شوری خاک و عوامل آن

تعریف شوری خاک

خاکهای شور خاکهايی هستند كه غلظت نمکها در آن‌ها به قدری باشد كه رشد گياه و عملكرد محصول را كاهش دهد، به شرطی كه ساير عوامل مانعی برای رشد محصول ايجاد نكنند. بنابراين، شوری مفهومی وابسته به گياه نيز است. بدين ترتيب كه غلظت نمکها در خاک ممكن است برای يک گياه به خصوص زياد بوده و رشد آن را كاهش دهد، ولی همان غلظت برای گياه ديگر مشكلی ايجاد ننمايد و در نتيجه، خاک برای آن گياه شور محسوب نشود.

از نظر كاربردی درعلوم كشاورزی، شوری در سيستم‌هايی مركب از خاک (ميزان شوری خاک)، آب (كيفيت آب) و گياه (حساسيت گياه به شوری) تعريف و بررسی می‌گردد.

انواع کلی شوری

به طور كلی دو نوع شوری وجود دارد:
– طبیعی
– ثانویه

۱- شوری طبیعی یا اولیه

شوری اوليه يا طبيعی از تجمع املاح (نمکهای) حاصل از فرآيندهای طبيعی و در طی زمان‌های طولانی، در خاک يا آب‌های زيرزمينی به وجود می‌آيد.
بدين ترتيب كه در اثر فرآيندهای طبيعی، نمکها آزاد و رها شده و در طول زمان در خاکها و يا آب‌های زيرزمينی تجمع می‌كنند و به تدريج و به طور طبيعی خاک و يا آب شور می‌شود.

۲- شوری ثانویه یا غیرطبیعی

شوری ثانويه در اثر فعاليت‌های بشر و عوامل انسانی ايجاد می‌شود. بدين ترتيب كه كارهايی كه منجر به بهم خوردن تعادل هيدرولوژيكی خاک و عدم تعادل بين آب ورودی (آبياری يا بارندگی) و آب مورد مصرف گياه (تعرق) می‌شود، باعث شور شدن خاک می‌گردد.

پراکندگی خاکهای شور در ایران

خاکهای شور بيشتر در مناطق خشک و نيمه خشک، يعنی مناطقی كه ميزان بارندگی آنها جهت شستشوی نمکهای محلول خاک كافی نيست و تبخير در آنجا بالا است، مشاهده می‌شود. همچنين، خاکهای شور در اراضی و مناطقی كه زهكشی مناسبی ندارند، به وفور ديده می‌شوند.

مناطق خشک، مناطقی هستند كه رطوبت خاک آنها به طور معمول به اندازه‌ای نيست كه بتوان برای توليد مطلوب محصولات زراعی به آن اتكا كرد و نيازمند آبياری هستند. خصوصيات خاکهای مناطق خشک بسيار متفاوت از خاکهای مناطق مرطوب است و دارای مشكلات خاصی برای توسعه كشاورزی پايدار می‌باشند.

از مهمترين اين مشكلات، مشكل شوری اراضی است. پس از فرسايش و كمبود منابع آب شيرين و باكيفيت، شوری و كيفيت پايين آب برای آبياری مهمترين عوامل محدودكننده كشاورزی در ايران هستند.

علل شوری خاکها در ایران

الف) عوامل طبیعی

۱- هوازدگی سنگ مادری: در طی دوره‌های زمين شناسی، كانی‌ها و سنگ‌های اوليه بر اثر واكنش با آب، اكسيژن و گاز كربنيک به انواع مختلف كانی‌های ثانويه و نمکها تبديل شده‌اند. اين املاح، به همراه جريانات آبی به درياها، اقيانوس‌ها و يا به آب‌های زيرزمينی راه يافته، يا در سطح زمين رسوب می‌كنند و يا در بطن خاک تجمع می‌كنند.

۲- آب و هوا: بارندگی كم و تبخير زياد باعث می‌شود كه خاک به خوبی آبشويی نشود و در نتيجه، باعث تجمع نمکها و شور شدن خاک می‌گردد.

۳- عوامل جغرافیایی: مانند تشكيلات شور (رسوبات نمكی گذشته)، حوضه‌های بسته و نيمه بسته، شوری اراضی ساحلی در اثر آميخته شدن آب شور دريا با آب‌های شيرين و توپوگرافی منطقه. از آنجا كه املاح و نمکها به همراه آب حركت می‌كنند، در اراضی پست احتمال بروز خاکهای شور بيشتر است، زيرا آب‌ها به طور طبيعی در آنجا تجمع می‌كنند.

۴- آبهای زیرزمینی: آبها حاوی انواع املاح محلول هستند. اگر سطح آب زيرزمينی از حدی كه اصطلاحاً به آن عمق بحرانی گويند، بالاتر باشد، در اثر حركت و صعود موئينگی يا كاپيلاری آب‌های زيرزمينی به سطح خاک آمده و پس از تبخير، نمکهای محلول رسوب كرده و باعث شوری خاک می‌شود. شرايط اقليمی محل در اين مورد نقش تعيين كننده‌ای دارد.

در مناطقی كه بارندگی كم باشد، آبشويی طبيعی املاح به خوبی انجام نمی‌گيرد و در نتيجه، احتمال شور شدن خاک بيشتر است. همچنين، در مناطقی كه ميزان تبخير زياد باشد، صعود موئينگی آب به سطح زمين و در نتيجه، احتمال شور شدن خاک بيشتر است. بافت و ساختمان خاک نيز بر عمق بحرانی اثرگذار هستند.

۵- فرسایش بادی: حركت املاح و خاکهای شور توسط باد و رسوب آن در منطقه‌ای ديگر، باعث ايجاد شوری طبيعی يا اوليه می‌تواند بشود. انتقال املاح دريا به مناطق ساحلی از طريق باد نيز بسيار مهم است. اين املاح از طريق باران نيز ميتواند به خاک اضافه شود. مواد معلق حاصل از دريا، می‌تواند هر سال در سواحل دريا ۱۰۰-۲۰۰ و در مناطق دورتر ۱۰-۲۰ كيلوگرم در هكتار در سال نمک به خاک اضافه كند. در طی قرن‌های متمادی، اين مقدار رقم بسيار قابل ملاحظه‌ای می‌شود.

ب) عوامل غیرطبیعی یا عوامل انسانی

۱- مدیریت نامطلوب آبیاری: مديريت نامطلوب آبياری مهمترين عامل انسانی در ايجاد شوری ثانويه است. هر ساله در حدود ۱۰۰ هزار هكتار از اراضی تحت آبياری دنيا به دليل افزايش شوری، حاصلخيزی خود را از دست مي‌دهند.

كليه آب‌های مورد استفاده برای آبياری، حتی آب باران، حاوی املاح و نمک هستند. لذا، علت مهم و اصلی شور شدن خاکهای غيرشور كشاورزی در جهان و ايران، انتقال نمک به وسيله آب آبياری است. خاک هنگامی به وسيله انتقال نمک از طريق آب آبياری شور می‌شود كه مقدار نمک ورودی به خاک بيشتر از مقدار نمک خروجی باشد. در مزرعه و باغ، منطقه ريشه مبنای ورودی و خروجی مي‌باشد.

برخی از عمليات نامطلوب در آبياری كه منجر به شور شدن خاک می‌شوند عبارتند از:
– آبياري با مقدار آب ناكافی
– آبياري با آب‌های شور بدون اعمال مديريت صحيح، مانند زهكشی، آبشويی، انتخاب محصول، بسترسازی و…
– نشت آب از كانال‌ها و ِپرت و هدر رفت آب در مزرعه
– پایین بودن راندمان کاربرد آب

۲- تسطیح نامطلوب اراضی: پستی و بلندی زمين باعث توزيع غيريكنواخت آب در سطح زمين، و در نتيجه، تجمع آب در مكان‌های گود، و در نتيجه باعث ايجاد شوری در نقاط مختلف زمين مي‌شود.

۳- آیش (عاری گذاشتن زمین مزرعه از پوشش گیاهی): آيش زمين‌هايی كه در آنها سطح آب زيرزمينی بالا است، باعث افزايش صعود مويينگی آب به سطح خاک و شوری خاک سطحی مي‌گردد.

۴- تخریب پوشش گیاهی: برداشت پوشش گياهی طبيعی منطقه به منظور بهره برداری كشاورزی (مزرعه و باغ) و همچنين استفاده بی‌رويه از پوشش گياهی به منظور تعليف دام، باعث تخريب مراتع و پوشش گياهان طبيعی گشته که اين امر موجب افزايش صعود مويينگی آب به سطح خاک و در نتيجه شوری خاک می‌گردد.

در مناطق خشک و نيمه خشک، آب مورد مصرف گياهان طبيعی (بومی) منطقه در تعادل با بارندگی است. اگر آب باران بيش از نياز باشد و به اعماق زيرين ريشه نفوذ كند، گياهاني كه ريشه عميق دارند از آنها استفاده ميكنند، و بدين ترتيب سطح ايستابی را كنترل كرده و در اعماق مناسب تثبيت می‌نمايند.

با تخريب پوشش گياهان طبيعي توسط انسان (مانند چراي بيرويه و تخريب مراتع)، و به زير كشت بردن و آبياری آن برای توليد محصولات زراعی يكساله، اين تعادل طبيعی به هم ميريزد. بدين نحو كه آبياری از يک سو، و بارندگي از سويی ديگر، آب را بيش از مقدار مورد نياز گياه فراهم ميسازند. اين آب اضافي باعث بالا آمدن سطح ايستابی شده و نمكهای رسوبی در اعماق زيرين خاک را به منطقه ريشه منتقل می‌سازد.

گياه آب را جذب و نمک را باقی ميگذارد. اين روند ادامه مييابد تا هنگامی كه خاک به قدری شور می‌شود كه ديگر ريشه گياه قادر به جذب آب نخواهد بود. بالا آمدن سطح ايستابی نيز ادامه می‌يابد و وقتی كه به اندازه كافی به سطح زمين نزديک شود، آب تبخير شده و نمکها به صورت پودری سفيد رنگ بر جای ميماند، كه به آن شورنشت می‌گويند.