مدیریت و کنترل شوری، در ایجاد و نگهداری موفق یک باغ پسته

درختان پسته نسبت به سایر درختان میوه به خاک های نسبتا شور و قلیائی سازگاری بیشتری دارند. اما ارزیابی دقیق و مناسب مسائل و مشکلاتی که شوری ایجاد می کند تنها با مشاهده رسوب نمک در سطح خاک و با اطراف قطره چکان ها، امکان پذیر نیست.

این مطلب در مورد نقش مدیریت و کنترل شوری، در ایجاد و نگهداری موفق یک باغ پسته بحث می نماید. توصیه ها بر اساس استفاده از آنالیز آب و خاک به عنوان یک ابزارهای عملی و اقتصادی مدیریت شوری می باشد.

مدیریت شوری خاک پسته

عناوین مورد بحث عبارتند از:

  1.  جمع آوری نمونه های مناسب از آب و خاک
  2. درک صحیح موارد استفاده شده در گزارش تجزیه آب و خاک
  3. کنترل کیفیت گزارش تجزیه آب و خاک
  4. شناخت انواع مختلف مشکلات شوری
  5. ارائه پیشنهادات و راهکارهای مناسب مدیریتی

تجزیه آب و خاک زمین های کشاورزی

شیوه های نمونه برداری 
دو فلسفه بنیادی در مورد نمونه برداری آب و خاک جهت تشخیص و مدیریت مشکلات شوری وجود دارد.

  1. حالتی که کیفیت آب و خاک در حد بحرانی است و قصد افزایش سطح زیر کشت را داریم، در این نواحی نمونه برداری قبل از ایجاد باغ امری ضروری است و هر ساله یا حداقل یک سال در میان برای بررسی تغییرات وضعیت شوری باید نمونه برداری انجام شود.
  2. زمانی که آب و خاک اساساً یکنواخت بوده و از کیفیت خوبی برخوردارند و هیچگونه علائم مسمومیت بر روی گیاه کاشته شده دیده نمی شود. در این حالت نمونه برداری فقط جهت پیش بینی مسائل و مشکلاتی که ممکن است بعد از کاشت بوجود آید و یا زمانی که مجبور به استفاده از منبع آب دیگری هستیم، ضروری می باشد. صرف نظر از روشی که ما انتخاب می کنیم، نمونه گیری آب و خاک باید کاملاً معرف متوسط شرایط ناحیه ای که بررسی برای آن انجام می شود، باشد تا نتایج تجزیه های انجام شده معتبر باشد. نتایج بدست آمده از نمونه هایی که معرف کل ناحیه نباشد (یعنی نمونه خاک های فقط یک یا دو گودال) علاوه بر گمراه نمودن ما باعث صرف هزینه نیز می گردند. در عین حال که تهیه نمونه های معتبر، مستلزم صرف کار و هزینه می باشد اما این کار و هزینه نباید بیشتر از ۸ ساعت کار آزمایشگاهی و ۱۴ دلار در هر هکتار در هر یک سال یا دو سال یکبار برای یک باغ ۴۰ هکتاری شود.
     

نمونه برداری خاک 
شوری در یک باغ می تواند بطور قابل توجهی متغیر باشد. شما باید در هر ناحیه از باغ که شرایط خاکی یکسانی دارد حداقل یک نمونه مرکب از اعماق مختلف بردارید. بررسی های خاک انجام شده توسط دانشکده کشاورزی آمریکا ( USDA) نقطه شروع خوبی جهت تعیین نواحی نمونه برداری می باشند.

حتی برای مزارع با شرایط خاکی بسیار یکنواخت نیز حداقل یک نمونه مرکب برای هر ۴۰ ایکر (حدود ۲۰ هکتار) باید در نظر گرفته شود.  مزارعی که از نظر نوع کشت و روش آبیاری، به دلیل اختلاف آن ها در آبشویی نمک ها، یکسان نیستند، نیاز به نمونه برداری مجزا دارند. حفر یک پروفیل به عمق ۶ تا ۷ فوت (تقریباً ۲ متر) در هر ناحیه مورد مطالعه به ما این امکان را می دهد تا وضعیت لایه های خاک را از نظر مسائل مربوط به زهکشی دیده و در صورت نیاز، عمق لازم جهت شکستن لایه های سخت احتمالی مشخص گردد.

نمونه گیری خاک معمولاً بصورت لایه هایی به ضخامت ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتر انجام می گیرد. در مجموع باید نمونه ای مرکب از زیر نمونه ها در قسمت های دیگر ناحیه مورد مطالعه تهیه شود، یعنی اگر از چند نقطه نمونه برداری می گردد، باید نمونه های مربوط به هر عمق را در نقاط مختلف با هم مخلوط کرده و در نهایت نمونه ای مرکب از ناحیه مورد نظر و برای هر عمق بدست آوریم.

نمونه برداری خاک معمولاً حداقل تا عمق ۴ فوتی (۱۲۰ سانتیمتری) و در ۶ تا ۷ نقطه انجام می گیرد. برای این کار معمولاً از یک مته نمونه برداری به قطر ۲ تا ۳ اینچ (5 تا 7/5 سانتیمتر) استفاده می گردد. مته های نوع حلقه ای یا مارپیچ باز معمولاً برای خاک های مرطوب و از نوع لوله ای بسته (استوانه ای) برای خاک های شنی و خشک استفاده می گردد.

برای خارج کردن خاک ها از داخل مته نمونه برداری نیز از یک چکش لاستیکی استفاده می گردد. برای هر نقطه نمونه برداری، معمولاً ۴ نمونه مربوط به چهار عمق برداشت می شود و پس از مخلوط کردن نمونه های هر عمق با نمونه های همان عمق در نقاط دیگر نمونه برداری، یک نمونه مرکب  بدست می آید. در حدود 1/5 پوند (۷۵۰ گرم) از این نمونه ها را باید در همان روز به آزمایشگاه ارسال نمائید.

اگر شما مجبورید که چند روزی را برای برداشتن زیر نمونه ها منتظر بمانید، بهتر است که نمونه خاک ها را بر روی یک کاغذ (روزنامه) ریخته و با در معرض باد قرار دادن، آن ها را هوا خشک نمائید.

تعداد نمونه ها تا حد ممکن باید حداقل شود، در عین حال که باید معرف خوبی برای کل مزرعه باشند. تکرار نمونه برداری خاک از باغ های موجود هر دو سال یک بار برای ارزیابی وضعیت شوری و انجام روش های مدیریتی و اصلاح خاک، باید در همان زمان و فصل با در نظر گرفتن وضعیت بارندگی، برنامه ریزی آبیاری و توزیع آب (بسته به روش آبیاری )در اطراف درخت، انجام گیرد.

این مسئله برای ما مشخص می کند که توزیع و تجمع شوری روند طولانی مدتی دارد که فقط با میزان آب کاربردی و تبخیر و تعرق گیاهی (آب مصرفی گیاه) برای آن سال تغییر نمی کند. نمونه گیری بعد از فصل برداشت محصول، ارزیابی وضعیت شوری ناحیه ریشه درختان را در زمانی که معمولاً بیشترین شوری را داریم برای ما تامین می کند.

عموماً در طول فصل برداشت، آبیاری با تاخیر و یا کمتر از حد مورد نیاز (کم آبیاری) انجام می گیرد و همین امر باعث تجمع نمک ها در منطقه ریشه درخت می گردد. نمونه برداری در فصل پاییز برای ما مشخص می کند که آیا آبیاری اضافی جهت کنترل نمک ها تجمع یافته در فصل زمستان ضروری می باشد یا خیر. از طرفی چون در این زمان زمین سرد بوده و درختان در خواب می باشند آبیاری اضافی جهت آبشویی و مانداب شدن خاک مشکلی را برای درختان ایجاد نمی کند و مشکلات مربوط به بیماری ها را نیز نخواهیم داشت.

روش آبیاری و قابلیت کاربرد یکنواخت آب در هر روش باید در بحث نمونه های معرف کل باغ مدنظر قرار گیرد. در روش آبیاری غرقابی درختان پسته نمونه برداری در فاصله 1/5 تا 3 متری کنار ردیف درختان، بهترین مکان می باشد. در آبیاری بارانی درختان پسته، نمونه برداری در طول الگوی خیس شدگی بطوری انجام می گیرد که دو سوم نمونه ها از قسمت مرکزی الگوی خیس شدگی، یعنی جایی که بیشترین آب پخش شده را دریافت می کنند و یک سوم بقیه از قسمت حاشیه الگوی خیس شده یعنی محل تجمع نمک ها انجام می گیرد.

برای روش های آبیاری میکرو آبپاش و قطره ای نیز به همین صورت عمل می شود. بافت خاک متغیر باعث عدم یکنواختی سطوح شوری در یک باغ می شود. خاک های لوم شنی معمولا نسبت به خاک های لوم سیلتی و لوم رسی، تجمع شوری کمتری دارند. این مسئله به علت میزان نفوذپذیری و آبشویی بیشتر این خاک ها (لوم شنی) می باشد. نمونه گیری از خاک های یکسان تغییرات سطوح شوری را کاهش می دهد. رشد یکنواخت گیاه، شاخص بسیار خوبی برای یکنواختی خاک و یا یکنواختی پخش آب می باشد.

خاک های شور

چرا نمونه برداری از چندین عمق انجام می گیرد؟

اگر خاک از نظر نفوذپذیری مشکل داشته باشد و یا زمان آبیاری کوتاه باشد، شوری در لایه ۱ تا ۲ فوتی( صفر تا ۶۰ سانتیمتری) بالایی بیشتر از لایه های ۳ و ۴ فوتی (۶۰ تا ۱۲۰ سانتیمتری) زیرین خواهد بود. خاک های سطحی با شوری، سدیم و کلر زیاد در حالتی که آب آبیاری کاربردی نیز زیاد است نشان دهنده آن است که سله بستن خاک، نفوذپذیری آب را دچار مشکل کرده است. در این حالت نمونه برداری از لایه صفر تا ۳ اینچی (صفر تا 7/5سانتیمتری) و یک نمونه آب جهت شناخت مشکل سله بستن خاک بسیار مفید است.

در صورتیکه میزان آب آبیاری کافی و در حد تبخیر و تعرق گیاه باشد و نفوذ آب نیز مناسب باشد با یک میزان کم آبشویی، شوری خاک ناحیه ریشه (ECe) در عمق ۴ فوتی (۱۲۰ سانتیمتری) خاک غیر شور، در حدود ۲ تا ۳ برابر شوری آن در عمق ۰ تا ۶۰ سانتیمتری است.

توجه در مورد سیستم های خرد آبیاری(موارد مهم)

اگر ECe در عمق ۴ فوتی (۱۲۰ سانتیمتری)، ۴ تا ۶ برابر مقدار آن در یک فوتی (۳۰ سانتیمتری) سطح خاک باشد، نشان دهنده این است که برنامه ریزی آبیاری در حالت کم آبیاری بوده و آبشویی انجام نمی گردد. در این حالت باید مجدداً سطوح شوری خاک را در پاییز و بعد از بارندگی زمستانه کنترل کرد تا در صورت نیاز اقدام به آبیاری زمستانه جهت آبشویی نمک ها شود.

معمولاً شوری کل لایه بطور متوسط جهت بررسی اثر شوری و سمیت برخی از عناصر تعیین می گردد. در مورد گیاهان یکساله با استفاده از تصاویر هوایی ماهواره ای و GPS می توان اطلاعات با جزئیات بیشتری از مناطق نمونه برداری خاک بدست آورد. این روش در مورد مزارع گندم، یونجه و پنبه به بهترین نحو انجام می شود.

نقشه هایی که به این صورت و با به هم پیوستن مختصات GPS تهیه می گردد، از نظر کیفیت شناسایی مناطق، دقیق تر از اطلاعات خاک تهیه شده توسط USDA می باشند. در این مناطق با استفاده از راهنمایی های تجهیزات GPS ، نمونه های مرکب بصورتی که در قسمت قبلی گفته شد، جهت ارائه توصیه های لازم برای کاربرد مواد اصلاحی، گرفته می شود.

این روش برای مزارعی که خاک آن ها از نظر شوری، قلیائیت و سدیمی تغییرات زیادی دارد، کم هزینه تر از روش های سنتی نمونه برداری بوده و از نظر میزان مواد اصلاحی لازم و محل مناسب کاربرد آن ها نتایج دقیق تری ارائه می نماید. ولی در مجموع این سیستم گران تر از روش های نمونه برداری سنتی بوده و نیاز به همکاری شرکت های مشاوره ای دارد.

طریقه ی نمونه برداری آب

نمونه برداری آب، برای ارزیابی شوری، بسیار ساده تر از نمونه برداری خاک می باشد. ابتدا یک ظرف پلاستیکی را با آب تمیز جهت نمونه برداری می شوئیم. یک نمونه کوچکی در حدود ۴ تا ۸ انس (۱۱۴ تا ۲۲۸ گرم) کفایت می کند. ظرف آب را باید کاملاً پر نمود.

در این صورت هوایی در داخل ظرف باقی نمانده و این عمل احتمال رسوب کربنات کلسیم را کم می کند. قبل از برداشتن نمونه آب از چاه باید اجازه دهیم حداقل ۳۰ دقیقه پمپ کار کند. در صورتیکه EC > 1 / 5 ds / m باشد، باید این زمان ۲ تا ۴ ساعت در نظر گرفته شود. این مدت جهت شستشوی چاه از آب های راکد؛ تثبیت شوری و ایجاد یک ارتفاع ثابت آب برای پمپاژ، نیاز می باشد. اگر باغ در محلی قرار گرفته که اطراف آن چاه های پمپاژ دیگری نیز وجود دارد، نمونه برداری بهتر است در ماه های تیر و مرداد و زمانی که حداکثر پمپاژ از سفره صورت می گیرد، انجام شود.

اگر عمق سفره آب زیرزمینی در طول سال تغییرات قابل ملاحظه ای دارد و تغییرات شوری نمونه های آب گرفته شده از چاه بیش از ۲۰ درصد باشد، باید بوسیله یک EC متر دستی شوری آب را هر ۴ تا ۸ هفته کنترل نمود، در غیر این صورت نمونه برداری هر سه سال یک بار کفایت می کند. برای آب های سطحی نیز نمونه را از داخل کانال آب در حال جریان بردارید و آن را برای تجزیه به آزمایشگاه ارسال نمائید.

همانطور که برای نمونه برداری آبهای زیر زمینی توضیح داده شد از یک EC متر دستی نیز برای تغییرات احتمالی شوری آب در طول سال استفاده نمائید. اگر قرار است نمونه ها مدتی قبل از تجزیه نگهداری شوند، برای حداقل کردن تغییرات شوری، بهتر است نمونه را در یخچال نگهداری نمود. نگهداری آن در دمای معمولی محیط کار باعث رسوب کلسیم و بیکربنات شده و مقدار شوری آب را پایین تر از مقدار واقعی آن نشان می دهد. معمولا نواحی تحت آبیاری، از نظر پارامترهای کیفی آب آزمایش شده و اطلاعات آن ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی گزارشات تجزیه آزمایشگاهی آب و خاک

در یک تجزیه آب آبیاری و یا عصاره اشباع خاک، عموماً نمک های محلول اندازه گیری می شود. نمک های محلول به شکل یون هایی هستند که این یون ها به بارهای الکتریکی (محل های قابل تبادل) روی ذرات رس متصل هستند، این یون ها بر ساختمان و نفوذپذیری خاک اثر گذاشته، ولی سمیت ناشی از نمک را افزایش نمی دهد. ما در مورد اهمیت این یون ها بعداً بحث می کنیم. جدول( 1 – 15) لیستی از پارامترهایی که در تجزیه آب و عصاره اشباع خاک اندازه گیری می شود را نشان می دهد. در این قسمت به توضیح این پارامترها می پردازیم.

اصطلاحات و واحدها

بعد از اینکه نمونه خاک مرکب، خشک و کوبیده شد، با آب مقطر به حالت اشباع در می آید و سپس بوسیله یک پمپ خلأ از آن عصاره گیری می شود. این عصاره جهت تعیین پارامترهای جدول (۱۵ – ۱) مورد استفاده قرار می گیرد. درصد اشباع’ (SP) در واقع نسبت وزن آب مورد نیاز جهت اشباع کردن فضاهای خالی بین ذرات خاک به وزن خاک خشک می باشد. درصد اشباع شاخص بسیار خوبی برای تشخیص بافت خاک می باشد.

خاک های با شن زیاد معمولاً مقدار SP کمتر از ۲۰ درصد دارند. برای خاک های لوم شنی و لومی مقدار SP بین ۲۰ تا ۳۵ درصد متغیر است. خاک های لوم سیلتی و لوم رسی و رسی معمولاً مقدار SP بین ۳۵ تا ۵۰ درصد را دارا می باشند. اگر چه شوری اندازه گیری شده در یک خاک می تواند به شوری خاک است مقادیر مختلف آب خاک در شرایط مزرعه ما ارتباط داشته باشد ولی بعنوان یک قانون کلی، مقدار آب خاک در حالت اشباع (SP) در حدود دو برابر مقدار آن در حالت ظرفیت مزرعه ای (FC) می باشد بنابر این شوری عصاره اشباع خاک در حدود نصف غلظت واقعی آن در همان خاک و در حالت ظرفیت مزرعه ای است.

ارزیابی کیفیت و شوری آب

PH خاک یا آب نشان دهنده غلظت یون های هیدروژن می باشد. اگرچه PH ارتباط نزدیکی با غلظت بیکربنات و برخی از عناصر غذایی پرمصرف و کم مصرف دارد، ولی با مجموع شوری همبستگی ندارد. اما به هر حال در انتخاب روش های اصلاحی آب و خاک اهمیت زیادی دارد.

هدایت الکتریکی (که برای عصاره اشباع خاک با EC و برای آب آبیاری با EC مشخص می گردد) نشان دهنده مجموع شوری است و بیان کننده سهولت هدایت جریان الکتریکی می باشد ولی شاخص خوبی برای نشان دادن تک تک نمک ها نیست و فقط نشان دهنده مجموع نمک ها می باشد. اما شاخص EC یکی از مهمترین فاکتورها در نتایج تجزیه آزمایشگاهی است چرا که سطوح تحمل گیاهان نسبت به شوری بر اساس این فاکتور سنجیده می شود.

واحد بین المللی EC که در نتایج آزمایشگاهی گزارش می گردد بر حسب دسی زیمنس بر متر (ds / m) می باشد. این واحد معادل میکی موس بر سانتیمتر ( mmhos / cm ) است که هنوز در برخی از آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از آزمایشگاه هایی که آزمایشات محیط زیست و … را انجام می دهند EC را بر حسب میکروموس بر سانتیمتر ( Mumhos / cm ) گزارش می کنند که این مقدار در واقع یک هزارم ds / m یا mmhos / cm می باشد.

از شاخص های دیگری که در گزارشات آنالیزهای شیمیایی می آید مقدار کل نمک های محلول (TDS) می باشد که نشان دهنده وزن نمک های محلول بر حسب میلی گرم بر لیتر (mg / lit ) می باشد. هر ۶۴۰ میلی گرم بر لیتر معادل ds / m ۱ می باشد. TDS در ارزیابی مسائل و مشکلات شوری شاخص خوبی نیست چرا که آستانه تحمل گیاهان به شوری معمولاً برحسب ,EC و EC سنجیده می گردد نه مقدار TDS.

نمک هایی نظیر NaCl و CaSO4 شامل کاتیون هایی با بار مثبت و آنیون هایی با بار منفی هستند که این بارهای مخالف بطور زنجیر بهم متصل شده اند. در آب آبیاری یا آب خاک، بسیاری از این پیوندها شکسته شده و آب شامل آنیون ها و کاتیون های مجزا می باشد.

برای تعیین اثر شوری بر روی ساختمان خاک و تحمل گیاه باید نمونه های آب و خاک تواماً تجزیه شده و کاتیون ها و آنیون های محلول آن مشخص گردد. کلسیم (Ca24)، منیزیم (‘Mg) و سدیم کاتیون های اصلی در عصاره اشباع خاک و آب آبیاری می باشند. اگر چه پتاسیم هم بعنوان یک ماده غذایی مهم است، ولی به دلیل حلالیت کم آن نسبت به نمک های Na ، Ca و Mg معمولاً سهم کوچکی را در شوری آب و خاک ایفا می کند.

بیکربنات (;HCO)، سولفات (SO4) و کلرید (CI) آنیون های غالب عصاره اشباع خاک و آب آبیاری می باشند. همراه این آنیون ها، بور (B) و نیترات (NON) هم معمولاً در نتایج آزمایشگاهی گزارش می شود. بور اثر قابل ملاحظه ای بر روی مجموع شوری و اثر اسمزی (تنش شوری) بر روی گیاه ندارد ولی در بحث یون های خاص که ایجاد مسمومیت در گیاه می کنند از اهمیت بالایی برخوردار است. دانستن مقدار ازت خاک و آب آبیاری نیز در تصمیم گیری در مورد میزان کود ازته لازم دخالت داشته ولی نقش قابل ملاحظه ای در مجموع شوری آب و خاک ایفا نمی کند.

در گزارشات تجزیه های آزمایشگاهی واحد معمول برای بیان مقدار آنیون ها و کاتیون ها میلی اکی والان بر لیتر ( meq / lit ) می باشد. این واحد بطور ویژه در ارزیابی شوری و گزارشات آن مورد استفاده قرار می گیرد. کشاورزانی که با آفت کش ها، کودها و تجزیه بافت های گیاهی سر و کار دارند، با واحدهای قسمت در میلیون (ppm) و میلی گرم بر لیتر (mg / lit ) آشنایی دارند ولی ممکن است با meq / lit کمتر آشنا باشند.

وقتی که تمام یون ها بر حسب meq / lit گزارش شوند در این حالت بهترین سنجش (مقایسه) را از قدرت یونی نسبی آنیون ها و کاتیون های مختلف نسبت به هم خواهیم داشت. ذرات رس خاک دارای بار منفی بوده و جذب کاتیون های با بار مثبت می شوند. از طرفی غلظت یون هاست که بر ساختمان خاک اثر می گذارد نه وزن آن ها. لذا تصمیم گیری برای برنامه های اصلاحی بر این اساس انجام می شود.

گزارش آنیون ها و کاتیون ها بر حسب meq / lit یکی از علائم کیفیت آزمایشگاه های کشاورزی می باشد. این اعداد به آسانی قابل تبدیل به وزن نمک های مختلف می باشند که برای محاسبه میزان مواد اصلاحی مورد نیاز، استفاده می گردند. جدول (۱۵-۲) روش تبدیل اعداد گزارش شده را از meq / lit به mg / lit نشان می دهد.

نسبت سدیم قابل جذب تعدیل نشده (SAR)، نسبت سدیم قابل جذب تعدیل شده” (SARadj) و درصد سدیم قابل تبادل ” (ESP) با تعیین هر کدام از آنیون ها و کاتیون ها قابل  محاسبه می باشند. این شاخص ها همراه با مقادیر EC جهت ارزیابی دقیق مسائل شوری و قالیبالیست مورد استفاده قرار می گیرند.

ارزیابی کیفیت و شوری آب

SAR تعدیل نشده نشان دهنده نسبت Na به Ca و Mg در نمونه آب آبیاری و یا عصاره اشباع خاک می باشد. افزایش SAR نشان دهنده مقادیر بالای Na در مقایسه با Ca و Mg می باشد. با افزایش مقدار Na پایداری و نفوذپذیری خاک کاهش یافته و احتمال تجمع سدیم تا حد سمیت در برگ گیاه افزایش می یابد.

استفاده از SAR برای ارزیابی مشکلات سدیمی آب و خاک بر مقدار سدیم به تنهایی ترجیح داده می شود. با افزایش مقدار Ca در آب و عصاره اشباع خاک مقادیر بالاتری از Na برای گیاه قابل تحمل خواهد بود. SARadi فقط برای آب آبیاری محاسبه شده و در گزارشات می آید. این شاخص واکنش بین بیکربنات و کلسیم را موقعی که آب وارد خاک می شود، پیش بینی می کند.

آب های آبیاری با سطوح پایین بیکربنات و کربنات معمولاً مقدار SARadj آن ها خیلی نزدیک به SAR می باشد. چنین آب هایی به آرامی آهک را در خود حل کرده و کلسیم را به جای سدیم در آب خاک جایگزین می کنند.

آب های با مقادیر بالای بیکربنات و کربنات معمولاً مقدار SARadj بزرگتری از SAR دارند و باعث رسوب Ca همراه بیکربنات شده و تشکیل آهک می دهند در این حالت مقدار Ca در آب خاک کاهش یافته و در واقع سهم سدیم زیاد می گردد. تا قبل از سال ۱۹۸۸، مقدار SARadj بر اساس یک معادله تجربی و با استفاده از مقادیر PH و PHC محاسبه می شد که این روش باعث دوباره تخمین زدن SARad می گردید.

روش جدید بر اساس جزء کلسیم و بیکربنات در نمونه آب می باشد. در صورتیکه در مورد نحوه محاسبه SARadj شک داشته باشید و آزمایشگاه هم نتواند روش مورد استفاده را مشخص نماید، بهتر است از SAR تعدیل نشده استفاده کنید. ESP ارتباط نزدیکی با SAR دارد. این نسبت ها از این نظر متفاوت هستند که SAR، شاخصی است که نسبت سدیم محلول را به کلسیم و منیزیم قابل حل نشان می دهد. اما ESP تنها در مورد خاک محاسبه می گردد و نشان دهنده میزان یون های قابل تبادل در خاک است.

امروزه اغلب آزمایشگاه ها مقدار ESP را بطور مستقیم اندازه گیری نمی کنند چرا که محاسبه آن نیاز به تجزیه های اضافی برای اندازه گیری مجموع ظرفیت تبادل کاتیونی و مقدار سدیم قابل تبادل دارد. در عوض اغلب آزمایشگاه ها تخمینی از ESP را که بر اساس همبستگی بین SAR و ESP بدست می آید، ارائه می دهند.

اغلب آزمایشگاه ها در گزارشات خود نیاز گچی (GR) و یا نیاز آهکی (LR) را نیز ارائه می دهند. نیاز گچی معمولاً برای خاک های قلیایی با ۷< pH و SAR بین ۱۰ تا ۱۵ ارائه می گردد. نیاز آهکی نیز فقط برای خاک های اسیدی با pHY۷ ارائه می گردد. رایجترین روش تعیین GR آزمون اسجونوور(Schoonover) است. در این آزمون مقدار کلسیمی که به شکل گچ باید به خاک اضافه شود تا جایگزین تمام سدیم قابل تبادل خاک شود، محاسبه می گردد ارزیابی کیفیت نتایج آزمایشگاهی یک گزارش خوب غلظت آنیون ها و کاتیون ها را بر حسب meq / l ارائه می دهد. دقت آزمایش توسط دو روش ارائه شده در زیر قابل ارزیابی است. این کنترل بعنوان مثال انجام می گیرد.

کنترل روش تعادل آنیون و کاتیون

نمک هایی نظیر NaHCO3 ، NaCl و CaSO4 شامل آنیون ها و کاتیون های جذب شده بوسیله بارهای الکتریکی هستند. برای هر کاتیون یک اکی والان بار (meq) آنیون جذب شده بصورت نمک وجود دارد. این موضوع بنام روش تعادل آنیون و کاتیون نامیده می شود. یعنی مجموع آنیون ها و کاتیون ها تقریباً باید با هم برابر باشد. با استفاده از جدول (۱۵-۳) خواهیم داشت:

Na+Ca+Mg = HCO;+CO+SO+Cl
۱۰/۲ meq/l = ۹/۹ meq/l

در هنگام حل شدن نمک در یک نمونه آب یا عصاره آب خاک، پیوندها شکسته شده و نمک ها بصورت آنیون ها و کاتیون ها مجزا و یا یون های جفتی خنثی در می آیند

کنترل مقایسه مجموع شوری با مجموع آنیون ها یا کاتیون ها

در صورتیکه نتایج آزمایشگاهی صحیح باشند، مقدار شوری (EC) ضربدر عدد ۱۰ باید حدوداً برابر مجموع آنیون ها و یا کاتیون ها شود. با استفاده از جدول ۱۵-۳ خواهیم داشت:

EC10 = (Na+Ca+Mg) or
= (HCO;+CO+SO++CI).          ۱*۱۰ = ۹/۹ or ۱۰/۲

همانطور که مشاهده شد در این مثال مجموع آنیون ها یا کاتیون ها به تنهایی تقریباً معادل ده برابر FC  به گزارشاتی که ده برابر  مجموع آنیون ها یا کاتیون هاست و یا اینکه مجموع کاتیون ها دقیقاً برابر آنیون ها است، نمی توان اعتماد کرد. چنین گزارشاتی نشان می دهد که بعضی از آنیون ها و کاتیون ها به جای اندازه گیری مستقیم، تخمین زده شده اند. وSO و Na رایجترین عناصری هستند که ممکن است تخمین زده شوند چرا که اندازه گیری آن ها وقت گیر و هزینه برمی باشد

تعیین میزان شوری

تشخیص مشکلات ناشی از شوری

برای تشخیص سه نوع از شرایط شوری در مزرعه، نتایج تجزیه شوری آب و خاک، مورد استفاده قرار می گیرد:

  1.  شوری در منطقه ریشه و تحمل گیاه به شوری
  2.  کاهش نفوذپذیری آب در خاک
  3.  احتمال تجمع عناصر خاص تا سطوح مسمومیت گیاه

تحمل درختان پسته نسبت به شوری

مقادیر بالای EC نشان دهنده شوری زیاد می باشد. افزایش نمک باعث کاهش توانایی جذب آب توسط گیاه می گردد. این عمل باعث کاهش فتوسنتز و انرژی گیاه می شود. درختانی که در خاک شور رشد کرده باشند، با میزان آب خاک زیاد نیز آثار تنش آبی را نشان می دهند. تبخیر و تعرق گیاهی (ET) ارتباط مستقیمی با رشد سبزینه ای گیاه دارد.

با تبخیر آب از سطح برگ ها، CO2 از طریق روزنه های برگ جهت تولید کربوهیدرات ها وارد برگ می شود. افزایش شوری در ناحیه ریشه درختان ممکن است سبب رشد ناکافی شاخه ها، آفتاب سوختگی و چروکیدگی مغز گردد. سوختگی نوک و حاشیه برگ ها نیز از علائم افزایش جذب و تجمع شوری در بافت های گیاهی می باشد.

نتایج تحقیقات انجام شده برای بسیاری از گیاهان حد آستانه شوری قابل تحمل مقاومت و کاهش نسبی محصول را مشخص کرده است شکل( ۱۵-۲) پسته نسبت به سایر گیاهان خشکباری نظیر بادام و بادام زمینی، مقاومت بیشتری نسبت به شوری از خود نشان می دهد. مطالعات آزمایشگاهی در ایران و آمریکا (فرگوسن و همکاران، ۲۰۰۲) و همچنین ۹ سال مطالعات مزرعه ای در ناحیه کرن غربی آمریکا نشان داد که پسته بدون اینکه کاهش محصول قابل توجهی داشته باشد.

تحمل شوری درخت پسته

 پسته می تواند با آب با شوری تا ds / m ۸ آبیاری شود (2004 ,. Sanden , et al). در این مطالعات طولانی مدت با یک جزء آبشویی ۳۰ تا ۴۰ درصد و بارندگی موثر زمستانه ای در حدود ۲ تا ۶ اینچ (۵ تا ۱۵ سانتیمتر)، مقدار شوری خاک ناحیه ریشه بین ۸ تا ds / m ۱۲ تغییر کرد. درختان در ابتدا در یک خاک با EC = ds / m کاشته شدند. و به مدت ۵ سال قبل از اینکه با آب شور آبیاری شوند، با آب با شوری 0/3 تا ds / m 0/5 آبیاری می شدند.

همه درختان با پیوندک رقم کرمان، پیوند شده بودند. پایه UCB1 زودتر به مرحله باروری رسید، تا زمانی که شوری آب آبیاری به ds / m ۱۲ رسید (متوسط شوری خاک ds / m ۱۳ / ۴ بود ) و در این نقطه بود که تولید UCB1 و آتلانتیکا بطور قابل توجهی در مقایسه با پایه اینتگریما (Pioneer Gold I and II) کاهش نشان داد. این مطالعه همچنین نشان داد که بین پایه های مختلف در توانایی آن ها جهت جلوگیری از جذب سدیم و در نتیجه کاهش مسومیت این عنصر تفاوت وجود دارد.

برای پایه UCB1 بعنوان پایه حساس تر از نظر شوری متوسط خاک و تولید محصول، حد آستانه تحمل شوری ds / m 4/9 و کاهش نسبی محصول به اندازه 8/4 درصد به ازای هر واحد افزایش شوری نسبت به حد آستانه مذکور مشخص گردید (شکل ۱۵-۲). از نظر حد تحمل شوری درخت پسته شرایط بسیار مشابهی با پنبه دارد. این آزمایش در سال ۲۰۰۲ پایان یافت. مطالعه ای دیگر در مقیاس وسیع تر در سال ۲۰۰۵ به منظور توسعه کاشت نهال پسته در بین درختان بارور با استفاده از آب آبیاری با شوری 4/5 تا ds / m 5 و میزان بور ppm ۸ – ۱۰ شروع شده است. اگر چه تاکنون این آزمایشات نشان داده که پسته می تواند شوری های آب آبیاری تا ds / m ۸ را تحمل کند، ولی نتایج آزمایشات بر روی حدود ۳۰۰ هکتار از درختان ۲۵ ساله آتلانتیکا که شوری متوسط خاک آنها در حدود ds / m ۵ – ۱۰ بود کاهش اندازه درخت را نسبت به درختانی که در خاک باشوری متوسط ds / m ۲ – ۵ کاشته شده بودند، نشان داد. ولی در هر حال میزان تولید بر مبنای هر درخت در این دو خاک تقریباً یکسان بود.

اصلاح خاک های شور و مدیریت شوری اضافی

اولین بخش از این بحث، بررسی مسائل و مشکلات شوری می باشد. این بحث با این فرض انجام می گیرد که یک باغ در وضعیتی قرار دارد که پتانسیل مشکلاتی نظیر افزایش شوری، مسمومیت ناشی از یون های خاص، کمی نفوذپذیری و یا ترکیبی از این مشکلات را دارد. دومین قسمت از این بحث در مورد نگهداری سطوح شوری در حد قابل قبول می باشد.

در این بحث فرض بر این است که باغ در خاکی که مناسب برای رشد درخت پسته است ایجاد شده و هدف مدیریت آب و خاک برای:

  1.  جلوگیری از افزایش شوری
  2. پرهیز از تجمع یون های سمی
  3. نگهداری نفوذپذیری خاک در حد قابل قبول است. اگرچه هدف اصلاح خاک قبل از کاشت و عملیات نگهداری است، ولی مدیریت مناسب آب آبیاری کلید اصلی کنترل شوری است. کاربرد مواد اصلاحی آب و خاک نیز از اجزای اصلی مدیریت شوری بوده ولی در همه شرایط ضروری نمی باشد. برخی از مفاهیم عمومی و کلیدی برای حصول برنامه اصلاحی موثر و کنترل شوری به شرح ذیل می باشد.

زهکشی

زهکشی خوب، موثرترین روش در بحث مدیریت شوری است. این معمولاً به این معنی است که لایه سخت و غیر قابل نفوذی در محدوده عمق ۱۲ فوتی (حدود 3/5 متری)از سطح زمین وجود نداشته و مانع حرکت آزاد آب و نمک به لایه های زیرین نگردد. بزرگترین مشکل خاک های با زهکشی ضعیف، آبشویی ناکافی است چرا که حرکت آب و نمک به لایه های زیرین ناحیه ریشه بسیار کند است. لایه های رس غیرقابل نفوذ کم عمق و آب های زیرزمینی که معمولاً خیلی هم شور هستند، عامل اصلی شوریخاک می باشند.

البته عمق سطح آب زیرزمینی در طول فصل تغییر می کند و در فصل بهار به سطح خاک نزدیکتر و در فصل پاییز از سطح خاک دورتر می باشد. بعنوان جمع بندی شوری که اغلب در فصل پاییز به لایه های عمیق تر هدایت می گردد در فصل بهار در جاهایی که عمق سطح آب زیرزمینی بالاست، به لایه های فوقانی برگشت می کند.

درختان پسته در خاک هایی که آب زیرزمینی در عمق کمی هستند نیز رشد می کنند به شرط اینکه آب خیلی شور نباشد. حتی قسمتی از این آب می تواند جهت تامین تبخیر و تعرق گیاهی نیز مورد استفاده قرار گیرد. اما آزمایشات شخصی مدیریت آبیاری بر روی هزاران ایکر از باغ های پسته در دره سان جواکین نشان داد که حفظ تولید اقتصادی در این خاک ها نسبت به خاک هایی که مشکلات زهکشی ندارند نیاز به توجه ویژه دارد.

در بسیاری از این خاک ها فقط پنبه محصول کمی با سیستم آبیاری غرقابی تولید می کند. اما می توان در آن ها در حد اقتصادی پسته تولید کرد. این کار با استفاده از کاربرد حجم آب کم در سیستم های خرد آبیاری ممکن است . درختان پسته تحت شرایط شوری بالا و خاک های اشباع زنده می مانند اما ترکیب این شرایط قطعاً سبب کاهش تبخیر و تعرق و رشد درختان می شود.

در نواحی که مستعد این شرایط هستند اغلب آبیاری در دوره خواب گیاه (زمستان) و آبشویی در حالتی که مشکلات نفوذپذیری ندارند، قابل توصیه می باشد و باید آبیاری در طول فصل رشد جهت جلوگیری از اشباع شدن خاک، کاهش یابد.  چرا که رشد درختان ردیف کنار کانال های زهکشی نسبت به بقیه ردیف ها کاهش یافته بود.

در این عکس خاک اشباع در عمق ۶۰ سانتیمتری در سمت چپ در مقایسه با ردیف مجاور آن با رطوبت و تهویه مناسب خاک در سمت راست مشخص است. عمق سطح آب زیرزمینی در حدود ۷ فوت (2/1 متر) بود در حالی که منطقه توسعه ریشه گیاه تا عمق ۲ فوتی (۶۰ سانتیمتری) زیر سطح زمین به دلیل صعود موئینه آب اشباع شده بود. لذا تا حد ممکن جهت احداث باغ های جدید باید مناطقی انتخاب شوند که عمق سطح ایستابی حداقل در فاصله ۱۰ فوت (۳ متری) زیر سطح زمین قرار داشته باشد.

در برخی از زمین ها لایه هایی از شن درشت در زیر سطح خاک قرار دارد که بصورت نهرهای با جریان زیرسطحی عمل می کنند و ممکن است کانال های مجاور را قطع نمایند. این لایه ها می توانند بصورت یک کانال آب شیرین عمل کنند و باعث آبیاری زیر سطحی ریشه های عمیق درختان پسته شوند.

اگر این زمین ها به خوبی مدیریت شود بطوریکه آبیاری زیرسطحی باعث صعود آب زیرزمینی به اعماق کمتر از ۳ تا ۵ فوت نسبت به سطح زمین نگردند، می توان انتظار شرایط بهینه رشد و تولید محصول را داشت و از طرفی باعث صرفه جویی در مصرف آب آبیاری می گردد. اما در هر صورت باغداران باید جهت جلوگیری از اشباع شدن خاک، رطوبت خاک را به طور مرتب کنترل نمایند.

اثر دور آبیاری و روش آبیاری بر شوری

مقادیر کم آب آبیاری (در حدود ۱ تا ۲ اینچ) و دور کوتاه آبیاری برای حرکت شوری به ناحیه زیر منطقه ریشه های درخت موثرتر از کاربرد آب زیاد در هر بار آبیاری است. کاربرد مقادیر زیاد آب یکباره باعث نفوذ سریع آب از منافذ درشت خاک و نفوذ کمتر آب از منافذ ریز خاک می گردد.

این عمل باعث افزایش غلظت نمک های باقیمانده در منافذ ریز خاک می شود. آبیاری های بارانی و قطره ای با بارندگی، فرصت بیشتری را به نمک جهت پخشیدگی از منافذ ریز خاک به روزنه های درشت آن می دهد. این عمل نهایتاً باعث آبشویی نمک ها از ناحیه ریشه می گردد. آبشویی به این روش در طول فصل زمستان که تبخیر سطحی و تعرق گیاهی حداقل می باشد، موثرترین راه است. آبشویی نمک ها توسط آبیاری قطره ای که باعث حداقل شدن سطح خیس شده در باغ می گردد، از آبیاری غرقابی در طول فصل تابستان موثرتر است.

اما مجدداً این مسئله را باید در نظر گرفت که باید از اشباع شدن دراز مدت خاک جلوگیری نمود اصلاح اراضی عمق آبشویی مورد نیاز جهت اصلاح اراضی، تخمینی از عمق آب لازم جهت کاهش شوری است، تا حدی که سبب افت محصول نگردد. این عمق معمولاً بر حسب اینچ آب مورد نیاز در هر فوت خاک ناحیه ریشه بیان می گردد.

آبیاری در زمین های شور

اصلاح اراضی

 اصلاح اراضی معمولاً موقعی نیاز است که نمک های اضافی باعث محدود کردن تولید محصول در یک باغ پسته شده و یا در خاک بیش از حد قابل تحمل برای ایجاد باغ جدید می شوند.

چگونگی حفظ شوری ناحیه ریشه در حد قابل قبول

با اضافه شدن نمک ها همراه با آب آبیاری، شوری در ناحیه ریشه درختان افزایش می یابد. تنها راه کاهش شوری خاک، خروج این نمک ها از ناحیه ریشه بوسیله نفوذ عمقی است. به این عمل آبشویی گفته شده و از مهمترین اهداف آبیاری است نیاز آبشویی برای ثابت نگه داشتن شوری در حد قابل قبول، جزئی از آب نفوذ یافته است که برای تبخیر و تعرق و پر کردن مجدد ناحیه ریشه از آن استفاده نمی گردد، بلکه فقط جهت نفوذ به زیر ناحیه ریشه بکار می رود و بعنوان درصدی بیشتر از یک مقدار خاص بیان می شود و بطوریکه بحث جزء آبشویی برای باغ های با کیفیت ها و مقادیر مختلف آب مورد نیاز، قابل کاربرد می باشد.

با افزایش مقدار آب کاربردی و با افزایش غلظت نمک در آب آبیاری، نمک بیشتری وارد خاک باغ شده، بنابر این آبشویی بیشتری نیز جهت شستشوی نمک به زیر منطقه ریشه نیاز می باشد. با تغییر کیفیت آب آبیاری و شوری خاک، جزء آبشویی نیز از باغی به باغ دیگر متفاوت خواهد بود.

انواع مواد اصلاحی آب و خاک

خاک های با نفوذپذیری کم، معمولاً با انجام عملیات اصلاحی بهبود می یابند. در این زمینه هدف بهبود ساختمان خاک در جهت نفوذ بهتر آب و آبشویی نمک ها، بهبود تهویه خاک و در بعضی مواقع تغییرات PH خاک می باشد. اگرچه مواد آلی و مخلوط کردن بقایای گیاهی با خاک نقش قابل توجهی را در بهبود ساختمان خاک و حاصلخیزی آن ایفا می کند، اما بحث ما در این قسمت بیشتر بر روی مواد اصلاحی غیر آلی مانند گچ است که با افزایش کلسیم قابل دسترس، ساختمان خاک را بهبود می بخشد.

در این قسمت هدف افزایش کلسیم قابل تبادل در خاک جهت جایگزینی با یون های سدیم و در بعضی موارد منیزیم و پتاسیم می باشد. موقعی که آبیاری صورت می گیرد، سدیم و با شدت خیلی کمتر، منیزیم و پتاسیم سبب تورم و پراکنده شدن ذرات رس می گردند. موقعی که کلسیم به ذرات رسی که دارای بار الکتریکی منفی هستند متصل می شود سبب تثبیت خاکدانه ها، افزایش تخلخل و در نتیجه بهبود نفوذپذیری خاک می گردد.

در خاک هایی که از نظر نفوذپذیری مشکل دارند، معمولاً یون سدیم غالبیت دارد. اغلب روش های اصلاحی آب و خاک بر مبنای افزایش کلسیم به خاک جهت جایگزینی با یون های پراکنده کننده ذرات خاک استوار است. خاک ها و آب های با مقدار SAR بالا و EC نسبتاً پایین، مستعدترین موارد جهت انجام عملیات اصلاحی می باشند.

با افزایش EC، مقادیر SAR بالاتری قابل تحمل می باشد، بدون اینکه باعث تورم آماس و پراکندگی ذرات خاک گردد. در زمین هایی که در قسمت های قبل خصوصیات آن ها ذکر شده زمانی که شوری آب آبیاری ds / m ۸ بود و SAR نیز تا حد ۲۰ افزایش یافت، شوری بر میزان ET تاثیر گذاشت اما نفوذپذیری تحت تاثیر قرار نگرفت.

منابع:

راهنمای تولید پسته

 Ayers, R.S, 1977. Quality of water for irrigation. J. Irrig. & Drainage ASCE 103:IR 135 -154. 2. Ayers, R.S. and D.W. Westcott, 1985.Water quality for agriculture. UnitedNations FAO Irrig & Drainage Paper No.29, Rev.1. 3, Ferguson, L., P.A. Poss, S.R. Grattan, C.M. Grieve, D. Want, C. Wilson, T.J. Donovan and C.T, Chao, 2002, Pistachio rootstocks influence scion growth and ion relations under salinity and boron stress, J. Amer. Soc. Hort. Sci. 127 (2):Pp.194-1999. 4. Hoffinan, G. J. 1986(1). Guidelines for reclamation of salt-affected soils. Applied Agriculture Research Vol. 1(2):65-72. 5. Hoffman, G.J.1996(2). “Liching fraction and root Zone salinity control.” Agricultural Salinity Assessment and Management. American Society of Civil Engineers. New York, NY.Manual No. 7:237-247 6. Hanson, B. S.R. Grattan, and A. Fulton, 1993. Agricultural Salinity and Drainage Univ. of CA Irrigation Program, Davis, CA. 7. Hoffman, G.J. 1996. Leaching fraction and root zone salinity control. Agricultural Salinity Assessment and Management. ASCE. New York, NY. Manual No. 7:237-247 8. Oster, J.D., M.J. Singer, A. Fulton, W. Richard-son, and T. Prichard. 1992. Water Penetration Problems in California Soils, Univ. of CA Kearney Foundation of Soil Science. .و Oster , J . D . , and J . D . Rhoades . 1990 . Steadystate rootzone salt balance . K . K . Tanji (ed), Agricultural Salinity Assessment and Management. ASCE Manuals and Reports on 10. Sanden, B.L., L. Ferguson, H.C. Reyes, and S.C. Grattan. 2004. Effect of salinity on evapotranspiration and yield of San Joaquin Valley pistachios. Proceedings of the IVth

برای مشاهده اخبار روز صنعت پسته و مطالب مفید کشاورزی و پسته به کانال پسته رفسنجان بپیوندید 

برای عضویت در کانال بر روی تصویر زیر کلیک کنید:

مشاهده محتوا بیشتر
ادامه مطلب مهندس مرتضی زینلی
بارگذاری بیشتر در آب و هوا و خاک

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

نکات ایمنی در سم پاشی

نکات ایمنی در سم پاشی سموم از طریقه های مختلف چشم، تماس با پوست، دستگاه تنفسی و یا تنفسی (…