شوری و قلیائیت (سدیمی بودن) خاک

شوری و قلیائیت(سدیمی بودن) خاک از جمله مهم‎ترین عوامل محدود کننده رشد و نمو گیاه و تولید محصولات زراعی، مخصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک می‎باشند. با اینکه از نظر کشاورزی، اصلاح و رفع هر دو محدودیت (شوری و سدیمی) خاک‎ها اهمیت دارد، اما اصلاح خاک‎هایی که سدیمی هستند، مشکل‎تر و پیچیده‎تر از خاک‎های شور است. قبلاً به خاک‎های سدیمی خاک‎های قلیایی می‎گفتند، زیرا این خاک‎ها به‎علت دارا بودن مقادیر قابل توجهی از یون سدیم (دارای قلیائیت زیاد) بر روی مکان‎های تبادلی ذرات خاک، دارای pH بالاتر از 5/8 (قلیایی) هستند.زمینهای شور و سدیمی حدود 13درصد از کل زمین‎های قابل کشت  جهان را تشکیل می‎دهد و در بیش از 100 کشور جهان وجود دارند. خاک‎های شور و سدیمی نه‎تنها در مناطق خشک و نیمه خشک به‎وفور یافت می شوند، بلکه در سایر شرایط آب و هوایی، به‎دلیل حمل نمک‎ها توسّط سیلاب‎ها و رسوبات بادی نیز یافت می‎شوند. در ایران نیز بخش قابل توجهی از مساحت کشور را اراضی شور و سدیمی نشکیل می‎دهند که براساس مطالعات انجام شده در طول چند دهه گذشته، حدود 20 درصد از خاک‎های کشور شور و سدیمی هستند.خاک‎های شور و سدیمی براساس سه شاخص اسیدیته (pH)، قابلیت هدایت الکتریکی ((EC) و درصد سدیم تبادلی خاک (ESP) به چهار گروه شور، غیرشور، سدیمی و شورـ سدیمی تقسیم می‎شوند:

 خاک غیر شور: این خاکها محدودیتی از نظر شوری و سدیمی ندارند و گیاهان در آن به‎خوبی رشد و نمو می‎کنند. EC چنین خاک‎هائی کمتر از 4 دسی‎زیمنس بر متر، SAR کمتر از 13، ESP کمتر از 15 و pH کمتر از 5/8 می‎باشد. خاک شور: این خاکها دارای مقادیر زیاد نمک محلول خنثی (کلرید و سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم) هستند به طوری که بر رشد بیشتر گیاهان زراعی تأثیر منفی دارند. چنین خاک‎هائی EC بیشتر از 4 دسی‎زیمنس بر متر، ESP کمتر از 15درصد و pH کمتر از 5/8 دارند.خاک سدیمی: این خاک‎ها دارای مقدار زیادی از املاح سدیمی هستند به‎طوری که pH خاک بیش از 5/8 ، شوری کمتر از 4 دسی‎زیمنس بر متر و ESP بیشتر از 15 درصدمی‎باشد.  غلظت سدیم در این خاکها می تواند خیلی بالا بوده و PH خاک ممکن است تا 10 افزایش یابد. خاک شورـ سدیمی: این خاک‎ها توأمان ویژگی‎های خاک‎های شور و سدیمی را با هم دارند. شوری چنین خاک‎هایی بیشتر از 4 دسی‎زیمنس بر متر، ESP بیشتر از 15درصد و pH کمتر از 5/8 می‎باشد.

علل شوری و سدیمی بودن خاکها:

شوری و سدیمی شدن خاک به عوامل مختلفی بستگی دارد که بعضی از آنها علل اولیه و بعضی دیگر علل ثانویه هستند. مهم‎ترین این عوامل عبارتند از:

1- انتقال آب شور به اراضی حاشیه دریا در اثر جزر و مد و تجمع املاح در خاک.

2- خاک‎های با منشاء سنگها و کانی‎های شور که این خاک‎ها عمدتاً آهکی و گچی هستند.

3- انتقال نمک های معلق در سطح دریاها و اقیانوسها به اراضی اطراف و به وسیله باد.

4- شور شدن خاک در اثر آبیاری نامناسب با آب‎های شور و بی‎کیفیت.

5- انتقال نمک از آب‎های زیر زمینی در اثر صعود موئینگی آب، تبخیر آن و تجمع نمک در نیمرخ خاک.

هرچند همه این عوامل در شور و سدیمی شدن خاک نقش دارند، اما آنچه که امروزه اهمیت چندانی یافته است و در شرایط کنونی شاید بتوان مهم‎ترین علت شور شدن خاک اراضی فاریاب(تحت آبیاری)، آن هم در سطح وسیع را نام برد، سوء مدیریت خاک می‎باشد که استفاده از آب‎های بی‎کیفیت و نامناسب برای آبیاری در رأس آنها قرار دارد. کاهش قابل توجه ماده آلی خاک‎ها نیز این مشکل را تشدید نموده است.

مدیریت و اصلاح خاک‎های شور و سدیمی:

اساس اصلاح خاک‎های شور، آبشویی خاک است که از طریق آن، نمک‎های محلول را از خاک شستشو داده و از منطقه رشد ریشه گیاه خارج می‎کنیم. مقدار و تناوب آب مورد نیاز برای آبشویی به شدت شوری خاک بستگی دارد. روش‌های دیگری هم هست که اثرات سوء شوری را کاهش می‎دهند که به آنها مدیریت بهره برداری از خاکهای شور گفته می‌شود. به‎عنوان مثال، در خاکهای شور باید فاصله زمانی آبیاری را کوتاه نمائیم، یعنی آبیاری باید زود به زود انجام شود تا غلظت املاح در خاک افزایش پیدا نکند. همچنین در خاک‌های شور باید از کودهایی استفاده کنیم که اصطلاحاً ضریب شوری کمتری داشته باشند، یعنی کود مورد استفاده خاک را شورتر نکند. افزایش ماده آلی خاک نیز اثرات سوء شوری بر گیاه را کاهش می‎دهد. همچنین استفاده از سیستم مناسب کشت و کار و تغییر روش آبیاری که منجر به کاهش اثرات شوری می‎شوند، راه‎های موثری در استفاده بهینه از خاک‎های شور هستند. متناسب با شدت شوری خاک، کشت گیاهان متحمل به شوری(نظیر پنبه، جو و...) نیز راهکاری موثر برای تولید محصول در این‎گونه خاک‎ها هستند.اصلاح خاک‌های سدیمی و شورـسدیمی با اصلاح خاک‌های شور متفاوت است. در این خاک ها باید یکسری مواد شیمیایی اصلاح کننده به خاک اضافه بکنیم. مهم‎ترین و بهترین موادی را که می‎توان در خاک‌های ایران استفاده کرد، گچ یا گوگرد می‌باشند. گچ همان سولفات کلسیم است. کلسیم موجود در گچ در سطح ذرات خاک، جانشین سدیم شده و سدیم را از سطح ذرات خارج کرده و وارد محلول خاک می‌کند که بعداً از طریق آبشویی، سدیم اضافی از پروفیل خاک خارج می‌شود. اما زمانی که از گوگرد استفاده می‌شود، گوگرد باید توسط یک باکتری بنام تیوباسیلوس در خاک اکسید ‌شده و تولید اسید سولفوریک ‌کند. اسید سولفوریک بر روی آهک خاک اثر کرده و تولید گچ می‌کند و گچی که بدین ترتیب تولید می‌شود، کار اصلاح خاک را انجام می‌دهد. استفاده از این روش فقط در خا‎ک‎های سدیمی مقدور است، زیرا در خاک‎های شورـ سدیمی، شوری خاک مانع فعالیت و اثرگذاری این باکتری بر اکسیداسیون گوگرد می‎شود.