کلاس شوری غالب خاک های شور ایران شور – سدیمی است (رضاپور و همکاران، ۱۴۰۰). از لحاظ توزیع جغرافیایی، خاک های شور – سدیمی عمدتاً در فلات مرکزی، دشت های ساحلی جنوب و اراضی حاشیه دریاچه ارومیه قرار دارند. خاک های شور – سدیمی حاوی دامنه بالایی از املاح محلول (EC بالای ۴ دسی زیمنس بر متر) و سدیم تبادلی (ESP بیش از ۱۵ درصد) هستند که مجموعه این ویژگی ها شرایط بسیار نامساعدی از لحاظ فیزیکی، شیمیایی، زیستی و تغذیه ای برای خاک ایجاد می کند، به طوری که قابلیت تولید کشاورزی این خاک ها را مختل می کند. گستردگی وسیع جغرافیایی خاک های شور – سدیمی در اقلیم خشک و نیمه خشک ایران از یک سو و افزایش روزافزون نیاز غذایی به موازات رشد جمعیت از سوی دیگر، نیاز به استفاده پایدار از این اراضی برای تامین امنیت غذایی کشور را اجتناب ناپذیر نموده است.
غلظت بالای نمک و در نتیجه تنش اسمزی وارده بر گیاهان در کنار سمیت یون های مختلف مانند سدیم، کلر و بور از عوامل اصلی محدود کننده رشد گیاهان در این خاک ها هستند. به علاوه، ویژگی های نامطلوب فیزیکی ناشی از افزایش سدیم تبادلی در این خاک ها نظیر کاهش تهویه و نفوذپذیری نسبت به آب و هوا، مشکلات آنها را دو چندان می نماید (دهلاوی و همکاران، ۲۰۱۸). مجموعه این مشکلات سبب شده خاک های شور – سدیمی قابلیت چندانی برای تولید محصول اقتصادی و با کیفیت بالا نداشته باشند.
اما در حقیقت، خاک های شور – سدیمی خاک های معمولی هستند که تحت شرایط خاص قرار گرفته اند و چنانچه این شرایط خاص (شوری و قلیاییت) مرتفع گردد، مجدداً تبدیل به خاک های معمولی خواهند شد که پتانسیل بالایی در تولید گیاهان مختلف زراعی خواهند داشت.
با توجه به وسعت و گستردگی خاک های شور – سدیمی در کشور و اهمیت این خاک ها برای کشاورزی، تاکنون تلاش های زیادی برای اصلاح و بهسازی این خاک ها صورت گرفته است که آبشویی و استفاده از مواد اصلاح کننده مانند گچ، اسید سولفوریک یا مواد آلی متداول ترین آنهاست (سینگ و همکاران، ۲۰۱۶).
خاک های شور – سدیمی علاوه بر نمک های محلول زیاد، حاوی مقادیر بالایی سدیم تبادلی هستند. از این رو، در اصلاح آنها می بایست قبل از انجام عملیات آب شویی، مقادیر معینی املاح به منظور افزایش نفوذپذیری و خنثی نمودن اثر سدیم تبادلی به خاک اضافه کرد. این املاح یا مستقیماً حاوی کلسیم هستند (مانند گچ) یا به طور غیرمستقیم با استفاده از اثر اسید و مواد اسیدزا (مانند گوگرد) روی آهک موجود در خاک باعث آزادسازی کلسیم می شوند (بلور و همکاران، ۱۳۹۰). از انواع مواد شیمیایی که به عنوان مواد اصلاح کننده استفاده می شوند می توان به اسید سولفوریک (قرایبه و همکارن، ۲۰۱۲)، گچ آبدار یا سولفات کلسیم (وانگ و همکاران، ۲۰۰۹)، گوگرد و تیوسولفات آمونیوم، پلی سولفیدها، اسید سولفوریک – اوره و کلرورکلسیم اشاره کرد. کودهای آلی دسته ای دیگر از موادی هستند که عمدتاً برای تقویت حاصلخیزی خاک مورد استفاده قرار می گیرند، این مواد به دلیل دارا بودن مقادیر بالایی از کاتیون های کلسیم و منیزیم می توانند به عنوان یک ماده مکمل در اصلاح خاک های شور – سدیمی نیز مورد استفاده قرار گیرند (سلطانی و همکاران، ۱۳۹۹).
غالب روش های اصلاح خاک های شور-سدیمی بر پایه جایگزینی کلسیم با سدیم در خاک و افزایش توان لخته سازی ذرات و بهبود محیط و ساختار خاک استوار است. عموماً کشاورزان بنا به دسترسی و باور رایج در منطقه اقدام به انتخاب شیوه اصلاح خاک های شور – سدیمی می کنند اما هر یک از این روش ها معایب مربوط به خود را دارد.
استفاده از گچ کشاورزی با فرمول شیمیایی CaSO۴.2H۲O قدیمی ترین و متداول ترین شیوه اصلاح خاک های شور – سدیمی است. گچ ماده طبیعی و معدنی بوده و ذاتاً به محیط زیست آسیبی وارد نمی کند. استفاده از این ماده با رایج شدن مفاهیمی مانند کشاورزی ارگانیک و تولید ارگانیک محصولات کشاورزی و افزایش قیمت محصولات ارگانیک نسبت به سایر محصولات، بیشتر مورد اقبال کشاورزان قرار گرفت. اما استفاده از گچ بدون آگاهی از آنالیز خاک، استفاده از تناژهای نامناسب و بسیار بالا، استفاده در زمان نامناسب، استفاده از گچ با آنالیز نامناسب و نحوه استفاده غلط از گچ، می تواند باعث افت توان تولید زمین و عملکرد محصولات زراعی و درختان میوه شود.
استفاده بیش از حد از گچ کشاورزی به عدم تعادل در کلسیم خاک منجر می شود. عموماً رایج است که گچ کشاورزی در خارج از فصل رشد گیاهان و یا هنگامی که درختان در حال خواب هستند همراه با آبیاری سنگین به منظور اصلاح خاک های شور – سدیمی مورد استفاده قرار می گیرد. بعد از استفاده از گچ در مزرعه یا باغ، با هر مرتبه آبیاری یا بارندگی، حجم قابل توجهی کلسیم در محیط خاک آزاد می شود. گرچه بیش بود کلسیم در خاک منجر به اثر سوئی در گیاه نمی شود اما بر هم خوردن تعادل کلسیم در خاک سبب تثبیت فسفر خاک در ابتدای فصل رشد و ممانعت از جذب برخی ریز مغذی ها می شود.
ارزان قیمت بودن گچ سبب می شود غالباً کشاورزان به میزان بالاتری از توصیه مصرف مجاز، از گچ استفاده کنند و استفاده بیش از حد از گچ کشاورزی با بر هم زدن تعادل گوگرد در خاک باعث از بین رفتن میکرو ارگانیسم های مفید خاک، تخریب اکوسیستم خاک و کاهش سلامت خاک می شود. استفاده از گچ با آنالیز نامناسب به عنوان مثال گچ های دارای آهک، گچ های دارای شوری بالا، گچ های دارای عناصر مضر برای خاک همچنین گچ های با دانه بندی نامناسب می تواند بر کیفیت خاک و گیاهان خسارت جبران ناپذیری بگذارد. علاوه بر این ها، چنانچه هنگام استفاده از گچ، کشاورزان وسایل و ادوات مناسب در دسترس نداشته باشند نمیتوانند به طور یکنواخت آن را در تمام زمین پخش کنند. توزیع ناهمگن ممکن است منجر به وجود مناطقی با گچ بیش از حد و دیگر مناطق با پوشش ناکافی شود. همچنین هنگام توزیع گچ در مزرعه یا باغ، تماس طولانی مدت کارگران با ذرات گچ معلق در هوا ممکن است منجر به مشکلات تنفسی مانند حساسیت، آسم و سایر بیماری های تنفسی در کارگران شود بنابراین در هنگام مصرف گچ، رعایت ایمنی و بهداشت برای کارگران مزرعه یا باغ بسیار ضرورت دارد.
چنانچه گچ به طور مستقیم بر روی محصولات قرار گیرد می تواند موجب آسیب ظاهری و افت بازار پسندی محصول شود از این رو استفاده از گچ برای اصلاح خاک، محدود به خارج از فصل زراعی و دوره خواب درختان است. همچنین استفاده نابجا، مداوم، بدون توجه به آنالیز خاک از گچ می تواند بر ساختار خاک و دسترسی به مواد غذایی تاثیر منفی بگذارد و در نتیجه به کاهش توان باروری خاک در طولانی مدت منجر شود.
راهکار رایج دیگر برای رفع مشکل خاک های شور – سدیمی، استفاده از مواد اسیدی یا اسیدزا مانند اسیدسولفوریک و گوگرد است. با اکسیداسیون گوگرد، غلظت H+ در محیط خاک بالا می رود و به دنبال حلالیت آهک خاک، غلظت کلسیم محلول در خاک افزایش می یابد. این امر سبب جانشین شدن کلسیم بجای سدیم در سایت های تبادلی خاک شده و سدیم از طریق آبشویی به اعماق پائین تر خاک حرکت می کند و بدین ترتیب اثرات مخرب سدیم در لایه سطحی خاک یا عمق نفوذ ریشه، کاهش می یابد. استفاده از اسید سولفوریک به دلیل هزینه حمل و نقل بالا و خطرات جانبی فراوان در هنگام مصرف، نسبت به گوگرد محدود تر است. همچنین آگاهی از آنالیز خاک در استفاده از اسید سولفوریک ضروری است چرا که استفاده از اسید سولفوریک در خاک های با درصد آهک کمتر از ۵ و ماده آلی کمتر از ۰.۵ درصد توصیه نمی شود.
در استفاده از گوگرد، این نکته مورد توجه است که میزان اکسیداسیون گوگرد در خاک با درصد مواد آلی و فعالیت های میکروبی خاک ارتباط زیادی دارد اما با توجه به اینکه اقلیم غالب مناطق ایران خشک و نیمه خشک است به طور طبیعی ماده آلی خاک ها در ایران بسیار پایین است و فقر شدید مواد آلی یکی از مشکلات عمده خاک ها در کشور است (ذبیحی و نوری حسینی، ۱۳۹۶).
علاوه بر آنچه درباره اصلاح خاک های شور بیان شد، قابل ذکر است که برخی محققان استفاده از کودهای نیتروژنه را به عنوان روشی برای اصلاح و کاهش اثرات مضر شوری بر روی گیاهان بیان کرده اند (رحمان و همکاران، ۲۰۰۷). اثر کاربرد نیتروژن بر کاهش اثرات مخرب شوری بسته به گونه گیاهی، سطح شوری و یا شرایط محیطی، متفاوت است. سیتوکینین ها که یک گروه از تنظیم کننده های رشد گیاهی می باشند، مقاومت گیاهان را به تنش های مختلف مانند شوری، دمای زیاد و خشکی افزایش داده و رشد گیاهان را در شرایط تنش تنظیم می کنند. تحقیقات نشان داده که ریشه ها محل اصلی تولید سیتوکینین ها هستند و میان رشد ریشه و تولید سیتوکینین ارتباط نزدیکی وجود دارد. از مهمترین سیتوکینین ها می توان به کینتین، زآتین و بنزیل آدنین اشاره کرد. پژوهش ها نشان داده که تنش های شوری و خشکی ایجاد شده در محیط ریشه، توازن تنظیم کننده ها را بر هم زده و باعث کاهش ساخت و انتقال سیتوکینین ها از ریشه به اندام های هوایی گیاه می شوند. در میان عناصر غذایی، نیتروژن مهمترین اثر را بر تولید و انتقال سیتوکینین ها به اندامهای هوایی دارد. مارشنر (۱۹۹۵) گزارش کرد هنگامی که نیتروژن پی در پی در اختیار گیاه باشد، انتقال سیتوکینین با سن گیاه افزایش و با قطع مصرف نیتروژن، صدور سیتوکینین کاهش می یابد. کاربرد مجدد نیتروژن، انتقال سیتوکینین از سوی ریشه ها را به سرعت افزایش می دهد. بنا بر این یافته ها، برخی محققین استفاده از منابع کودی حاوی نیتروژن را در افزایش مقاومت گیاهان به شوری موثر می دانند (خلیل پور و مظفری، ۱۳۹۵).
این مقاله کوتاه بخشی از مقاله “اصلاح خاک های شور – سدیمی با استفاده از ترکیبات کلسیمی” منتشر شده در شماره ۱۳۵ مجله دنیای کشاورزی، شهریور ۱۴۰۳ می باشد؛ برای مطالعه بیشتر می توانید فایل این مقاله را از قسمت زیر دانلود کنید.