پژوهش های خاک
سال:1389 | دوره:24 | شماره:3 (ویژه شوری) |تعداد مقالات:12

اطلاعات کمی در مورد پراکنش جغرافیایی و سطوح شوری خاکهای کشور در مقیاس سرزمین و در مقیاس اراضی کشاورزی ارایه شده است. در مقیاس سرزمین، اطلاعات موجود در بانک اطلاعات نقشه یک میلیونیم منابع و استعداد خاکهای ایران استخراج و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نقشه پراکنش جغرافیایی و سطوح شوری عرصه های شور کشور ارایه شده است. در مقیاس اراضی کشاورزی، پراکنش استانی و سطوح شوری خاک بر مبنای تجزیه و تحلیل آماری داده های اندازه گیری شده در مطالعات خاکشناسی و طبقه بندی اراضی کشور ارایه شده است. از مجموع، 6.8 میلیون هکتار از اراضی کشاورزی کشور که دارای خاکهای مبتلا به درجات مختلف شوری هستند، حدود 4.3 میلیون هکتار جزو آندسته از اراضی هستند که به غیر از شوری محدودیت دیگری ندارند و حدود 2.5 میلیون هکتار علاوه بر شوری دارای محدودیت های مربوط به جنس خاک، پستی و بلندی، فرسایش و آب زیرزمینی نیز هستند. فقط 8.4 درصد از کل 6.8 میلیون هکتار اراضی کشاورزی مبتلا به شوری در کشور دارای مساله آب زیرزمینی در محدوده رشد ریشه هستند. این مزیتی است که اصلاح آنها را از جنبه های فنی و اقتصادی پرهزینه نمی سازد.

در مناطق خشک و نیمه خشک، تجمع نمک اضافی در منطقه ریشه گیاهان عامل اصلی محدودکننده در تولید گیاهان به شمار می رود. شوری و توزیع آن در خاکهای اراضی زراعی در زمان های مختلف متفاوت بوده و تابع اثر متقابل بین بارندگی، آبیاری، تبخیر و تعرق، آبشویی و زهکشی می باشد. این روابط و اثرات متقابل آنها بسیار پیچیده بوده، از این رو استفاده از مدلهای ریاضی برای پیش بینی پاسخ سیستمهای زراعی به شرایط فوق و ارزیابی نهایی کیفیت آب بسیار سودمند می باشند. در تحقیق حاضر، 3 مدل ماندگار WATSUIT، هافمن و ونگنوختن (مدل نمایی، ذوزنقه و 40-30-20-10 جذب آب) و تابع تولید(CWPF) ، تشریح شده و نتایج پیش بینی شوری خاک از طریق آنها با داده های مزرعه ای مقایسه گردید. داده های ورودی مورد نیاز جهت اجرای مدلها و شوری های خاک اندازه گیری شده، از کرت های آزمایشی و مزارع کشاورزان در سالهای مختلف (4 سال) در استان فارس جمع آوری گردید. مقایسه مدلها نشان داد مدل WATSUIT نسبت به سایر مدلها شوری خاک را کمتر و مدل CWPF این مقادیر را بیشتر از سایر مدلها پیش بینی نمودند. ارزیابی آماری داده های پیش بینی شده و داده های مزرعه ای، بوسیله دو شاخص خطای متوسط مجذور مربعات (RMSE) و شاخص تطابق (d) انجام شد. شاخصهای آماری نشان دادند مدل جذب آب 40-30-20-10 هافمن و ونگنوختن (1983) از کمترین مقدار خطا برخوردار بوده، بدین ترتیب توانایی این مدل در پیش بینی شوری خاک از سایر مدلها بیشتر بود. نتایج حاصل همچنین نشان داد مدل CWPF شوری خاک را با خطای زیادی پیش بینی نموده از این رو مدل مناسبی برای پیش بینی شوری خاک به شمار نمی آید.

با توجه به تاثیر ساختمان خاک و پایداری خاکدانه ها بر فرسایش پذیری خاک و لزوم افزایش پایداری و مقاومت خاکدانه ها در برابر عوامل فرساینده ای مانند باد و آب، این تحقیق به صورت آزمایشگاهی بر روی نمونه خاک سطحی (عمق 20-0 سانتی متر) جمع آوری شده از اراضی زراعی حساس به فرسایش آبی واقع در دشت چاهو (شهرستان مهر در جنوب استان فارس) انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 10 تیمار در سه تکرار اجرا گردید تیمارها به شرح زیر بودند: شاهد (بدون افزودن ماده اصلاح کننده)، گچ خالص (به میزان یک درصد وزنی)، کاه و کلش خردشده گندم (به میزان یک درصد وزنی)، کود دامی (به میزان یک درصد وزنی)، گچ همراه با کاه و کلش (هر کدام به میزان یک درصد وزنی)، گچ همراه با کود دامی (هر کدام به میزان یک درصد وزنی)، سیمان به میزان 0.3 درصد وزنی، سیمان به میزان 0.6 درصد وزنی، سیمان به میزان 0.9 درصد وزنی و گچ (به میزان یک درصد وزنی) همراه با سیمان (به میزان 0.9 درصد وزنی). رطوبت گلدان ها در طول مدت آزمایش در حد 60 درصد رطوبت ظرفیت مزرعه ای نگهداری شد. نسبت N:C کاه و کلش با استفاده از کود اوره در حد 50 تنظیم گردید. یک، چهار، هفت و ده ماه پس از اعمال تیمارها، میزان خاکدانه های با اندازه 53 تا 4000 میکرومتر به روش الک تر اندازه گیری شد و میانگین وزن - قطر (MWD) آنها محاسبه گردید. بر اساس میانگین چهار مرحله اندازه گیری، تیمارهای کاربرد کاه و کلش (به میزان 1 درصد وزنی) و کاه و کلش همراه با گچ (هریک به میزان یک درصد وزنی) به ترتیب باعث افزایش 2.8 و 2.9 برابری میانگین وزن - قطر خاکدانه ها در مقایسه با شاهد ( 0.149میلی متر) گردیدند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق، می توان کاربرد کاه و کلش تنها و کاه و کلش همراه با گچ را برای افزایش پایداری خاکدانه ها در شرایط مشابه با خاک مورد مطالعه پیشنهاد نمود.

آستانه تحمل به شوری گیاهان زراعی معمولا بر اساس میزان کاهش عملکرد در شرایط شور در مقایسه با شرایط غیرشور بدست می آید. میزان آستانه تحمل به شوری برای مقایسه ارقام یک گیاه زراعی از نظر تحمل به شوری کاربرد دارد. به منظور تعیین آستانه تحمل به شوری چهار رقم گندم نان کویر، روشن، مرودشت و ماهوتی آزمایش مزرعه ای به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری با آب با شوریهای 2، 5، 8، 11، 14 و 20 دسی زیمنس بر متر بود. نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که آستانه تحمل به شوری ارقام کویر، روشن، ماهوتی و مرودشت به ترتیب 5.00، 4.58، 3.34 و 5.67 دسی زیمنس بر متر بود. افزایش هر واحد شوری بیشتر از آستانه تحمل عملکرد دانه را در ارقام کویر، روشن، ماهوتی و مرودشت را به ترتیب 4.54، 4.07، 4.48 و 5.48 درصد کاهش داد. با توجه به نتایج این آزمایش، شوری که باعث کاهش 50 درصدی عملکرد دانه ارقام کویر، روشن، ماهوتی و مرودشت گردید به ترتیب 15.13، 15.98، 12.97 و 12.94 دسی زیمنس بر متر بود. بر اساس گروهبندی آزمایشگاه شوری آمریکا این ارقام به عنوان رقمهای نیمه متحمل گروهبندی می گردند.

ابزارهای القاگر الکترومغناطیس که هدایت الکتریکی ظاهری توده خاک را اندازه گیری می کنند امروزه در سطح دنیا به منظور ارزیابی سریع تغییرات مکانی شوری خاک کاربرد گسترده ای یافته اند. در این تحقیق اقدام به واسنجی یکی از این ابزارها به نام EM38 در دو باغ پسته در منطقه چاه افضل استان یزد شده است، برای واسنجی این دستگاه شوری عصاره اشباع خاک در اعماق مختلف در دو قطعه زمین با خاک لوم رسی با مساحت های 45 و 40 هکتار با متوسط درصد رطوبت وزنی 25 و 35 درصد اندازه گیری شد. به همین منظور از یک شبکه منظم نمونه برداری با ابعاد 80×20 متر استفاده و قرائتهای دستگاه در دو وضعیت افقی و عمودی برای هر نقطه از این شبکه انجام گردید. جهت تبدیل قرائتهای دستگاه به شوری عصاره اشباع خاک، از فرمولهای متعدد استفاده و بهترین روش برای این کار انتخاب شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین روش برای واسنجی این دستگاه، بکارگیری مستقیم روابط رگرسیون چندمتغیره خطی است. همچنین مشخص گردید که روابط رگرسیونی بین شوری اعماق مختلف خاک و قرائتهای افقی و عمودی دستگاه مذکور در رطوبت وزنی 35 درصد در مقایسه با درصد رطوبت وزنی 25 درصد بهتر قابل استخراج بوده و ضرایب همبستگی (R2) بین 0.67 تا 0.85 را برای اعماق مختلف خاک بدست خواهد داد. همچنین در این تحقیق به کمک قرائتهای دستگاه مذکور نقشه های شوری باغات پسته در اعماق مختلف خاک و نیز نقشه تغییرات عمقی شوری در ابتدا و انتهای نوارهای آبیاری نیز ترسیم و تفسیر شده است.

این آزمایش به منظور بررسی تاثیر شوری بر جذب برخی عناصر غذایی و همزیستی سینوریزوبیوم ملیلوتی با سه رقم یونجه (Medicago sativa) به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد تا اثرات شوری های مختلف نمک های کلرید سدیم، کلرید منیزیم و کلرید کلسیم (0، 6 و 12 دسی زیمنس بر متر) بر شاخص های رشد و جذب برخی عناصر غذایی سه رقم یونجه (همدانی، قره یونجه و قارقالوق) در سه سطح تلقیح (بدون باکتری، باکتری مقاوم به شوری و باکتری حساس به شوری) مورد تحقیق قرار گیرد. سطوح باکتری پس از جداسازی و خالص سازی باکتری های همزیست یونجه از مزارع زیرکشت ارقام یونجه در استان تهران دو جدایه مقاوم و حساس به شوری که جزء باکتری های خیلی موثر از لحاظ همزیستی بودند، انتخاب شد. تجزیه و تحلیل داده های بدست آمده نشان داد که با افزایش شوری، وزن خشک ریشه و اندام هوایی، تعداد گره های فعال، غلظت نیتروژن، فسفر، پتاسیم به طور معنی داری (در سطح 1%) کاهش یافت درحالی که مقدار سدیم گیاه افزایش معنی دار (در سطح 1%) را نشان داد. تلقیح با باکتری سینوریزوبیوم ملیلوتی مقاوم به شوری باعث افزایش معنی دار وزن خشک ریشه و اندام هوایی، تعداد گره های فعال، غلظت نیتروژن، پتاسیم، فسفر و کاهش معنی دار سدیم در گیاه یونجه شد. بین ارقام مختلف از لحاظ عملکرد و سایر شاخص ها در شرایط شور تفاوت معنی داری وجود نداشت.

به منظور کنترل شوری خاک، اطلاع از شوری آب زهکش که در ارتباط مستقیم با متوسط شوری منطقه ریشه است می تواند بسیار مفید واقع شود. از طرف دیگر با اطلاع از شوری زهکش می توان به راحتی کسر آبشویی را در شرایط ماندگار تخمین زد. اما در شرایطی که تجهیزات زهکشی برپا نشده باشد، دسترسی به آب زهکش بسادگی امکان پذیر نیست. وسیله ای تحت عنوان تعیینگر جبهه رطوبتی بدون استفاده از هیچگونه ابزار مکانیکی یا الکتریکی این امکان را به راحتی فراهم آورده است. در این تحقیق با کار گذاشتن این وسیله در باغات فاریاب پسته در شمال اردکان، شوری زه آب و کسر آبشویی واقعی مستقیما اندازه گیری شده و نتایج حاصله به عنوان ورودیهای مدلهای پیش یابی استفاده شده اند تا به وسیله آنها بتوان شوری متوسط منطقه ریشه را تخمین زد. تخمینهای حاصل از مدلها با نتایج واقعی متوسط شوری منطقه ریشه مقایسه شده اند. میزان کسر آبشویی با استفاده از این روش حدود 40 درصد به دست آمد و متوسط شوری خاک اندازه گیری شده، عموما بین مقادیر برآورد شده به وسیله دو مدل قرار گرفت. همچنین همبستگی خوبی بین مقادیر برآورد شده به وسیله مدلها با مقادیر اندازه گیری واقعی وجود داشت.

غلظت کل نمکها مهمترین شاخص ارزیابی کیفیت آبهای آبیاری می باشد و وجود غلظت های زیاد برخی از آنیون ها و یا کاتیون ها می تواند به طور مستقیم و یا غیرمستقیم کاهش کیفیت آبهای مورد استفاده در آبیاری را به دنبال داشته باشد. به منظور ارزیابی کیفیت آب های زیرزمینی مورد استفاده در آبیاری دشتهای مرکزی استان فارس تعداد 60 نمونه آب چاه از شهرستانهای مرودشت، داراب، فسا، سروستان و نی ریز جمع آوری گردید. غلظت آنیونی و کاتیونی و تیپ آب نمونه ها اندازه گیری شده و شاخص اشباع نمکها محاسبه گردید. به منظور ارزیابی تناسب آب در آبیاری، نتایج بدست آمده بر اساس رهنمودهای فائو مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نمودارهای پایپر نشان داد تیپ آب بر اساس اولویت غلظت آنیونی، کلروره و بر اساس غالبیت کاتیونی سدیک می باشد. فقط 7 نمونه از 60 نمونه آب در دامنه بدون محدودیت برای آبیاری قرار داشتند. از لحاظ مساله نفوذ، در 95 درصد موارد، غلظت نمک بیش از میزان لازم برای حفظ همآوری ذرات خاک است. بنابراین انتظار می رود بالا بودن نسبت جذب سدیم مشکلی از لحاظ سرعت نفوذ آب در خاک ایجاد ننماید. در 63 درصد از نمونه ها، نسبت منیزیم به مجموع کلسیم و منیزیم بیش از 50 درصد بود. همچنین شاخص اشباع آبهای مورد مطالعه نشان داد در اغلب موارد، آّب از لحاظ کربنات کلسیم، آراگونیت و دولومیت اشباع بوده و در معدودی از آبهای مورد مطالعه (1.6 درصد) تشکیل رسوب گچ نیز محتمل بود.

به منظور تعیین برخی شاخص های پایداری مرتبط با عملکرد دانه در شوری های مختلف، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی شوری مرکز ملی تحقیقات شوری انجام گرفت. تیمار های آزمایشی شامل 14 ژنوتیپ گندم بود که در دو شرایط شور و معمولی (غیرشور) ارزیابی شدند. شوری آب آبیاری در شرایط شور و معمولی به ترتیب 10.0 و 2.5 دسی زیمنس بر متر بود. نتایج نشان داد که بدون توجه به ژنوتیپ، عملکرد دانه و تعداد دانه در سنبله در شرایط معمولی به طور معنی داری بیشتر از شرایط شور بود. بین شرایط شور و معمولی از نظر وزن هزاردانه تفاوت قابل توجهی وجود نداشت. بین شرایط شور و غیرشور از نظر وزن هزاردانه تفاوت معنی دار وجود نداشت. عملکرد دانه ژنوتیپ های مورد بررسی در هر دو شرایط بطور معنی داری با یکدیگر تفاوت داشتند. ژنوتیپ شماره 5 (PF70354/BOW...) بیشترین میزان عملکرد دانه را در شرایط شور و معمولی به ترتیب معادل 723.44 و 976.56 گرم در متر مربع تولید نمود. همبستگی بین میزان عملکرد دانه در شرایط معمولی با میزان عملکرد دانه در شرایط شور، متوسط عملکرد دانه در هر دو شرایط(MP)  و شاخص تحمل به تنش (STI) معنی دار بود. شاخص تحمل به تنش (STI) می تواند به عنوان یک شاخص موثر در انتخاب ژنوتیپ های گندم در شرایط شور مدنظر قرار گیرد.