شوری خاک از جمله مشکلاتی است که در ایران و دنیا خسارت زیادی را به تولیدات کشاورزی وارد می‌کند. سالانه حدود 2.4 میلیون هکتار از زمین‌های کشاورزی به دلیل شوری خاک، قابل کشت و بهره‌برداری نیستند و این آمار به دلیل کاهش بارندگی‌ها ممکن است بیشتر نیز شود.
آنچه در این مقاله می‌خوانید!
در این مقاله از پایگاه دانش اگرویار سعی کردیم موارد و مشکلات شوری خاک در باغات و مزارع را برای شما کشاورزان عزیز روشن کنیم و با ارائه برخی راهکارهای اصولی تاحدودی از خسارات جبران‌ناپذیر شوری جلوگیری کنیم.
شوری خاک چیست؟
زمانیکه میزان غلظت نمک‌های حل شده در خاک ناحیه رشد ریشه بالاتر از حد نرمال می‌رود، رشد و تولید گیاهان با محدودیت مواجه می‌شود. این شرایط را اصطلاحا خاک شور می‌گویند.
سوالی که مطرح می‌شود این است که چه ترکیباتی منجر به شوری خاک می‌شوند؟ باید بدانید افزایش غلظت عناصری مانند سدیم، کلسیم، منیزیم و ترکیباتی مانند کلریدها، سولفات و بی‌کربنات‌ها باعث شوری خاک می‌شوند.
شوری از چه طریقی باعث کاهش تولید در گیاهان می‌شود؟
دو اتفاق کلی در جریان شوری خاک رخ می‌دهد:
- افزایش پتانسیل اسمزی محیط ریشه در خاک و کاهش توانایی ریشه‌ها برای جذب آب و مواد غذایی
- جذب یون‌های سمی مانند کلر و سدیم توسط گیاه و کاهش رشد و تولید
علائم و خسارت شوری خاک در گیاهان
آسیب ناشی از شوری خاک در درجه اول به دلیل اثرات سمی غلظت بالای نمک در خاک است که می‌تواند توانایی گیاه را برای جذب آب و مواد غذایی مختل کند.
علائم آسیب شوری خاک بر گیاهان بصورت زیر از:
- زردی برگ‌ها: ممکن است در اثر کمبود عناصر غذایی یا عدم تعادل ناشی از جذب رقابتی نمک‌ها، زردی عمومی برگ‌ها، به‌ویژه بین رگبرگ‌ها مشاهده شود.
- پژمردگی برگی: علیرغم وجود رطوبت کافی در خاک، گیاهان ممکن است به دلیل تنش اسمزی ناشی از نمک‌ها که مانع از جذب موثر آب از خاک می شود، پژمرده شوند.
- کاهش رشد: سطوح بالای نمک می‌تواند رشد گیاه را محدود و یا در غلظت‌های بالای شوری باعث توقف رشد شود.
- سوختگی برگ: سوختگی در حاشیه برگ‌ها به دلیل تجمع املاح در بافت برگ از علائم شوری است که باعث آسیب سلولی و اختلال در عملکرد طبیعی برگ می‌شود.
- پیری زودرس و ریزش برگ‌ها: گیاهانی که تحت تأثیر شوری قرار می‌گیرند ممکن است در پاسخ به شرایط تنش، زودتر از حد معمول برگ‌های خود را بریزند.
- کاهش عملکرد دانه و میوه در گیاهان زراعی و باغی: تنش شوری باعث اختلال در گلدهی و تشکیل دانه و میوه و نهایتا باعث کاهش عملکرد آنها می‌شود.
- جوانه‌زنی ضعیف بذور: غلظت بالای نمک می‌تواند باعث کاهش جذب آب و در نتیجه اختلال در جوانه‌زنی بذرها شود.
- کاهش رشد و توسعه ریشه: شوری باعث کاهش رشد و توسعه ریشه می‌شود که این موضوع باعث کاهش توانایی گیاه در جذب آب و مواد غذایی از خاک خواهد شد.
یون‌های سدیم باعث پخشیدگی (ازهم پاشیدگی) ذرات خاک و برهم خوردن ساختار خاک می‌شوند. این موضوع باعث کاهش تهویه، کاهش نفوذ آب و کاهش توسعه ریشه گیاه می‌شود. در این شرایط احتمال رواناب سطحی و فرسایش خاک افزایش پیدا می‌کند.
عواملی که باعث شوری خاک می‌شوند!
شوری خاک می‌تواند یک پدیده طبیعی یا در اثر فعالیت‌های کشاورزی باشد که از عوامل مختلفی ناشی می‌شود. در اینجا دلایل اصلی شوری خاک مورد بررسی قرار گرفته است:
زهکشی ضعیف خاک
زهکشی ضعیف می‌تواند باعث تجمع نمک‌ها در خاک و باعث شوری آن شود.
کمبود منابع آبی و بارندگی‌ها
بسیاری از مناطق کشاورزی دنیا تحت تاثیر خشکی به دلیل کم شدن بارش‌ها هستند و همین بحث منجر به شور شدن خاک‌ها می‌شود.
در مناطق خشک و نیمه خشک، میزان تبخیر از سطح خاک بالاست و همین مسئله در صورت کم شدن بارش‌ها تشدید می‌شود از این جهت که اگر بارانی نبارد نمک‌ها از ناحیه ریشه شسته نمی‌شوند. در نتیجه هر چه رطوبت خاک کم‌‌تر باشد میزان نمک‌ها به تدریج به دلیل مصرف کودها و تبخیر، بیشتر شده و برای مزارع و باغات مضر خواهند بود.
آبیاری با آب شور
استفاده از آب‌های شور برای آبیاری باعث تجمع نمک در خاک و افزایش شوری آن می‌شوند.
آبیاری‌های بیش از حد
آبیاری بیش از حد می‌تواند منجر به افزایش سطح آب در خاک شود که ممکن است نمک‌های طبیعی را از لایه‌های عمیق‌تر به ناحیه ریشه گیاهان منتقل کند. البته در زمین‌هایی که زهکش مناسب داشته باشند، این موضوع مشکلی ایجاد نخواهد کرد.
مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی
کودهای شیمیایی داری نمک هستند و مصرف بی‌رویه آنها بویژه زمانیکه بیش‌ازحد مصرف شوند یا به درستی در خاک حل و توزیع نشده باشند، باعث افزایش میزان شوری خاک خواهند شد.
مصرف حجم زیادی از کودها باعث کاهش توانایی ریشه در جذب آنها و افزایش شوری در خاک می‌شود.
یکی از تصورات نادرست این است که هرچه مقدار کود مصرفی بیشتر باشد، عملکرد بیشتری حاصل می‌شود. باید توجه داشته باشید که یک برنامه کوددهی اصولی برپایه نوع مناسب از کودها، مقدار صحیح مصرف، زمان مصرف و روش کاربرد این کودها تنظیم می‌شود. بنابراین برای رسیدن به عملکرد مطلوب باید به موارد گفته شده توجه ویژه داشت.
مصرف کودهای دامی و کمپوست‌ها
کودهای دامی و کمپوست‌ها به دلیل شوری بالای آنها باعث افزایش میزان شوری در خاک می‌شود. درکنار این موضوع، کودهای دامی فراوری نشده انواع آفات و بیماری‌ها را وارد خاک می‌کنند.
بطورکلی مصرف کودهای دامی و کمپوست‌هایی که بخوبی فرآوری نشده‌اند توصیه نمی‌شود اما در صورتیکه به مصرف این کودها تمایل دارید باید به میزان کم و همچنین کودهایی را مصرف کنید که کاملا فرآوری شده باشند.
آبیاری با آب فاضلاب
آب‌های تصفیه نشده از جمله آب فاضلاب حاوی غلظت بالایی از انواع نمک‌ها و عناصر سمی هستند که باعث آلودگی خاک‌ها و افزایش شوری می‌شوند.
استفاده از این آب‌ها علاوه‌بر افزایش شوری خاک، می‌تواند منجر به تولید محصولات ناسالم شود که تهدیدی برای سلامت انسان‌ها است.
چند راهکار برای مدیریت شوری خاک در مزرعه و باغ
کاهش شوری خاک برای بهبود عملکرد محصول و حفظ شیوه‌های کشاورزی سالم بسیار مهم است. در این بخش چند راهکار برای کاهش شوری خاک توصیه می‌شود.
استفاده از زهکش در باغ یا مزرعه
نصب سیستم‌های زهکشی زیرسطحی می‌تواند به حذف نمک‌های اضافی از ناحیه ریشه کمک کند. همچنین می‌توان از زهکشی سطحی برای جلوگیری از تجمع آب شور استفاده کرد.
آبشویی زمین
آبشویی می‌تواند باعث خروج نمک‌ها از ناحیه ریشه گیاهان و کاهش شوری خاک شود. برای اینکار باید چند نکته را در نظر گرفت.
- به دلیل کاهش منابع آبی در کشور نمی‌توان این راهکار را در همه موارد توصیه کرد.
- برای آبشویی مزارع و باغات در شرایط شوری خاک باید دو شرط اصلی رعایت بشود تا آبشویی مفید باشد در غیراینصورت هیچ کمکی به کاهش شوری خاک نخواهد کرد.
- اولین شرط این است که آبشویی با آبی انجام شود که EC آن کم‌‌تر از شوری خاک زمین باشد.
- دومین شرط هم داشتن زهکش مناسب است تا نمک بعد از آبشویی از زمین خارج شود. اگر زهکش مناسبی برای مزرعه یا باغتان وجود ندارد، بعد از آبشویی نمک‌های خاک به پایین‌‌تر از ناحیه ریشه هدایت می‌شوند اما به دلیل عدم وجود زهکش پس از مدتی نمک‌ها به ناحیه ریشه برمی‌گردند و مشکل شوری همچنان پابرجا خواهد بود.
استفاده از برنامه‌های کوددهی دارای کود باکتری
همانطور که در بالا گفتیم مصرف بی‌رویه کودهای شیمیایی باعث افزایش شوری خاک می‌شوند. انتخاب کود مناسب برای شرایط شور اهمیت زیادی برای حفظ عملکرد در باغات و مزارع دارد. به عنوان مثال استفاده از کودهای زیستی-باکتریایی باعث افزایش حلالیت عناصر، تنظیم pH و افزایش رشد و توسعه ریشه در شرایط خاک شور می‌شوند که باید در برنامه‌های کوددهی گنجانده شوند.
در چند سال اخیر شرکت خوشه‌پروران زیست فناور (دایان) کودهای باکتری مفیدی تولید کرده که برای بهبود شرایط خاک بسیار مفید بوده و هستند. از جمله این باکتری‌ها، نیتروباکتر دایان، فسفوباکتر دایان، پتاس‌باکتر دایان و سولفوباکتر دایان هستند. این محصولات شامل باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن در نیتروباکتر دایان و سویه‌های باکتری‌های حل‌کننده فسفر، پتاسیم و اکسیدکننده گوگرد بوده که همه سویه‌ها نیز بومی کشور ایران هستند.
اگر خاک باغ یا مزرعه شما هم شور بوده و با محدودیت تولید مواجه هستید، با یک برنامه کوددهی اصولی و منطبق بر شرایط، عملکرد محصول را بهبود دهید.
استفاده از مالچ برای کاهش شوری خاک
مالچ یا خاکپوش به لایه‌ای از مواد گفته می‌شوند که با کمک آنها سطح خاک پوشانده می‌شود و یکی از اهداف استفاده از مالچ‌ها کاهش تبخیر از سطح خاک در جهت کاهش شوری است.
انواع مختلفی از مالچ‌ها وجود دارند که به طور کلی به دو دسته کلی غیرآلی و آلی تقسیم می‌شوند که بسته به شرایط می‌توانید در جهت کاهش شوری خاک مزرعه و باغ استفاده کنید.
از جمله مالچ‌های غیرآلی انواعی از جنس پلاستیک‌اند که در انواع تیره علاوه بر کاهش تبخیر از سطح خاک، برای کنترل علف‌های هرز نیز به کار می‌روند. اما مشکل این مالچ‌ها این است که غیرقابل تجزیه‌اند و بقایای آنها باعث آلودگی‌های زیست محیطی می‌شود.
نوع دیگر مالچ‌ها، مالچ‌های آلی هستند که منشاء طبیعی دارند و با محیط زیست سازگارند، همچنین قابلیت تجزیه و جذب دارند اما باید از عدم آلودگی مواد اولیه مورد استفاده در این مالچ‌ها (به خصوص از نداشتن علف‌های هرز) اطمینان حاصل کنید.
یکی از مالچ‌های آلی رایج، برگ‌ها هستند که به صورت برگ‌های خشک و یا خاکبرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاه و کلش، خرده چوب، خاک اره و پوست درخت از انواع دیگر مالچ‌های آلی هستند.
استفاده از ارقام و پایه‌های متحمل به شوری
هم در بحث گیاهان زراعی و هم در باغات با انتخاب مناسب رقم یا پایه می‌توانید تا حدودی خسارت شوری را کم کنید اما این بدین معنی نیست که شوری دیگر آسیب نمی‌زند.
اگر از ارقام متحمل یا مقاوم به شوری هم در کشت خود استفاده کرده‌اید، باز هم باید موارد مدیریتی برای بهبود رشد و عملکرد در شرایط شوری را رعایت کنید.
تحقیقات برای اصلاح ارقام مقاوم در گیاهان زراعی و پایه‌های رویشی در باغات در جهت بهبود مقاومت به شوری همواره در حال انجام است ولی باید برای هر منطقه نیز رقم اصلاح شده مورد بررسی قرار بگیرد تا نتیجه مطلوبی داشته باشد.
مدیریت آبیاری
استفاده از آب سالم و غیرشور برای آبیاری‌ها، می‌تواند مانع تشدید شوری در خاک شود. همچنین استفاده از سیستم‌های آبیاری مناسب مانند سیستم‌های قطره‌ای باعث کاهش تبخیر آب از سطح خاک و کاهش تجمع نمک‌ها می‌شود.
اگر زمین زهکش مناسب نداشته و آبیاری‌ها بیش‌ازحد و با حجم زیاد انجام شوند، ممکن است نمک‌ها از عمق‌های پایین به سمت بالا و ناحیه ریشه حرکت و شوری تشدید خاک شود.
مصرف اصلاح کننده‌های خاک
برخی‌‌ترکیبات می‌توانند به بهبود شرایط شوری خاک کمک کنند اما میزان مصرف این اصلاح کنندگان بسیار وابسته به شرایط است و اگر بیش از حد مصرف شوند مشکلاتی را ایجاد خواهند کرد.
یکی از این ترکیبات، گوگرد است که البته باید همراه با باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد مصرف شود تا گوگرد در خاک حل شود.
گوگرد چگونه باعث کاهش شوری در خاک می‌شود؟
زمانیکه گوگرد وارد خاک می‌شود، به تدریج بوسیله باکتری‌های اکسیدکننده به اسیدسولفوریک تبدیل می‌شود. اسیدسولفوریک تولید شده به کاهش pH خاک کمک می‌کند. این کاهش pH از طریق موارد زیر باعث کاهش شوری در خاک می‌شود.
- اسید سولفوریک به جایگزینی یون‌های سدیم (+Na) که جزء رایج نمک‌های خاک هستند، با یون‌های کلسیم (Ca+2) کمک می‌کند.
- جایگزینی یون‌های سدیم با یون‌های کلسیم باعث بهبود ساختار خاک می‌شود. یون‌های سدیم باعث از هم پاشیدگی ذرات و ساختار خاک می‌شود که برای نفوذ آب و رشد ریشه مضر است. کلسیم به اتصال ذرات خاک به یکدیگر کمک می‌کند و ساختار و در نتیجه ظرفیت زهکشی خاک را افزایش می‌دهد.
- اسیدی کردن خاک حلالیت نمک‌ها را افزایش می‌دهد و آنها را به راحتی قابل شستشو می‌کند. با بهبود ساختار خاک و وجود کلسیم، آب می‌تواند به طور موثرتری داخل خاک نفوذ کند و نمک‌های محلول در ناحیه ریشه گیاهان شسته شوند.
توجه: استفاده از هرگونه عامل اسیدی (به‌عنوان مثال فسفریک اسیدها و سولفوریک اسیدها) که به سرعت باعث تغییر pH خاک می‌شوند، باعث آسیب به خاصیت بافری، از بین رفتن جمعیت میکروبی مفید و همچنین برهم خوردن ساختمان خاک می‌شود. بنابراین توصیه می‌شود برای تنظیم pH یا کاهش شوری از این مواد و موارد مشابه آنها استفاده نکنید. گزینه مناسب برای اینکار استفاده از گوگرد خالص به همراه باکتری‌های اکسیدکننده آن است که به مرور باعث تنظیم pH و کاهش شوری خاک می‌شوند.
یکی دیگر از ترکیباتی که می‌تواند باعث کاهش شوری خاک شود، سولفات کلسیم (گچ) است. توجه شود که برای اینکار حتما از سولفات کلسیم خالص استفاده کنید. گچ‌های معدنی به دلیل داشتن مواد همراه و نمک‌ها توصیه نمی‌شوند چون این نوع گچ ممکن است خود باعث تشدید شوری خاک شود.