وضعیت نمکها هم از نظر مقدار و هم نوع آنها در عملکرد خاک بعنوان مهمترین بستر تولیدی در روی زمین از اهمیت ویژه ای برخوردار است .در این تاپیک سعی بر آن بوده اندکی در این خصوص به صورت خلاصه و مختصر توضیحاتی داده شودو البته بیشتر با تکیه بر آبهای شورو قلیایی که نقش ویژه ای در این عرصه دارند.
منشاء نمکها در خاک
الف)نمکهای تولیدی از سنگهای مادر رسوبی
75% سطح زمین از سنگهای رسوبی تشکیل شده است. که 80 درصد آنها از رسوبات دریایی بجای مانده است. تقریبا 5 تا 8 درصد این رسوبات دریاییاز نمکها تشکیل شده اند.
تحت اثر فرآیندهای فرسایش و هوازدگی این مواد مادری و کانیها، نمکها به خاک منتقل میشوند.
ممکن است این نمکها دوباره در اثر انحلال در آب به نقاط دیگر منتقل شوند( و یا حتی تحت شرایطی در سطح خاک تجمع پیدا کنند)
اصولا برای تجمع نمک در روی افقهای بالایی خاک وجود آب و هوای گرم و خشک و یا گرم و نیمه خشک با سطح آب زیرزمینی بالا ضروری است (تحت اثر قاعده ی کاپیلاریته)
دماهای بیش از 35 تا 30 درجه به همراه وزش بادهای خشک به افزایش تبخیر و صعود نمک به سطوح بالایی خاک کمک میکند.در این شرایط نمکهای قلیایی به ویژه Na با دیسپرس خاک نفوذ پذیری خاک را کاهش میدهد(اثر نامطلوب) و خود همین کاهش نفوذ پذیری در صورت مهیا بودن سایر شرایط به تجمع نمکها در سطح خاک کمک میکند.(جلوگیری از نفوذ آب به اعماق و مهیا شدن شرایط کاپیلاری و صعود نمک)
البته شرایط بالا همانطور که گفته شد موقعی خطر آفرین و جدی است که سطح آب زیر زمینی بالا باشد
در غیر اینصورت آبی برای صعود کاپیلاری نمکها به سطوح بالایی خاک وجود ندارد.
در مناطق مرطوب و پر باران نمکها شسته شده و به افقهای پایینی منتقل میشوند و یا توسط آبهای جاری به دریاها میریزند(علت شورشدن دریاها و اقیانوسها) بنابراین خطر شوری خاک وجود ندارد بجز در سواحل دریاها و زمینهای مردابی پست و کم ارتفاع ساحلی که در اینجا به لحاظ شرایط نزدیکی به آب دریاها ممکن است خاکهای شور ساحلی(Marsh) وجود داشته باشند
ب)آبهای شور و قلیایی
منشاء دیگر نمکها آبهای شور هستند.مانند آب های زیر زمینی شور یا قلیایی، رودخانه های شور، دریاچه های شور و دریاها و اقیانوسها(مقدار نمک دریاهای شمالی کمتر از دریاهای استوایی است و نمک دریاچه ها از نمک دریاها و اقیانوسهای اطراف خود بیشتر است)
نمکهای تولیدی از هرطریقی که باشند (سنگ مادر و آبهای شور و غیره) در محل خود باقی بمانند یا تحت اثر عواملی مانند آب و باد به نقاط دیگر منقل شوند به شوری اولیه معروف هستند.
اما اگر تجمع نمکها در اثر فعالیتهای انسان باشد و از راه زراعتها و آبیاریهای غیراصولی خاک شور شده باشد به آن شوری ثانویه میگوئیم
آب آبیاری پس از انتقال نمکها از مسیر خود آنها را به لایه های زیرین و یا آبهای زیر زمینی منتقل میکند.با تبخیر های آتی نمکها به سطوح بالاتر آمده(capillarity) و در شرایط حتی دیده شده 20تن در سال در یک هکتار نمک در خاک وارد شده است.
ج) منشاء آتشفشانی
گازهای کلرور و مخصوصاً گوگرد همراه با گدازه های آتشفشانی در هنگامیکه آتشفشانها فعالیت دارند در شوری خاک نقش دارند.
عمق بحرانی آب زیر زمینی
همانطور که گفته شد سطح ایستابی یا همان سطح سفره آب زیرزمینی یکی از عوامل موثر در شوری و قلیایی خاک هاست.بنابر این با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه و میزان تبخیر سطحی باید سطح آب زیر زمینی از یک حد مجازی بالاتر نباشد.همانطور که پیش تر گفتیم با افزایش درجه حرارت محیط و نزدیک شدن سطح سفره آب زیرزمینی به سطح خاک، آب زیرزمینی حاوی نمک در اثر صعود کاپیلاری و به کمک تبخیر سطحی شدید نمکها به لایه های بالایی و همچنین سطح خاک منتقل شده و در آنجا انباشته میشوند.(مشکل ساز)
برای تعیین حد مجاز سطح ایستابی و بر اساس دمای محیط روابطی تجربی(روابط کووداkovda( به شکل زیر وجود دارد:
که در این روابط
Y( سطح مجاز آب ایستابی بر حسب سانتیمتر)
t( درجه حرارت میانگین سالیانه منطقه بر حسب سانتیگراد)
رابطه اول(برای خاکهای سنگین)
Y=170+8 t +15
یا
Y=106+8t +10
رابطه دوم(برای خاکهای سبک)
Y=170+8 t - 15
یا
Y=106+8t – 10
رابطه سوم(برای خاکهای متوسط)
Y=170+8 t
یا
Y=106+8t
(علت اختلاف بخاطر تجربی بودن فرمولهاست)
غلظت نمکها در آب آبیاری
استفاده از آبهایی با غلظت نمک بیش از حد در زمان ابیاری و به ویژه در شرایط نامساعد زهکشی کار بسیار غیراصولی است.به گونه ای که با این کار پس از گذشت چند سال و با تبخیرهای متوالی، نمکهای موجود در آب آبیاری در خاک انباشته شده(شوری ثانویه) و در اثر همین شوری ثانویه هزینه های بسیار سنگینی به پیکره زمینهای کشاورزی تحمیل شده است(در ایران در قسمتهایی از خوزستان و آذربایجانها این شوری ثانویه دیده میشود)
آبهای زیرزمینی که د ر مناطق خشک ونیمه خشک کشورمان به روشهای مختلف مانند قنات و چشمه و چاه به مصرف آبیاری میرسند ممکن است حاوی نمکها، بیش از حدمجاز مصرف باشند و باید به دیده ی شک به آنها نگریست(آزمایش شوند)
اصولا عدم توجه به غلظت نمک و غلظت بحرانی نمک موجود درآب آبیاری و همچنین سطح ایستابی منطقه امری خلاف اصول مهندسی کشاورزی است.
غلظت بحرانی غلظت نمک در آبی است که ضمن حرکت در اعماق پروفیل خاک می تواند نمک خود را در خاک رسوب داده و آنرا شوروقلیایی کند.(غلظت بحرانی نمکهای کلرور و سولفاتی حدود2.5 گرم در لیتر و برای نمکهای سدیمی 1 گرم در لیتر است)
غلظت نمکها در آب آبیاری از روی هدایت الکتریکی(EC) و یا مقدار نمکهای موجود درآن مورد ارزیابی قرار میگیرد.
آبهای با هدایت الکتریکی با کنداکتیویتی کمتر از 750 میکروموز بر سانتیمتر(µmhos/cm) یا 0.75دسی زیمنس بر متر(ds/m) معمولا مشکلی برای مصرف ندارند
1 (mmhos/cm) میلی موز بر سانتیمتر = 1 دسی زیمنس بر متر(ds/m)
به ارقام زیر توجه کنید:
وضعیت آب هدایت الکتریکی(ds/m) غلظت نمکها(گرم در لیتر) وضعیت آبیاری
شیرین
0.25
کمتراز 2.5
بی خطر
متوسط
0.25
تا0.75
2.5-7.5
احتیاط
شور
0.75 تا
2.25
7.5-22.5
فقط در خاکهای سبک نفوذپذیر با سطح
آب زیرزمینی کمتر از سطح ایستابی بحرانی و
گیاهان مقاوم
خیلی شور
2.25 تا
5
22.5 -50
خطرناک
فوق العاده شور
بیشتر از 5
بیشتر ا ز 50
غیرقابل مصرف
از فرمول زیر هم غالبا برای تعیین غلظت نمکها در آب استفاده میشود
غلظت نمک ها ی محلول(ppm) =
640ضربدر ECبرحسب(ds/m)
وسلام
آخرین ویرایش:
