهان پوششی را با خاک مخلوط نمودند ولی در این مدت درصد ماده آلی خاک افزایش نیافت.

در حالیکه میزان نفوذپذیری افزایش پیدا کرد. استنباط این مسئله در این تحقیق و سایر مطالعات مشابه این است که فایده مواد آلی اضافه شده به خاک در تولید مواد حاصل از تجزیه آنهاست.

تجزیه مواد آلی باعث تولید پلی ساکاریدها و پلی یورونیدها شده که مانند چسبی به استحکام خاکدانه ها کمک می کنند. لذا برای اثربخشی بیشتر باید افزودن مواد آلی به خاک و کشت گیاهان پوششی بطور مداوم انجام شود چرا که مواد حاصل از تجزیه مواد آلی بویژه در آب و هوای کالیفرنیا طول عمر کمی دارند.

بقایای گیاهی

درختان شامل برگ ها و بقایای هرس شده، هستند که می توان آن ها را جهت تجزیه و تامین مواد آلی در خاک دفن نمود. به علت محدودیت های ایجاد شده در سوزاندن بقایای گیاهی، توجه به خرد کردن آن ها رو به افزایش گذاشته است.

شاخه هایی که با دستگاه برش بطور صحیح آماده شده باشند، می توانند مقدار قابل توجهی مواد آلی به خاک اضافه نمایند. باید نسبت به آماده سازی مناسب شاخه ها اطمینان حاصل کنید. بریدن شاخه های هرس در تکه های کوچک و تکه کردن آن ها بیش از یک بار و یا زیر خاک کردن آن ها به همراه مواد قابل پوسیدن با دیسک زدن توصیه می شود.

کودهای حیوانی، گیاهی و مالچ ها چیستند؟

کودهای حیوانی سال ها است که برای تامین مواد غذایی مورد نیاز گیاه و بهبود شرایط نفوذپذیری در باغ ها بکار می روند. اگر شما از کود حیوانی استفاده می کنید باید از اثرات احتمالی شوری و سدیمی آن مطلع بوده و برای جلوگیری از خطرات آن ها برنامه ریزی خاصی داشته باشید.

کودهای حیوانی اغلب شامل بذر علف های هرز بوده و آمادگی زیادی جهت رشد گیاهان ناخواسته دارند. میک و همکاران در سال 1982در یک خاک رسی در دره ایمپریال با کاربرد کمتر از 10 تن در ایکر کود حیوانی، میزان نفوذپذیری خاک را تا دو برابر افزایش دادند.

هر چند که خواص کود در انتهای سال اول به نصف کاهش یافته و در انتهای سال دوم کاملاً از بین می رود. این مسئله با کاربرد حتی 40 تن در ایکر نیز صدق می کند. بقایای قسمت های سبز گیاهی، مخلوطی از چمن های بریده شده، شاخه های هرس شده و سایر مواد گیاهان باغی است.

استفاده از این مواد جهت مصارف کشاورزی رو به افزایش است. اخیرا این مواد به صورت فرآوری نشده و یا در مراحل مختلف تجزیه بقایای گیاهی، در دسترس قرار گرفته اند.

مواد ترکیبی از بقایای قسمت های سبز گیاهی، نسبت بالایی از مواد آلی در واحد حجم دارند. بقایای سبز گیاهی به آسانی پخش می شوند و مقدار کمی بذر علف هرز دارند.

تحقیقات اخیر در باغ های مرکبات نشان داده است که با استفاده از پوششی به ضخامت 8 تا 12 اینچ از بقایای گیاهی چوبی به عنوان مالچ، تبخیر از سطح خاک کاهش یافته و باعث کاهش قابل ملاحظه ای در میزان مصرف آب گردیده است( بن فابر، ایالت ونتورا، مکاتبات شخصی). این مسئله باعث افزایش تراکم ریشه و تخلخل خاک در سطح خاک و زیر پوشش مالچ ها گردید.

کاربرد ردیفی بقایای سبز گیاهی بصورت کمپوست، بر روی لوله های آبیاری قطره ای دو ردیفه در یک باغ پسته باعث بهبود مقدار آب خاک ناحیه ریشه و کاهش رواناب گردید (بلک ساندن، داده های منتشر نشده).

کود حیوانی برای درختان پسته

گیاهان پوششی

در حالی که بر اساس آنچه ذکر شد، سطح باغ پسته در درختان بارور عموماً باید تمیز نگه داشته شود،  استفاده از گیاهان پوششی می تواند یک ابزار ارزشمند در اصلاح مدیریت خاک حاشیه کرت ها در زمان توسعه باغ های جوان باشد.

گیاهان پوششی سطح خاک را در مقابل قطرات آب آبیاری میکرو آبپاش ها محافظت کرده و از طرفی بطور قابل ملاحظه ای تامین کننده توده زنده مواد آلی جهت تجزیه و ثبات میکروبی خاکدانه های خاک می باشد.

علاوه بر آن گیاهان پوششی سرعت آب سطحی را کند کرده و با کاهش فرسایش از ایجاد سله های رسوبی جلوگیری می کنند.

استفاده از آب

به هر حال گیاهان پوششی ممکن است در استفاده از آب و مواد غذایی با درختان رقابت نمایند. اگر در باغی شبدر بعنوان یک گیاه چند ساله کاشته شده باشد و یا گیاهان سبز دیگری که بطور مثال در زمستان و تابستان رشد می کنند وجود داشته باشند، مصرف آب 10 تا 20 درصد ممکن است افزایش یابد.

در این حالت باغدار باید آب بیشتری را تامین نماید وگرنه تنش گیاهی رخ خواهد داد. استفاده از گیاهان پوششی یک ساله زمستانه و روش های کنترل رشد گیاهان سبز نظیر مبارزه شیمیایی در ماه های تابستان، می تواند باعث کاهش نیاز آبی گردد.

تولیدات مواد خشک

گیاهان پوششی یک ساله و چند ساله و نیز گیاهان سبز رایج در منطقه می توانند کاشته شوند. گیاهان بارور با تاج بزرگ ممکن است در اواسط فصل روی این گیاهان سایه اندازی کنند.

گیاهان پوششی یک ساله و یا گیاهان سبز غالبی که بطور فعال در زمستان و تابستان رشد می کنند، 2  تا 4 تن ماده خشک از قسمت هوایی گیاه (روی سطح زمین) تولید می کنند.

نسبت مواد خشک تولیدی از قسمت هوایی این گیاهان به قسمت زیرزمین آن ها (ریشه ها) حدود 1/5 به 1 تخمین زده شده است. بنابراین یک گیاه پوششی که 6000 پوند (kg 2718) ماده خشک از قسمت هوایی خود تولید می کند.

تقریباً 4000پوند (kg 1821) ماده خشک نیز از قسمت های زیر زمین و بصورت ریشه ها تولید می نماید که مجموع ماده خشک تولیدی آن به حدود 10000پوند در هر ایکر (5 تن در ایکر و یا 11 تن در هکتار) می رسد (هر پوند 0/453 کیلو گرم و هر ایکر 0/405 هکتار می باشد).

حفظ یا بهبود نفوذپذیری خاک

گیاهان پوششی باعث جلوگیری از کاهش نفوذپذیری خاک در طول فصل می گردند (پیچارد و همکاران، 1989). مطالعه ای که در یک باغ بادام  انجام شده است که گیاهان پوششی باعث جلوگیری از کاهش تقریبی 50 درصدی نفوذپذیری در پایان فصل شده اند.

این افزایش نفوذپذیری مربوط به فاکتورهای فیزیکی نظیر ایجاد مجرا هایی برای نفوذ آب توسط ریشه های حفاظت سطح خاک و افزایش خاکدانه های خاک می باشد. در مقایسه با یک زمین لخت، خاک های با گیاهان پوششی، خاکدانه های پایدار تری داشته و منافذ بزرگ بیشتری دارند.

استفاده از مواد اصلاحی شیمیایی جهت بهبود نفوذپذیری خاک در زمین های پسته

مواد اصلاحی شیمیایی جهت بهبود نفوذپذیری آب در خاک در واقع باعث کاهش مقاومت حرکت آب در داخل پروفیل خاک می گردند.

این عمل به دو صورت انجام می گیرد:

1-حفظ و بهبود ساختمان خاک با آزاد کردن کلسیم آزاد (نمک ها و اسیدها) و یا پایداری خاکدانه ها با مواد چسبنده و حالت دهنده (PAM)

2-کاهش کشش سطحی آب با ایجاد مواد فعال در سطح ( Penmax , etc ).

در مجموع چهار نوع مواد شیمیایی اصلاحی جهت بهبود مسائل نفوذپذیری آب در خاک مورد استفاده قرار می گیرد که شامل نمک ها، مواد ایجاد کننده کلسیم، اسیدها یا مواد تشکیل دهنده اسید و حالت دهنده های خاکی که شامل پلیمرها و مویان (مرطوب کننده سطح) می باشد.

نمک ها

هر نمک کودی و یا مواد اصلاحی که شامل نوعی نمک باشد موقعی که در سطح خاک نمک بکار  می رود و یا زمانی که به عنوان مواد اصلاحی در آب آبیاری حل می گردد، باعث افزایش شوری آب آبیاری و سرانجام شوری آب خاک می گردد. البته مزیت افزایش شوری بستگی به SAR آب آبیاری دارد.

در بحث اثر نمک ها به تنهایی، افزایش شوری در EC های بالاتر از ds / m 4 اثر کمتری بر میزان نفوذپذیری دارد.

خاک های شور

مواد کلسیمی

اولین چیزی که در ذهن اغلب مردم در هنگام صحبت کردن در مورد بهبود نفوذپذیری آب در خاک های سفت قلیایی می آید، استفاده از گچ می باشد. در واقع ماده اصلاحی دیگری برای اصلاح خاک در نواحی جنوب غربی ایالت متحده وجود ندارد مگر اینکه کودهای حیوانی به مقدار زیاد بکار رود.

اضافه کردن نمک های کلسیم به خاک و آب، باعث افزایش مقدار شوری کل و نیز کلسیم محلول می گردد. نمک های کلسیمی رایج جهت استفاده در خاک های قلیایی (PH بالا) شامل گچ، کلرید کلسیم (CaCI) و نیترات کلسیم (CaNor) می باشند.

این نمک ها حلالیت خوبی داشته و به آسانی قابل کاربرد در آب آبیاری هستند. آهک و دولومیت فقط در خاک های اسیدی بصورت خاکی بکار می روند و کاملاً در شرایط قلیایی غیر محلول می باشند.

میزان تزریق گچ در آب آبیاری چگونه است؟

تزریق گچ در آب آبیاری رایج ترین روش عملیات اصلاحی در دره سان جواکین می باشد. در شرایط وجود مشکلات نفوذپذیری کم تا متوسط میزان 1 تا 3 میلی اکی والان بر لیتر کلسیم و در شرایط بروز مشکلات نفوذپذیری متوسط تا زیاد، کاربرد میزان 3 تا meq / l 6 کلسیم توصیه می گردد.

تزریق گچ در آب آبیاری

کاربرد گچ در آبیاری غرقابی چیست؟

گچ را می توان در آب آبیاری سیستم های نواری و جوی و پشته ای نیز تزریق نمود، اما هزینه های احداث یک سیلو، خرید ماشین های محلول کننده آن و نیز تامین گچ با درجه خلوص بالا، زیاد می باشد.

تعداد کمی از کشاورزان از این روش استفاده می کنند. در این روش منبع گچ با درجه خلوص بالا مستقیماً از طریق یک لوله ثابت به لوله اصلی و شیرهای آب مزرعه متصل می گردد.

تلاطم آب در این نقطه معمولاً برای حل کردن گچ در آب کافی می باشد. چهار سال تحقیق در باغ های بادام ایالت کرن، برای رسیدن به ساده ترین روش کاربرد گچ در طول فصل بصورت تزریق در آبیاری غرقابی، انجام شد.

در حدود 250 پوند از گچ «ليما» با درجه خلوص 75درصد توسط دستگاه مخصوص مجهز به یک تسمه کناری  نزدیک شیر ورود آب به داخل کرت در ابتدای مزرعه در اواسط اردیبهشت و مجدداً در اواسط تیر ماه بکار رفت.

با استفاده از این روش، مجموع کلسیم بکار رفته برای ابتدای مزرعه بیشتر از انتهای آن بود اما فواید آن در افزایش نفوذپذیری کل مزرعه در اواسط فصل قابل ملاحظه بود.

گچ در کشاورزی

 اسیدها و مواد ایجاد کننده اسید

اسیدها و مواد اصلاحی ایجاد کننده اسید که عموماً بکار می روند شامل اسید سولفوریک (HS04) گوگرد کشاورزی (خاکی)، پلی سولفید آمونیم و پلی سولفید کلسیم می باشند.

اسید حاصل از این مواد، آهک خاک را برای تشکیل نمک کلسیمی (گچ) در خود حل می کند. سپس این گچ در آب آبیاری حل شده و کلسیم قابل تبادل مورد نیاز را تامین می نماید.

مواد اسیدی زمانی که با خاک تماس پیدا می کنند با آهک خاک واکنش نشان می دهند. مواد با گوگرد عنصری یا سولفیدها باید برای تولید اسید، تحت تخریب میکروبی قرار گیرند.

این فرایند بسته به نوع عنصر و اندازه ذره (در مورد گوگرد عنصری) ممکن است از چندین ساعت تا چندین سال طول بکشد. از آنجائیکه این مواد در واکنش های خاکی تشکیل اسید می دهند، در صورتیکه در مقادیر زیاد استفاده شوند، باعث کاهش PH خاک می گردند.

تزریق اسید در آب آبیاری چگونه است؟

آب آبیاری مورد استفاده در مثال قبل یک نمونه خوبی برای اصلاح با تزریق اسید می باشد. در اواخر دهه 1950میلادی اولین دستگاه های تولید کننده2 SO هارمون (ساخته شده در کارخانه بكرس فیلد) در اختیار کشاورزان قرار گرفت.

این ماشین ها گوگرد عنصری خاک را در یک بوته کوچک آزمایشی اندازه گیری می کنند. در اثر عمل اکسیداسیون، دی اکسید گوگرد تولید می گردد که وقتی در داخل ماشین با آب ترکیب می شود تولید اسید سولفوریک می نماید.

سپس این اسید در داخل سیستم آبیاری تزریق می گردد. در سال های اخیر، پمپ ها و تجهیزات با ایمنی بالا جهت تزریق مستقیم اسید سولفوریک غلیظ به داخل سیستم، توسعه یافته است.

با بازگشت به مثال قبل شما می توانید ببینید که PH آب خیلی بالاست (8/4 = pH) و مقدار بیکربنات نیز meq / l 2/4 می باشد. اگر شما گچ را به این آب اضافه کرده و در داخل سیستم آبیاری قطره ای تزریق نمائید، احتمال گرفتگی قطره چکانها در اثر رسوب آهک در سیستم بسیار بالا می رود.

احتمالاً خاکی که با این آب، آبیاری می شود نیز قلیایی است. در صورتی که PH خاک بزرگتر از 8 باشد، اسیدی کردن آب آبیاری باعث بهبود رشد گیاه خواهد شد. خنثی شدن3 HCo قطعاً باعث افزایش کلسیم آزاد در آب و خاک شده و نفوذپذیری را بهبود می بخشد.

تزریق اسید در آب آبیاری

اصلاح کننده های خصوصیات فیزیکی خاک:

در این گروه دو نوع از مواد اصلاحی طبقه بندی می شوند: پلیمرهای آلی و مویان (عوامل خیس کننده).

پلیمرهای آلی:

اساسا پلی اکریل آمیدها (PAM) و پلی ساکاریدهای محلول در آب هستند که جهت پایداری خاک های سطحی مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد به شدت به صورت رشته های مولکولی طولانی اطراف و دور ذرات خاک را پوشانده و باعث محبوس کردن خاکدانه های خاک در کنار هم می شوند.

این عمل باعث مقاومت ذرات خاک در مقابل نیروهای ناشی از برخورد قطرات آب به خاک در خرد آب پاش ها و کاهش فرسایش و رسوب گذاری در سیستم های آبیاری جوی و پشته ای می گردد.

این مواد باعث بهبود نفوذپذیری خاک های حاوی رس ایلایت و کائولینایت در نواحی شمال غربی آمریکا شده اند. اما محققین USDA در فرزنو دریافتند که در خاک هایی که اساسا حاوی رس مونت موریلونیت هستند (در دره سان جواکین)، این مواد نفوذپذیری را بهبود ندادند.

پلی اکریل آمیدهای محلول در آب نباید با پلی اکریل آمیدهای کریستال مانند که در اثر تماس با آب متورم می شوند، اشتباه گرفته شوند. این مواد اثری بر نفوذ پذیری آب در خاک نداشته بلکه باعث افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک شده و جهت کوچک نظیر گلخانه ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

پلیمرهای آلی می توانند اثرات کاربرد در مقیاس متفاوتی بر نفوذ پذیری داشته باشند. اثر آنها بستگی به خصوصیات پلیمر، نظیر وزن مولکولی، ساختمان، بار الکتریکی آن ها و شوری آب آبیاری دارد.

مویان یا عوامل خیس کننده

مواد اصلاحی هستند که کشش سطحی آب را کاهش می دهند. این مواد بیشترین اثر را در خاک های با درصد بالایی از مواد آلی و یا پوشیده شده با مالچ دارند. چنین خاک هایی شامل خاک های چمنی، جنگلی و زمینهای مرتعی سوخته می باشند.

این خاک ها معمولا برای استفاده در مقیاس بزرگ و کارهای کشاورزی گران تمام می شوند. به هر حال این مواد به میزان 0/25 تا 1 گالن در ایکر مورد استفاده قرار می گیرند که در بین کشاورزان در زمینه کاربرد این مواد موافق و مخالف وجود دارد.

توجه:

خاک های با مقدار سیلت زیاد (بیش از 50 درصد)، میکا و یا رس های زئولیت اغلب پاسخ قابل پیش بینی را به کاربرد این مواد اصلاحی از خود نشان نمی دهند. مشورت با کارشناسان محلی قبل از صرف هزینه های گزاف در اصلاح این خاک ها از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت است.

پخش و کاربرد نواری مواد اصلاحی در سطح خاک در حالی که اضافه کردن مستقیم مواد اصلاحی به آب آبیاری برای مدیریت خاکهایی که به علت سله های سطحی مشکلات نفوذپذیری دارند، ایده آل می باشد، ولی موارد دیگری نیز ممکن است پیش بیاید که نیاز به اضافه کردن مواد اصلاحی به خاک باشد.

هزینه های نسبتا کمتر و امکان استفاده از مواد ریزتر در کاربرد مواد اصلاحی به این روش به علاوه تامین اهداف دیگر، استفاده از روش خاکی را توجیه پذیر می سازد.

یکی از اصلی ترین دلایل پخش مواد اصلاحی در خاک، کمک به افزایش کارایی آبشویی زمستانه و کاهش شوری ناحیه ریشه درختان می باشد. هدف دیگر تغيير PH خاک برای آزاد سازی عناصر ریز مغذی در خاک و یا استفاده آن ها همراه با مواد اصلاحی می باشد.

فصل بعد با عنوان مدیریت شوری و مواد اصلاحی آب و خاک، بطور خلاصه در مورد روش های کاربرد این مواد بحث می کند. در مورد فواید تغذیه ای آن ها گزارشی در دسترس نیست.

شخم عمیق در باغ های بارور (پسته)

در برخی از مواقع بحرانی، کشاورزان برای انجام کارهای اصلاحی ناامید می شوند. در اغلب موارد استفاده از مواد اصلاحی و عملیات مدیریتی که ذکر شد، در زمان و مکان مناسب آن عاقلانه به نظر می رسد.

اما بعضی از باغ ها بر روی خاک هایی با لایه بندی غیر یکنواخت و بدون اینکه قبل از کاشت زیرو رو شده و یا جهت شناسایی لایه های سخت احتمالی مورد بررسی قرار گرفته باشند، احداث گردیده اند که این مسئله باعث محدود کردن توسعه ریشه ها می گردد. شخم عمیق باغ هایی که فاصله ردیف های آن ها کمتر از 18 فوت (حدود 6 متر) است، بصورت یک خطی و برای فواصل ردیف بیشتر به صورت دو خطی در بین ردیف درختان انجام می گیرد.

البته این مورد به اندازه تراکتور و وضعیت گسترش تاج درخت هم بستگی دارد.

شخم عمیق

یکی دیگر از مهمترین و کاربردی ترین روش های اصلاح خاک استفاده از کود بیولوژیک مایع آب نگهدار می باشد برای توضیحات بیشتر کلیک کنید .

اخطار:

 

شیار زدن و شخم خاک به ویژه در باغ هایی که برای مدت طولانی مشکل نفوذپذیری آب داشته اند، به ریشه ها آسیب خواهد زد. اما بهبود خصوصیات فیزیکی خاک و هرس ریشه، درختان را به ایجاد ریشه های جدید ترغیب می نماید.

ریشه ها برای رشد مجدد نیاز به مدت زمانی دارند که با فصل رشد و وضعیت کربوهیدرات های گیاه تغییر می کند. در هر صورت نباید هر دو طرف درختان را همزمان شیار زد.

کندن یک سال در میان بهترین نتیجه را می دهد. موثرترین زمان شیار زدن فصل پاییز، بعد از برداشت و زمانی است که استفاده از آب کم بوده و خاک خشک است. در این حالت شکستن و مخلوط کردن آن ساده است. البته داده ای مبنی بر اثبات فواید در دسترس نیست.

منابع:

راهنمای تولید پسته

 Ayers, R.S. and D.W. Westcott, 1985.Water quality for agriculture. United Nations FAIrrig & Drainage Paper No. 29, Rev.Meek B., L. Graham, and T. Donovan. 1982, Long-term effECts of manure on soil
nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, organic matter, and water infiltration rate. Soil
Sci. Soc. Am. J.
46:10 14-1019
Prichard, T.L., W.M. Sills, W.K. Asai, L.C. Hendricks and C.L. Elmore. 1989. Orchard
water use and soil characteristics. California Agriculture 43(4):23-25.
Sanden, B.L. 2005. Yield and water management impacts of water-run gypsum in border
irrigated almonds. Annual Mtng. Amer. Soc.Agron. 6-10 Nov, 2005, Salt Lake City, Utah.
Abstract #8788.

 



برچسب‌ها:, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
برگشت به بالا