مقاله شور شدن خاک در اثر آبیاری و راههای کنترل آن

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله شور شدن خاک در اثر آبیاری و راههای کنترل آن دارای ۷۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله شور شدن خاک در اثر آبیاری و راههای کنترل آن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله شور شدن خاک در اثر آبیاری و راههای کنترل آن،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله شور شدن خاک در اثر آبیاری و راههای کنترل آن :

مقدمه
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی و عوامل تولید است . روز به روز که بر تعداد جمعیت کره زمین افزوده می شود و قدرت خرید مردم بالا می رود و بشر مترقی می گردد , توقعات انسان از این منبع بزرگ طبیعی و عامل مهم تولید بیشتر می شود .

شواهد نشان می دهد , زمین از موقعی که مورد بهره برداری انسان قرار گرفته است , حاصلخیزی آن بر اثر عدم توجه و اقدامات نامناسب کاهش یافته است . انسان در بسیاری از مناطق جهان بر اثر آبیاری زیاد با آب نامناسب و شور , باعث شور شدن سطح وسیعی از زمینهای غیر شوره شده است . منابع زیادی در دست است که در بسیاری از کشورها منجمله هندوستان , پاکستان , مصر و ایران به ویژه از نیمه دوم قرن نوزدهم که آبیاری شیاری معمول شد , سطحهای

وسیعی از زمینهائی که روزی از حاصلخیزترین خاکها بوده , بر اثر آبیاری بی رویه با آبهای نامناسب , حاصلخیزی خود را از دست داده و به کلی ویران و متروک شده است . همچنین زمینهای بایر و شوری که پشتیبان با هزاران زحمت و صرف هزینه زیاد آنها را آباد و قابل استفاده کرده بودند , بر اثر عدم اطمینان عاملین بعدی از اصول صحیح کشاورزی , مجددا شور و ویران شده است .

یکی از ویژگیهای مناطق خشک و نیمه خشک , که تقریبا اکثر نقاط ایران را شامل می شود , شوری و سدیمی بودن اراضی و منابع آبهایی است که برای آبیاری مصرف می شود . به عبارت دیگر وضعیت آب و هوایی در این مناطق باعث شده است که دو عامل مهم در زراعات , یعنی آب و خاک , از کیفیت چندان خوبی برخوردار نباشند . هنگامی که زارع با صرف هزینه نسبتا سنگین , چاهی را حفر می کند و به آب نسبتا شور برخورد می کند , همواره این سوال برای وی مطرح است که آیا می تواند این آب را برای کشاورزی مصرف کند یا نه ؟ جواب این است که اگر با آب شور به نحو صحیحی برخورد نشود سرانجام چیزی جز ناکامی به دنبال نخواهد داشت . بهره برداری از آب شور مستلزم اعمال روشهای خاصی است .

اما برای این روشها بدوا لازم است ماهیت مساله روشن گردد . هدف از تهیه این مجموعه آشنایی و شناخت نسبی کیفیت آب آبیاری در ارتباط با خصوصیات فیزیکی خاک به ویژه شور بودن خاک می باشد .

شناسایی مسائل شوری در ایران
منابع آبی ایران محدود و کیفیت آن برای آبهای سطحی ۲۵۰ تا ۷۰۰۰ میکروموس در سانتیمتر و تا ۷۰۰۰۰ میکروموس در سانتیمتر برای آبهای زیر زمینی است و از گذشته جهت فائق آمدن بر مشکلات شوری , محصولات مقاوم به شوری را کشت می کرده اند . ایران با وسعتی حدود ۱۶۴۸۸۰ میلیون هکتار , ۱۳% آن مناطق خشک , ۶۱% نیمه خشک ۱۷% نیمه مرطوب , ۸% نیمه مرطوب وایل به مرطوب و ۱% مرطوب است , و مقدار کم آبیاری در اثر کمی باران در اراضی شور , عامل دیگر شور شدن است . ۵/۲۳ میلیون هکتار , یعنی ۱/۱۴% اراضی ایران مشکل شوری دارند , که به ۵ گروه تقسیم می شوند .

۱- لیتوسل آهکی متشکل از مارنهای گچی و نمکی ( ۳/۰ میلیون هکتار )
۲- خاکهای شور و قلیایی ( به وسعت ۳/۷ میلیون هکتار )
۳- خاکهای باتلاقی شور ( ۲/۸ میلیون هکتار )

۴- بیابانی و سیروزوم , توام با خاکهای شور ( ۶/۲ میلیون هکتار )
۵- رسی شور ( ۱/۵ میلیون هکتار ) که گروههای ۱ و۲ جهت اصلاح خوب نبوده , و گروه ۳ با بررسی زیاد قابل اصلاح است و گروههای ۴ و ۵ مناسبترین اراضی جهت اصلاح هستند .

نمک و مبنای آن
جمع شدن مقدار معینی از نمک محلول در قشر سطحی زمین که در اثر آن قشر خاکی صلاحیت خود را به عنوان محل رشد و نمو گیاه از دست می دهد , به شوری زاری معروف است و مهمترین نمکها از آنیونهای و;;. کاتیونهای و;. است . در عمل سه کاتیون سدیم , منیزیم , کلسیم و چهار آنیون باعث توقف بیولوژی می شود و نمکهائی چون گچ و آهک آسیب عمده ای به گیاه نرسانده ولی کربنات و بیکربنات , حتی گیاه را نابود می کند . در مورد مبنای دو نظریه است :

۱- آزادی نمکهای محلول , در نتیجه عملیات تجزیه و تخریب فاکتورهای جوی روی سنگهای آذرین .
۲- ایجاد نمک بصورت گاز , بخار , مواد مذاب از کوههای آتشفشان و ورود به دریا و انباشته شدن .
نقل و انتقال نمک در طبیعت
در این مورد عوامل چند دخالت دارند .

۱- فاکتور ژئولوژی :
تبخیر دریاچه های مناطق خشک , کویرهای نمک وسیعی را بوجود آورده است , مانند کویر نمک در ایران ویا در اثر تخریب سنگهای آذرین و تجمع آنها در یک محل , مانند کویر بزرگ ایران .
۲- ژئوشیمی :
آبهای زیر زمینی در حین بالا آمدن دارای فعل و انفعالاتی هستند که در نتیجه , گچ رسوب می کند .

۳- اثر ژئومورفولوژی:
در مناطق گرم و خشک در جلگه های پست و دشتهای آلوویال ( دشت خوزستان ) و دره های پست و مصب رودخانه ها , آب تبخیر شده , و لذا نمک در سطح زمین انباشته می شود .
۴- رودخانه ها و سایر آبهای سطحی :
رودخانه ها در تمام مناطق آب و هوایی , نمکهای محلول را از سرچشمه جمع آوری , و تا پایان مسیر که به دریاها , با تلاقها منتهی می شوند , منتقل می نمایند . در بین راه مقداری نمک در اطراف سیل گیرها و سیل خیزها انباشته می شود .
۵- اثر باد :
باد در دشت خوزستان سالیانه ۵۰-۲۰ تن نمک را از محلی به محل دیگر حمل می کند و باد شدید , قطرات آب را از سطح اقیانوسها کنده و بصورت مه یا ذرات ریز به مناطق ساحلی ( سالانه ۴۰-۳۵ کیلوگرم نمک در هکتار ) وارد می کند , مانند ناحیه استپی قفقاز روسیه .
۶- عامل بیولوژیکی :
گیاهانی , چون سالسولاها , ۵۰۰ کیلو نمک در هکتار در اندام هوایی خود ذخیره می کنند و بعد از مرگ هم در سطح زمین انباشته می کنند . در این مورد چهار گروه اصلی داریم :
گروه –A هالو فیتهای تیپیک :
سالسولاهای با برگهای گوشتی آبدار که مصرف سولنچاکهای دارای سطح آب تحت الارض بسیار بالایند , و آب را از طریق ریشه جذب و از ساقه و برگ به روی زمین می آورد .

گروه –B هالوفیتهای نیمه خشک :
مخصوص سولونچاکهای با آب تحت الارض عمیقند , چون گروه اول است , ولی شدت کمتری دارد .
گروه – C هالوفیتهای خشک :
که درجه شوری ضعیف و آب تحت الارض عمیقتر از ۵ تا ۷ متر را دارند .
گروه – D گرامینه ها و لگومینوزها :
که یونهای خراب شده را به کمک تجدید بنا می کنند .
۷- شرایط آب و هوایی :
درجه حرارت بالا و رطوبت کم سبب کم شدن رطوبت نسبی شده که تبخیر را بالا برده , و نمک را به سطح می آورد مانند خوزستان .
پراکندگی انواع نمک از لحاظ آب و هوائی
۱- حوزه کلریدی :
مخصوص مناطق شدیدا کویری است و نمکهای است , مانند خوزستان .

۲- حوزه سولفات – کلریدی :
بسیار گرم , ولی رطوبت آن از کلریدی بیشتر است , مانند مناطق کویری تا نیمه کویری .
۳- حوزه کلرید سولفاتی :

مناطق استپ که دارای باران بیشتری است .
۴- حوزه سولفات کربناتی :

در ایران به شمال شرقی محدود شده و باران زیاد و تبخیر کافی در تابستان دارد .
دینامیک نمک در آب تحت الارض
اگر سرچشمه آب تحت الارض از سنگ آتشفشان باشد , غلظت املاح از ۵/۰ گرم در لیتر کمتر است , و آنیون شاخص است , ولی اگر آب به لایه های رسوبی برسد , بیکربنات فراوان می شود . با کم شدن شیب زمین , غلظت ۵-۳ گرم در لیتر شده و حوزه نمکی سولفات کربنات خواهیم داشت و با ورود آب به جلگه سطح حوزه سولفات – کلریدی شده و رسیدن غلظت به ۸۰-۵۰-۲۵ گرم در لیتر , نمک اصلی NaCl است و رسیدن به ۱۵۰-۱۰۰ گرم در لیتر , منطقه به شوره زار می شود .

کلیاتی راجع به خاکهای شور و خاکهای قلیایی ( خاکهای سدیمی )
هر خاکی دارای مقداری نمک است , حتی در خاکهای باصطلاح (( شیرین )) هم مقداری نمک وجود دارد . اما خاکی را می گویند شور است یا شور شده است که مقدار نمکهای مضر برای خاک و گیاه در آن , از یک میزان معینی که موجب نامرغوبی خاک و کاهش محصول میگردد , تجاوز کرده باشد . خاکهائیکه میزان

سدیم تبادلی تا حد ضرر برای گیاه باشد , خاک قلیا و خاکهائی که هم از لحاظ میزان املاح محلول و هم از لحاظ میزان سدیم تبادلی برای گیاه مضر باشد , خاکهای شور قلیا نامیده می شوند . این خاکها در مناطق خشک و نیمه خشک که میزان تبخیر آن بیش از میزان بارندگی است , یافت می شوند , شوری و قلیائی , قدرت حاصلخیزی خاک را کاهش می دهد و ارزش آن را پائین می آورد . خاکی که زیاد شور و قلیائی شده , حاصلخیزی خاک را کاهش می دهد و

ارزش آن را پائین می آورد . خاکی که زیاد شور و قلیائی شده , حاصلخیزی خود را به کلی از دست داده است , بطوریکه دیگر هیچ گیاه زراعتی نمی تواند در آن بروید . خاکهای شور و خاکهای قلیائی , خاکهائی است که تحت تاثیر نامطلوب نمکهای محلول قرار گرفته باشد . این نمکها در درجه اول عبارتند از سدیم ,

کلسیم , منیزیم , کلرید و سولفات و بعد پتاسیم , بیکربنات , کربنات نیترات . در خاکهای شور , سدیم بیشتر به صورت محلول وجود دارد , در صورتیکه در خاک های قلیائی , سدیم بیشتر جذب ذرات خاک ( جسم کلوئیدی ) شده که جدا کردن آن از جسم کلوئیدی خاک ( اصلاح خاکهای قلیائی ) کاری بس دشوار است .
نمکهای خاک در اثر نفوذ آب شسته و به اعماق پائین تر انتقال پیدا می کنند . نمکها در طی انتقال ممکن است در بعضی جاهها رسوب نموده و سرانجام همراه با جریان آب زیرزمینی به دریاها, دریاچه ها و یا کویرها وارد می شوند . عمل خارج شدن نمک از خاک را که به توسط آب صورت می گیرد شسته شدن می گویند .

گرچه شوری بیش از حد برخی از خاکها عمدتا به دلیل کیفیت سنگ مادری می باشد . ولی در شور شدن خاکهای زراعتی اکثرا عوامل خارجی دیگر دخالت دارند . مجموعه این عوامل باعث تجمع نمک در لایه سطحی خاک می شود . شور شدن خاک در واقع عملی است که بر خلاف جهت شسته شدن صورت می گیرد . یکی از عوامل بسیار مهمی که در شور شدن خاکها موثر است آبیاری غیر صحیح اراضی می باشد .

شور شدن اراضی در اقلیمهای گرم و خشک چشمگیر تر از اقلیمهای معتدل یا مرطوب است . زیرا در شرایط اخیر میزان بارندگی نسبتا زیاد بوده و نفوذ مقدار زیاد آب باعث شسته شدن نمکها از خاک می گردد .
شکلهای نمک در خاک
نمک به یکی از سه شکل زیر در خاک ظاهر می شود .
۱- به صورت یونهای حل شده در آب موجود در خاک ( محلول خاک )
۲- به صورت کاتیونهای جذب شده به سطح ذرات خاک ( دارای بار منفی می باشند)
۳- به صورت نمکهای رسوب شده
بین کاتیونهای موجود در محلول خاک و آنهائی که جذب ذرات خاک شده اند و نیز نمکهای محلول رسوب شده در خاک یک تعادل دینامیکی بر قرار است .
محلول خاک سطح باردار(منفی)
نمکهای رسوب شده (یونهای محلول)

شکل (۲-۱) شکلهای وجودی نمکها در خاک
ترکیب شیمیایی نمک در خاک بستگی به منشاء اصلی آن دارد ( سنگ مادر , آب زیر زمینی , آب دریا , غیره ) ولی چرخه های متعدد شور و شیرین شدن خاک نیز در شکل اولیه آن تغییر زیادی به وجود می آورد .

یکی از خصوصیات بارز خاکها شور بالا بودن غلظت یون سدیم است . اگر چنانچه قسمت اعظم یونهای محلول خاک را کلسیم یا مجموع کلسیم و منیزیم تشکیل دهد و غلظت یونهای سدیم کمتر از ۵ درصد مقدار کل کاتیونها باشد به آن خاک شور گفته نخواهد شد .

غلظت سدیم در خاکها معمولا کم است ولی مقدار آن در خاکهای شور بیشتر از خاکهای غیر شور است . از طرف دیگر چنانچه آنیونها را در نظر بگیریم در محلول خاکهای شور بیشتر از همه یون کلر و سولفات یافت می شود . در صورتی که PH خاکهای شور در حدود ۸/۶ باشد مقداری یون بی کربنات نیز در محلول خاک وجود خواهد داشت و اگر PH افزایش یابد بی کربناتها به کربنات تبدیل می شوند . البته باید در نظر داشت که تا زمانی که PH محلول خاک به ۵/۸ نرسیده است

مقدار تبدیل بی کربنات به کربنات زیاد نخواهد بود . با توجه به اینکه قابلیت حل کربناتهای قلیائی خاکی و گچ نسبتا کم بوده و از طرف دیگر غلظت زیاد نمک در محلول شور حلالیت آن را برای کربناتها و گچ کاهش می دهد لذا این مواد در محلول خاک رسوب نموده و باعث خارج شدن یونهای از محلول می گردد . قابلیت حل نمک سدیم و کلر بسایر زیاد است . از این نظر قسمت اعظم یونها را در محلول خاکهای شور سدیم و کلر تشکیل می دهد . در ضمن بالا بودن قابلیت حل این عناصر باعث می شود که به راحتی همراه با آب شسته و از خاک خارج گردند . حال آن که یونهائی که قابلیت حل شدنشان کم است به سختی شسته شده و اگر هم با شستشو از خاک خارج شوند یونهای رسوب شده قبلی وارد محلول خاک شده و جایگزین آنها می گردد.

خاک دارای این خاصیت است که می تواند کاتیونها را به خود جذب نماید این خاصیت به دلیل این است که سطح ذرات کلوئیدی خاک دارای بار منفی است و کاتیونهای موجود در محلول خاک را به طرف خود جذب می نماید . توانائی خاک را در جذب کاتیونها ظرفیت تبادل کاتیونی گویند که با علامت اختصاری CEC نشان داده شده و بر حسب میلی اکی والانت در هر ۱۰۰ گرم خاک خشک توصیف می گردد .

بین کاتیونهای جذب شده توسط ذرات خاک و کاتیونهایی که در محلول خاک وجود دارند همواره یک تعادل دینامیکی بر قرار است . اگر چنانچه کاتیونهای موجود در محلول خاک (a) بنا به دلایلی افزایش یابد , کاتیونهای جذب شده به ذرات خاک (b) نیز خود را با آن تطبیق می دهند به این صورت که تعدادی از کاتیونهای محلول , جذب ذرات خاک شده و تعادل جدیدی به وجود می آید .